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動物使用它們的感官來從它們周圍的世界中提取信息,因此它們得能夠衡量其環境的物理屬性,以便建立對環境的準確感知。7 X1 ^9 u* ?1 E5 A" x& W& i
9 ~ L m% z5 S例如,蝙蝠需要從聲音的速度來,判斷一個物體離自己有多遠。( h6 e: a3 v2 q+ U
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除了蝙蝠,還有一種動物,或者昆蟲,也可以通過流體力學,來對環境進行感知。+ D; o6 i5 p2 S C+ C% N
- M' [$ p. i. X4 \2 K8 @這個小東西,就是蟑螂!
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6 ~, w7 y: k, b6 }# c/ g% N* V 科學家考慮了蟑螂生活環境中的典型氣流。通過雷諾數來表征湍流。0 K! @& P' n2 w# L" f) U m! r) ?
4 i5 H; p2 }, y: t$ u考慮到周圍物體的典型尺寸(小于1米)和相關的風速(0.1米/秒),雷諾數大約是Re≈1000!/ U/ E- t) d* L* P9 w6 Z3 o; ?- ?
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所以蟑螂絕對生活在湍流中!
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& u6 e9 @( O, u3 Q, k( E* G& Z科學家測量了蟑螂的風感系統,以及對空氣流動的反應。4 n2 s! C' z3 @: f
3 V: c# J7 \1 U$ N! g8 @蟑螂可以利用后部兩根稱為尾毛的細小毛發,來感知微小的空氣流動。推測出潛在攻擊的方向,并迅速逃離以避免被拍死!
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來自毛發的神經信號聚集在腹部末梢神經節,蟑螂在那里處理空氣流動的信息,然后被巨大的中間神經元進一步傳遞。
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科學家將相應的空氣流動信息,處理成相應的能譜。并測量蟑螂的中間神經元,對不同能譜的反應。. l* @) G: k7 ~5 Z$ v! K
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4 b( j' X A( m 例如對于經常捕食蟑螂的蟾蜍和黃蜂,在捕食的第一階段,會引發緩慢流動的空氣,這種空氣的流動是非常低頻的,大約20赫茲。
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9 J. H- B# K! q' |2 h" }% n9 {因此蟑螂認為,一個可感受的一個低頻的空氣流動,可能是一個攻擊的指標!并進一步的被神經元傳遞給大腦,發出逃跑的信號!
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, j: [( O7 d8 S* \. b因此,蟑螂對空氣流動的這些特性的認識,以及檢測異常的能力,可能有助于他們防止被拍死!8 G( N* ~0 o; o$ c' I1 [2 |# k
1 x& s9 g0 Z7 F) Z我忽然想了一下,是不是蚊子、蒼蠅都有這種功能?
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怪不得我總是拍不到蒼蠅呢!
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