A. 仿生學 例子
1。由令人討厭的蒼蠅,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。
2。從螢火蟲到人工冷光;
3。電魚與伏特電池;
4。水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。
5。人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,准確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。
6。根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。
7。模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。
8。根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機。
9。現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。
10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。
11。船槳模仿的是魚的鰭。
12。鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。
13。蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣。
14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。
15。壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。
16。貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上。
17。根據鯊魚特徵製造的泳衣,將阻力減少到最小。
18。飛機(鳥)
19。潛水艇(魚)
20。雷達(蝙蝠)
蒼蠅與宇宙飛船
令人討厭的蒼蠅,與宏偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯系起來了。
蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭污穢的地方,都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅並沒有「鼻子」,它靠什麼來充當嗅覺的呢? 原來,蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。
每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入「鼻孔」,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖,送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質。因此,蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀。
仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅。就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引導出來的神經電信號經電子線路放大後,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的信號,便能發出警報。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。
這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體。利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。
從螢火蟲到人工冷光
自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼。那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。
在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」。
在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高。因此,生物光是一種人類理想的光。
科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程。
早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化。近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈。由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。
現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。
電魚與伏特電池
自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500餘種 。人們將這些能放電的魚,統稱為「電魚」。
各種電魚放電的本領各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏;非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物。
電魚放電的奧秘究竟在哪裡?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。電鰻的發電器呈棱形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中;電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了。
電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣。19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏打電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。
水母的順風耳
「燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴。」生物的行為與天氣的變化有一定關系。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海,就預示著風暴即將來臨。
水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預測風暴的本能,每當風暴來臨前,它就游向大海避難去了。
原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波 (頻率為每秒8—13次),總是風暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到,小小的水母卻很敏感。仿生學家發現,水母的耳朵的共振腔里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石,當風暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時,聽石就剌激球壁上的神經感受器,於是水母就聽到了正在來臨的風暴的隆隆聲。
仿生學家仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當接受到風暴的次聲波時,可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉,它所指的方向,就是風暴前進的方向;指示器上的讀數即可告知風暴的強度。這種預測儀能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義
B. 巨蟹和天蠍的問題
AB型巨蟹。AB型代表理性。這個類型是要重點分析的,因為他們綜合了A。B兩型的特點。他們有點冷漠,表現得很理性,有很多人看他們的第一眼甚至以為他們是天蠍的,的確,他們有天蠍的部分特點。熟悉以後,你才能發現他巨蟹的特點。AB型的人頭腦一般都很靈活,他們會是挺優秀的人。理性和冷酷是他們保護自己的外衣,其實戒心最重的是AB型的巨蟹。他們算是最難搞的巨蟹了。 天蠍和巨蟹這兩個甲殼動物都是很缺乏安全感的。大家都不願意隨便把底牌給對方看,怕自己的弱點被抓住,將來死得很慘。天蠍是明著的神秘,巨蟹是暗著的神秘。巨蟹演技特好,很會撒謊,哪怕你以為知道了一切,說不定也只是巨蟹特地編造的一個大謊。 本人認為,如果這兩個星座的人能真的能敞開心扉,估計天長地久,廝守一生也是很容易的,就是要敞開心扉對他們來說都很難。 而且這兩個星座的人在一起,如果因為小摩擦分了,再合也不難,但如果是其中一方欺騙了或背叛了對方,他們要重新在一起也不太可能。因為欺騙和背叛對天蠍巨蟹來說是致命的傷害。兩個人都抱著有一必有二的態度,對重重傷過自己的人不再信任。這樣的情侶一旦鬧翻了,肯定是連朋友都做不成,好一點的還能在見面時勉強打個招呼,但更多的是相見如同陌路人。盡管碰面的時候都為過去的情感無限遺憾,但自尊又「虛偽」的這兩個人卻不願意說出心聲。 兩顆帶傷的心擦過了,通徹心扉,卻只見冷冷的兩張面孔波瀾不驚地相逢,分開,連正眼都沒看。因為根本不需要看,深愛過的人一直留在心上。直到離開了人群,直到到了只有自己一個的時候,終於按緊胸口,淚流滿面。
C. 關於甲殼動物的聽力
1 甲殼動物沒有類似人耳的器官或聽覺神經;
2 雖然沒有聽覺器官、神經和感受器,但是很多水族動物對聲音也有反應,說明它們有接收聲音信號的能力,我們姑且把這種能力稱之為聽力;
3 很多蝦都可以通過螯足的開合、摩擦甲殼發出聲音並對其做出反應;
4 龍蝦的身上卻找不到類似內耳那樣的聽覺器官,但它卻能感知同伴發來的遇險聲音信號。有人給龍蝦裝上兩根心電導線作心電圖,發現遇有甲殼類聲音信號傳來,龍蝦的心臟跳動就加快,表明它是聽到聲音而受驚。然而,龍蝦的聽力從何而來,迄今還是個謎。
綜上所述,蝦有聽覺,但其感受器結構與脊椎動物迥然不同。
神秘深海發出哪些聲音?
