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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。- a. i( D( D8 N0 w, H, ^
4 D8 M6 a( p# |$ Y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。
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) s9 x, `2 f9 A这个小东西,就是蟑螂!2 U6 c/ \3 Y. u x2 K L7 b3 k. X* Y
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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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* k, E- ?2 `' k" K! A7 u% D( D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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$ h: ?( [ s/ `. N7 d$ f5 j所以蟑螂绝对生活在湍流中!
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科学家测量了蟑螂的风感系统,以及对空气流动的反应。# J6 \+ Q+ S. e" g9 c9 j
3 G/ G7 s+ J ]' p z) I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。2 G" b2 N1 Q* u; I
" B6 k0 D* p/ H# C \. Q& I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。% t1 ^" B( d" h" y5 }( v0 _( c
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9 _6 ~: Q) d# K j3 r2 I- ]0 D 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。
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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!
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! X9 U- A1 W+ _/ C2 \) o0 G我忽然想了一下,是不是蚊子、苍蝇都有这种功能?
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怪不得我总是拍不到苍蝇呢!* \$ M* l" G; a- ]( @; Q: ~/ j& v
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