关于大自然的启示
蜻蜓——直升机
蜂眼——照相机镜头
鸟——飞机
蝴蝶——卫星
蝙蝠---雷达
海鸥--水上飞机( 文章阅读网：www.sanwen.net )
鸡蛋--薄壳结构
鲸--轮船
叶子——轮子
潜水艇的形状——鱼的梭型外形
袋鼠--越野汽车
贝壳--坦克
蚁群行车走路策略也许对人类有所启发
蚂蚁大军出行技高一筹
现代都市中,交通阻塞已经成了天天上路时不得不面对的大难题.一旦堵车,不但耽误各路人马的时间,还会徒增车里车外人的烦躁情绪.如何解决这个城市“痼疾”?
英国学者对蚂蚁研究后表示,也许人类可以从小小的蚂蚁身上得到一些启示.蚂蚁虽小,可在“行车走路”方面却比人类技高一筹.研究人员介绍说,数百万的蚂蚁大军通常都会很“耐得住寂寞”,它们只简单地沿着一种道路结构前进,以此来保证队伍能够尽快到达目的地,不会因道路选择而延误时间.与人类相比,假如要从A地到达B地,蚂蚁大军已经摸索出了一套逻辑性和成功率高得多的方法.
生物学家说,蚂蚁大军日复一日地不停搬家、赶路,它们的出行策略也许对那些在城市中穿梭往返的人们能够有所启发,减轻出行压力.蚁群已形成了自己行之有效的“交通网络”,它们几乎是“盲目”地遵循这一路线,不存一丝怀疑.对各个蚁群中每个成员来说,能够“精确”地贯彻行进路线是至关重要的.
科学家说,即便它们的视力不如人类,大脑也比人类小得多,蚁群所遵循的行为规则也及其简单,这套办法也确实发挥了作用.其实,蚂蚁的世界也是一个小社会,与都市丛林中生活的人类有许多相似之处.它们与人类一样,都面临废物处理、管理机构、交通出行等问题.如果我们能够意识到自然界中有许多问题都得到了“完美”解决,那么人类就应该做得更好才对.
科学家说,不同之处在于,人类是自私的.每个人都想快点去上班,不会去关心其他的人.如果我们的司机都能更加耐心一些,蚂蚁世界中简单的交通规则在人类这里说不定也能行得通.
在印度,人们常用一种特制的小盒子捕捉猴子.在安置好的盒子里放上美味的坚果,盒子上开一个小口,刚好能插进猴子的前爪,但只要猴子抓住坚果不放,其爪子就抽不出来.这样它要么放下果子,继续自己的自由,要么就抓紧果子,等着被收拾.绝大部分的猴子是抓住果子不放,以致被猎人轻而易举地捉住.人也常常陷入此种境地,把好东西放到盒子里的人就能控制住到盒子里拿东西的人.不过只要我们愿意放弃这种好处,就不会被他人所控制
蜘蛛与科学家
清晨,你看见屋檐上挂着一张蜘蛛网,可能引不起什么兴趣.可是你知道吗,这种不招人喜欢的昆虫,却吸引了许多科学家的注意.
蜘蛛的腿里没有一点肌肉,却非常灵活,原来,它的腿里充满一种液体,蜘蛛可以随时调节这种液体的压强,用来支配8条腿的运动,在网上进退自如.这种方法在物理学上叫作液压传动.许多液压机械就是受此启发而发明的.
我们知道,蜜蜂的六角形蜂房是最节省材料的建筑设计,而蜘蛛网的结构更能赢得数学家的赞叹!蜘蛛网看上去是呈“八卦”形的复杂几何图形,你用直尺和圆规也很难画得这么匀称,这么美.蜘蛛是按照一种高级几何曲线来织网的,那是一种“对数螺线”的无穷曲线,要用复杂公式来计算.小小的蜘蛛却能轻易织出如此复杂图形,这里面的秘密吸引了很多科学家.
蜘蛛最吸引人的是“纺织器”.原来它体内丝囊中有胶液,腹部后端有吐丝器,吐丝器有许多小孔；胶液通过小孔,被附着物拉扯变细变长,凝成细丝.一根蛛丝是很多细丝合并而成的.人们受到启发设计出人造丝、人造纤维的喷丝头,在纺织业引起了一场革命.