來自海洋深處的神秘聲音通常頻率很低,只有藉助特殊聲學儀器才聽得見,有些聲音稍現即逝;然而有些聲音出現一次可持續幾年之久。
現在,研究人員尚難以肯定這些聲音的來源,有人懷疑是火山和冰山活動引起的,甚至有人懷疑這些聲音是沒有見到過的某些巨型海獸的吼叫。
在俄勒岡州紐波特太平洋環境實驗室,美國國家海洋和大氣管理局的克里斯托弗·弗克斯領導的聲學監測科研小組,根據海洋深處神秘聲音的音調特點,分別以相應「綽號」命名:這些聲音被命名為「向上彎曲聲」、「遠處飛駛的火車聲」、「汽笛聲」、「音調衰減聲」以及「雜音」等。
研究人員在海底安裝水下聽音器,用以監聽各種聲音。通過分析不同水下聽音器接收到的海洋聲音頻譜特性,就可分辨大多數深海中的聲音;研究這些聲音的特性,就可分辨出藍鯨、長須鯨、座頭鯨、船舶和地震發出的聲音。但是,現在仍有一些神秘的聲音來源不明。
鯨歌悠揚
鯨會發聲,有的鯨還會唱歌。這不是天方夜譚,而是事實。鯨在木底船附近唱歌時,躺在船上的
水手會聽見不知來自何方的奇特、悅耳的嗚鳴聲。
有些會發聲的動物,尚不知會歌唱。許多海豚會發出高頻的「信號曲」——每頭都有其區別於鄰居的呼號。這
種叫聲似乎起著名字的作用:海豚靠近鄰居時,常常發出鄰居的哨聲。類似的,抹香鯨也會各自發出一連串區別性
的卡嗒聲(稱為它的符尾),有時還會模仿附近另一頭鯨的符尾。逆戟鯨各家族有其特定的互相打招呼的方式。
須鯨(特別是座頭鯨)會歌唱。在任何時候,一群須鯨唱的總是一首歌。歌曲會逐漸變化,但每頭鯨都能學會
和背熟新的變奏曲。這是一種難以企及的技藝,因為長達30分鍾的樂曲十分復雜。只有雄鯨才歌唱,而且主要是
在生殖季節。
這些歌曲同許多鳥類的鳴叫一樣,似乎是用來爭得雌鯨歡心的。
座頭鯨唱歌的音域很廣:音調高至象工廠的高音汽笛,低到象混響的霧角。對座頭鯨的歌唱錄音加快14倍播
放時,象是夜鶯在歌唱。可是鳥歌比較短,而且更重要的是,不象鯨歌那樣結構復雜。鯨歌可劃分成若干有規律的
重復短句,由它們依次組成總是在同一樂句中出現的主題。
通過對這些主題和短句進行分析,兩位美國科學家認為,鯨似乎懂得押韻,象人那樣以押韻來幫助記憶。
聲音能傳到我們的耳中是因為我們周圍的空氣受到了聲波的振動。空氣中含有很多微細的粒子即分子,分子與分子之間相隔著一定的距離。由於水分子之間相隔的距離要比空氣分子小得多,因此,它們傳送聲波的振動要容易得多。所以「水球」聽到的聲音更清晰。由於水傳送聲音的本領比空氣大得多,所以海豚就能在比較長的距離內,比如相隔幾十千米,實現交流(在空氣中就不可能了)。
1.海豚救人歷史悠久
1949年,美國佛羅里達州一位律師的妻子在《自然史》雜志上披露了自己在海上被淹獲救的奇特經歷:她在一個海濱浴場游泳時,突然陷入了一個水下暗流中,一排排洶涌的海浪向她襲來。就在她即將昏迷的一剎那,一條海豚飛快地游來,用它那尖尖的喙部猛地推了她一下,接著又是幾下,一直到她被推到淺水中為止。這位女子清醒過來後舉目四望,想看看是誰救了自己。然而海灘上空無一人,只有一隻海豚在離岸不遠的水中嬉戲。近年來,類似的報道越來越多,這表明海豚救人絕不是人們臆造出來的。
海豚不但會把溺水者推到岸邊,而且在遇上鯊魚吃人時,它們也會見義勇為,挺身相救。1959年夏天,「里奧·阿泰羅」號客輪在加勒比海因爆炸失事,許多乘客都在洶涌的海水中掙扎。不料禍不單行,大群鯊魚雲集周圍,眼看眾人就要葬身魚腹了。在這千鈞一發之際,成群的海豚猶如「天兵神將」突然出現,向貪婪的鯊魚猛撲過去,趕走了那些海中惡魔,使遇難的乘客轉危為安。
2.海豚的睡覺方式
海豚似乎永遠不眠不休地四處游動。海豚是哺乳類動物,原先棲息陸地,後來又回到水中生活,用肺呼吸。若它們在水中持續睡覺,海豚將因無法呼吸而死。難道它們真的不用睡覺?若會睡覺,它們是睡在陸地,還是睡在海中呢?
