馬睿棋

今天，我們要講的這個(gè)小生命非常招人煩，那就是蒼蠅。它們是夏天餐桌上最不招人待見(jiàn)的不速之客，轟不走，打不死，落腳之處，使得一盤(pán)盤(pán)食物因衛(wèi)生原因而遭人嫌棄。

在拿著蒼蠅拍追逐蒼蠅這項(xiàng)競(jìng)技運(yùn)動(dòng)中，人類(lèi)落敗的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于成功的概率。蒼蠅為何能勝過(guò)自稱(chēng)萬(wàn)物之靈長(zhǎng)的人類(lèi)？原因在于蒼蠅擁有一對(duì)可觀(guān)六路的復(fù)眼，以及一對(duì)堪稱(chēng)“天然導(dǎo)航儀”的平衡棒。

寬廣的復(fù)眼視野

我們的眼睛位于頭部的前方，兩只眼睛只有一對(duì)視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)，這叫作單眼。而包括蒼蠅在內(nèi)的很多昆蟲(chóng)，則擁有一雙巨大的復(fù)眼，占據(jù)了頭部很大的一塊地方。

每個(gè)復(fù)眼都是由若干個(gè)小眼組成的。不同物種的昆蟲(chóng)，其小眼的數(shù)目、大小和形狀差別很大。家蠅的復(fù)眼由4000個(gè)小眼組成，蝶、蛾類(lèi)的復(fù)眼有28000個(gè)小眼。昆蟲(chóng)的小眼一般呈六角形，雄性介殼蟲(chóng)的復(fù)眼中則有無(wú)數(shù)個(gè)圓形小眼。

每個(gè)小眼都是一套獨(dú)立的成像系統(tǒng)，由角膜鏡、晶狀體及感光細(xì)胞組成。角膜鏡是小眼表面的六角形凸鏡，可以匯聚光線(xiàn)。角膜鏡下面是圓錐形的晶狀體，與角膜鏡一起構(gòu)成集光器。集光器下面，連接著視覺(jué)神經(jīng)。

復(fù)眼中的每個(gè)小眼與人類(lèi)的眼睛比起來(lái)，其成像系統(tǒng)比較簡(jiǎn)陋，每個(gè)小眼感覺(jué)到光的刺激后，形成光點(diǎn)組成的影像僅能分辨明暗和顏色。昆蟲(chóng)的大腦對(duì)來(lái)自復(fù)眼中小眼的圖像處理功能也不夠強(qiáng)大，小眼疊加在一起所形成的復(fù)眼視覺(jué)更像一幅馬賽克拼貼的畫(huà)面，像素低，畫(huà)面解析度差。

有著如此明顯的缺點(diǎn)，昆蟲(chóng)為何還要堅(jiān)持進(jìn)化出復(fù)眼呢？這和昆蟲(chóng)的飛行有關(guān)。

體格弱小的昆蟲(chóng)掌握了飛行技能后，其覓食的空間大大擴(kuò)大，逃避天敵的空間也大大增加。

地面上的一些動(dòng)物喜歡吃昆蟲(chóng)，天空中的很多鳥(niǎo)類(lèi)更是將昆蟲(chóng)列為食譜中的主菜。鳥(niǎo)類(lèi)捕食昆蟲(chóng)時(shí)，習(xí)慣了借助地球的重力，加速俯沖。當(dāng)一只鳥(niǎo)俯沖下來(lái)的時(shí)候，對(duì)昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)是遮天蔽日，直接導(dǎo)致昆蟲(chóng)身體上方的光影出現(xiàn)了變化。

復(fù)眼雖然成像能力差，但是對(duì)光線(xiàn)的明暗變化反應(yīng)異常靈敏，每個(gè)小眼可以在很短的時(shí)間內(nèi)，以非常高的頻率對(duì)光影變化作出反應(yīng)。正常人的眼睛每秒能分辨24幅圖畫(huà)（這也是動(dòng)畫(huà)片的最低速度），而昆蟲(chóng)的復(fù)眼可分辨240幅左右。因此，復(fù)眼可以通過(guò)高頻率感知光影的變化，有效地計(jì)算自身與所觀(guān)察物體的相對(duì)方位、距離。因此，昆蟲(chóng)對(duì)靠近自己的移動(dòng)物體的反應(yīng)十分敏銳。例如，當(dāng)一個(gè)物體突然出現(xiàn)時(shí)，蜜蜂的反應(yīng)時(shí)間只要0.01秒，捕食類(lèi)昆蟲(chóng)對(duì)移動(dòng)的物體則更加敏感。

此外，復(fù)眼的視野比較寬廣。蒼蠅的復(fù)眼幾乎能看清360度范圍內(nèi)的物體。無(wú)論你從哪個(gè)方向舉著蒼蠅拍靠近，蒼蠅靠著復(fù)眼都能發(fā)現(xiàn)偷偷靠近的你！

起飛速度快

昆蟲(chóng)的身體分為頭、胸、腹3個(gè)部分，胸部有3對(duì)足、2對(duì)翅膀。然而，雙翅目的昆蟲(chóng)卻將一對(duì)后翅退化成了啞鈴狀的平衡棒，僅留一對(duì)翅膀用于飛行。

蒼蠅飛行時(shí)，其平衡棒以300次/秒的頻率振動(dòng)。如果身體發(fā)生傾斜和偏離航向，或振動(dòng)平面發(fā)生變化時(shí)，平衡棒的莖部感受器就會(huì)感覺(jué)到，并傳遞給大腦神經(jīng)中樞，從而迅速地平衡身體并糾正航向。

平衡棒是蒼蠅飛行時(shí)的導(dǎo)航利器，在靜止時(shí)，蒼蠅同樣會(huì)有規(guī)律地振動(dòng)平衡棒。這種有規(guī)律的振動(dòng)就像熱身運(yùn)動(dòng)一樣，讓蒼蠅隨時(shí)能起飛。就像在紅綠燈路口等待綠燈的汽車(chē)一樣，發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有熄火，只要綠燈一亮，就可以快速啟動(dòng)行駛。

為什么總打不著蒼蠅？因?yàn)樯n蠅時(shí)刻都在準(zhǔn)備起飛。常見(jiàn)的蒼蠅屬于有瓣蠅類(lèi)，這種蠅類(lèi)起飛的速度比其他蠅類(lèi)更快，起飛過(guò)程平均只需7.34毫秒。而人眨一次眼睛就要用時(shí)300毫秒，可想而知蒼蠅的起飛速度有多快。

如果平衡棒受到損傷，那么蒼蠅的反應(yīng)、起飛速度與飛行穩(wěn)定性都會(huì)大打折扣。

科學(xué)家根據(jù)蒼蠅平衡棒的原理，研制出振動(dòng)陀螺儀等新型導(dǎo)航儀器，用在飛機(jī)、火箭和其他航天器上，這樣不僅可以防止危險(xiǎn)的螺旋飛行，保證飛行的穩(wěn)定性，而且可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。