




你有過打蒼蠅的經歷嗎?蒼蠅老在你眼前晃來晃去、嗡嗡直叫,怎么趕都趕不走。終于,你忍無可忍,抄起家伙打向它,明明飛速落拍,結果還是讓它跑了!為什么打蒼蠅這么難?
也許,你會將這一切歸于蒼蠅的飛行速度快。然而,蒼蠅的飛行速度遠遠沒有我們想象中的那么快,只有大約每小時7千米,跟我們走路的速度差不多,但為什么你每次揮蒼蠅拍時,蒼蠅大概率能成功逃脫呢?
其實,這并不怪你。經過長時間的研究,科學家們發現,蒼蠅雖然個頭小,卻擁有很多精良的“裝備”。
神奇的復眼
人類的眼睛位于頭部的前方,兩只眼睛共用一個視網膜成像系統,當我們看不同方向時,主要靠肌肉帶動兩個眼球轉動,視野范圍非常受限。
而蒼蠅就不一樣了,它們擁有由4000多只小眼組成的超大復眼,這些小眼呈蜂窩狀生長在蒼蠅頭部的兩側,讓它們擁有非常寬廣的視野。而且,這些小眼有各自的光學系統和通向大腦的視覺神經,視覺神經使它們互相配合、協調一致。所以,你可能會認為,只要躲在蒼蠅的背后它就看不見你,其實蒼蠅早就看見你了。
超快的反應速度
更厲害的是,人類接收和感知信息的頻率約為60 Hz,而蒼蠅卻能高達240 Hz。蒼蠅身上的許多微小器官都與眼睛相連,它們的大腦也參與視覺信息的處理,因此,它們能以驚人的速度把感官信息轉化成動作反應。有科學家發現,蒼蠅的反應速度幾乎是人類反應速度的10倍。所以當你拍打蒼蠅時,你認為自己的動作夠快,但在蒼蠅眼中你的動作很慢。
提前感知氣流
蒼蠅還能利用觸角和身上的細毛來感知氣流。當你揮手拍打蒼蠅時,無形之中推動了空氣,蒼蠅一旦察覺到周圍的氣流被擠壓,就會馬上逃跑。但是,當你使用蒼蠅拍拍打時,打到蒼蠅的概率卻會增大,這是為什么呢?
這是因為,蒼蠅拍呈網狀,拍子上有多個小孔隙,當蒼蠅拍在運動時,空氣從孔隙中穿過,并不會產生過強的氣流,這就使得蒼蠅不易提前感知危險。
起飛速度快
除了能預測危險,蒼蠅還能以驚人的速度在瞬間起飛。在每秒能拍攝5400幀畫面的高速攝影機的幫助下,科學家發現了蒼蠅高超的逃生技巧:蒼蠅有六條腿——一對前腿、一對中腿、一對后腿。當它靜止時,前腿和后腿用來支撐,中腿則隨時待命。如果危險來自后方,它的中腿就向后,和后腿同時蹬起,瞬間向前起飛。如果危險來自前方,它的中腿就會向前,和前腿同時蹬起,瞬間向后起飛。
因此,蒼蠅能根據危險的方向采用不同的起飛姿勢。有研究發現,蒼蠅起飛的平均用時為7.34毫秒,而人眨一次眼睛就要用時300毫秒,可想而知蒼蠅的起飛速度有多快了。
飛行能力強
蒼蠅飛行時按照“倒八字”形高速振動前翅,這種振翅方式可以制造漩渦狀氣流,產生向上和向前的強大力量,把空氣阻力變成動力。
蒼蠅還有一種由后翅退化而來的細小棒狀結構——平衡棒,就像小小的鼓槌,飛行時,平衡棒以一定的頻率振動,隨時調節運動方向,起到穩定、平衡和糾正航向的作用。如果蒼蠅身體發生傾斜或偏離航向,平衡棒的莖部感受器就會感覺到,并傳遞給大腦神經中樞,從而使蒼蠅迅速地平衡身體并糾正航向。有了平衡棒,蒼蠅既可以急速前進,也可以迅速后退,不會因為飛速過快、轉向過猛而失去平衡。
無法預判的飛行路線
蒼蠅的飛行路線是漫無目的、無法預判的,這種飛行模式被稱為“萊維飛行”,其本質是一種隨機游走,完全沒有規律。萊維飛行與自然界中另外一種隨機運動——布朗運動相比,總路程少,覆蓋范圍卻更廣闊。這種飛行方式意味著人們根本無法預判蒼蠅的運動軌跡,難以瞄準它們。
蒼蠅的啟示
通過研究蒼蠅,科學家們得到了很多啟示:根據蒼蠅眼睛的特點制造出“蠅眼航空照相機”,一次最多能拍攝1000多張高清照片,這種分辨率極高的蠅眼照相機在科學研究和軍事上有特殊的用途;模仿蠅眼光學系統的結構和功能特點,制造出一種新型光學元件——“蠅眼透鏡”,將其用于印刷制版和復制電子計算機的微小電路,大大提高了工作效率和質量;根據蒼蠅平衡棒的原理,研制了提高火箭和飛機穩定性的新型導航儀器——“振動陀螺儀”;根據蒼蠅身體結構的特點制造出“蒼蠅機器人”,這種機器人能在地形狹窄而又復雜的空間內自由飛行;……
隨著生物科技的不斷發展,人們研究并學習蒼蠅身上的“裝備”,并將其應用到我們的日常生活中,更好地為人類造福,這或許是蒼蠅對人類的積極意義吧。