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人与自然 系列丛书-第292章

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  因为吃过它的亏,小伙子们眼巴巴地瞅着这怪物,想不出用什么法子来对付它。随船的当地渔民却毫不在意,伸手把它从网上弄下来,丢在甲板上。原来,由于落网时连续放电,这时,这个“活的发电机”已经精疲力尽了。 
  其实,放电的本能并不只是电鳐才有。目前已发现有500多种鱼,其体内都装有“发电机”,能够发出电流,一只最大的电鳐,每秒钟能放电150次,有时放出的电压高达220伏。非洲电鲶每条能产生350伏的电压,可以击死小鱼,还能将渔民击昏。南美洲的电鳗更是电鱼中发电功率最高的一种,每一条能发出高达800多伏的电。有人计算过,10000只电鳗同时放的电,可供电车走几分钟。 
  电鱼为什么能放电呢? 
  原来,它们身体内部有一种奇特的放电器官,可以在身体外面产生很高的电压。这种器官,有的起源于鳃肌或尾肌,有的起源于眼肌和腺体。各种鱼放电器官的位置、形状都不一样。电鳗的电器官分布在尾部脊椎两侧的肌肉中,呈长棱形,电鳐的电器官则排列在头胸部和腹部两侧,样子像两个扁平的肾脏,由许多蜂窝状的细胞组成。这些细胞排列成六角柱形,叫做“电板”。 
  电鳐的两个发电器中,总共有2000个电板柱,约200万块“电板”(电鲶的板数更可观,约有500万块)。这些“电板”浸润在细胞外胶质中,胶质可以起到绝缘作用。“电板”的一面分布有末梢神经,这一面为负电极,另一面则为正电极。电流的方向是正极流到负极的,即由电鳐的背面流向腹面。在神经脉冲的作用下,这两个放电器就能变神经能为电能,放出电来。 
  单个“电板”产生的电压很微弱,但由于“电板”很多,所以产生的电压就很可观了。 
  一次放电中,电鳐的电压为60~70伏。在连续放电的首次可达100伏,最大的个体放电约在200伏左右,功率达3000瓦,所以它们能够击毙水中的游鱼和虾类作为自己的食料。同时,放电也正是电鱼逃避敌害,保存自己的一种方式。 
  世界上最早最简单的电池——伏打电池,就是19世纪意大利物理学家伏打根据电鱼的天然器官原理设计的。随着现代科学技术的不断发展,在研究电鱼中,今后还会得到不少新的启示。




海蜇与风暴预测仪 
  海蜇是一种古老的海腔肠动物。它有一种高超的本领,这就是它那非常灵敏的“听觉”。 
  原来在海蜇的8个触手上,生有许多小球,小球腔内生有砂粒般的“听石”。这小小的“听石”刺激球壁的神经感受器,就构成了海蜇的听觉。这种奇特的听觉,能听到人耳听不到的8~13赫兹的次声波。就是靠着这种本领,海蜇居然可以提前十几个小时预知海上风暴的到来! 
  海蜇这种神奇的听觉在科学上很有价值。自从仿生学作为一门独立的学科诞生以来,科学家们对海蜇的听觉进行了深入的研究。现在已经有人设计了模拟海蜇听觉器官的仪器,用来预测风暴,可以提前15小时作出风暴的预测。




箭鱼与飞机“长针” 
  箭鱼,这名字就是形容它的游泳速度之快犹如离弦之箭。其实,它们游泳速度要比离弦的箭快得多,就连全速前进的轮船也很难追上它。据科学家计算,箭鱼每小时的游泳速度可达120公里,是鱼类的游泳冠军。 
  那么,箭鱼为何能游得这样快呢?主要是由于它有个非常漂亮的流线型身体,游泳时很容易克服水的阻力;再者,箭鱼的周身还覆盖有一层光滑的粘液,更能够减小水的摩擦力;此外,它的尾部较细,摆动有力,头部的上颌又尖、又硬、又长,当它飞速游泳时,起着劈水斩浪的作用。 
  十分有趣的是,箭鱼长针似的上颌曾给予超音速飞机设计师们有益的启示。原先,飞机设计师们绞尽脑汁想设计出超音速飞机,但一直未能成功。 
  后来,他们观察箭鱼游泳时产生了设计灵感,便模仿箭鱼的长颌,给飞机头部前方安装了一根“长针”,这根“长针”可刺破高速飞行时所产生的“音障”,从而解决了长期存在的难题,结果超音速飞机就诞生了。




