董淑亮
董淑亮,中國科普作家協會會員、江蘇省首席科技傳播專家、江蘇省十大科技傳播人物。出版《童話里的科學》《神奇的動物》《發明改變世界》《長翅膀的“偵察兵”》《四季科學童話》等科普專著100部,曾獲冰心兒童圖書獎、共青團中央“五個一”工程獎、江蘇省優秀科普作品獎等。
蝗蟲俗稱“蚱蜢”,是一種農業害蟲。從古至今,它曾給人們帶來許多可怕的災難,已經是人類最為頭疼的害蟲之一。
提起蝗蟲,人們是喜憂參半:有傷痛,面對蝗蟲甚至驚恐不安;也有驚喜,科學家們從它的身上獲取發明創造的靈感……
中國蝗災的歷史古老而悠久,在《詩經》里就有過描述,“治蝗”也一直被歷朝歷代君主作為施政的大事。可是,蝗災發生的主要原因,直到近代還是個未解之謎。
遮天蔽日的大量蝗蟲,會把所經過的土地上的草木吃個精光。1927年發生在山東省的蝗災持續了整整三年;受害范圍覆蓋近百個州縣;受災者多達700萬人。
即使是今天,非洲等地還在為蝗災而煩惱。在通過藥物來防治蝗蟲的方法產生以前,往土坑里注水是治蝗的主要對策,或者是在耕種之前,人們先把土地犁起,在蟲卵孵化之前予以驅除。現在,發生大面積蝗蟲災害時,一般都用飛機噴射藥物來滅蝗,效果十分明顯。
蝗蟲喜歡成群地活動,不管是在天空飛翔,還是在地面上棲息,總是保持著合群性,很少有離群索居的。想像一下,蝗蟲鋪天蓋地,席卷一切,在很短的時間內把人們辛勤勞動的果實吞食干凈,能不令人恐慌嗎?難怪人類稱它是“帶翅膀的敵人”。
全世界大約有蝗蟲1萬多種,我國有600多種。蝗蟲以分布廣、食量大而居于各類昆蟲之首,被稱為蟲中之“皇”。那么,蝗蟲是不是就一無是處呢?人類對它的研究難道沒有一點有益的發現?
蝗蟲長著一對善于遷飛的翅膀。當成千上萬只蝗蟲成群飛翔時,會發出雷鳴般的巨響,震耳欲聾。它的聲音來自腿節兩側,是和前翅縱脈互相摩擦而產生的。那里還有個鼓膜器,有60個感覺細胞,列為4群,分別和鼓膜連接,頻率敏感性不同,有的還能感受超聲波。這對翅膀又寬又大,能夠長距離飛行,是一般昆蟲望塵莫及的。對此,許多人感到不解。
后來,科學家們在它的翅膀上發現了秘密。原來蝗蟲的翅膀雖然寬大,但是十分輕巧,而且結構非同一般。它的直翅上的脈絡像輻射一樣排列,其中橫向的脈絡也是成行排列。這樣的結構使得翅膀折疊起來的時候,翅脈既不彎曲,也不旋轉,就像扇子一樣。蝗蟲把翅膀打開的時候就如同把扇子打開,收攏的時候像扇子那樣折疊就可以了。蝗蟲有這樣的翅膀,再加上發達的飛翔肌肉,這些得天獨厚的優勢使蝗蟲長途飛行輕松自如。
建筑學家受蝗蟲翅膀的啟發,模仿飛蝗的翅翼結構和張合動作,設計出了一種新型扇形窗篷。這種扇形窗篷由兩個半邊構成,不用時,可以折疊成狹帶狀;張開時,既可擋雨,又可遮陽,很受建筑行業歡迎,曾經風靡一時。
此外,巴西生物工程研究院的科研人員發現,蝗蟲在飛行時具有一種能躲避其他動物體的特殊功能,因為在蝗蟲的大腦中,有一種起運動監控作用的神經細胞。科研人員將電子傳感器安在這些特殊細胞上,然后讓蝗蟲反復觀看汽車飛馳而來的鏡頭。結果顯示,傳感器的電流發生了變化,顯示這些細胞曾發出信號,指示蝗蟲做出躲避的反應。受此啟發,科研人員正在根據蝗蟲的這一特殊技能研制開發車用行駛監視裝置,希望它能夠幫助減少日益多發的交通事故。
蝗蟲是人類深惡痛絕的害蟲,但它能在大自然的競爭中占有一席之地,是因為它確實有一技之長啊!人類的仿生學研究也將繼續將蝗蟲研究透徹,把它的優勢特長轉化為人類可供借鑒、利用的仿生資源。