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動(dòng)物使用它們的感官來(lái)從它們周?chē)氖澜缰刑崛⌒畔ⅲ虼怂鼈兊媚軌蚝饬科洵h(huán)境的物理屬性,以便建立對(duì)環(huán)境的準(zhǔn)確感知。
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例如,蝙蝠需要從聲音的速度來(lái),判斷一個(gè)物體離自己有多遠(yuǎn)。1 _( h' _- E# R8 x, T% l
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除了蝙蝠,還有一種動(dòng)物,或者昆蟲(chóng),也可以通過(guò)流體力學(xué),來(lái)對(duì)環(huán)境進(jìn)行感知。
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這個(gè)小東西,就是蟑螂!
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5 \2 i: F0 b1 M% m 科學(xué)家考慮了蟑螂生活環(huán)境中的典型氣流。通過(guò)雷諾數(shù)來(lái)表征湍流。
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9 d' X! c& ?1 c5 N5 c考慮到周?chē)矬w的典型尺寸(小于1米)和相關(guān)的風(fēng)速(0.1米/秒),雷諾數(shù)大約是Re≈1000!+ h/ ~& ^* J) B: t( z5 _ C( t1 s
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所以蟑螂絕對(duì)生活在湍流中!
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2 p4 ]6 O% z6 o! K/ @科學(xué)家測(cè)量了蟑螂的風(fēng)感系統(tǒng),以及對(duì)空氣流動(dòng)的反應(yīng)。9 ^( w! L( |5 |
2 h* v1 x+ ~. k7 N$ K( k蟑螂可以利用后部?jī)筛Q(chēng)為尾毛的細(xì)小毛發(fā),來(lái)感知微小的空氣流動(dòng)。推測(cè)出潛在攻擊的方向,并迅速逃離以避免被拍死!1 k: |" i# L. u- s
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來(lái)自毛發(fā)的神經(jīng)信號(hào)聚集在腹部末梢神經(jīng)節(jié),蟑螂在那里處理空氣流動(dòng)的信息,然后被巨大的中間神經(jīng)元進(jìn)一步傳遞。# K2 v6 H) `* W- i4 x; N
& {# {; q# u5 [, l2 E. b( k科學(xué)家將相應(yīng)的空氣流動(dòng)信息,處理成相應(yīng)的能譜。并測(cè)量蟑螂的中間神經(jīng)元,對(duì)不同能譜的反應(yīng)。" |+ d% k' b9 m
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例如對(duì)于經(jīng)常捕食蟑螂的蟾蜍和黃蜂,在捕食的第一階段,會(huì)引發(fā)緩慢流動(dòng)的空氣,這種空氣的流動(dòng)是非常低頻的,大約20赫茲。
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+ Q9 s( C, n5 D因此蟑螂認(rèn)為,一個(gè)可感受的一個(gè)低頻的空氣流動(dòng),可能是一個(gè)攻擊的指標(biāo)!并進(jìn)一步的被神經(jīng)元傳遞給大腦,發(fā)出逃跑的信號(hào)!" I8 L y5 y* a0 E
; B! J! Y/ _+ E2 i5 v* R9 R因此,蟑螂對(duì)空氣流動(dòng)的這些特性的認(rèn)識(shí),以及檢測(cè)異常的能力,可能有助于他們防止被拍死!' r8 V3 `# F9 `( c$ d7 F
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我忽然想了一下,是不是蚊子、蒼蠅都有這種功能?9 j. w+ X z0 J
2 ]( G/ V# F* ~4 d怪不得我總是拍不到蒼蠅呢!
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