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我们可以从蚊子身上学到什么?

时间:2021-05-07 04:39:11

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我们可以从蚊子身上学到什么?

你能从蚊子这种生死仇敌的身上,学到点什么?我思索了一下,除了先下手为强、斩草需要除根这些道理外,感觉也没什么别的了。

(昆虫恐惧警告,文中会出现一些昆虫图片)

但科学家却不同,他们盯上了蚊子的吸血技巧,并想学以致用,而这就是今天要讲的纪录片——

《科技虫生》。

学习是人类引以为傲的天赋,但学到蚊子身上也算是少见,不过随着科技的发展,人们认识世界的眼光也逐渐不同,而这部纪录片正是为大家展示了人类是如何从昆虫那里偷师学艺的。例如蚊子这种生物虽然令人讨厌,但也算是有一项「绝技」。

它们在吸血的时候需要刺破我们的皮肤,但这一过程却能让你毫不知情,往往事后开始痒了才能发觉。

所以,这是怎么做到的?

先来了解一下蚊子的吸血日常。一只蚊子趁人不备,溜达到了目标的皮肤上,接着插入针管状的口器并深入皮肤,不断探索,寻找食物:

找到后开始吸血,血液会顺着口器进入蚊子腹部,吃饱后它会收起作案工具,然后潇洒撤退:

而这一过程之所以能够让受害者毫无察觉,在常见的解释中,有两个原因。一个是因为蚊子的作案工具不仅锋利而且细小,另一个是在叮咬时它会分泌特殊物质,不仅可以防止血液凝结,而且还能够麻痹我们感受到它在作案。

但这部纪录片提到了另一种可能,那就是蚊子具备独特的「打针」技巧。

这种技巧被认为来自蚊子口器中的下颚,也就是两个外部带有锯齿状边缘的部分,它们就像是两把手术刀

同时据纪录片观察观察,蚊子在吸血时,这两个部分会轮流刺入皮肤,可以帮助蚊子把吸血用的工具向深处推进。这个画面可以对比打针。打针时每个人都很痛,这是因为针头在进入皮肤后,皮肤会跟着产生挤压,然后刺激到神经,出现疼痛感。

而蚊子的口器很薄,本身就不容易触碰到神经,与此同时,它还会在刺入皮肤时,先钻一个小洞,再让带锯齿的下颚先进入皮肤,减少挤压,也就做到了「神不知鬼不觉」。

简单来说,蚊子在吸血时用了一套精妙的微操。

了解完这些后,不难让人产生联想,针头如果也这样设计,是不是打针就不痛了?

确实就有学者根据蚊子的这种能力,搞出了一种「无痛注射器」。

这种注射器的针头很小,长2毫米,厚0.1毫米:

而且和蚊子的装备相同,它的外部也有锯齿边缘。

操作也像是开了「写轮眼」,和蚊子的动作一模一样,锯齿会精细的轮流刺入皮肤,减少皮肤对它的感知。

据了解,这种注射器材将会有助于血液检测,在无痛的情况下抽取少量血液。

嗯...抽血?说来说去,仿佛它是个机械版的蚊子。

除了蚊子,《科技虫生》还介绍了人类如何向蜻蜓学习本领。

纪录片中介绍的蜻蜓绝技,是它的飞行技巧,它被认为昆虫界的王牌飞行员,技术甚至可以媲美鸟类。

能在空中翻滚,也能瞬间急转弯。

而最让科学家好奇的,是它们的滑翔能力。它可以在风力极为微小的情况下,完成优雅的飞行动作,翅膀动都不用动一下:

而这被认为是蜻蜓翅膀的功劳。它的翅膀构造复杂,而且很脆弱,当然也很轻薄,仅有0.003厘米厚:

最特别的是,其实蜻蜓的翅膀是崎岖不平的,而这也被认为是它拥有超高飞行技巧的关键。

在风洞测试中,研究人员通过烟雾流动的轨迹发现,这种不规则的翅膀可以让气流在翅膀的上下两侧产生明显的变化,而此时的风速仅为2米每秒:

这种变化明显和机翼很相似,机翼的流线型有利于切割气流,让上方气流加速,也就导致上方气压变小,从而产生升力。

为了进一步验证蜻蜓翅膀的原理,研究人员用模型将翅膀放大了10倍,然后放入流动的水中,观察水的流速变化。

然后大家发现,在一定的角度下,翅膀的凹陷处形成了转动的小漩涡:

而这种漩涡,能够让水加速流动:

所以顺着这些结果猜测,蜻蜓利用翅膀的不规则凹陷,在飞行时调整角度,只需要遇到微风,就可以让翅膀形成微小的气旋,像飞机一样增加自己浮力,然后完成滑翔动作:

也就是说,它将风力运用到了极致,大自然的进化真是精算到了每一个细微的步骤。

所以,你以为人类跟着蜻蜓学了飞行技巧?

并不是,而是利用这种结构,研究出了一种风力涡轮机,在风力微弱时,机器依然可以运作。

它的扇叶正是受到蜻蜓翅膀的启发,也是不规则的:

据说在风速仅有0.05米每秒时,依然可以保持转动。而这个设计被认为可以应用到风力发电上,为未来的能源问题带来新的解决思路。

人类还可以从昆虫身上学到多少东西?在这部记录片的微观视角下,不起眼的昆虫展示出了它们惊人的能力。随着技术的发展,这些大自然中的奇妙现象,将帮助我们进一步探索未知的世界。

像是蝉翼的防水功能:

蚕丝的坚韧:

蚊子的边吃边「拉」——算了,这个就别学了。

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