昆虫启示讲解

10经管物流：冯安标何维维黄斯晋何纯勇昆虫启示1、苍蝇2、萤火虫5、尺蠖3、蝴蝶9、气步12、昆虫隐身术13、昆虫楫翅6、蚕7、蜜蜂11、白蚁8、夜蛾10、跳蚤4、蚂蚁昆虫启示•1、苍蝇•从外面看上去，蝇眼表面是光滑平整的，如果把它放在显微镜下，人们就会发现蝇眼是由许多个小六角形的结构拼成的。每个小六角形都是一只小眼睛，科学家把它们叫做小眼。在一只蝇眼里，有3000多只小眼，一双蝇眼就有6000多只小眼。这样由许多小眼构成的眼睛，叫做复眼。•苍蝇的眼睛能看到350度。蝇眼能看紫外光。一般说来，人眼要用0.05秒才能看清楚物体的轮廓，而蝇眼只要0.01秒就行了。蝇眼还是一个天然测速仪，能随时测出自己的飞行速度，因此能够在快速飞行中追踪目标。根据这种原理，目前人们研制出了一种测量飞机相对于地面的速度的电子仪器，叫做“飞机地速指示器”，已在飞机上试用。昆虫启示飞机地速指示器气体分析仪苍蝇也有惊人的嗅觉，它的非常灵敏的嗅觉感受器分布在触角上。这种感受器能把气味物质的刺激立即转变成神经电脉冲。模仿苍蝇嗅觉器官制成的灵敏度很高的小型气体分析仪，已用于分析宇宙飞船座舱里的气体。昆虫启示•2、萤火虫•萤火虫的发光部位是在腹部，那里的表皮透明，有一个虹膜状的结构可控制光量，下面是含有数千个发光细胞的发光层，其后是一层反光细胞，再后是一层色素层，可防止光线进入体内。发光细胞是一种腺细胞，能分泌一种液体，内含荧光素和荧光酶。在荧光酶的参与下，荧光素与氧化合就发出荧光。•人们先是从发光生物中分离出纯荧光素，后来又分离出荧光酶。现在已能人工合成荧光素，这就使人类模仿生物发光创造出一种新的高效光源——冷光源成为可能。（生物光是目前已知唯一不产生热的光源，因此也叫“冷光源”，其发光效率可达100％，全部能量都用在发光上，没有把能量消耗在热或其他无用的辐射上，这是其他光源办不到的。）荧光素昆虫启示•3、蝴蝶•有一种蝴蝶的身体表面覆盖有一层细小的鳞片。当阳光直射，气温升高时，这些鳞片就会自动张开，以减小太阳光照射的角度，对太阳光能量的吸收随之减少；当外界气温下降的时候，这些鳞片又会自动地闭合，紧贴住蝴蝶的体表，让太阳光直射在鳞片上，从而使蝴蝶能吸收更多的太阳光能量。这样，蝴蝶就可以在外界空气有较大变化的条件下，仍然使自己的体温控制在一个正常的范围之内。•人造地球卫星在太空中遨游，它和太阳、地球的相对位置每时每刻都在发生着变化。就拿一颗离地球300公里左右的轨道上运行的人造卫星来说，大约在65％～70％的时间内，它所处的轨道位置可以受到太阳光的强烈辐照，以致使卫星的温度有可能上升到摄氏一二百度；在其余的时间内，卫星将在地球的阴影区内运动，由于没有太阳光的辐射，卫星的温度有可能下降到摄氏零下一二百度。昆虫启示•为了不让卫星内部的各种仪器冻坏或烧毁，必须对卫星采取各种控温措施。其中有一种控温系统就与蝴蝶调节体温结构有着异曲同工之妙。这种控温系统外形很像百叶窗，每扇叶片的两个表面的辐射散热能力不同，一个很大，而另一个非常小。百叶窗的转动部位装有一种对温度很敏感、热胀冷缩性能特别明显的金属丝。当卫星温度急剧升高的时候，金属丝迅速膨胀，立即使叶片张开，辐射散热能力大的那个表面朝向太空，帮助卫星散热降低温度；当卫星温度突然下降的时候，金属丝会马上冷缩，并使扇叶片闭合，让辐射散热能力小的那个表面暴露在太空，抑制卫星的散热，起到控温的作用。昆虫启示•4、蚂蚁•蚂蚁是动物界的小动物，可是它有很大的力气。如果你称一下蚂蚁的体重和它所搬运物体的重量，你就会感到十分惊讶！它所举起的重量，竟超过它的体重差不多有100倍。世界上从来没有一个人能够举起超过他本身体重3倍的重量，从这个意义上说，蚂蚁的力气比人的力气大得多了。•原来，它脚爪里的肌肉是一个效率非常高的“原动机”，比航空发动机的效率还要高好几倍，因此能产生这么大的力量。供给“肌肉发动机”的是一种特殊的燃料。这种“燃料”并不燃烧，却同样能够把潜藏的能量释放出来转变为机械能。