王淼
蜂飛蝶舞,獸走魚游,花繁葉茂,蟲鳴鳥囀,自然界生機(jī)勃勃,氣象萬千。在征服大自然的艱苦戰(zhàn)斗中,人類逐漸地接觸生物,認(rèn)識生物和改造生物。同時,人們也受到生物的啟示,創(chuàng)造出一些新的儀器、設(shè)備與工具……
偕老同穴與捕魚籠
在深海中棲息著一種令人不可思議的生物? ? 偕老同穴(一種海綿生物)。這種生物看上去像是一個籠子,有一個直徑數(shù)厘米、長約幾十厘米的長圓筒,下面拖著長長的,排列有序的根毛狀硅質(zhì)骨片。很早人們就發(fā)現(xiàn),在這種圓筒中,常常有“白頭到老”的一對同穴蝦生活在里面。由于這種海綿生物的上端被一種骨片交織的細(xì)篩狀蓋所蓋住,因此,同穴蝦在幼年時代隨水流進(jìn)入其中之后,便再也出不來,而長期“居住”在里邊了。
古人由此受到啟發(fā),用竹子編制了一種捕捉鱔魚的籠子。這種籠子的外表酷似偕老同穴,其使用方法是,將餌料放在里面,沉入水中,夜晚鱔魚出來覓食,當(dāng)它看到餌料時,便不顧一切的擠進(jìn)籠子內(nèi),于是成了漁民的“獵物”。
犀牛與破冰船
犀牛是巨大的哺乳動物,它具有大象般的體重。世界上現(xiàn)存的犀牛有三種,即非洲產(chǎn)的黑犀牛和白犀牛以及亞洲的印度犀牛。前兩種有兩個觸角,后者有一個觸角。犀牛的這種觸角并不是頭骨的一部分,而是從皮膚中直接生長出來的毛凝聚而成的。犀牛一旦被激怒,它會用觸角擦著地面。向前奔跑,可以將普通卡車頂翻。
科學(xué)家在設(shè)計破冰船的時候受到犀牛的啟發(fā),對破冰船的形狀做了改進(jìn)。有的國家制造的破冰船就像犀牛翹起觸角奔跑一樣,讓船的頭部翹起。北歐還制造了一種半潛式破冰船,其頭部帶有又粗又尖的“角”,外表上看,很像犀牛的觸角。
咬葉蟻與電動剪切工具
在中南美洲生活著一種咬葉蟻。這種螞蟻可以用自己的下巴將芋頭的葉咬成適當(dāng)?shù)拇笮?,帶回窩中,發(fā)酵栽培蘑菇,然后自已收獲蘑菇,作為食物吃。令人吃驚的是,這種螞蟻有一對像是鉗子一般的嘴,可以自如地咬斷各種樹葉。
在日常生活中,類似咬葉蟻嘴的工具很多,氣鉗子就是其中之一。氣鉗子是專門用于切斷電線和金屬薄片的,但由于這種工具是靠手的力量切斷電線等,對于面積較大的板料等就無法切斷。后來通過改進(jìn),有的國家研制出一種電動切斷機(jī)。這種切斷機(jī)有雙面刀刃,只有一面刀刃可以上下移動,另一面是固定的,可輕松地、連續(xù)地切斷大面積且厚厚的金屬板。
盲魚與皮托管
在洞穴中生活的魚類,由于長年處于黑暗之中,因此,眼睛逐步退化,最終變成“盲魚”。盲魚既然沒有眼睛,那么,它靠什么來觀察周圍尋找食物的呢?原來,它靠的是一種叫旁線器的感覺器官。
一般魚身體兩側(cè)都有感覺器官,用以感知水流和水壓,避開障礙物等,但對盲魚來說,旁線器則可起到覓食的作用。盲魚旁線器的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,側(cè)面有一個帶有許多蔽開小孔的感覺導(dǎo)管,導(dǎo)管里面間隔排列著感覺細(xì)胞,靠這個導(dǎo)管可感知水中的振動,水深、水流以及水中的小生物等。
18世紀(jì),法國發(fā)明了一種酷似盲魚旁線器結(jié)構(gòu)的叫作“皮托管”的流速計,其結(jié)構(gòu)只是將簡單彎曲的管子放在流體中。流體流入皮托管的開口端,產(chǎn)生動壓,通過與施加到流體的側(cè)壁的靜壓相比較,就可知道流體的流速。
海豚與取暖設(shè)備
