蝴蝶喜歡飛來(lái)飛去,時(shí)而“狂隨柳絮”,時(shí)而“舞入梨花”,但是不論在何處,它們一直騰挪翻轉(zhuǎn),從來(lái)不愿沿著平緩的路徑飛行。蝴蝶的這種靈動(dòng)舞步,長(zhǎng)期啟發(fā)著詩(shī)人和畫(huà)家們的靈感,但也引起了人們的疑惑:既然蝴蝶有著(相對(duì)于它們而言)如此巨大的翅膀,應(yīng)該能夠很容易地協(xié)調(diào)飛行姿態(tài),它們?yōu)楹芜€要選擇如此曲折顛簸的飛行方式呢?
其實(shí),這是蝴蝶對(duì)抗捕食者的一種進(jìn)化策略,因?yàn)轱w行的路徑越古怪,捕獵者就越難抓到蝴蝶。與那些為了充分利用氣體動(dòng)力學(xué)而設(shè)計(jì)強(qiáng)壯翅膀的鳥(niǎo)類相比,蝴蝶并不是非常專業(yè)的飛行員,它們所追求的并不是飛行的速度和高度,而是敏捷的變向能力。而且,蝴蝶“亂飛”的好處不僅僅在于干擾捕獵者的預(yù)判,還能讓捕獵者難以近身。日本京都大學(xué)的科學(xué)家們對(duì)蝴蝶的飛行方式做了流體動(dòng)力學(xué)模擬,結(jié)果顯示,蝴蝶在推進(jìn)自身向前時(shí)伴隨著許許多多的上升下落,這樣可以在周圍產(chǎn)生洶涌的氣體湍流,這種湍流干擾了捕獵者的攻擊路線。所以,毒性大的蝴蝶往往比無(wú)毒的蝴蝶飛得更平緩,因?yàn)樗鼈儾辉趺葱加诓捎眠@種逃避的策略了。
" " " 為了弄清楚這個(gè)問(wèn)題,美國(guó)康奈爾大學(xué)的科學(xué)家們研究了蝴蝶的身體特點(diǎn)。人們很久以來(lái)就知道,蝴蝶的前翅與它們的肌肉連接,而后翅只是被動(dòng)地由前翅帶動(dòng),似乎起不到什么作用。科學(xué)家們?cè)囍ㄟ^(guò)逐漸消減蝴蝶的后翅來(lái)調(diào)查一下后翅的作用。他們發(fā)現(xiàn),即使所有的后翅都被去掉,蝴蝶仍然可以持續(xù)地飛行,而且飛行路線仍然可以像往常那樣曲折,但是飛行和轉(zhuǎn)彎的速度慢了許多。很明顯,蝴蝶的后翅并不用來(lái)提供飛行升力,而是專門用來(lái)增強(qiáng)身體轉(zhuǎn)彎時(shí)的靈活性。
美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)的科學(xué)家也做了類似的研究,他們通過(guò)解剖估算了蝴蝶身體各個(gè)部分的重量,然后通過(guò)高速攝影機(jī)記錄了蝴蝶的飛行運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)蝴蝶在飛行時(shí),除了翅膀,其身體也承擔(dān)了很重要的作用。蝴蝶可以改變身體和翅膀的相對(duì)位置來(lái)調(diào)整重心,增強(qiáng)身體的可操作性(比如轉(zhuǎn)身),這就好像溜冰選手或者跳水運(yùn)動(dòng)員通過(guò)擺動(dòng)手臂和腿來(lái)改變身體重力的空間分布,因此可以做出漂亮的動(dòng)作。帝王蝶尤其精通此道,它們可以在比其自身身長(zhǎng)還短的距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)90度轉(zhuǎn)彎。
所以,蝴蝶不飛“尋常路”,體現(xiàn)著它們獨(dú)特的生存智慧,它們既保護(hù)了自己,又在自然界留下了一道艷麗的風(fēng)景,何樂(lè)而不為?
(選自《大科技·科學(xué)之謎》2015年第3期)
賞讀
我們平時(shí)隨處可見(jiàn)的蝴蝶的飛行竟然還隱藏著獨(dú)特的生存智慧,可見(jiàn)生活中處處有科學(xué)。文章說(shuō)明的語(yǔ)言淺顯易懂,多處列舉科學(xué)家的研究成果,既回答了讀者的很多疑問(wèn),又增強(qiáng)了可信度。
練習(xí)
1.蝴蝶選擇曲折顛簸的飛行方式有什么好處?
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2.請(qǐng)聯(lián)系上下文,在第三段段首空白的橫線上填寫一句合適的話。
3.蝴蝶是怎樣實(shí)現(xiàn)它的飛行策略的呢?
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4.請(qǐng)說(shuō)說(shuō)文章結(jié)尾一段中的“尋常路”的含義。
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5.文中畫(huà)線的句子使用了什么說(shuō)明方法?有什么作用?
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【荊 慧/供稿】