李忠東

隨著時(shí)間的推移，人類進(jìn)化出功能良好的復(fù)雜感官。我們可以欣賞絢爛的色彩，聆聽美妙的音樂，察覺食品變質(zhì)的味道……但是許多動(dòng)物并沒有輸給我們，而且很多超能力是人類望塵莫及的。

回聲定位

一提到蝙蝠，大家可能都會(huì)想到回聲定位。

蝙蝠絕大多數(shù)是夜里行動(dòng)。黑暗中，它們不用眼睛，而是發(fā)出超聲波，再用靈敏的耳朵收集周圍傳來的回聲。雖然蝙蝠回聲定位的范圍只有9米，但在密集環(huán)境中導(dǎo)航非常有效。

蝙蝠從回波間的差別來辨別獵物或障礙物的位置、遠(yuǎn)近、大小及性質(zhì)，能夠判斷獵物是否在移動(dòng)。有數(shù)據(jù)顯示，蝙蝠可以探查到微小的昆蟲及0.1毫米粗細(xì)的金屬絲障礙物。有趣的是，飛蛾等能清晰地聽到40米以外的蝙蝠超聲，因而往往得以逃避攻擊。不過，蝙蝠能使用超出昆蟲偵聽范圍的高頻超聲或低頻超聲，所以對(duì)一般獵物命中率很高。

海豚為了適應(yīng)水中活動(dòng)，也進(jìn)化出利用超聲波定位的本領(lǐng)。它們的下顎骨能夠發(fā)出超聲脈沖。其回聲定位范圍要比蝙蝠大得多，超過90米，被稱為“超聲波獵手”。超聲脈沖可以在水中傳播數(shù)百米后反射回來。通過分析這些回聲，它們可以在黑暗深海中輕松地感知周圍的環(huán)境，確定獵物的位置、形狀、距離，以及方向，并能根據(jù)密度判定是石頭還是海星。

此外，海豚還能通過超聲波與其他小伙伴交流信息，這種交流方式也稱為“鳴叫”。高頻率的聲音產(chǎn)生的聲波傳播可綿延數(shù)千米。海豚通過這種方式進(jìn)行溝通的目的很多，比如捕食、交配、保護(hù)，以及日常社交等。

根據(jù)回聲定位的原理，科學(xué)家發(fā)明了聲吶，利用電聲轉(zhuǎn)換和信息處理進(jìn)行導(dǎo)航和測距，對(duì)水下目標(biāo)的存在、位置、性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)方向等進(jìn)行探測。現(xiàn)在聲吶系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于測量水深、定位失事船舶、尋找魚群，以及定位遠(yuǎn)航的船只等。

靠電覺捕獵

由于神經(jīng)和肌肉活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生微弱的電場，隱藏在洞穴或黑暗渾濁水中的海洋生物，如魚、蝦、烏賊等，它們可以在無法依賴視覺的情況下憑借捕捉電場定位獵物。鯊魚、海豚、魚和某些硬骨魚都有這樣的電覺。

陸上的大黃蜂和食蚜蠅則能夠探測到花朵周圍的電場，并利用這些信息了解花蜜的儲(chǔ)備情況。

鯊魚作為海洋的統(tǒng)治者之一，具有感應(yīng)電場的特殊能力。這種能力主要?dú)w功于鯊魚皮膚上的特殊器官——電感受器。它們就像一根根小天線，能接收來自周圍的電信號(hào)，由此確定獵物的位置和距離。

鴨嘴獸是大洋洲的獨(dú)特動(dòng)物。它們的嘴像鴨子，身和尾則像海貍。更神奇的是，它們身為哺乳動(dòng)物，卻以產(chǎn)卵的方式繁殖。鴨嘴獸在水底尋找食物時(shí)，用嘴挖開水底的淤泥，這時(shí)候它們會(huì)閉上眼睛、封住耳朵和鼻孔。雖然看不見，聽不到、聞不著，但鴨嘴獸的嘴上遍布4萬多個(gè)電信號(hào)感受器和6萬多觸覺感應(yīng)器，這兩種受體結(jié)合可以接收其他動(dòng)物運(yùn)動(dòng)發(fā)出的微弱電信號(hào)，確定獵物的位置，如同隨身攜帶著一個(gè)雷達(dá)定位系統(tǒng)。