其實若我們能夠細心觀察海豚一段時間,便會發現它們在游泳時,有時會閉上其中的一隻眼睛。經調查它們的腦電波得知,它們某一邊的腦部會呈睡眠狀態。即是,它們雖然持續游泳,但左右兩邊的腦部卻在輪流休息。
若我們能夠像海豚一樣,一邊睡覺一邊工作,左右腦互相交替休息,一心便可以二用,搭車時睡覺便不怕坐過站了。
1.鯨魚 海洋中的巨獸──鯨類動物
鯨類的拉丁學名是由希臘語中的「海怪」一詞衍生的,由此可見古人對這類棲息在海洋中的龐然大物所具有的敬畏之情。其實,鯨類動物的體形差異很大,小型的體長只有1米左右,最大的則可達30米以上。它們中的大部分種類生活在海洋中,僅有少數種類棲息在淡水環境中,體形同魚類十分相似,體形均呈流線型,適於游泳,所以俗稱為鯨魚,但這種相似只不過是生物演化上的一種趨同現象。因為鯨類動物具有胎生、哺乳、恆溫和用肺呼吸等特點,與魚類完全相同,因此屬於哺乳動物。
鯨類動物的共同特點是體溫恆定,大約為35.5℃左右。皮膚裸出,沒有體毛,僅吻部具有少許剛毛,沒有汗腺和皮脂腺。皮下的脂肪很厚,可以保持體溫並且減輕身體在水中的比重。頭骨發達,但腦顱部小,顏面部大,前額骨和上頜骨顯著延長,形成很長的吻部。頸部不明顯,頸椎有癒合現象,頭與軀干直接連接。前肢呈鰭狀,趾不分開,沒有爪,肘和腕的關節不能靈活運動,適於在水中游泳。後肢退化,但尚有骨盆和股骨的殘跡,呈殘存的骨片。尾巴退化成鰭,末端的皮膚左右向水平方向擴展,形成一對大的尾葉,但並不是由骨骼支持的,脊椎骨在狹長的尾幹部逐漸變細,最後在進入尾鰭之前消失。尾鰭和魚類不同,可作上下擺動,是游泳的主要器官。有些種類還具有背鰭,用來平衡身體。它們的骨骼具有海棉狀組織,體腔內有較多的脂肪,可以增大身體的體積,減輕身體的比重,增大浮力。
它們的眼睛都很小,沒有淚腺和瞬膜,視力較差。沒有外耳殼,外耳道也很細,但聽覺卻十分靈敏,而且能感受超聲波,靠回聲定位來尋找食物、聯系同伴或逃避敵害。外鼻孔有1—2個,位於頭頂,俗稱噴氣孔,一般鼻孔位置越靠後者進化程度越高。用肺呼吸,左右各有一葉肺,其中有許多毛細血管,富有彈性,能有助於氧的流通,適應在水面上進行的氣體交換,每隔一段時間需要浮出水面來進行換氣,也能潛水較長時間。肋骨有10一20對。胃分為4個室。腎臟大多為瘤狀。雄獸的睾丸位於腹腔內。雌獸在水中產仔和哺乳,子宮為雙角形,有一對乳房,位於生殖裂兩側的乳溝內,有細長的乳頭,乳汁中含有豐富的鈣、磷和大量的脂肪。幼仔在胚胎期間都具有牙齒,但須鯨類的牙齒到出生的時候則被須所取代,齒鯨類的牙齒則終生保留。
2.鯨
鯨是生活在海洋中的哺乳動物。有的鯨身體很大,最大的體長可達30米。鯨的體形像魚,呈梭形。頭部大,眼小,耳殼完全退化。頸部不明顯。前肢呈鰭狀,後肢完全退化;多數種類背上有鰭;尾呈水平鰭狀,是主要的運動器官。有齒或無齒。鼻孔一或二個,開在頭頂。成體全身無毛(有許多種類只在嘴邊尚保存一些毛)。皮膚下有一層厚的脂肪,可以保溫和減小身體的比重。用肺呼吸,在水面吸氣後即潛入水中,可以潛泳10~45分鍾。一般以浮游動物、軟體動物和魚類為食。胎生,通常每胎產一仔,以乳汁哺育幼鯨。但許多人分其為魚類,事實上它們不是魚類而是哺乳動物。分布在世界各海洋中。
鯨,世界各海洋均有分布。它是水棲哺乳動物,用肺呼吸,其種類分為兩類,須鯨類,無齒,有鯨須,鼻孔兩個,像長須鯨,藍鯨、座頭鯨、灰鯨等;齒鯨類,有齒,無鯨須,鼻孔一個,像抹香鯨、獨角鯨、虎鯨等。海洋中絕大部分氧氣和大氣中60%的氧氣是浮游植物製造的。須鯨卻能滅浮游植物的勁敵——浮游動物。另外,齒鯨也有助於保持魚類的生態平衡。齒鯨的食物就是以魚為食的大型軟體動物。因此世界上沒有鯨,人類就要滅亡。
