生物界的智慧

作者:微言

你曾否想過,螢火蟲為什麼能夠發光卻不發熱?…………….
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你曾否想過,螢火蟲為什麼能夠發光卻不發熱?螞蟻為什麼能夠預知暴雨將臨,而預先將大量泥土堆積于洞口周圍,一旦大雨來臨,泥土便可將洞口封閉,以免雨水灌入洞穴?是誰給了它們聰明智慧去作如此簡單有效的防洪設計呢?蜘蛛結網捕蟲,幾乎萬無一失,為什麼它自己卻不被粘住呢?蜘蛛能夠結網於兩棵樹或兩座建築物之間,有時兩者相距頗遠,甚至其間可能有深溝或溪水等障礙,蜘蛛並不會飛,那麼結網的第一根絲是如何送到對面去的呢?鷹隼等猛禽自上而下捕捉獵物時,並不對準目標俯衝而下,而是採取大約三十度左右的斜角自一側下滑切入,這是為什麼?經空氣動力學試驗,發現落體在空氣中下滑時,這個角度可以得到最大的速度,而且捕獲食物之後,可立即升空,比直接向目標俯衝更為有效。但當它們下水捕魚時,卻又採取大角度俯衝,因為如果以斜角切入,就將被水面彈回,無法下入水中。

貓頭鷹在夜裏捕食鼠類,除必須有銳敏的聽覺和夜視能力以外,還必須能作無聲的飛行。一般鳥類飛行時都會產生一些噪音,鷹也不例外。不過其他鷹類均系白天在飛行中尋找獵物,向下撲擊時完全靠速度和威勢制勝,有無噪音並不重要。但貓頭鷹卻是在夜闌人靜鼠類出現以後,方展翅出擊,它的撲擊乃從靜止狀態開始,不可能達到太高的速度,所以必須悄然無聲地撲向獵物,使鼠類猝不及防而將之捕獲,如果雜訊太大,鼠類必將聞聲而遁,躲入洞中,貓頭鷹就無可奈何了。為什麼貓頭鷹的飛行能夠無聲無息呢?經研究分析,發現原因乃是它的翅羽後緣呈鋸齒狀排列,可抑制空氣湍流的形成,故能消除雜訊。美國最新式B-2 隱形轟炸機的機翼後緣就是仿照貓頭鷹的翅羽設計的。然而又是誰給貓頭鷹設計了一對無聲的翅膀呢?

再看一下動物的行動方式。走獸四足而直行,蟹族八足而橫行,蜈松、百足等足數上百,仍能互相協調,由後而前依次作波狀移行。尺蠖足短身長則曲伸而行,蟋蟀身短足長則彈跳而行。蚯蚓無足而有剛毛則蠕行,蛇類無足而有鱗片則爬行。蛇遇樹能攀升,遇水能游泳,其靈巧不亞於有足動物。在沙漠中生活的蛇類,因細沙鬆軟、爬行困難,便將身體彎曲為螺旋形向側方滾進。水生動物則擺動尾巴或後肢前進,效率遠高於船槳。它們都有一個紡錘形或長水滴形(前圓而後尖)的身體,且體表面光滑而有彈性,可以消除湍流。據實驗,這種形狀在水中阻力最小,又便於轉換方向。海豚類在水中急泳時,速度超過全速前進的魚雷。現代潛水艇的船體,都是模仿水生動物的體形。

飛行動物中有一怪傑,就是其貌不揚的蒼蠅。蒼蠅的天敵很多,它卻沒有其他有效的自衛手段,所以它只能用詭異多變的飛行技巧來擺脫敵害。飛機起飛需要跑道,多數大型鳥類起飛時也需要助跑,小鳥和多數昆蟲起飛時則需要彈跳。但蒼蠅卻什麼都不需要,它可以隨時向任何方向起飛,如果敵害在前,它甚至可以向後方倒飛。起飛以後,其飛行徑路也是變化多端,怪異莫測。一般昆蟲都有四個翅膀,蒼蠅卻只有一對,而且也沒有長尾或長腳等維持飛行穩定,那麼它在胡亂飛行時,怎樣保持平衡,避免失控呢?其奧妙在於它的雙翅下面,有兩個棒狀體,每當蒼蠅飛行時,這一對棒狀體就高速迴旋,以保持蒼蠅飛行時的穩定,其作用正如現代飛機和船艦上所用之 “迴旋陀螺導向儀”(代替舊式羅盤)。小小蒼蠅的飛行技能曾使多少航空工程學者為之嘆服而甘拜下風,因為迄今為止,尚無任何人造物體能以其飛行的巧妙與蒼蠅相比。

節選自《科學與信仰》

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