自然界有哪些生物是人类的老师( 二 )



在众多的发光动物中 , 萤火虫是其中的一类 。 萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色 , 光的亮度也各不相同 。 萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率 , 而且发出的冷光一般都很柔和 , 很适合人类的眼睛 , 光的强度也比较高 。 因此 , 生物光是一种人类理想的光 。

科学家研究发现 , 萤火虫的发光器位于腹部 。 这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成 。 发光层拥有几千个发光细胞 , 它们都含有荧光素和荧光酶两种物质 。 在荧光酶的作用下 , 荧光素在细胞内水分的参与下 , 与氧化合便发出荧光 。 萤火虫的发光 , 实质上是把化学能转变成光能的过程 。

早在40年代 , 人们根据对萤火虫的研究 , 创造了日光灯 , 使人类的照明光源发生了很大变化 。 近年来 , 科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素 , 后来又分离出了荧光酶 , 接着 , 又用化学方法人工合成了荧光素 。 由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯 。 由于这种光没有电源 , 不会产生磁场 , 因而可以在生物光源的照明下 , 做清除磁性水雷等工作 。

现在 , 人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光 , 作为安全照明用 。

电鱼与伏特电池

自然界中有许多生物都能产生电 , 仅仅是鱼类就有500余种 。 人们将这些能放电的鱼 , 统称为“电鱼” 。

各种电鱼放电的本领各不相同 。 放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗 。 中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏;非洲电鲶能产生350伏的电压;电鳗能产生500伏的电压 , 有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压 , 称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物 。

电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究 , 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官 。 这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的 。 由于电鱼的种类不同 , 所以发电器的形状、位置、电板数都不一样 。 电鳗的发电器呈棱形 , 位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鳐的发电器形似扁平的肾脏 , 排列在身体中线两侧 , 共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体 , 位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板 。 单个电板产生的电压很微弱 , 但由于电板很多 , 产生的电压就很大了 。

电鱼这种非凡的本领 , 引起了人们极大的兴趣 。 19世纪初 , 意大利物理学家伏特 , 以电鱼发电器官为模型 , 设计出世界上最早的伏打电池 。 因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官” 。 对电鱼的研究 , 还给人们这样的启示:如果能成功地模仿电鱼的发电器官 , 那么 , 船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决 。

水母的顺风耳

“燕子低飞行将雨 , 蝉鸣雨中天放晴 。 ”生物的行为与天气的变化有一定关系 。 沿海渔民都知道 , 生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海 , 就预示着风暴即将来临 。

水母 , 又叫海蜇 , 是一种古老的腔肠动物 , 早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了 。 这种低等动物有预测风暴的本能 , 每当风暴来临前 , 它就游向大海避难去了 。

原来 , 在蓝色的海洋上 , 由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次) , 总是风暴来临的前奏曲 。 这种次声波人耳无法听到 , 小小的水母却很敏感 。 仿生学家发现 , 水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄 , 柄上有个小球 , 球内有块小小的听石 , 当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时 , 听石就剌激球壁上的神经感受器 , 于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声 。

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