我們把鯨類分為兩群:
齒鯨類:有齒的海洋巨獸,如:抹香鯨、逆戟鯨、海豚、鼠海豚。
須鯨類:有胡須的鯨。事實上這些胡須是長在嘴內的折角形齒片,用於過濾水和捕捉鯨所食用的蝦和其它小動物,這些齒片就代替了牙齒。
鯨是胎生哺乳動物,不是魚。小鯨要吃一年的母乳才能發育成熟。魚類則是卵生的脊椎動物。親魚一般沒有照顧小魚的習性。鯨的「鰭」其實是由四肢演化來的。而魚類則不是。鯨用肺呼吸。魚用鰓呼吸.鯨是恆溫動物,而魚是變溫動物。不能用是否有魚鱗來區別鯨和魚。因為很多魚類也是沒有魚鱗的。
1.根據種類,須鯨有兩種不同的捕食方法。
脫脂式:如白鯨,在慢慢游動的過程中過濾浮游生物,嘴半開,水從連合處流入。
吞食式:當這種鯨靠近海底一大攤的蝦時,就張大嘴吞食大量的水,裝進可以伸長的、折疊的肚子。當嘴閉合時,鯨舌就卷食那些鯨齒片過濾的水。如藍鯨一次可以吞食25000公升的水。
每年,一些鯨都會離開食物豐富的極地海洋去尋找更加溫暖的海域以便生育後代。它們在非常確定的時期內,經過幾個月的時間,行程數千公里。每個冬天,許多遊客航行萬里,就是為了在夏威夷海和墨西哥灣能遇到它們。對抹香鯨而言,雄性則不能遷徙,因為在繁殖海域區不能找到足夠的槍烏賊這種食物。
鯨是終生生活在水中的哺乳動物,對水的依賴程度很大,以致它們一旦離開了水便無法生活。為適應水中生活,減少阻力,它們的後肢消失,前肢變成劃水的漿板。身體成為流線型,酷似魚。因而它們的潛水能力很強,海豚(小型齒鯨)可潛至100-300米的水深處,停留4-5分鍾,長須鯨可在水下300-500米處呆上1小時,最大的齒鯨--抹香鯨能潛至千米以下,並在水中持續2小時之久。1955年發現在厄瓜多附近海中一頭被海底電纜纏死的抹香鯨,其潛水深度達1133米。在葡萄牙首都里斯本附近海域的2200米水深處,發現被電纜纏繞而窒死的抹香鯨,這是迄今為止哺乳動物潛水最深的記錄。
以前,人們以為水中的動物世界啞然無聲,其實不然,那裡是個喧嘩的有聲世界。眾多水族演奏的交響樂,是那個世界的音響之源。
水下音響世界是在第二次世界大戰期間發現的。二戰中的軍艦和潛艇裝備著先進的聲納系統,當探索水下聲源時,卻捕捉到與敵艦不同的各種聲波,後來證明是那裡的水族動物的發聲。
水族動物的發聲多種多樣。海豚和鼠海豚的發聲是經常被研究的對象,抹香鯨的發聲已眾所周知。
動物行為學家發現,海豚是一種記憶好、嘴又巧的動物,人們用各種儀器記錄和分析了海豚的發聲。它們能發出「匹匹」、「克嗒克嗒」和「庫茲庫茲」多種單音和復音。據美國夏威夷海洋研究所的諾利斯博士統計,海豚有700多種發音信號,而且各海域的海豚發音都大同小異。據海洋動物學家多利哈的概括,海豚有31套單詞和700多種發音。
紐西蘭懷卡特大學的馬雅羅克發現抹香鯨能發出「秀秀」、「噴噴」和「卡奇卡奇」等多種聲音。生物學家把鯨的發聲戲稱為「鯨的歌聲」。座頭鯨的歌聲有兩種:一種是它們在水面嬉戲打鬧時的「社交歌」和繁殖期的「情歌」;另一種是成群覓餌的「採食歌」。
鯨歌的最小單位是「小節」,每個小節是由許多斷斷續續的短音構成的。一支歌可以連續唱6-18分鍾。鯨的歌聲高亢嘹亮,音域常在40-1000赫茲之間,有時竟達到1萬赫茲,在水中能傳播1000公里。
抹香鯨通常由「一夫多妻」組成一個群體,誰是這個群體的成員,用歌聲就可識別。平時它們分散深潛覓食,攝食完畢用歌聲互相聯絡,大家又聚成一個群體,依然是原班人馬。在群體里,雄鯨發聲試探雌鯨是否發情,並引誘雌鯨與其交尾。已佔上風的雄鯨發音炫耀自己的優勢地位,通告其他雄鯨俯首稱臣。為首的雄鯨發聲,宣告本群已佔有某一水域,別群不得擅入。由此可以證明,鯨的發聲及其效用是多種多樣的。
