书城科普读物科学伴你行——生物启迪
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第6章 仿生学(6)

它的耳朵特别灵敏,是动物中最发达的,并且有适应水压变化的结构,能准确地接收水中的振动波。虎鲸在探测目标时,因对象不同,远近不同,而使用不同的频率。如用7~20千周/秒的频率,可探测远距离的目标,以避开暗礁和船只。用20~170千周/秒的频率,可探测近距离的物体和觅食。根据蝙蝠超声波定位原理和声波的特性,在第一次世界大战期间,法国物理学家P·郎之万研制成回声定位仪(即声纳),现在已成了战舰的基本装备。声纳是卓越的“水下侦察兵”,它能探测到潜艇在大海深处的一举一动,可谓水下“千里眼”、“顺风耳”。据统计,第二次世界大战期间,交战双方损失的潜艇有1000多艘,这些潜艇大部分都是被声呐发现的。

现在,声纳已广泛用于探测、侦察、通讯诸方面。声纳兵可以根据水中敌潜艇发出的声音判别其方位,利用主动声纳搜索水雷,利用测深声纳确定海底深度,根据声纳发生和收回的信号识别敌我。隐蔽在大海深处黑暗王国中的潜艇,如果没有声纳,就犹如聋子和瞎子,寸步难行。人们还利用声波在水中的传播特性,研制了“闻声而起”的音响水雷、“寻声追击”的声控鱼雷,这些都是用声波来控制起爆装置的。此外,声纳还可以探测鱼群和海底矿藏。目前,声纳正在向着低频率、高功率、新结构、自动控制的方向发展。可以相信,水声物理学和无线电技术的发展,将会使声纳的性能越来越完善。

“里海怪物”撩开神秘面纱

说起“里海怪物”,要追溯到冷战时期的20世纪70年代。当时高度警惕的美国卫星拍摄到一个长120米、重约500吨的船在里海航行,继而加速并徐徐离开水面,航速骤增到400多公里/小时,这个情形给美国军事界和科学界以极大震惊,因为当时最大的船也不过200多吨重,水上飞机更无法达到这样的重量,这种不明飞船就是轰动一时的“里海怪物”。

随着科学技术的进步和冷战的结束,“里海怪物”的神秘面纱逐渐被揭开。原来,这种被称为“里海怪物”的不明飞船,是模仿飞鱼飞行的杰作。

在太平洋、印度洋、大西洋的热带、亚热带海域,以及我国的东海、南海,生活着一种飞鱼。有时它们成群结队地飞出海面,犹如万箭齐发,十分好看。飞鱼所以能飞,是因为它生有一对像鱼翅膀一样的胸鳍和一只可以掌握飞行方面的尾鳍。

当飞鱼被蜞鳅鱼、金枪鱼等追赶时,它会以极快的速度冲击出水面,并用长而有力的尾鳍猛击海水,使身体腾空而起,然后展开翅膀一样的胸鳍,飞翔在空中,这样就摆脱了敌人的追击。

科学家们在对飞鱼的飞行原理长期细致研究后,开始模仿飞鱼研制“地效翼船”,利用飞鱼的水面效应原理,即飞行体在贴近海面飞行时,海面会产生一种向上的升力,飞行体可获得大于在空中飞行时的升力的原理,终于有了被称为“里海怪物”的“地效翼船”问世。

“地效翼船”在各国的军事用途上前景看好,而且也会在发展经济的过程中带来巨大的经济效益。地球上有着广阔的海洋和星罗棋布的江河湖泊,这些都是地效翼船可以大显身手的用武之地。“地效翼船”的运载能力可以达到几十吨乃至几百吨,并且可以高速飞行,在2000公里内,它是非常经济的运输工具。此外,还有着其它运输工具无法比拟的优点:它耗油低,经济性好;脱离水面高度一般在5米内,出现故障时可落到水面低速航行,比飞机有较好的安全性;它可以在水面起降,也可以在一定高度做空中飞行;它不会掀起巨浪,吃水浅,不需要专用码头。因而世界各国纷纷开展“地效翼船”的开发研究,前苏联在20世纪60年代就开始了这项研究,解体后俄罗斯继续进行研究,技术水平领先其他国家15年。德国、日本、美国和中国都在研究“地效翼船”方面有了进展。中国目前已研制成船长约20米,高约6米,翼宽12米,航行进速144公里,可以水面2米低空掠水航行,起飞重量4吨,乘员12名,航海400公里。

