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动物使用它们的感官来从它们周围的世界中提取信息,因此它们得能够衡量其环境的物理属性,以便建立对环境的准确感知。! ~1 g% y. S* _, F$ g& f1 @' _
# O* w, g5 ?' K! y- s例如,蝙蝠需要从声音的速度来,判断一个物体离自己有多远。
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除了蝙蝠,还有一种动物,或者昆虫,也可以通过流体力学,来对环境进行感知。9 a0 l X6 |' u$ j D/ A# x
0 e, Q/ G( y F2 D5 Y这个小东西,就是蟑螂!
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科学家考虑了蟑螂生活环境中的典型气流。通过雷诺数来表征湍流。
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考虑到周围物体的典型尺寸(小于1米)和相关的风速(0.1米/秒),雷诺数大约是Re≈1000!
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所以蟑螂绝对生活在湍流中!- `% p' J/ q7 h: z
7 P, A" b/ H* T. l( f! a科学家测量了蟑螂的风感系统,以及对空气流动的反应。7 i" `0 w" b$ u
( E8 _+ J7 v% p. C蟑螂可以利用后部两根称为尾毛的细小毛发,来感知微小的空气流动。推测出潜在攻击的方向,并迅速逃离以避免被拍死!
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来自毛发的神经信号聚集在腹部末梢神经节,蟑螂在那里处理空气流动的信息,然后被巨大的中间神经元进一步传递。# d- x% K& t, w2 C- ]+ \
7 @+ g* f; V- s0 g% o科学家将相应的空气流动信息,处理成相应的能谱。并测量蟑螂的中间神经元,对不同能谱的反应。3 l$ u& `9 v& p" z% i! a
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例如对于经常捕食蟑螂的蟾蜍和黄蜂,在捕食的第一阶段,会引发缓慢流动的空气,这种空气的流动是非常低频的,大约20赫兹。2 F, @; a% T# c( ^" N. }
8 {1 c& Y- r! k* a7 C2 I因此蟑螂认为,一个可感受的一个低频的空气流动,可能是一个攻击的指标!并进一步的被神经元传递给大脑,发出逃跑的信号!
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因此,蟑螂对空气流动的这些特性的认识,以及检测异常的能力,可能有助于他们防止被拍死!( N4 q! c& T6 q: z" z
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我忽然想了一下,是不是蚊子、苍蝇都有这种功能?
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1 r0 A& z: k8 T怪不得我总是拍不到苍蝇呢!- P6 d& {7 b# j2 P
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