◎劉青

你有過打蒼蠅的經(jīng)歷嗎？蒼蠅老在你眼前晃來晃去、嗡嗡直叫, 怎么趕都趕不走。終于, 你忍無可忍, 抄起家伙打向它, 明明飛速落拍, 結(jié)果還是讓它跑了！為什么打蒼蠅這么難？

也許, 你會將這一切歸于蒼蠅的飛行速度快。然而, 蒼蠅的飛行速度遠遠沒有我們想象中的那么快, 只有大約每小時7千米, 跟我們走路的速度差不多, 但為什么你每次揮蒼蠅拍時, 蒼蠅大概率能成功逃脫呢？

其實, 這并不怪你。經(jīng)過長時間的研究, 科學家們發(fā)現(xiàn), 蒼蠅雖然個頭小, 卻擁有很多精良的“裝備”。

圖1 蒼蠅（圖/千圖網(wǎng)）

神奇的復眼

人類的眼睛位于頭部的前方, 兩只眼睛共用一個視網(wǎng)膜成像系統(tǒng), 當我們看不同方向時, 主要靠肌肉帶動兩個眼球轉(zhuǎn)動, 視野范圍非常受限。而蒼蠅就不一樣了, 它們擁有由4000多只小眼組成的超大復眼, 這些小眼呈蜂窩狀生長在蒼蠅頭部的兩側(cè), 讓它們擁有非常寬廣的視野。而且, 這些小眼有各自的光學系統(tǒng)和通向大腦的視覺神經(jīng), 視覺神經(jīng)使它們互相配合、協(xié)調(diào)一致。所以, 你可能會認為, 只要躲在蒼蠅的背后它就看不見你, 其實蒼蠅早就看見你了。

圖2 蒼蠅的復眼 （圖/圖蟲創(chuàng)意）

超快的反應(yīng)速度

更厲害的是, 人類接收和感知信息的頻率約為60 Hz, 而蒼蠅卻能高達240 Hz。蒼蠅身上的許多微小器官都與眼睛相連, 它們的大腦也參與視覺信息的處理, 因此, 它們能以驚人的速度把感官信息轉(zhuǎn)化成動作反應(yīng)。有科學家發(fā)現(xiàn), 蒼蠅的反應(yīng)速度幾乎是人類反應(yīng)速度的10倍。所以當你拍打蒼蠅時, 你認為自己的動作夠快, 但在蒼蠅眼中你的動作很慢。

提前感知氣流

蒼蠅還能利用觸角和身上的細毛來感知氣流。當你揮手拍打蒼蠅時, 無形之中推動了空氣, 蒼蠅一旦察覺到周圍的氣流被擠壓, 就會馬上逃跑。但是, 當你使用蒼蠅拍拍打時, 打到蒼蠅的概率卻會增大, 這是為什么呢？

這是因為, 蒼蠅拍呈網(wǎng)狀, 拍子上有多個小孔隙, 當蒼蠅拍在運動時, 空氣從孔隙中穿過, 并不會產(chǎn)生過強的氣流, 這就使得蒼蠅不易提前感知危險。

圖3 用蒼蠅拍拍打蒼蠅 （圖/圖蟲創(chuàng)意）

圖4 蒼蠅有六條腿 （圖/千圖網(wǎng)）

起飛速度快

除了能預(yù)測危險, 蒼蠅還能以驚人的速度在瞬間起飛。在每秒能拍攝5400幀畫面的高速攝影機的幫助下, 科學家發(fā)現(xiàn)了蒼蠅高超的逃生技巧：蒼蠅有六條腿——一對前腿、一對中腿、一對后腿。當它靜止時, 前腿和后腿用來支撐, 中腿則隨時待命。如果危險來自后方, 它的中腿就向后, 和后腿同時蹬起, 瞬間向前起飛。如果危險來自前方, 它的中腿就會向前, 和前腿同時蹬起, 瞬間向后起飛。

因此, 蒼蠅能根據(jù)危險的方向采用不同的起飛姿勢。有研究發(fā)現(xiàn), 蒼蠅起飛的平均用時為7.34毫秒, 而人眨一次眼睛就要用時300毫秒, 可想而知蒼蠅的起飛速度有多快了。

飛行能力強

蒼蠅飛行時按照“倒八字”形高速振動前翅, 這種振翅方式可以制造漩渦狀氣流, 產(chǎn)生向上和向前的強大力量, 把空氣阻力變成動力。

蒼蠅還有一種由后翅退化而來的細小棒狀結(jié)構(gòu)——平衡棒, 就像小小的鼓槌, 飛行時, 平衡棒以一定的頻率振動, 隨時調(diào)節(jié)運動方向, 起到穩(wěn)定、平衡和糾正航向的作用。如果蒼蠅身體發(fā)生傾斜或偏離航向, 平衡棒的莖部感受器就會感覺到, 并傳遞給大腦神經(jīng)中樞, 從而使蒼蠅迅速地平衡身體并糾正航向。有了平衡棒, 蒼蠅既可以急速前進, 也可以迅速后退, 不會因為飛速過快、轉(zhuǎn)向過猛而失去平衡。

無法預(yù)判的飛行路線

蒼蠅的飛行路線是漫無目的、無法預(yù)判的, 這種飛行模式被稱為“萊維飛行”, 其本質(zhì)是一種隨機游走, 完全沒有規(guī)律。萊維飛行與自然界中另外一種隨機運動——布朗運動相比, 總路程少, 覆蓋范圍卻更廣闊。這種飛行方式意味著人們根本無法預(yù)判蒼蠅的運動軌跡, 難以瞄準它們。

圖5 觀察蒼蠅（圖/圖蟲創(chuàng)意）

蒼蠅的啟示

通過研究蒼蠅, 科學家們得到了很多啟示：根據(jù)蒼蠅眼睛的特點制造出“蠅眼航空照相機”, 一次最多能拍攝1000多張高清照片, 這種分辨率極高的蠅眼照相機在科學研究和軍事上有特殊的用途；模仿蠅眼光學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能特點, 制造出一種新型光學元件——“蠅眼透鏡”, 將其用于印刷制版和復制電子計算機的微小電路, 大大提高了工作效率和質(zhì)量；根據(jù)蒼蠅平衡棒的原理, 研制了提高火箭和飛機穩(wěn)定性的新型導航儀器——“振動陀螺儀”；根據(jù)蒼蠅身體結(jié)構(gòu)的特點制造出“蒼蠅機器人”, 這種機器人能在地形狹窄而又復雜的空間內(nèi)自由飛行；……

隨著生物科技的不斷發(fā)展, 人們研究并學習蒼蠅身上的“裝備”, 并將其應(yīng)用到我們的日常生活中, 更好地為人類造福, 這或許是蒼蠅對人類的積極意義吧。