那些动物具有神奇的本领
一、那些动物具有神奇的本领
蚜虫的体型很小,只能以毫米汁算,但它们的报警能力却很强。当蚜群遇到天敌来袭时,最早发现敌害的蚜虫表现兴奋,肢体摆动,并及时释放出报警信息素。同伙接到信息后,便纷纷逃离或掉落地上隐蔽。令人惊奇的是,这种信号物质还给侍从蚂蚁(取食蚜虫排放的蜜露并保护蚜虫的蚂蚁)“通风报信”,促使这些蚂蚁迅速搜寻来犯之敌并把它团团围住。俗话说:“捅了马蜂窝,定要挨蜂蜇”。马蜂蛰人,名不虚传。 一旦被一只马蜂蜇了,就会很快遭到成群马蜂的围攻。这是因为马蜂蜇人时,蜇针与报警信息素会同时留在人的皮肤里。人被蜇后的最初反应是捕打,信息素的气味便借助打蜂时的挥舞动作扩散到空气中,其他马蜂闻到这种气味后,即刻处于激怒的骚动状态,并能迅速而有效地组织攻击。 通过对马蜂释放的报警信息素的提取化验,已知道其主要成分属于醋酸戊脂,有香蕉油气味。因此,一旦被马蜂蜇后,可用5%的氨水或含碱性物质擦洗,有止痛消肿的作用,这是使酸碱中和的结果。 群体发达的白蚁种类,需要专门的水分供应,以维持群体的水分和湿度需要。白蚁虫体含水量约79%,白蚁巢体含水量占30%-37%,平均33%。白蚁群体有专门通往源的吸水线(吸水蚁路),通过吸水线来保证自身和巢体对水分的需求,这是毫无异议的事实。 堤坝上生活的黑翅土白蚁为了获得其巢群所需的水分,必须有蚁路通到水源,堤坝上比较近水源的地方是迎水坡的水库水,堤坝内浸润线和反滤体的自由水,所以堤坝白蚁都会筑蚁路到这些水源丰富的地方取水。 白蚁是生活在半封闭的巢穴系统中的群体生物,在黑暗的巢穴系统中自成一体,有人戏称它为“黑暗中的居民”。这个巢穴系统要与外界发生联系,并通过各种方式来获得空气中的氧秘,而把群体呼吸作用所产生的二氧化碳排出到巢外。白蚁巢穴系统的特点是二氧化碳含量特别高,比空气的二氧化碳含量高数十倍到上百倍。 白蚁长期在营巢内隐蔽生活,就多数个体而言是畏光的。然而,白蚁群体的白蚁扩散、发展,却离不开光的环境,有翅成虫飞离群体时都有趋光习性。台湾乳白蚁、黑翅土白蚁常在傍晚分群,飞离群体的有翅成虫具很强的趋光性;黄翅大白蚁在凌晨,月光明亮时进行。所有的有翅成虫都明发育完善的单眼和复眼,和其它许多昆虫一样,对光有强烈的正反应——趋光性。因此,白蚁有翅成虫飞离旧群体,建立新群体,光是不可缺少的重要条件。
二、什么动物有什么特异功能
“水上飞”算不算特异功能?南美有一种蜥蜴,好像叫蛇怪蜥蜴吧,可以通过脚和尾巴快速在水面上行走。
三、自然界中哪些生物有奇特的本领,比如蝙蝠有超声波,水母有预测风暴的能力
生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。 响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器。 火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。 科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备。 科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼。 白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹。 美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器。 我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能。 根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。 仿生学是人类一直使用的方法,如模仿海豚皮而构造的海豚皮游泳衣、科学家研究鲸鱼的皮肤时,发现其上有沟漕的结构,于是有个科学家就依照鲸鱼皮构造,造成一个薄膜蒙在飞机的表面,据实验可节约能源3%,若全国的飞机都蒙上这样的表面,每年可节约几十亿。又如有科学家研究蜘蛛,发现蜘蛛的腿上没有肌肉,有脚的动物会走,主要是靠肌肉的收缩,现在蜘蛛没有肌肉为什么会走路?经研究蜘蛛不是靠肌肉的收缩进行走路的,而是靠其中的液压的结构进行走路,据此人们发明了液压步行机……总之,从自然界得到启迪,模仿其结构进行发明创造.这就是仿生学. 这是我们向自然界学习的一个方面。 另一方面,我们还可以从自然的规律中得到启迪,利用其原理进行设计(包括设计算法),这就是智能计算的思想。 智能计算 智能计算,也有人称之为软计算,就是借用自然界(生物界)规律的启迪,根据其原理,模仿设计求解问题的算法。如:人工神经网络技术、遗传算法、进化规划、模拟煺火技术和群集智能技术等。 群集智能(Swarm Intelligence) 群居昆虫以集体的力量,进行觅食、御敌、筑巢的能力。这种群体所表现出来的智能,就称之为群体智能。如蜜蜂采蜜、筑巢、蚂蚁觅食、筑巢等。从群居昆虫互相合作进行工作中,得到启迪,研究其中的原理,以此原理来设计新的求解问题的算法。 蚂蚁算法 蚂蚁觅食时,在它走过的路上,留下外激素,这些外激素就象留下路标一样,留给后来蚁一个路径的标志。后面的蚂蚁,就会沿着有外激素的路径行走(外激素越多引诱蚂蚁的能力就越强)。科学家们对此进行过试验:用人造的外激素在纸上画上一条路径,对蚂蚁进行试验。结果蚂蚁果然都沿画有外激素的路径行走。 B D 蚁穴 A C 食物 蚂蚁寻食时,由蚁穴出发,可沿AC,也可沿ABC(见上图),设各蚂蚁寻到食物后沿原路回穴,并在路上留下外激素,那么因AC路径短,故当它们沿AC返回时,就在AC上留下两次外激素。而沿ABC返回者,因其路径长,仅回到D点,于是AD一段只留过一次外激素(即其上的外激素的浓度比AC上的浓度淡),故这时从蚁穴出来寻食者就会沿浓度大的路径AC行走……最后大多数的蚂蚁都会沿较短的路程进行寻食. 利用这个原理科学者们就设计了蚂蚁算法(进行求最短程)。 上面是个简单的原理,当然要设计出切实可行的算法,还要将模型进一步精确,如要计及外激素的挥发(即激素的浓度将随时间而逐步降低等等). 用蚂蚁算法求最短程 1.一群蚂蚁随机从出发点出发,遇到食物,衔住食物,沿原路返回 2. 蚂蚁在往返途中,在路上留下外激素标志 3. 外激素将随时间逐渐蒸发(一般可用负指数函数来描述,即乘上因子e-at) 4. 由蚁穴出发的蚂蚁,其选择路径的概率与各路径上的外激素浓度成正比 蚂蚁算法还可以应用于很多实际问题,例如用于重建通讯路由,管理公司的电话网,对用户记帐 收费等工作,任务分配问题等 不要停,继续思索 进一步,将每个蚂蚁看成是一个神经元,它们之间的通讯联络,看成是各神经元之间的连接,只不过这时的连接不是固定的,而是随机的。即用一个随机连接的神经网络来描述一个群体。这种神经网络所具有的性质,就是群体的智能 科学家们从蜻蜓翅膀末端的一块比周围略大一些的厚斑点得到了启示,从而解决了飞机机翼因剧烈抖动而破碎的现象。