美國邁阿密大學海洋生物學家繆巴古教授研究魚的發聲有新的突破。他初步聽懂了加級魚的幾種單詞:「啾啾」,是雄魚表示求偶;「哺哺」,是表示雌魚要產卵;「嘣嘣」,表示與其他魚爭地盤的威嚇聲。
各種水族動物發聲長短也各不相同,最短的只有半秒鍾,最長的可達18分鍾。其聲波頻率從7-15000赫茲各不相同,有的甚至達到75000赫茲的超聲波。
海豚的聲帶不太發達,高頻率音是它的鼻鳴,從鼻管發出來的是一種「卡奇卡奇」之聲。這種聲音傳播出去再射回來,通過回聲海豚可以知道對方物體表面的形狀,這說明海豚具有像「聲納」那樣的精巧系統。
某些魚類在水中雖然能夠發聲,但它們卻沒有聲帶,也沒有海豚那樣的鼻管。它們發聲使用的是一種最原始的方法,即「磨牙」。
龍蝦是一種沒有耳朵但能發聲的小動物。據馬雅羅克研究,金鱗龍蝦能發出緩慢的「卡嗒卡嗒」之聲;而「基利基利」或「奇奇」聲,是用位於眼睛下部的觸角根部摩擦發出的。
海棲無脊動物中發聲最活躍的就是鼓蝦。這種蝦只有人手指一半那麼長,多棲居在溫暖的淺水中。它們體格雖小,卻有一把大螯足,活像一把大鉗子。通過鉗子的開閉發出「卡哧卡哧」之聲。它還用鉗子射水,驅走來犯之敵。
住在淡水中的昆蟲,有的也有發聲器官。有一種叫做水蟬的虱類,能發出「基茲基茲」的聲音。原來它們的頭部有一處像搓衣板那樣的部位,它用前足抓撓那一部位便能發音。
還有一種叫做蠍蝽的水棲昆蟲,會用前足發音,它發出的聲音連人也能聽到。
招潮蟹身上並沒有發音器官,可是它用螯足掘洞時卻能發聲。水中傳播聲音要比空中快4倍,招潮蟹在沙灘掘洞的聲音很快就傳到水裡。它用這種發聲警告其他蟹類:「此洞為我所有,它蟹不得入侵」。
很多水族動物對聲音也有反應,說明它們有接收聲音信號的能力,我們姑且把這種能力稱之為聽力。
20世紀20年代諾貝爾獎得主澳大利亞的弗利休教授曾做過有趣的實驗,他在給水槽里飼養的鯽魚餵食之前總是先敲鍾,一敲鍾鯽魚就來找食。後來即便不給它食吃,只要敲鍾,它就聞聲而來,這說明鯽魚有一定的聽力。不僅鯽魚,就連鯉魚、金魚也都有聽力,它們能聽到比人更寬音域的聲音。
據挪威生物學家茵卡的考察,沙丁魚、鱈魚、鯊魚等也有很好的聽力。硬骨魚類具有類似人的內耳那樣的構造,魚鰾可能是聲波的感受器官。長吻蟹的螯足內側表面生有很厚的肌肉,步足生有角質薄膜,是它們的感音機構。
20世紀30年代,英國科學家曼尼格,在養魚槽中用每秒鍾34-2752次振動的聲音讓魚聽,結果證明魚對這樣的聲波有反應。
魚的聽覺器官是魚的內耳,魚沒有中耳和外耳。當外界聲音傳到魚體時,內耳里的淋巴發生同樣振動,刺激感覺細胞,再通過神經傳導到腦部,即發生聽覺。據測定,魚類能聽到2-2800赫茲的聲音。魚的聽覺可接受同伴傳來的各種信號,如危險信號、食物信號、異性信號等。
奇怪的是,在龍蝦的身上卻找不到類似內耳那樣的聽覺器官,但它卻能感知同伴發來的遇險聲音信號。有人給龍蝦裝上兩根心電導線作心電圖,發現遇有甲殼類聲音信號傳來,龍蝦的心臟跳動就加快,表明它是聽到聲音而受驚。然而,龍蝦的聽力從何而來,迄今還是個謎。
水是傳聲的媒體,水中傳聲比空中快,因而水下音響遠比陸上的嘈雜聲響清晰得多。近年來,對水族動物的音響研究成果很多,隨著研究的進展,水下音響世界之謎將會被逐步揭開。
通過兩個試驗我發現水傳播聲音是有的,但是要比在空氣中傳播小得多,悶得多.
鯨在海里生活,它的眼睛很小,視覺很差,但它的聽覺十分靈敏,它靠超聲波來辨別障礙物,如果反彈回來的超聲波比較大說明障礙物離得近,如果是小就說明障礙物離得遠.
游泳時聽不見別人說話,我以為在水裡是聽不到聲音的.今天聽見水裡手機的聲音才知道水也是能傳播聲音的.