不燃烧也就没有热损失，效率自然就大大提高。化学家们已经知道了这种“特殊燃料”的成分，它是一种十分复杂的磷的化合物。这就是说，在蚂蚁的脚爪里，藏有几十亿台微妙的小电动机作为动力。昆虫启示•4、蚂蚁•这个发现，激起了科学家们的一个强烈愿望——制造类似的“人造肌肉发动机”。•人们从蚂蚁发动机中得到启发，制造出了一种将化学能直接变成电能的燃料电池。这种电池利用燃料进行氧化—还原反应来直接发电。它没有燃烧过程，所以效率很高，达到70～90％。人造肌肉发动机昆虫启示•5、尺蠖•尺蠖前进的时候是身体一屈一伸地行动，人们模仿它的行走方式，制造出了一种带有行走部分的轻型坦克。这种坦克能够越过较大的障碍物，当它隐蔽在掩体里时，能升起炮塔射击，射击后再隐蔽起来。这种坦克的通行能力比以前的坦克提高了许多。设计人员还模仿双壳贝壳的构造，设计了具有较好流线型的炮塔，并大大降低了坦克高度。这种坦克车内的武器装备排列得十分紧密，是模仿软体动物的消化器官排列的。像软体动物吃食物那样，炮弹从弹药盒进入炮塔，而后沿类似于食道的送弹槽被送到类似于胃的炮的后部，周围的类似于消化腺的药室则可收集和排出射击时产生的火药气体。在像贝壳的顶盖下面，有两个供坦克乘员半躺的座椅。这一方案，是为解决现代坦克的重要设计问题的一种卓有成效的尝试。昆虫启示•6、蚕•在古时候，丝绸只有富人才穿得起，它有时候也就成了身份和地位的象征。从一首唐诗就可知当时的情景：“昨日入城市，归来泪满巾，遍身罗绮者，不是养蚕人。”以前的丝绸，是用蚕吐出的丝做成的。人们经过研究发现，蚕丝是一种蛋白纤维。人们用桑树的叶子喂蚕，经过一段时间，蚕吐出丝，结成茧，人们把茧经过处理，抽出丝然后才能织出衣料。昆虫启示•6、蚕•1855年，瑞士人奥蒂玛斯用硝化纤维溶液成功地制取出纤维。1884年，法国人夏尔多内将硝酸纤维素溶解在乙醇或乙醚中制成粘稠液，再通过细管吹到空气中凝固而成细丝。1891年在法国贝桑松建厂进行工业生产，但由于这种纤维易燃，生产中使用的溶剂易爆，纤维质量差，不能大量发展。1933年，蛋白质纤维开始生产。人造丝的生产，为纺织业提供了大量原料。1922年，世界人造丝产量超过了真丝的产量。昆虫启示•7、蜜蜂•大家都知道，蜜蜂的窝都是由一些一个挨一个，排列得整整齐齐的六角小蜂房组成的。18世纪初，法国学者马拉尔琪测量到蜂窝的几个角都有一定的规律：钝角等于109°28′。锐角等于70°32′，后来经过法国物理学家列奥缪拉、瑞士数学家克尼格、苏格兰数学家马克洛林先后多次的精确计算，得出如下结论：消耗最少的材料，制成最大的菱形容器，它的角度应该是109°28′和70°32′，和蜂房结构完全一致。但如果从正面观察蜂窝，蜂房是由一些正六边形组成的，既然如此，那每一个角都应是120°，怎么会有109°28′和70°32′呢？这是因为，蜂房不是六棱柱，而是底部由三个菱形拼成的“尖顶六棱柱形”。我国数学家华罗庚经精确计算指出：在蜜蜂身长、腰围确定情况下，尖顶六棱柱形蜂房用料最省。昆虫启示•7、蜜蜂•在太空飞行器中采用了蜂窝结构，先用金属制造成蜂窝，然后再用两块金属板把它夹起来就成了蜂窝结构。这种结构的飞行器容量大，强度高，且大大减轻了自重，也不易传导声音和热量。因此，今天的航天飞机、宇宙飞船、人造卫星都采用了这种蜂窝结构。昆虫启示•8、夜蛾•科学家们做了这样一个实验，把夜蛾固定在扬声器前，然后用扬声器播放模拟蝙蝠发出觅食搜索的的超声波，夜蛾顿时显得惊恐万状，丑态百出。如果不将夜蛾固定，它们立即逃得无影无踪了。科学家们又把鼓膜器的神经剥出，把它与示波器相连，当扬声器发出超声时，示波器上出现了神经发出的电脉冲。若将鼓膜破坏，示波器上则毫无变化。这个实验证明鼓膜器是夜蛾专门用来截听蝙蝠超声“雷达”波的耳朵，故称为“反雷达”装置。还有些夜蛾具有其它反蝙蝠超声探测的装置，这些夜蛾的足部发出一连串的“咔嚓”声音，干扰蝙蝠超声雷达，使它们无法确定夜蛾的准确位置。