人如果因船舶遇難落入冬季的海水中,會因水溫低而被凍死。然而,有一種叫作海豚的恒溫動物,在冰冷的水中不會被凍死。原來,它靠的是身體的特殊結(jié)構(gòu)。如果觀察一下海豚的尾部,就不難發(fā)現(xiàn),它的尾鰭的血管動脈被眾多的靜脈所包圍,動脈的溫?zé)嵫簻嘏遂o脈的冰冷血液,起封熱交換的作用。由于這種特殊的雙重血管,因此海豚排放到體外的熱量很少。
最近,日本研制了一種冬季家用取暖設(shè)備,其配管的結(jié)構(gòu)很像海豚的雙重結(jié)構(gòu)。其內(nèi)側(cè)的導(dǎo)管為熱風(fēng)排氣通道,外側(cè)的導(dǎo)管為燃燒用空氣通道。導(dǎo)入的冷風(fēng)被事先溫暖后,進(jìn)入取暖設(shè)備內(nèi)部的燃燒室,因此,不會使取暖設(shè)備冷卻。這樣,用于導(dǎo)入空氣的熱量可以減少,取暖設(shè)備的熱效率可以大大提高。
鳥窩與雪屋
幾乎所有的鳥都會自己造窩,如果在鳥類家族中評選造窩能手的話,那么恐怕灶鳥是當(dāng)之無愧的了。灶鳥造窩有自己的程序,首先,它們在粗樹枝上用摻有草和羽毛的泥土打“地基”,接著,用這種泥土在“地基”周圍壘起高高的泥壁,形成圓頂狀,最后留個圓口出入。
很早以前,日本人就根據(jù)灶鳥窩的形狀,在廚房的地面上用土和石頭做“灶”。愛斯基摩人喜歡用雪蓋房子,他們蓋的雪屋也是圓頂狀的。他們的蓋房程序是,以螺旋形式有規(guī)則地將雪塊堆積起來,當(dāng)堆到一定高度后,留個屋頂孔,并用雪塊當(dāng)作“屋蓋”。這種雪屋既可擋風(fēng)御寒,而且居住舒適。
發(fā)光金眼鯛與五彩燈
發(fā)光金眼鯛生活在深海中,它的眼睛大,可發(fā)光,而且還可像信號燈那樣,讓發(fā)出來的光忽亮忽滅。原來,在這種魚的眼窩里,有一種奇妙的半圓形發(fā)光器,由于發(fā)光器的一面發(fā)白光,另一面不發(fā)光,為黑色,因此,當(dāng)金眼鯛帶動發(fā)光器時,就會有規(guī)律地發(fā)出忽亮忽滅的光,用以誘惑獵物,防御外敵以及用于發(fā)情期的雌雄魚聯(lián)絡(luò)等。
有人根據(jù)金眼鯛發(fā)光忽亮忽滅的原理,研制出一種可以安裝在舞臺上的旋轉(zhuǎn)燈。這種旋轉(zhuǎn)燈是將50個赤、綠、黃、蘭、紫5種顏色的凸鏡,安在黑色的燈泡上,通過放射具有鮮明色彩的光,來透過空間,將五彩繽紛的色彩映現(xiàn)在屋頂或墻壁上。
海星與拆卸器
有人發(fā)明了一種形狀酷似蜘蛛海星的拆卸工具。這種工具如同千斤頂,放在汽車下面,利用板手的轉(zhuǎn)動,可以將大型載重汽車或公共汽車頂起,以便更換車輪等。此外,有人還發(fā)明了一種用于從回轉(zhuǎn)軸上拔下V型皮帶輪和齒輪的拆卸器,用它可以拔出采用一般方法很難拔出來的零部件,乃至生繡的零部件等。
蜂鳥與櫓
在鳥類家族中,有一位身材非常小,但本領(lǐng)特別大的鳥,叫作蜂鳥。蜂鳥像蜜蜂一樣,專到花叢中采蜜,有時為了采集花蜜,它可以像直升飛機(jī)那樣,在空中“懸?!保⒖缮舷伦笥乙苿樱瑢?zhǔn)“目標(biāo)”。蜂鳥為什么具有這些特殊的本領(lǐng)呢?原來,蜂鳥的翅膀可以近似于水平的狀態(tài)前后扇動。向前扇動翅膀時,像普通鳥上下扇動翅膀那樣,可產(chǎn)生一定的升力,翅膀向后扇動時,漸漸返回原來的位置,可繼續(xù)產(chǎn)生升力。
根據(jù)蜂鳥的這種飛行原理,日本發(fā)明了一種用作小船推進(jìn)器的櫓。這種櫓不論是向前推,還是向后拉,都可連續(xù)產(chǎn)生推力,使船向前方行駛。此外,這種櫓還可改變在水中的傾斜角,起到舵的作用。因此,只靠一根櫓,就可以在水中自由航行。