“弹跳奇兵”跳蚤
2015-04-09
一提到跳蚤,人们就会顿生厌恶。它传播鼠疫,危害人体健康。不过从仿生学的观点来看,跳蚤也有“功”。
跳蚤的种类很多,全世界约有1100种。跳蚤身长只有0.5至3.0毫米,体重仅200毫克左右,但它弹跳的高度可达到350毫米,堪称跳高冠军。更令人惊奇的是,跳蚤每4秒跳一次,能连续不断地跳78小时,垂直起跳所用的力为其自身体重的140倍。
跳蚤形态简单,性能复杂,骨骼异乎寻常。它的骨架由柔软无色的几丁质组成,外面包着一层薄薄的褐色膜,全身有19个可自由活动的关节,头部6个,胸部3个,腹部10个。跳蚤的外廓呈弓型,身体特别扁,侧面对抗力很大,因此有时用手指也难以把它碾死。
跳蚤起跳时,像是刚出膛的枪弹,速度极快,即使用高速摄影机拍摄,也只能拍到它跳跃的模糊身影。飞机若以如此之快的速度飞行,飞行员定会因脑血管崩裂而丧生。
但跳蚤却毫无损伤,因为它没有血管,体内充满血液。血液是一种由氨基酸、蛋白质、脂肪和无机盐组成的营养液,它体内的各种器官就浸泡在这种营养液中。
跳蚤的心脏也很特别,像一串佛珠,从头一直延伸到腹部。流经它的血液不仅为内脏提供养分,对震动和撞击还有缓冲作用。由于心脏的跳动和它跳的频率毫无关系,所以,即使连跳几十次,它的心跳都不会加快。此外,跳蚤全身分布着许多气管,各部分都能得到足够的氧气。
跳是跳蚤的特征。但科学家研究发现,跳蚤根本不是“跳”。原来,跳蚤的祖先是一种有翅膀的昆虫。会飞的昆虫靠有弹性的胶状蛋白质使翅膀快速摆动,拍打空气,从而产生空气动力。
科学家把这种比任何橡胶弹性都好的物质称为“莱西林”。由于跳蚤长期寄生在哺乳动物和鸟类身上,它的形态几经演变,翅膀已经退化和消失,翅膀上的莱西林转到毗邻的大腿上。
跳蚤大腿上的肌肉主要用于绷紧莱西林,当莱西林收缩时,便产生一股强大的爆发力,使跳蚤像离弦之箭,被弹升到几十厘米的高处。
跳蚤身上的科学启发科学家开始研制垂直起落的飞机。莱西林之谜一旦解开,弄清其化学结构,就可以着手进行人工模拟,人类也许有可能像昆虫、鸟类一样自由自在地飞翔了。