神秘深海發出哪些聲音?
來自海洋深處的神秘聲音通常頻率很低,只有藉助特殊聲學儀器才聽得見,有些聲音稍現即逝;然而有些聲音出現一次可持續幾年之久。
現在,研究人員尚難以肯定這些聲音的來源,有人懷疑是火山和冰山活動引起的,甚至有人懷疑這些聲音是沒有見到過的某些巨型海獸的吼叫。
在俄勒岡州紐波特太平洋環境實驗室,美國國家海洋和大氣管理局的克里斯托弗·弗克斯領導的聲學監測科研小組,根據海洋深處神秘聲音的音調特點,分別以相應「綽號」命名:這些聲音被命名為「向上彎曲聲」、「遠處飛駛的火車聲」、「汽笛聲」、「音調衰減聲」以及「雜音」等。
研究人員在海底安裝水下聽音器,用以監聽各種聲音。通過分析不同水下聽音器接收到的海洋聲音頻譜特性,就可分辨大多數深海中的聲音;研究這些聲音的特性,就可分辨出藍鯨、長須鯨、座頭鯨、船舶和地震發出的聲音。但是,現在仍有一些神秘的聲音來源不明。
鯨歌悠揚
鯨會發聲,有的鯨還會唱歌。這不是天方夜譚,而是事實。鯨在木底船附近唱歌時,躺在船上的
水手會聽見不知來自何方的奇特、悅耳的嗚鳴聲。
有些會發聲的動物,尚不知會歌唱。許多海豚會發出高頻的「信號曲」——每頭都有其區別於鄰居的呼號。這
種叫聲似乎起著名字的作用:海豚靠近鄰居時,常常發出鄰居的哨聲。類似的,抹香鯨也會各自發出一連串區別性
的卡嗒聲(稱為它的符尾),有時還會模仿附近另一頭鯨的符尾。逆戟鯨各家族有其特定的互相打招呼的方式。
須鯨(特別是座頭鯨)會歌唱。在任何時候,一群須鯨唱的總是一首歌。歌曲會逐漸變化,但每頭鯨都能學會
和背熟新的變奏曲。這是一種難以企及的技藝,因為長達30分鍾的樂曲十分復雜。只有雄鯨才歌唱,而且主要是
在生殖季節。
這些歌曲同許多鳥類的鳴叫一樣,似乎是用來爭得雌鯨歡心的。
座頭鯨唱歌的音域很廣:音調高至象工廠的高音汽笛,低到象混響的霧角。對座頭鯨的歌唱錄音加快14倍播
放時,象是夜鶯在歌唱。可是鳥歌比較短,而且更重要的是,不象鯨歌那樣結構復雜。鯨歌可劃分成若干有規律的
重復短句,由它們依次組成總是在同一樂句中出現的主題。
通過對這些主題和短句進行分析,兩位美國科學家認為,鯨似乎懂得押韻,象人那樣以押韻來幫助記憶。
為什麼鯨魚要唱歌?鯨魚唱歌是不是要傳遞什麼信息呢?最新研究說,穿過數千英裏海洋的鯨魚依靠歌聲建立自己的語言世界,幫助其進行正確導向。
美國紐約康奈爾大學克利斯托弗·克拉克對鯨魚的歌聲進行了長達九年的跟蹤研究。克拉克使用前冷戰期間美國海軍的一個水下麥克風網路系統來「傾聽」鯨魚的歌聲,獲取了不同種類的鯨魚的大量歌唱資料。鯨實際上是利用歌聲來進行回聲定位,辨識海底中如海山一類的地形位置,幫助自己安全遨遊。當鯨測定行進前方300英里遠的地方有海山時,就會以一種特有的歌聲彼此傳達前方有障礙的信息,一旦安全越過海山,鯨就會改變自己歌唱的聲音。
「歌唱是鯨群社會制度和群體的一部分。」克拉克說。
聲音在空氣中的傳播速度是340米/秒,聲音在水中的平均傳播速度約為1450米/秒,比在空氣中的傳播速度約快4倍。 因此,當鯨魚通過歌唱進行交流的時候,發出的回應會比生活在陸地上的人類進行同樣的交流要快。克拉克還發現,鯨的聲學記憶類似我們人類視覺記憶,這樣才能用同種歌聲來「記憶」同種事物。
D. 仿生學的應用
模仿海豚厚皮的船體;聲納、雷達和醫學超聲成像模擬動物回聲定位等等。
仿生學的研究往往強調實現自然界中發現的功能,而不是模仿生物結構。例如,在計算機科學中,控制論試圖對智能行為中固有的反饋和控制機制進行建模,而人工智慧則試圖對智能功能進行建模,而不管它可以通過何種特定方式實現。
有意識地復制來自自然有機體和生態系統的例子和機制是一種基於案例推理的應用形式,將自然本身視為已經有效的解決方案資料庫。支持者認為,對所有自然生命形式施加的選擇壓力可以最大限度地減少和消除失敗。
雖然幾乎所有的工程可以說是一種形式仿生學,這一領域的現代起源通常被認為是富勒和其後來編纂一所房子或研究領域的珍妮·班娜斯。
在動物群或植物群中通常存在三個生物學水平,在此之後可以對技術進行建模:
1、模仿自然的製造方法
2、模仿自然界中發現的機制(魔術貼)
3、研究從組織原則生物的社會行為,如植絨行為鳥類,優化螞蟻覓食和蜜蜂覓食和群體智能(SI)的一個基於行為的魚群。
例子
1、在機器人學中,仿生學和仿生學被用來將動物移動的方式應用到機器人的設計中。BionicKangaroo基於袋鼠的運動和生理學。
2、魔術貼是最著名的仿生學例子。1948年,瑞士工程師喬治·德·梅斯特拉爾(GeorgedeMestral)正在清理他的狗散步時撿到的毛刺時,他意識到毛刺的鉤子是如何粘在毛皮上的。
3、19世紀之交,伐木工刀片的角形鋸齒設計用於砍伐樹木,當時它仍然是手工完成的,它是根據對木穴甲蟲的觀察建模的。它徹底改變了這個行業,因為刀片在砍伐樹木時工作得更快。
4、貓眼反射器是珀西·肖在研究貓眼機理後於1935年發明的。他發現貓有一個反射細胞系統,稱為絨氈層lucim,它能夠反射最微小的光。
E. 20世紀重大發現
二十世紀影響人類的重大發明
蒸汽機:推動了整個工業革命的發展傳統的馬力或者水力無法提供工業革命所需的動力,蒸汽機能量的開發為世界帶來了一種更有效更強大的動力。雖說古人在公元前2世紀就已經開始這方面的探索,但直到瓦特的蒸汽機面市後,才真正開啟了蒸汽機的商業價值。許多歷史學家認為,蒸汽機的開發是工業革命最重要的發明之一,因為蒸汽機的出現帶動了冶金、煤礦和紡織業的發展。蒸汽機的出現及紡織業的機械化,提高了工業的用鐵量。由於英國擁有豐富的鐵礦和煤礦,需求量的增加刺激了冶鐵技術和煤礦業的改進,同時加快了工業化的步伐。1804年出現的蒸汽機火車和1807年出現的蒸汽機輪船大大改善了運輸條件,輔助了工業革命的發展。
電話:掀開人類通訊史的新篇章
「沃森先生,請立即過來,我需要幫助!」這是1876年3月10日電話發明人亞歷山大·貝爾通過電話成功傳出的第一句話,電話從此誕生了,人類通訊史從此掀開了一個全新的篇章。
人類進行無線通訊的夢想則是1973年在美國紐約實現的。當時,這台世界上第一個實用手機體積大,重達1.9 公斤,是名副其實的「大哥大」。26年後的今天,世界最小的手機也誕生了,它只有尋呼機那麼大,也比第一代手機輕了不少。
1964年是人類通訊史上另一個重要轉折點,這年夏天,全世界成千上萬的觀眾通過電視第一次收看由衛星轉播的日本東京奧林匹克運動會實況。這是人類有史以來第一次通過電視屏幕同時間觀看千里之外發生的事,人們除了感嘆奧運精彩壯觀的開幕式和各種比賽外,更驚嘆於科技的進步。這一切都歸功於哈羅德·羅森發明的地球同步衛星。
1969年夏天,國際互聯網的雛形在美國出現,它由四個電腦網站組成,一個在加州大學分校,另三個在內華達州。1972年,實驗人員首次在實驗網路上發出第一封電子郵件,這標志著國際互聯網開始與通訊相結合。到了90年代,國際互聯網開始轉為商業用途。1995年網路發展到第一個高潮,這一年被稱為國際互聯網年。在電子商業浪潮的推動下,國際互聯網在21世紀對人類社會的影響將更加深遠。
汽車:載著時代向前奔駛
汽車改變了人類的整個交通狀況,擁有汽車工業成了每一個強大工業國家的標志。
汽車走過這樣一段歷史:1771年,法國人居紐設計出蒸汽機三輪車;1860年,法國人雷諾製造出了以煤炭瓦斯為燃料的汽車發動機;1885年,德國人本茨和戴姆勒各自完成了裝有高速汽油發動機的機車和裝有二沖程汽油發動機的三輪汽車,並且成功企業化;1908年,美國人福特採用流水式生產線大量生產價格低、安全性能高、速度快的T型汽車。汽車的大眾化由此開始;1912年,凱迪拉克公司推出電子打火啟動車,使婦女也開始愛上汽車;1926年,世界第一家汽車製造公司戴姆勒·本茨公司成立;1934年,第一輛前輪驅動汽車面世;1940年,大戰令許多汽車製造商停產,歐洲車商開始轉向生產軍用車輛;50年代,德國沃爾沃的甲殼車轎車一經推出就成為最受歡迎的汽車;1970年到2000 年,日本車在亞洲走俏,豐田、本田、三菱以及日產特高技術小型車入侵歐美市場,改寫了歐美牌子壟斷的局面。
