蚊子如何在雨滴碰撞中幸免于難
炎炎夏日,除了高溫,最令人討厭的就是蚊子了,無論你是用噴霧,殺蟲劑,還是精油驅蚊蠟燭,亦或是電子微波滅蟲器,即便是用盡渾身解數,卻還是無濟于事,就算是遭遇重量是其50倍的雨滴沖撞,也沒能扼殺這些可惡的吸血鬼昆蟲。看上去弱不禁風,勢單力薄的蚊子,如何能夠在高速沖擊墜落的雨滴碰撞中幸免于難呢?
小小雨滴,在大千世界里顯得是那么渺小,雖然與蚊子的大小差不多,但卻是其重量的50倍,即便是在遭遇如此高速沖擊墜落的雨滴沖擊時,蚊子依然能夠頑強的存活下來。不久前,喬治亞理工大學的研究人員們,針對小小蚊子的超人本領進行了一項實驗測試,并利用高速攝像機見證了這一神奇的時刻,實驗結果顯示,是蚊子的強壯的外骨骼和輕量級的身形幫助它們免遭雨滴沖擊的厄運。
研究人員模擬仿生態環境,為蚊子提供了一個“飛行競賽場”,他們設置了帶有網眼的有機玻璃籠子,網眼使得噴水器噴出的水滴能夠進入籠子,但蚊子飛不出去,通過模擬自然界中的雨流速度,研究人員發現,這些蚊子具有驚人的穩健性, 而且幾乎根本不屑于和雨滴做斗爭,蚊子的輕量級身體幫助它們從碰撞中幸存下來,導致雨滴幾乎沒有損失動量,并且在撞擊的時候傳遞了較低的力量。此外,這些蚊子的強壯的外骨骼幫助抵消了撞擊的部分力量。然而,靠近地面飛行的蚊子可能面臨威脅生命的撞擊,這在很大程度上是由于它們傾向于以降落的雨滴的速度撞擊地面或者淹死在水灘里。
小飛蟲的世界不同于我們的世界,兩者在尺度大小上相差懸殊。我們可以把雨滴與小飛蟲之間的碰撞比喻為一輛以雨滴速度行駛的汽車(速度不成比例)與一個僅有通常人體密度千分之一的人發生碰撞。在這個比喻中,比如說,這個低密度的人就是一只大小和形狀同人一樣的氣球。還沒有被汽車撞上,這個氣球人早就被汽車前方的壓力波吹到一旁了,只要沒有再撞上別的硬物,就不會破裂。但從理論上講,雨滴下的一只蚊子的質量比與一輛轎車車輪下的一個人的質量比相同,如果換做人類被同質量比的橋車沖擊碰撞,那恐怕人類早就被撞飛了。
目前,研究人員仍然不清楚蚊子是否能通過側向飛行或者逆向飛行的雨滴碰撞,但是這些發現可能有助于微型空降車輛,軍事監測和搜尋救援任務領域的研發設計。
高壽北極熊
北極熊或許比我們想象的古老得多。德國生物多樣性及氣候研究中心的研究小組日前在《科學》雜志上發表論文指出,作為獨特物種的北極熊可能早在60萬年前便已出現,而不是此前認為的15萬年前。與使用線粒體DNA追溯進化歷史的傳統方法不同,新的研究還分析了多個特定的細胞核DNA的遺傳標記物。結果顯示,早在60萬年前的更新世中期,北極熊的祖先便開始從棕熊中分化出來,逐漸進化出黑皮膚、白皮毛和覆蓋毛發的腳掌,以適應北極的嚴寒氣候。
為什么人類要保護動物?
法國國際數學及復雜系統建模中心的數學家們日前給出了一個全新的答案。負責此項研究的本杰明·洛希發現,當城市周圍的生物多樣性較為豐富時,城市居民便較不容易受到傳染性疾病的威脅。以通過蚊子傳播的西尼羅河病毒為例,像紐約這種野生動物較少的大城市便更容易成為人類感染的高危地帶。研究者還指出,物種的組成結構也會影響傳染病的風險。例如,在鳥類較多的地區,由于鳥類比人類更易感染西尼羅河病毒,病毒便不易傳染給人類。
空氣污染牛之過
人們通常將南加利福尼亞州的空氣污染歸罪于汽車,但發表在最新一期《地球物理學研究通訊》雜志上的論文指出,奶牛也要對空氣中的PM2.5污染顆粒負責。研究者對洛杉磯地區2010年5月間的空氣污染數據進行分析后發現,該地區的990萬輛汽車每天向空氣中排放大約62噸污染物氨,但該地區東部奶牛場中飼養的29.8萬余頭奶牛,其排泄物在細菌分解作用下每天向空氣中排放的氨的數量卻在33噸到176噸之間。如果能夠控制奶牛場的氨氣排放,當地的空氣污染狀況有望得到顯著改善。