“紅外熱成像”功能

紅外視覺是感知紅外光的能力，具有紅外視覺的動(dòng)物包括蛇、蚊子、臭蟲、金魚、鮭魚，以及牛蛙等。

蝮蛇的這種感知器官在雙眼與鼻孔之間，被稱為頰窩，而蟒蝴的感知器官在唇部邊緣，稱之為唇窩。布滿在頰窩或者唇窩里的感熱細(xì)胞，能夠準(zhǔn)確探測到外界的熱力，觸發(fā)神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生信息，再傳遞到大腦，大腦根據(jù)熱力的分布產(chǎn)生獵物的完整影像，這就是蛇的類紅外熱成像系統(tǒng)。正是有了這套系統(tǒng)，蛇才能在伸手不見五指的黑夜，出其不意地對(duì)獵物發(fā)起精準(zhǔn)地打擊。

人類的眼睛看不見紅外光，但科學(xué)家據(jù)此研制的紅外熱成像儀已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)。在醫(yī)療上，醫(yī)生通過紅外熱成像儀來觀察人體各個(gè)部位的溫度，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)部位的溫度異常，就意味著該部位可能存在一些健康隱患，從而更早介入治療。在環(huán)境上，它可以對(duì)化工企業(yè)高空污染區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測，從而加強(qiáng)對(duì)化工企業(yè)的監(jiān)管。在電力上，紅外熱成像儀能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些電力系統(tǒng)存在的安全隱患，比如高壓線上如果出現(xiàn)了區(qū)域性過熱，就可能存在短路等故障問題，從而及時(shí)排除。

感知地球磁場

與聲音和光相比，磁場攜帶的能量非常少，并且不容易被檢測到，但是某些動(dòng)物能夠利用地球磁場，用于定位等目的。

紅狐能夠“看到”磁場，在其視覺中，磁場呈現(xiàn)為深淺不一的斑塊。它們利用磁感捕捉隱藏在草叢中的獵物。?；蚵篃o論是吃草還是休息，都會(huì)朝著同一方向——地球磁極，這有助于它們熟悉周圍環(huán)境。對(duì)帝王蝴蝶、果蠅、鴿子、龍蝦，以及海龜來說，漫長遷徙過程的導(dǎo)航全靠磁感助一臂之力。

研究發(fā)現(xiàn)，鳥類眼睛里有一組名為隱花色素的蛋白質(zhì)，其中Cry4蛋白質(zhì)水平是恒定的，是一種理想的磁場接收器，Cry1蛋白質(zhì)和Cry2蛋白質(zhì)的水平始終處于波動(dòng)之中，能夠調(diào)節(jié)生物的晝夜節(jié)律。

地球磁場是現(xiàn)代導(dǎo)航和定位技術(shù)不可缺少的基礎(chǔ)，人們通過磁羅盤等設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確導(dǎo)航和定位，而這些設(shè)備的核心就是利用地球磁場和地球自轉(zhuǎn)的原理。

偏振光識(shí)別

偏振光是一種特殊的電磁波，具有振動(dòng)方向只限于某一固定方向的特性，人眼不借助儀器是觀察不到的。

偏振光視覺使一些動(dòng)物能夠看到人類眼睛無法感知的光線和圖像，從而在捕獵、導(dǎo)航和交流等任務(wù)中獲得優(yōu)勢。能看到或探測偏振光的動(dòng)物包括烏賊、蜜蜂、蜻蜓、螞蟻、蜣螂、蟋蟀、頭足綱動(dòng)物、大鼠耳蝠、蝦蛄，以及某些魚類。

烏賊眼睛里有一種特殊的蛋白質(zhì)，叫做烏賊視紫質(zhì)，可以吸收不同波長的光線，能在能見度極低的環(huán)境中視物、探測偏振光，這大大提高了對(duì)光線的感知能力，具有捕獵和生存優(yōu)勢。

蜻蜓和蜣螂等許多昆蟲具備超越人類的偏振光識(shí)別能力。它們的復(fù)眼上有一部分小眼專門負(fù)責(zé)探測偏振光。這些小眼通常位于復(fù)眼靠近背部一側(cè)的邊緣區(qū)域，其顏色和形狀與其他小眼有著明顯差異，但這些小眼上還排列著兩組或者三組垂直的微絨毛，正是這些微絨毛上的視色素顆粒幫助昆蟲捕捉到了偏振光，進(jìn)而幫助它們導(dǎo)航。

“三人行必有我?guī)煛?，?dòng)物有超能力，不過我們?nèi)祟愑兴枷?、善模仿，喜歡從它們身上學(xué)習(xí)借鑒，進(jìn)而研發(fā)出更好的設(shè)備和技術(shù)，為我所用。