實際上,汽車的發明使人類的機動性有了極大的提高,使20世紀人類的視野更加開闊,更追求自由。當然,汽車工業的發展也帶來了道路網擠占土地資源、大氣污染和高昂的車費等問題,但不管怎麼說,汽車確實載著人類向前發展,向前奔駛。
電視:人類自己創造的「魔鬼」
現代人可以一天不吃飯,不喝水,但不能一天沒有電視。
電視的設想和理論早在1870年就出現過。1884年,德國發明家保羅?尼普科夫設計了全個穿孔的「掃描圓盤 」,當圓盤轉動的時候,小孔把景物碎分成小點,這些小點隨即轉換成電信號,另一端的接收機把信號重組成與原來圖像相同但粗糙的影像。1926年,蘇格蘭人約翰·貝蒙德採用尼普科夫的「大圓盤」製造了影像機。
真正製造出畫面穩定的電視是從俄羅斯移民到美國的拉基米爾·佐里金和出生在美國猶它州的菲洛·法恩斯沃思。在 1939年的世界博覽會上,世界第一台真正清晰的電視開播,電視真正誕生了。
登月:人類航天史上邁出一大步
美國宇航員阿姆斯特朗登上月球剎那所說的名言「對個人來說,這只是一小步;對人類來說,這是邁出一大步」牢牢銘記在地球人的心上。
1969年7月20日下午4時,全世界5億電視觀眾都看到了「黑黝黝」的畫面,畫面深處傳來一個來自外太空的聲音:「休斯頓,這里是靜海基地,鷹艙已經登陸!」接下來,美國「阿波羅11號」登月宇宙飛船上的兩名宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林問休斯頓宇航中心:「我們不想休息四小時,我們想馬上登月。」休斯頓回答:「同意立即登月!」接著,阿姆斯特朗背朝外,開始從九級梯子緩緩爬下。全世界5億人都看到了這一場景。
登月確確實實是人類航天科技的一大進步,因為正如最後一名登月者塞爾南上校所說的:「在月球遙望地球,我看不到任何國界,我覺得地球就是一個整體,我的整個思想也就開闊了。」
電腦:人類未來的希望
1946年2月4日,美國軍方和政府部門的代表、著名的科學家一起擠在賓夕法尼亞大學的一個房間里。當一位陸軍將軍輕輕按下電鈕後,占滿整整三堵牆的機器立即亮了起來,人們熱烈鼓掌,高聲歡呼:「ENIAC活了!」並且向總工程師埃科特祝賀。「ENIAC」就是世界上第一台電腦。
基因:破解生命的千古密碼
10多年前,科學界就預言說,21世紀是一個基因工程世紀。人類基因工程走過的主要歷程怎樣呢?1866年,奧地利遺傳學家孟德爾神父發現生物的遺傳基因規律;1868年,瑞士生物學家弗里德里希發現細胞核內存有酸性和蛋白質兩個部分。酸性部分就是後來的所謂的DNA;1882年,德國胚胎學家瓦爾特弗萊明在研究蠑螈細胞時發現細胞核內的包含有大量的分裂的線狀物體,也就是後來的染色體;1944年,美國科研人員證明DNA是大多數有機體的遺傳原料,而不是蛋白質;1953年,美國生化學家華森和英國物理學家克里克宣布他們發現了DNA的雙螺旋結果,奠下了基因工程的基礎;1980年,第一隻經過基因改造的老鼠誕生;1996年,第一隻克隆羊誕生;1999年,美國科學家破解了人類第 22組基因排序列圖;未來的計劃是可以根據基因圖有針對性地對有關病症下葯。
F. 我要搬家,想找個安全的版塊;中國地質斷裂帶有幾條
主要是喜馬拉雅地震帶和環太平洋地震帶
地震主要分布在版塊活動劇烈的地方
我國這些地方時版塊活動比較平凡的 屬於地震危險地帶:東部沿海 西藏至雲南一帶 還有就是內蒙至新疆直至帕米爾高原一帶。
具體城市你可以起看地圖具體自己查
你如果想找個安靜的地方度過餘生
我建議你們去內陸地區,地形起伏變化不太大的地方。湖南湖北長江中游地區不錯 江南一帶 黃河中游地區等等
G. 什麼是shell
Shell俗稱殼,它提供了用戶與內核進行交互操作的一種介面,它接收用戶輸入的命令並把它送入內核去執行
Shell實際上是一個命令解釋器,它通過解釋用戶輸入的命令並把它傳輸給系統內核去執行。
Shell有自己的編程語言,它允許用戶編寫由shell命令組成的程序。Shell編程語言具有普通編程語言的很多特點,比如它也有循環結構和分支控制結構等。