水下“飞机”根据鲸在海洋中能丝纹不动地竖立的启迪美国科学家设计了深水飞行器1号。这种单人座舱水下飞行机式飞艇在水下可随意飞行,机速可达12节——凭借电瓶驱动起飞加速器和可控机身来迫使水柱改变方向,驾驶员俯卧在15英尺长的机舱里,通过丙烯酸所制的机首往外观测。水下“飞机”是用玻璃环氧混合物制成的,可潜入水深3300英尺。

装死救活了潜艇

自然界中许多弱小的动物遇到强敌,为了活命,除去逃跑和躲藏以外还有一个绝招——装死。中美洲有一种动物叫负鼠,当它遇到敌害时,便会呲牙咧嘴乱叫,吓唬敌方;如果不行,就拉屎撒尿用臭气熏敌;最后一招是四条腿一蹬,心跳变慢,甚至停止呼吸,用装死迷惑对手,然后再找机会逃跑。

受动物的启发,在战场上也出现了装死战术。实战中有这么一个成功“装死”的例子,一艘潜艇在海上与敌人的驱逐舰突然遭遇,潜艇被迫紧急下潜,以躲避敌舰的攻击。由于潜艇在水下行驶的速度比驱逐舰慢得多,要想逃跑很难,更何况只要发动机一运转,立即会被驱逐舰上的声纳发现。潜艇想逃跑是不可能了,只好乖乖地呆在原地,丝毫不敢动弹。驱逐舰发现潜艇,扔下深水炸弹,形势十分危急,潜艇上的人员都很紧张。此时,潜艇艇长急中生智,命令水手们做好准备,在深水炸弹爆炸的同时,把艇上的一些物品从鱼雷发射管射出艇外,同时泵出一些燃料油。一声爆炸过后,敌军发现海面上漂浮着许多破碎木板、用具、救生衣等物品,还有大片油污,由此断定潜艇已被炸毁。敌舰官兵得意洋洋,驱逐舰掉转航向开走了。此时,潜艇悄悄浮出水面,突然发射鱼雷,一下子就把驱逐舰炸沉了。敌人还没有弄明白是怎么回事,就掉到海里喂鱼了。

这个战例说明,装死的办法不但可以绝路逢生,而且还有可能大获全胜。兵家有一句话:“兵不厌诈,古今皆然。”诈就是欺诈、欺骗。军事上经常采用欺骗的手段制造假象,迷惑敌人,达到以小的代价获取大胜利的目的。

动物界的孙子兵法

反守为攻:塔克拉玛干沙漠里有一种野猪,与狼群相遇后会不慌不忙地围成圈形“堡垒”,股相对头朝外,老幼躲在其中。“堡垒”在首领指挥下运动自如,不停地向狼群展开进攻。面对这种战术,狼群无所适从,眼看招架不住,只得掉头逃窜。

变化莫测:鲽鱼身体扁平,紧贴着海底,躺在石块中间,身上的颜色跟海底的颜色一样,你一眼看过去,简直就发现不了它。不仅如此,它还能随着海底的样子来化装——海底是沙地,它身上现出细花;海底是石子,它身上马上现出了花点。原来它的皮里有一种特别的骨头,这种骨头会升到表面来,也会缩到皮里面去。鲽鱼皮的颜色和花纹能常常变化,就是这种骨头起伏的缘故。当凶猛的鲨鱼游追时,它马上就变成海底的颜色,伏在那里一动也不动,鲨鱼怎么也发现不了它。