乌贼与喷水船 
  乌贼的游泳方式很有特色,素有“海中火箭”之称。它在逃跑或追捕食物时,最快速度可达每秒15米,连奥林匹克运动会上的百米短跑冠军也望尘莫及。它靠什么动力获得如此惊人的速度呢?经过长期的观察和研究,人们终于发现了其中的奥妙。在乌贼的尾部长着一个环形孔,海水经过环形孔进入外套膜,并有软骨把孔封祝当它要进行快速运动时,外套膜猛烈收缩,软骨松开,水便从前腹部的喷水管急速向后喷射出去,顿时产生很大的推力,使乌贼像离弦之箭冲刺前进。人们根据乌贼这种巧妙的喷水推进方式,设计制造了一种喷水船。用水泵把水从船头吸进,然后高速从船尾喷出,推动船体飞速向前。另外,采用喷水推进装置具有速度快、结构简单、安全可靠等优点。 
  以往的船舶螺旋浆是在水里转动而产生推动力的,它只能在深水中运用,而喷水推进船在1米深的水中便能畅通无阻。就速度而言,采用喷水推进的喷水船可达30米/秒。这种原理用于气垫船,可使其航速达40米/秒。 
  喷水推进器在水中的噪音很小,敌方水下探测系统不易侦听,同时对自身携带声纳的干扰也校所以采用喷水推进的潜艇和鱼雷,对于搜索和接近敌方都极为有利。 
  乌贼与烟幕弹 
  乌贼有施放“烟幕弹”的杀手锏。原来,在乌贼体内长有一个墨囊,里面贮满了浓黑的墨汁。每当它突遇强敌,无法逃脱之时,就立刻喷出一股浓墨,把周围的海水染成一片漆黑。在对方惊慌失措的一刹那,它便趁机溜之大吉。乌贼的这一招启迪了人们的思想,在现代海战中,交战双方为了掩护己方舰船的进攻或撤退,就经常施放烟幕弹。 
  乌贼与未来神秘衣 
  乌贼的背皮上有黄、黑、橙黄等色素细胞。这些色素细胞的周围有放射状的纤维肌丝,可使色素细胞放大或缩校在神经系统的支配下,乌贼能随心所欲地把身体的颜色变换得和周围环境一模一样。其变色速度之快,配景之巧,就连魔术师也会自叹不如。乌贼就是靠着这种变色隐身技能,在危急时刻摇身一变,使“敌人”即使近在咫尺也无法辨其所在。这比军服的颜色、火炮上的伪装网、坦克及军舰的保护色的隐蔽作用更佳,如能模仿乌贼的变色技巧,制造出随景变色的“神秘衣”或其他伪装装置,这在军事上将会有更重大的价值!




萤火虫与照明光源 
  晋朝车胤年轻时家境贫困,经常没有钱买灯油,但他又是个勤奋好读书的人,为了夜间也能看书,在夏天他捕捉了数十只萤火虫,放入一个囊内,借萤火虫发出的荧光读书,通宵达旦。于是,车胤囊萤夜读也就被后人用作勤奋读书的典故。 
  萤火虫会发光,很多人都知道。在夏季的夜晚,走到庭园或田野去,当你看到一闪一闪的流萤飞舞在灌木丛的上空,就像一盏盏小灯笼,可能会脱口喊出“萤火虫”三个字来。萤火虫发光是为了照明吗?不是,它的发光是作为一种招引异性的信号。停在叶片上的雌萤火虫见到飞过的雄萤火虫发出的荧光后,立即放出断续的闪光,雄萤火虫见了就会朝它飞去。 
  在自然界除了萤火虫外,会发光的生物很多。动物界大约有1/3含有发光生物;海洋中会发光的细菌已知有70余种。热带和温带海面上出现的“海火”奇观,就是无数发光细菌聚集在一起放出的光所致。当然夜光虫更是“海火”的生成者。在某些深海水域,几乎95%的深海鱼类都会发光,一种斧头鱼,身体只有5厘米长,浑身透明,具有一系列的发光器,它在光线难以透进的深海中发光扩散而照亮了一定的范围,使得斧头鱼能在黑暗中认别同类,群聚或寻找对象。其实人本身也能发光,当然放出的光绝不会像神话小说中所描述的那样头上有光环,而是放出肉眼所不能见到的超微光。 
  人们对发光生物发出的生物光产生了浓厚的兴趣,这是因为:(1)生物光的效能实在太高。古书《古今秘苑》记载有:古时我国渔民用百多只萤火虫装入一个吹胀的羊膀胱内,将它结扎在渔网底下,就能招来鱼群,从而提高捕鱼量。数十只萤火虫装入囊中放出的光量就能解决车胤的夜读照明问题。据测定,一个发光细菌所发出的光相当于1。9×10…14烛光。如此高效能的光源是不会不被人们注意的;(2)爱迪生发明了电灯,取代了用火照明。 
  电灯无烟,光亮而且安全。但是,当你靠近开亮的电灯泡,就会感觉到热,愈是接近愈觉得热,这说明电只有使灯泡的钨丝烧热才能发光,而且大部分能量都以红外线形式转变成热散发了。此外,这种热线对人眼是无益的,而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。 
  人们研究生物光,虽然对生物发光的机制还了解得不多,但就现有的研究和了解,已取得一定的效益。通过对萤火虫的研究,已知萤火虫约有1500多种,各自发出不同的光,作为自己特有的求偶信号,不同种之间不会产生误会。萤火虫的发光部位是在腹部,那里的表皮透明,好像一扇玻璃小窗,有一个虹膜状的结构可控制光量,小窗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,内含两种含磷的化合物;一种是耐高热,易被氧化的物质叫荧光素;另一种不耐高热的结晶蛋白叫荧光酶,在发光过程中起着
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