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生物界的“机械师”

 大科技杂志社 2024-05-20 发布于海南

  人类在自然界以聪明著称,依靠发明创造的科技与机械征服了世界。但是,科学家发现,机械并不是人类的专属,有些生物天生自带“机械部件”。

  超级齿轮驱动后腿

  齿轮是一种传动机械元件,在手表、单车和许多玩具中都有它的身影。用齿轮传动可不是人类的独创,英国科学家在鞘翅瓢蜡蝉的幼虫身上也发现了齿轮。

  鞘翅瓢蜡蝉幼虫的齿轮能帮助它跳得既快且远。齿轮长在幼虫的后腿处,幼虫准备起跳时,两只后腿绷紧蓄力,齿轮在后腿间传力并带动身体,让幼虫能在2毫秒内向前跳出相当于自己身长100倍的距离。

  配备“马达”的细菌

  细菌是结构非常简单的生物,但它们的运动速度相当快,这是因为它们的运动部件——鞭毛能像马达一样工作。

  鞭毛长在细菌的尾部,由一条中心杆和与其相连的2~4个环组成。中心杆相当于“传动杆”,能将能量分子传递到相连的环上。获得能量后,环形马达就会启动,通过旋转和扭动带动细菌运动。该马达每分钟转速可达上万转,与人类制造的最高转速的电机马达相当。在鞭毛的驱动下,细菌1秒钟可移动相当于自身长度数十倍的距离。

  蚊子的智能抽血系统

  你观察过护士是怎么抽血的吗?先用橡皮筋扎紧手腕,认真寻找静脉,针头扎进血管后还要移动推杆抽取血液,整个过程并不简单。但对蚊子来说,抽血是一种与生俱来的本领,因为它携带有自动抽血系统。

  蚊子的口器由6根细长的针组成,抽血时分工合作:其中两根带锯齿的口针就像两把手术刀,负责切开皮肤;另外两根口针就像钳子,能将切口撑开;剩下两根口针像注射器,一根向切口内注射有麻醉成分和抗凝血成分的口水,麻痹人的感觉,防止血液凝固;另一根用来抽血,其还自带定位功能,能精准找到皮肤下的血管。

  自带钻头的寄生蜂

  韦氏缩腹榕小蜂是一种寄生蜂,它的宿主是为无花果传粉的蜜蜂。无花果没有外花,蜜蜂将卵产在果实内部。无花果有坚硬的外壳,为了找到蜜蜂,韦氏缩腹榕小蜂必须钻开无花果的外壳,它所依仗的工具就是“钻头”。

  韦氏缩腹榕小蜂的产卵冠末端长有锯齿状的类螺旋结构,与人类制造的钻头很相像。其成分主要是金属锌,硬度可以和牙医使用的牙钻相媲美,使用这个钻头,榕小蜂能轻松地钻开无花果外壳。

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