走为上策:在非洲,有人目击过猛兽“无声对峙”的场面:一头目空一切的犀牛与一头大象在林间小道上邂逅,双方同时停住,各以戒备的目光打量着对方。犀牛脾气执拗,与大象斗不一定能胜,但要它退却又不甘心。大象乖巧多了,它似乎明白,与其斗得两败俱伤,不如安全撤退为上策。在僵持了一阵后,大象慢慢地转过身去,退走了。

画地为牢:貂熊俗称“狼獾”,身长1米,重约5公斤。因其尾似貂躯体如熊,故得此名。它生性刁顽凶狠,贪食无厌,小至白蚁,大至马鹿,都不轻易放过,甚至连狡猾成性的狐狸也能生擒活剥,从阴险残暴的猞猁口中夺食。在捕食时,它有一个非常神秘的武器,那就是在它饥肠辘辘时,用尿在地上画出一个偌大的“禁圈”,圈内的动物在那里乖乖受死,也不敢擅自越雷池一步,而圈外的猛兽更不能闯入圈内滋扰。到底它这非凡的尿液里含有什么特殊的化学成分,竟有如此魔力,还是个待解的谜。

以逸待劳:蜘蛛腹部的纺织器上有几百个极细的小孔,从这些孔喷出的液状的纤丝遇到空气后,便成为一条极细的丝,再由几百条甚至上千条这种细丝,合成一股我们肉眼能看到的蛛丝。蜘蛛结了网,并不常蹲在网上,而是躲在另外一只没底的巢里,在巢与网之间有一条特别的丝联系着。一旦有虫子落在网上,蜘蛛便从巢里迅速出击,抓住落网者,并用毒液使之麻醉,然后迅速地吮吸它的血液与体液。

先声夺人:红眼豹不仅嗅觉灵敏、行动威猛,还十分聪明,能巧妙地捕食凶猛的野猪。红眼豹们一旦碰到“野猪兵团”,并不急于攻击捕食,而是冷不防突然发出一阵大吼。那吼声地动山摇,阴森可怖,野猪群便一窝蜂地仓惶逃窜。这时红眼豹不紧不慢地尾随左右,始终紧追不舍,经过10公里甚至数十公里的快速奔逃,这支“溃退大军”中的“老弱病残”开始陆续掉队,红眼豹就会不失时机地猛扑上去,美美饱餐一顿。

自我膨胀:鲨鱼是海中霸王,鱼类的克星,不过一物治一物,鲨鱼最怕遇上球鱼。球鱼体形不大,外表与普通鱼类无异,但它有一手杀敌的绝招。当它遇到鲨鱼时,球鱼就快速地吸吞海水,海水使它的胃液发生变化而产生大量气体,使其身体迅速涨大,好像一个打足气的皮球。由于它的体形大了许多倍,一般的鱼吞不下它。假若遇到饥饿的鲨鱼,把它吞进肚子里时,球鱼就会将身体膨胀,抵着鲨鱼的胃壁,并且用锋利的腹鳍猛刺鲨鱼的胃和肚,甚至切出一个大洞逃之夭夭。当逃到安全地方时,球鱼就会慢慢变小。

欲擒故纵:每当豺狗经过观察,发现了幼羚的踪迹时,一场勇敢与智慧的较量便开始了。狡猾的豺狗不是去攻击幼羚,而是向母羚发起挑衅。因为羚羊母子之间的联系不紧密,没有牵挂的母羚便勇敢地用短短的双角迎接豺狗的进攻。这时雄羚就在附近,虽然它的长角坚硬而锋利,小小的豺狗根本不是对手,但它必须牢牢地守护在幼崽身旁,不能前去帮助妻子。如果雄羚一旦控制不住自己,跑去助战,则正中豺狗夫妻的计谋,另一只豺狗便会立即把幼羚叼走。