科学家研究蜻蜓多年,仍未完全搞清楚蜻蜓的奥秘,飞行界的王者( 二 )


蜻蜓的四只翅膀分别由身上不同的肌肉控制 , 因此可以做出不同的动作 , 让四个翅膀之间的位置、方向都不同 , 从而达到在飞行过程中随意改变方向和速度的能力 。
这一点也是蜻蜓的“绝活”之一 , 作为一种肉食性的昆虫 , 这个能力可以让蜻蜓在发现猎物之后马上根据对方的位置和方向做出反应 , 让它成为了同体型昆虫中的顶级“猎手” 。
蜻蜓的强大的捕猎能力
上文虽然介绍了蜻蜓强大飞行技巧的来源 , 但是还没有具体说出蜻蜓飞行能力强大的例子 。 我们常说“蝴蝶飞不过沧海” , 但是同为昆虫的蜻蜓却可以办到 。
根据科学家们的调查和研究 , 一种分布在世界各地的蜻蜓黄蜻 , 能够跨越大洋进行迁徙 , 其飞行的最长距离达到了5000多公里 , 这是很多鸟类都办不到的 。 而且蜻蜓不光耐力惊人 , 它们飞行的速度也丝毫不弱 , 能够达到每小时50公里左右 , 对于这个体型的生物来说 , 算是十分惊人的水平 。
蜻蜓作为一位“掠食者” , 其捕猎的成功率相当引人注目 。 我们知道蜻蜓主要的猎物 , 也就是蚊子的飞行技巧也十分不俗 , 并且它们还有着细小的体型和低调的颜色 , 很难被发现 。 但是 , 蜻蜓捕猎蚊子的成功率却达到了百分之九十五 , 这不单单是因为蜻蜓的飞行能力高超 , 还因为蜻蜓有着强大的视力 , 能够在各种情况下发现猎物的存在 。
它们的每一只复眼由大约28000只小眼睛组成 , 这些小眼睛就相当于两万多个测速器 , 能够提供精密的信息和广阔的视野 , 也就是说除了正后方的一小块盲区之外 , 蜻蜓几乎都能够清楚看见每个方向 。
蜻蜓的幼年生活
蜻蜓和它的猎物蚊子一样 , 都将自己的卵产在水中 , 这个过程被人们称之为“蜻蜓点水” 。 蜻蜓的幼虫需要在水中生活相当长的时间 , 根据品种不同 , 从一两年到五六年的都有 。
蜻蜓的幼虫看起来像是水虱 , 但是却比水虱要更加凶猛 , 主要以水中的各种小型生物为食 , 不仅有各种昆虫的幼虫、两栖生物(如蛙类)的幼体 , 甚至还有小型鱼类 。 因此可以说 , 蜻蜓从小就是一种凶猛的“杀手” 。
蜻蜓的成长之所以需要这么长的时间 , 是因为它们需要经过多次的“蜕变” 。 蜕皮确实是很多昆虫在成熟的过程中必须经过的阶段 , 但是蜻蜓的蜕皮却格外漫长而艰难 , 要经过整整17次的蜕皮才能够成为一只成熟的蜻蜓 。
相对于它们的猎物蚊子来说 , 蜻蜓的繁殖能力确实要弱得多 , 正因如此 , 蜻蜓如此之高的捕猎成功率下 , 蚊子才能够继续在这个世界上保有庞大的种群数量 , 这都是强大的繁殖能力带来的好处 。
人类在蜻蜓身上学到了什么?
尽管科学家们多年来一直研究蜻蜓的各部分构造 , 但是至今都没能够完全弄清楚蜻蜓的奥秘 。 这种昆虫经过了数亿年进化 , 尽管它们本身并不懂得什么空气动力学、生理学 , 但是本身对于环境不断适应让它们能够持续演进 , 最终成为飞行界的王者 。
人类文明是在很短的时间内发展起来的 , 我们对于各种理论的研究 , 让我们的进步速度比自然的进化要快得多 。 比如 , 我们从蜻蜓的翅膀结构上就找出了改进飞机的方法 。
在飞机的飞行过程中 , 很容易因为气流的挤压形成的弹力 , 而让机翼发生“颤振” , 从而产生形变 , 甚至直接断裂 , 造成严重的飞行事故 。 这个问题曾经多次造成悲剧 , 而设计者们在面对这个问题时却一筹莫展 。
蜻蜓的翅膀形状和机翼有一定相似性 , 但是人们发现蜻蜓在飞行的时候并不会发生颤振现象 。 于是人们对其进行了研究 , 发现是蜻蜓翅膀上一个“不起眼”的结构起到了关键作用 , 这个部件被称为“翼眼” 。
“翼眼”其实就是在蜻蜓翅膀前端的一个加厚的部分 , 起到了增加重量的作用 , 这个结构能够在高速飞行中消除颤振现象 。 于是人类设计师尝试着在一些特别容易发生颤振的飞机的机翼前端加上一个和蜻蜓翼眼类似的负重结构 , 这样就解决了一部分机型的颤振问题 。
当然 , 也并不是所有的机翼颤振问题都能够通过这种方式来解决 , 其他机型的问题还需要在之后的改进设计中继续研究 。 说不定今后 , 我们还能够从蜻蜓的身上找到更多的能够帮助我们社会进步的知识 , 这正是大自然的神奇之处 。
结语
对于大多数人来说 , 蜻蜓只是一种生活中常见的普通昆虫 , 但是研究昆虫的人却能够感受到大自然在亿万年的进化过程中给予了这种小小生物多么精妙的生理结构 。 其实 , 我们人类的身体同样精妙 , 同时还比昆虫更加复杂 , 因此我们也需要持之以恒地研究我们自己的生理结构 , 去解决那些困扰着我们的问题 。

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