美洲无翼蚂蚁会滑翔 解开昆虫飞行的起源(图)

中华网科技 http://tech.china.com 2006-04-24 14:41:46

【进入BBS】【进入聊天室】【 推荐给朋友 】【浏览字号：大 中 小】【关闭窗口】

　　继10分钟后,落下的蚂蚁重回树上
　　
　　美洲无翼蚂蚁会滑翔
　　
　　很多树栖动物利用滑翔飞行来从一棵树上移动到另一棵树上，如飞鼠和狐猴等。而研究人员在一种无翼昆虫身上也观察到了类似行为，这种昆虫就是热带雨林中树冠上的蚂蚁。
　　
　　如果将蚂蚁从树上抖落下来，它们会四处飞散开
　　
　　
　　当斯蒂芬·雅诺维克1998年在巴拿马丛林中进行调查时，他发现了一些意想不到的事情。有些蚂蚁从树上垂直地掉了下来，可其他的蚂蚁却转了一个适当的角度，落在了地上的树干上。
　　
　　雅诺维克是美国佛州大学的昆虫学家、博士。有几年，他忘了此奇异昆虫的滑翔，直到最近在秘鲁雨林中收集蚊子时被同一种蚂蚁攻击才想起此事。“我坐在一根树枝上，它们爬满了我全身，我把它们抖落时，它们马上改变了方向，滑落在树干上，然后又爬到我身上来了。”他说。
　　
　　加州大学的动物飞行专家达德利博士决定与雅诺维克去探究此未知的生物学领域。从此，他们开始潜心研究，发现了许多没有翅膀的昆虫物种，并慢慢地解开了昆虫飞行是如何起源的。
　　
　　科学家发现蚂蚁滑翔并非遵循空气动力学
　　
　　他们发现，蚂蚁悬空的时间给人印象深刻，这不是因为它们的身体特别适合空气动力学，而是因为它们知道如何转动它们的长腿以减少阻力。它们向外活动它们的左后腿，再围着它们转动，一种非平衡运动让它们维持在空中。
　　
　　达德利说：“如果物体与空气流不对称，任何物体都能产生上举的力。如果你把你的手放在汽车窗户外，并转动起来，你就会觉得你的手被举起来了。手没有空气动力学结构，蚂蚁也没有，但你能获得同样的效果。”蚂蚁腿伸出后加大了腿到蚂蚁质量中心的距离，形成了转矩，围着蚂蚁的身体转动，从而在它们着陆时出现了它们所展示的那种壮观的方向转变。
　　
　　为进一步研究蚂蚁的滑翔机理，这次科学家砍掉蚂蚁的腿，看它们是否还能滑翔，以证实它们的滑翔路径如何。
　　
　　实验表明，蚂蚁有惊人的适应力。在去掉腿脚甚至肚子之后，它们还能通过滑行来控制着陆地点。通常，蚂蚁肚子占蚂蚁全身重量的30%。当研究人员用白色指甲油蒙住蚂蚁的眼睛时，他们发现，蚂蚁像石头一样直直地掉在了林地上。
　　
　　为证明视觉是蚂蚁成功滑翔的关健因素，达德利博士和雅诺维克博士去年11月重返巴拿马丛林，进行他们所谓的“Christo实验”。在此实验中，他们将一排排彩虹般艳丽的布条挂在高高的林子中，然后爬上树顶，将数百只蚂蚁纷纷抖落下来。结果发现，浅色特别是白色引来了大多数蚂蚁着陆，这些蚂蚁拼命地改变方向，直奔这些布条而来，并降落在布条上。
　　
　　这些结果暗示滑翔的重要价值是适应环境的一种进化。达德利说：“当林中刮起大风时，树上的蚂蚁很容易就被大风刮落下来，蚂蚁不得不寻找一条回家的路出来。”此发现的详细论文将发表在即将出版的《实验生物学杂志》上。
　　
　　昆虫滑翔特性相似
　　
　　然而，在昆虫滑翔和其他动物滑翔之间具有很小的相似性。当蚂蚁调整其腿的运动来指导其降落时，飞越的松鼠却运用它们前胸与后腿之间的大面积皮肤来达到目的。这些拍打动作就像赖特兄弟的第一架滑翔机的翅膀，大大的流线型样子，能产生举力，并使阻力减到最小，让动物在空中停留更长的时间。