人们研究蜘蛛的主要目的是向它要丝.人类养蚕得到丝,织成美丽的绸缎.但养蚕很辛苦,需要大量桑叶,对饲养温度、湿度要求严格,还须严防蚕生病.生产1kg蚕丝,需要5500多个蚕茧,因此绸缎价格昂贵.而蜘蛛则不那么娇贵,到处都可以生存,许多科学家都希望能直接向蜘蛛要丝.法国科学家卜翁织成了世界上第一副“蛛丝手套”,轻盈透明,轰动一时.但问题是,饲养蜘蛛也非易事,蜘蛛要吃昆虫,有时会自相残杀.另外蜘蛛不会作茧,到处吐丝也不好控制.经过计算,生产1kg蛛丝,居然需要150万个蜘蛛.因而批量生产蛛丝实在困难,必须另想办法.
生物学家的最新研究带来希望,这就是基因工程.科学家将蜘蛛体内生产蛛丝的基因,移植到一种细菌体内,使细菌有分泌蛛丝胶液的能力,大量繁殖培养后,可利用这种蛛丝胶液.这种胶液的拉力强度大,有弹性,不易断裂,容易染色,手感好,是一种很有发展前途的“人造蛛丝”.也有报道说,将蜘蛛的成丝基因移植到山羊体内,使山羊奶变成蛛丝胶液,这样得到的胶液更快更多.
“人造蛛丝”还有更新更重要的用途,比如织成高强度的防弹背心,很轻又透气,比传统的沉重防弹衣要强多了.另据最新报道,科学家制成“电镀蜘蛛丝”,将极细的蛛丝电镀一层金属,成为强度极高的”纳米导线”,直径仅有100nm.这种导线的研究成功,又将引起微电子器件制造业的一场革!
你瞧,小小蜘蛛身上的学问还真不少呢!
冰虫被称为地球上惟一冻不死的生物,具有科学家理想中外星生命的特质.科学家认为冰虫这种罕见的耐寒体质可以证明在外星球上也可能存在像冰虫一样的耐寒生物.它们在冰中自由行走,在极地低温下活跃生存,稍微升温便化成一团粘稠.《西雅图时报》2月21日报道,美国生物学家将联合美国宇航局和《国家地理杂志》投入巨资研究极地冰虫,希望据此在探索外星生命的旅程上迈出一大步.
极地冰虫是少数活跃在极地低温下的生物之一.它们被生物学家称为,最大的无脊椎动物,冰封大地中最活跃的生物.极地冰虫生活在终年积雪的冰川地带.在美国阿拉斯加、英国哥伦比亚和俄勒冈州靠近极地的冰川区都可以发现它们身影.它们个头非常小,在雪地里就像一丝细细的小黑线.
它们可能是世界上最不怕冷的动物.在冰川地区刺骨的寒温下,其他动物几乎被冻成冰棒,甚至连细胞都冻得“咯咯”作响.然而这种低温对于极地冰虫来说却是最舒适的生活环境.科学家发现,冰虫的细胞膜和细胞酶在低温下正常新陈代谢,细胞膜保持固有的弹性.
冰虫不仅抗冻还耐饿.科学家曾把几只冰虫放在冰箱里研究.两年过去了,不吃不喝的冰虫在冷藏室里依然顽强地生存着.
但冰虫也有致命的缺点———怕热.冰虫抵御高温的能力异常脆弱,只要温度高于四摄氏度,冰虫细胞膜就溶化,细胞内的酶也化成一堆干草模样的粘稠物.
穿冰之谜: 破冰有术?
围绕冰虫的众多难解之谜中,最令人匪夷所思的是冰虫可以在固体冰块中自由穿行.谁也不知道它们是怎么破冰而出.
有的科学家说,冰虫可能顺着冰中的缝隙钻出冰面；还有的人猜测冰虫有破冰术.多名生物学家猜想,冰虫体内可能含有化冰物质.每当它们穿冰而行时,体内细胞释放出能量,把周围的冰块融化,形成一条通道,就像是“滚烫的刀子切化了黄油”.