有的夜蛾更为奇特，它们全身披满吸收超声的绒毛，好似一件“隐蔽服”，使蝙蝠发出的超声波得不到足够的回声，从而逃过蝙蝠的捕捉。昆虫启示•8、夜蛾•科学家们根据夜蛾的反超声定位器的原理，研制出一些特殊的装置。首先在农业上利用蝙蝠超声发音器，将模拟蝙蝠发出的声音播放到农田中，驱赶夜蛾类农业害虫，效果极好。•另外在军事上用途更大，科学家模仿夜蛾的反雷达装置，在军用飞机和舰船上安装雷达监测器和干扰系统，可以随时发现敌方雷达发出的电波及准确的频率，然后放出巨大能量的干扰电波，使对方雷达系统产生混乱，无法发现己方的准确位置。在现代化的战斗机上都有一层吸附雷达电波的涂层，不容易被敌方雷达所发现，都是这个道理。昆虫启示•9、气步甲•俗称放屁虫，由于它们从肛门放出毒气而得名。一旦遇到敌害进攻，它们会转过身体，从肛门喷出灼热的烟雾，类似爆炸的声响，浓烟有半尺多高，带有浓硝酸的气味，使天敌感到辛辣刺鼻，头痛眼花，常使1米多长的犰狳望而生畏，迅速逃窜。气步的化学炮弹效率很高，可以连续4—5次重复开炮，最多可达到20次以上。昆虫启示•9、气步甲•在它的腹部有个特殊的化学反应室，反应室两侧有两个腺体，分别贮存不同的物质。一个生产贮存对苯二酚，另一个内含过氧化氢，两个腺体有阀门与反应室相通。平时两种物质相互隔离，十分安全，气步也过着平静的生活。当气步遇到了敌害，感觉受到了威胁时，会猛烈收缩腹部，把贮存在腺体内的两种物质排入反应室里，在反应室内还有一种高效反应催化剂——过氧化氢酶。在酶的作用下，对苯二酚与过氧化氢快速氧化为有毒的醌，同时反应会放出大量的热量使醌的水溶液沸腾后以气雾状射出，发出啪啪的爆炸声。昆虫启示•9、气步甲•一般使用的泡沫灭火器，钢瓶里有两个容器。内瓶放入硫酸铝，外瓶存入硫酸氢钠溶液。平时正放的时候，两种药品互不接触，没有化学反应。一旦发生火灾，人们把灭火器倒转过来，碳酸氢钠与碳酸铝相互混合，产生了剧烈的化学反应，生成二氧化碳和氢氧化铝泡沫，并随着压力增大喷射出来，覆盖在燃烧的物体上，使燃烧物隔绝氧气，火焰熄灭。液态火箭的推动装置更是如此，人们将液态的氢气和氧气分别贮在火箭内不同的容器中，有阀门通向燃烧室。平时将阀门关闭，不发生反应。一旦火箭点火时，阀门开启，氧气与氢气分别通过管道进入燃烧室。在剧烈的化学反应时放出大量的水和热量，水又变成高压的水蒸汽从尾部喷出，巨大的推动力使火箭高速前进。昆虫启示•10、跳蚤•在电子显微镜下，能清楚地看到跳蚤后足的肌肉很发达。肌肉的主要成分是蛋白质，而组成动物肌肉蛋白质的种类很多，它们分管着爬行、飞行、弹跳等等不同的功能。有一种能帮助跳蚤弹跳的蛋白质，叫做肌球蛋白和肌动蛋白，它们能促使跳蚤后足的肌肉强有力地收缩，收缩的力量越强，发挥出来的力量越大，跳得就越高。科学家发现，昆虫的肌肉特别发达，肌肉纤维的数目，比人类及其他脊椎动物要多得多。比如，鳞翅目昆虫的幼虫就有1000～4000条，人们把柳木蠹蛾的幼虫解剖，除了头部以外，就有1647条肌肉，而人的肌肉还不到800条。科学家还发现，如果按照比例计算，昆虫肌肉发挥出的力量，同昆虫身体大小成反比。比如，一种小甲虫，体重只有6克，它能拉动一辆重1093克的小玩具车，等于自己体重的182倍；而一种小小的贝雅尔果虫，竟能背动比自身重900倍的物体。昆虫启示•10、跳蚤•科学家从昆虫的肌肉活动中得到启示，用各种化合物来制造出一种人造的“肌肉发动机”。比如，有一种叫胶原蛋白质的分子，很像螺旋弹簧，同肌肉纤维结构相似，当它遇到一种溴化锂的催化剂溶液的时候，就会收缩；再用水清洗时，它又恢复到原来的长度。人们把这类化合物放在预制的管道和模具中，胶原蛋白质就在里面收缩和伸长。这样，往复不已，起到了举重、牵引、垂压等机械功能作用。昆虫启示•11、白蚁•白蚁分泌出一种高浓度的蚁酸，可溶解白银等•德国柏林联邦材料检验研究院的实验室里培育着世界各地的白蚁达40种，某些种的白蚁群体有几百万只，研究白蚁的生态和生理特性，从而研制木材防腐剂和接触性杀虫剂，并且正在研制耐白蚁和抗