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2023年08月

【科普】蟑螂比你更懂流体力学

来源:宁夏科协   作者:传播中心

动物使用它们的感官来从它们周围的世界中提取信息,因此它们得能够衡量其环境的物理属性,以便建立对环境的准确感知。

例如,蝙蝠需要从声音的速度来,判断一个物体离自己有多远。

除了蝙蝠,还有一种动物,或者昆虫,也可以通过流体力学,来对环境进行感知。

这个小东西,就是蟑螂!

科学家考虑了蟑螂生活环境中的典型气流。通过雷诺数来表征湍流。

考虑到周围物体的典型尺寸(小于1米)和相关的风速(0.1米/秒),雷诺数大约是Re≈1000!

所以蟑螂绝对生活在湍流中!

科学家测量了蟑螂的风感系统,以及对空气流动的反应。

蟑螂可以利用后部两根称为尾毛的细小毛发,来感知微小的空气流动。推测出潜在攻击的方向,并迅速逃离以避免被拍死!

来自毛发的神经信号聚集在腹部末梢神经节,蟑螂在那里处理空气流动的信息,然后被巨大的中间神经元进一步传递。

科学家将相应的空气流动信息,处理成相应的能谱。并测量蟑螂的中间神经元,对不同能谱的反应。

例如对于经常捕食蟑螂的蟾蜍和黄蜂,在捕食的第一阶段,会引发缓慢流动的空气,这种空气的流动是非常低频的,大约20赫兹。

因此**蟑螂认为,一个可感受的一个低频的空气流动,可能是一个攻击的指标!**并进一步的被神经元传递给大脑,发出逃跑的信号!

因此,蟑螂对空气流动的这些特性的认识,以及检测异常的能力,可能有助于他们防止被拍死!

我忽然想了一下,是不是蚊子、苍蝇都有这种功能?

怪不得我总是拍不到苍蝇呢!