一名研究雪地动物的专家说,在众多雪地跳蚤、雪地线虫和雪地蜘蛛中,冰虫是最神奇的动物.北极熊厚厚的皮毛使它与外界低温隔绝,自身又可以储存能量.南极鳕血液内有防冻剂,使它在冰天雪地中照常生活.然而浑身赤裸、微小的冰虫靠什么来保暖,甚至穿冰?生物学家普策尔说：“当温度下降时,冰虫体内马上制造能量.就像往油箱里加汽油.”
藏身之谜：冬天绝迹?
冰虫的生活方式也充满奥秘.它们总是生活在终年积雪的冰川地带,行踪隐秘.一到夏天大规模的冰虫就破冰而出,出来搜寻食物.据寻找冰虫的研究者说,稍不留神就可能踩死上万只缠绕在一起的冰虫.
冰虫日落而出,日出而息.夏天太阳升起之前,冰虫纷纷躲回冰层.太阳落山后冰虫从洞穴中出来,搜寻海藻、花粉和其他可以消化的残渣作食物.所以它们的学名叫“solifugus”,即躲避太阳.
到了冬天,冰虫聚集地大都大雪封山,没有海藻或者其他食物,它们就躲在地下.但至今为止,没有人知道冰虫如何在地底过冬.一到冬天冰虫似乎绝迹.科学家怀疑它们躲在雪底冬眠.不过最近研究者发现如果挖的足够深,在冬天也可能看见冰虫.美国两名生物学家曾多次到终年积雪的雷尼克山中挖冰虫.他们至今找到的冰虫都藏身在3米以下的地洞中.
揭开谜底：就可能找到外星生命
冰虫被称为地球上惟一冻不死的生物,具有科学家理想中外星生命的特质.科学家认为冰虫这种罕见的耐寒体质可以证明在外星球上也可能存在像冰虫一样的耐寒生物.
2005年,美国宇航局(NASA)出资20万美元资助冰虫的研究项目.NASA认为冰虫能够在如此恶劣的环境中生活自若,本身就证明木星的冰球或者其他星球上可能也存在类似的外星生物.
美国《国家地理杂志》也注意到了冰虫,资助研究者寻找冰虫.《国家地理杂志》认为,冰虫在器官移植方面的价值远比它所代表的外星生命更有现实意义.冰虫细胞能够在低温下保持正常新陈代谢.而移植的器官在冷藏过程中却消耗能量,快速萎缩.如果冰虫新陈代谢的秘密能够揭开,医生就可以用化学和药物使器官保存更长久.
1887年,美国西雅图著名摄影家柯蒂斯首次发现了冰虫,为它取名“雪鳗”.但很少有人关注.近年来全球变暖使极地动物濒临灭绝,冰虫才慢慢进入研究者的视线.美国华盛顿一所大学的生物研究生本·李把冰虫选为自己的毕业论文课题.李说：“冰虫现在是炙手可热,对于它的研究几乎空白,然而它却是如此奇妙.”
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文人眼中的“冰虫”
文人的想像力确实丰富,早在20世纪初冰虫就出现在了作家的笔触中,一些书籍和诗歌也能见到冰虫的身影.这仅有不到5厘米长,生活在厚厚的冰雪之下的小虫子,那时就已经是诗人眼中爱情的见证,生命的感言了.
作家罗伯特·塞维斯在他的作品中多次提到这种神奇的小虫子.尤其是一部小说中的著名诗歌《98的痕迹》：“在那片淡蓝雪天之地,置身地之无极；极地平原的光影中,北极熊在欢唱歌舞；啊,你是我的心肝、我的生命、 我的灵魂；当极地的冰虫归巢时,我将见到你.”
而本·李也不仅仅在寻找研究着冰虫本身,他还有一个目标就是熟记塞维斯的140行长诗《蓝色雪山》：
当一切变的清晰,你走近羞怯的观望,小小的虫子拥挤在一起,伸着蓝色的鼻子,为了生命延续,它们寻找一切养分,它们互相咀嚼彼此的尾巴,直到顽强的活下去.
被诗人如此的钟爱,也许就是因为它们在那样恶劣的环境中依然能够生存.但是在未来的50年,由于全球变暖,它们赖以生存的冰雪就要慢慢消失,到那时冰虫也将成为一种灭绝的动物,人类可能只能在诗歌中感叹它们的神奇了