以動物為師

文/林育安 |2022.10.14
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圖/克拉克

文/林育安

小朋友有沒有注意過,當夜幕低垂、野外一片漆黑時,夜行性動物要怎麼看到路,以及怎麼能看到獵物在哪?其實,夜行性動物的眼睛結構和日行性動物與人類的結構並不太一樣,牠們在眼睛視網膜上,具有大量對弱光敏感的視桿細胞,在視桿細胞的後面有「透明毯」,能將聚集的光線反射回來,因此在黑暗伸手不見五指的環境中,只要有點微弱的星光,「透明毯」就能將光線聚集並反射出來。

因此,在我們看似一片漆黑的夜晚,對夜行性動物而言,所看到的周邊環境事物就如同白天一樣,獵物在哪裡都看得一清二楚,無所遁形。

觀察動物 創新科技

於是人類便利用夜行性動物的眼睛特性,發明了「星光夜視鏡」,應用於軍事方面。先前美國和伊拉克戰爭,美軍每人配戴一付「星光夜視鏡」,「星光夜視鏡」一戴上去,晚上作戰就如同白天一般,敵人的一舉一動都被看得清清楚楚無法隱藏。

鳥類種類很多,分為水鳥和陸鳥,一般陸鳥拍動翅膀後就可高飛於天空,可是水鳥如:鵠和雁鴨科的鳥類,不論是要飛行或是滑落湖面時,都需要一段很長的助跑跑道,並且會將牠的頭和脖子盡量往前伸直。

視鏡飛機 飛彈雷達

人類再次以觀察到這種飛行與滑落特性,研發了「波音737」和「波音 747」客機,仔細看看這些客機的外型,是不是很像鵠和雁鴨科鳥類要起飛和滑落時的模樣,並且客機不管要起飛或降落,都是需要有一個很長的跑道。

另外,隼科鳥類和蜂鳥可以振動翅牓,停滯在空中,不會掉下來,人類又學到這種技巧,發明了「直升機」,至於「噴射戰鬥機」挾帶著超音速的呼嘯,則是模仿紅隼俯衝的原理,以及藉由猛禽的眼睛結構,那種銳利與精確觀察力,研發應用於轟炸機的裝置。其他如電子光學技術的發展,也是來自於一種類似鷹眼的系統,幫助飛行員識別地面目標,同時可控制導彈。

另外,有些蛇類如:青竹絲、龜殼花、百步蛇和響尾蛇等,靠著眼睛和鼻孔間有感熱的頰窩,如紅外線感受器,偵測到獵物的體溫,採取攻擊,人類也利用此原理而發明了「響尾蛇飛彈」。

大蝙蝠亞目的蝙蝠視力好,眼睛大,主要依靠視覺辨識物體,而小蝙蝠亞目的蝙蝠雖然有眼睛,但生活在暗無天日的洞穴中,視力雖退化,飛行依然有恃無恐,原來在蝙蝠鼻部,有演化成鼻葉的東西,分布在蝙蝠鼻孔的周圍,而蝙蝠的聲納發射器可發出聲波,聲波往外發出時,碰到物體則會回傳,因此蝙蝠就可以依靠回聲來辨別前方是否有障礙物而避開。

海豚也會發出聲波,其回聲定位原理和蝙蝠相同,一個部位用於發音,另一個部位為接收回音。當聲波發出時,海豚會根據回聲的強弱,判定前方障礙物的遠近和大小。

小小原理 大大福音

人類利用蝙蝠和海豚聲波回傳原理而研發了「雷達」,應用於各方面,如:應用於漁業方面,可協助漁民在茫茫的大海中找到魚群,或用於偵測是否有敵機、軍鑑侵入領域,以維護國家和國人安全。

所以,我們若能靜靜地觀察,不難發現動物的身上有諸多奧祕之處,等著我們去發覺與應用,甚至可以讓我們拜動物為師!

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