白蟻丘
這是白蟻丘,是澳大利亞磁性白蟻建造的巢穴。這些奇特的白蟻丘位于澳大利亞的北領(lǐng)地等地區(qū),其高度常常超過4米,甚至在剛果(金)還發(fā)現(xiàn)過高達12.8米的白蟻土丘。它們成群出現(xiàn)時蔚為壯觀。
白蟻具有獨特的習性。它們是喜溫性昆蟲,分布于熱帶和亞熱帶地區(qū),喜歡生活在溫暖、潮濕、隱蔽的地方。白蟻具有群棲性和巢居性,是多形態(tài)、社會性昆蟲,所有個體都生活在群體之中。其食物主要是植物和木材的纖維素及半纖維素。
從功能上看,白蟻丘自然是白蟻的保護所,它能抵御天敵和外界環(huán)境的侵害,其堅固的外墻由白蟻分泌的唾液和糞便加固而成。同時,白蟻需要一個穩(wěn)定的環(huán)境來生存和繁衍,它們通過巧妙地設計通風通道,利用空氣的自然流動來調(diào)節(jié)蟻巢內(nèi)部的溫度和濕度。從建造能力來說,白蟻雖個體渺小,但通過群體協(xié)調(diào)行動——釋放化學信號相互溝通,完成復雜的建筑任務。
在研究了白蟻丘的通風系統(tǒng)后,科學家發(fā)現(xiàn),白蟻丘內(nèi)部由數(shù)千條交錯隧道構(gòu)成“出口復合體”,當外界氣流通過網(wǎng)格狀隧道時,特定頻率的振蕩會產(chǎn)生可控湍流,這種自然形成的空氣動力學效應能同步完成通風、除濕和溫度調(diào)節(jié)。這些管道結(jié)構(gòu)由一個或多個位于土丘中央的管道和許多接近土丘表面的小管道網(wǎng)組成。正是這些結(jié)構(gòu)形成了白蟻土丘的“氣管”,使之能像動物的肺臟一樣輕松地實現(xiàn)“呼吸”。曾經(jīng)有人嘗試過,往其中一個孔道灌注石膏就可以很輕松地填滿整個管道網(wǎng)。其原理正在為現(xiàn)代建筑工程師提供全新解決方案——通過合理的建筑布局和設計,利用自然通風,減少對機械通風設備的依賴,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。類似的仿生學研究確實已經(jīng)越來越多,一棟完全或部分由外部環(huán)境驅(qū)動的自然空調(diào)建筑,也早已不再停留于圖紙上。但想要完全實現(xiàn)甚至超越白蟻的建筑技術(shù),人類還有不少事要做。
空中巢穴
織巢鳥同科下種類達140余種,主要分布于非洲、澳大利亞和南亞地區(qū)。而能以“織巢”為名,它們的能力自不必多言。不同種類的織巢鳥體長從7.5至25厘米不等。不論是全身羽色金黃的黃胸織布鳥或是臉部全黑的黑額織雀,都十分擅長建筑結(jié)構(gòu)縝密的窩巢。不同于人類依靠各種工具的協(xié)助才能建好房子,它們多采用干草、樹枝、稻稈等材料編織,僅憑一張嘴,就能織就一個結(jié)構(gòu)縝密的大巢,可使用時間有的甚至長達100年。
在南美洲流傳著這樣一句話:“天神派棕灶鳥作為使者來到世界,以指導人類如何建造出結(jié)實的房屋?!弊卦铠B是一種體型較大的灶鳥科鳥類,常見于熱帶稀樹草原、次生叢林、草坪、牧場和耕地,也經(jīng)常出現(xiàn)在人類居住區(qū)。作為鳥類筑巢大師之一,它所筑之巢非常精巧,且異常喜歡建造圓拱形狀的泥巢,形似一個面包烤爐。阿根廷人對這種鳥極為偏愛,認為它們的筑巢技藝高超——畢竟面包是聞名世界的阿根廷烤肉的最佳伴侶,因此尊其為阿根廷國鳥。
喜鵲在中國的分布極其廣泛,從東到西、從南到北幾乎遍及全國各地。喜鵲的巢通常高高地搭建在大樹或者城市建筑物頂端,借助茂密的枝葉,以及樹或建筑物的高度,有效躲避來自地面的捕食者,如狐貍、野貓等。它們的巢穴建造方式還會根據(jù)環(huán)境的不同而有所變化。在城市環(huán)境中,它們就不再堅持選擇大自然中的圓頂式巢穴,而是選擇更加簡單開放的結(jié)構(gòu)。它們甚至會收集各種材料,從閃亮的金屬碎片到彩色的塑料袋,這些其他鳥類眼中的無用之物,都是喜鵲城市筑巢的重要材料。
水中建筑大師
動物界的建筑大師除了天上、地下,水中也有,那是人類還未大面積觸及的地方。其中,羅非魚最具代表性。這些密密麻麻布滿河灘的圓坑,就是“羅大師”的杰作,它們排列得井然有序,宛如人工挖掘。在羅非魚繁殖的季節(jié),雄性羅非魚利用胸鰭和尾鰭在泥濘地帶挖出泥坑,以此吸引雌性羅非魚進行繁殖。在雌魚產(chǎn)卵后,筑巢的雄魚還會與之共同守護魚窩,直至魚卵孵化。一旦發(fā)現(xiàn)有掠食者靠近,雄性羅非魚會毫不猶豫地將魚苗全部含入口中,確保其安全。正因如此,羅非魚的魚苗孵化率和成魚率都相當出色。
我們再將尋找大師的目光投向海洋。幾乎在所有關(guān)于海洋的奇幻電影電視中,珊瑚是營造水下世界奇觀的根基,它的存在,為人類的想象力開掘出一片極為廣闊的空間。而在現(xiàn)實世界里,在亞熱帶和熱帶海洋中,珊瑚礁亦如同壯觀的城市,是眾多海洋生物的樂園。而這些奇妙建筑的締造者,竟是米粒大小、終其一生無法移動的珊瑚蟲。
珊瑚蟲身體柔軟,為保護自身,它們巧妙利用海水中豐富的鈣質(zhì)元素,分泌碳酸鈣物質(zhì),建造出堅硬的“小房子”,并將柔弱軀體藏于其中。其花瓣狀觸手伸出“小房子”,用于捕獲食物和營養(yǎng)。更神奇的是,珊瑚蟲是群體生活,不僅“房子”相連、一同覓食,它們的“腸道”(腸腔)也彼此相通,形成“共享腸胃”。當老一代珊瑚蟲死去,新一代會在前輩的石灰質(zhì)骨骼上繼續(xù)繁衍,不斷分泌骨骼,向兩旁和高處生長。此外,紅藻、綠藻等植物,海綿、貝殼類微生物,以及多孔螅等動物,也共同為珊瑚礁建設添磚加瓦。就這樣,珊瑚蟲憑借自身獨特的生存方式與群體協(xié)作,成為締造海洋奇觀的建筑大師。