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動(dòng)物仿生學(xué)作文400字篇一
蒼蠅是聲名狼藉的“逐臭之夫”,,凡是腥臭污穢的地方,,都有它們的蹤跡。蒼蠅的.嗅覺(jué)特別靈敏,,遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也能嗅到,。但是蒼蠅并沒(méi)有“鼻子”,它靠什么來(lái)充當(dāng)嗅覺(jué)的呢,?原來(lái),,蒼蠅的“鼻子”——嗅覺(jué)感受器分布在頭部的一對(duì)觸角上。
每個(gè)“鼻子”只有一個(gè)“鼻孔”與外界相通,,內(nèi)含上百個(gè)嗅覺(jué)神經(jīng)細(xì)胞,。若有氣味進(jìn)入“鼻孔”,這些神經(jīng)立即把氣味刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)電脈沖,,送往大腦,。大腦根據(jù)不同氣味物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不同,就可區(qū)別出不同氣味的物質(zhì),。因此,,蒼蠅的觸角像是一臺(tái)靈敏的氣體分析儀。
仿生學(xué)家由此得到啟發(fā),,根據(jù)蒼蠅嗅覺(jué)器的結(jié)構(gòu)和功能,仿制成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的“探頭”不是金屬,,而是活的蒼蠅,。就是把非常纖細(xì)的微電極插到蒼蠅的嗅覺(jué)神經(jīng)上,將引導(dǎo)出來(lái)的神經(jīng)電信號(hào)經(jīng)電子線路放大后,,送給分析器,;分析器一經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣味物質(zhì)的信號(hào),便能發(fā)出警報(bào),。這種儀器已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里,,用來(lái)檢測(cè)艙內(nèi)氣體的成分。
這種小型氣體分析儀,,也可測(cè)量潛水艇和礦井里的有害氣體,。利用這種原理,還可用來(lái)改進(jìn)計(jì)算機(jī)的輸入裝置和有關(guān)氣體色層分析儀的結(jié)構(gòu)原理中,。
從螢火蟲(chóng)到人工冷光
自從人類(lèi)發(fā)明了電燈,,生活變得方便、豐富多了,。但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)光,,其余大部分都以熱能的形式浪費(fèi)掉了,而且電燈的熱射線有害于人眼,。那么,,有沒(méi)有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢?人類(lèi)又把目光投向了大自然,。
在自然界中,,有許多生物都能發(fā)光,如細(xì)菌,、真菌,、蠕蟲(chóng)、軟體動(dòng)物,、甲殼動(dòng)物,、昆蟲(chóng)和魚(yú)類(lèi)等,而且這些動(dòng)物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱,,所以又被稱(chēng)為“冷光”,。
在眾多的發(fā)光動(dòng)物中,螢火蟲(chóng)是其中的一類(lèi),。螢火蟲(chóng)約有1 500種,,它們發(fā)出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,,光的亮度也各不相同,。螢火蟲(chóng)發(fā)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率,而且發(fā)出的冷光一般都很柔和,很適合人類(lèi)的眼睛,,光的強(qiáng)度也比較高,。因此,生物光是一種人類(lèi)理想的光,。
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),,螢火蟲(chóng)的發(fā)光器位于腹部。這個(gè)發(fā)光器由發(fā)光層,、透明層和反射層三部分組成,。發(fā)光層擁有幾千個(gè)發(fā)光細(xì)胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質(zhì),。在熒光酶的作用下,,熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下,與氧化合便發(fā)出熒光,。螢火蟲(chóng)的發(fā)光,,實(shí)質(zhì)上是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過(guò)程。
早在40年代,,人們根據(jù)對(duì)螢火蟲(chóng)的研究,,創(chuàng)造了日光燈,使人類(lèi)的照明光源發(fā)生了很大變化,。近年來(lái),,科學(xué)家先是從螢火蟲(chóng)的發(fā)光器中分離出了純熒光素,后來(lái)又分離出了熒光酶,,接著,,又用化學(xué)方法人工合成了熒光素。由熒光素,、熒光酶,、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈,。由于這種光沒(méi)有電源,,不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),因而可以在生物光源的照明下,,做清除磁性水雷等工作,。
現(xiàn)在,人們已能用摻和某些化學(xué)物質(zhì)的方法得到類(lèi)似生物光的冷光,,作為安全照明用,。
電魚(yú)與伏特電池
自然界中有許多生物都能產(chǎn)生電,僅僅是魚(yú)類(lèi)就有500余種 ,。人們將這些能放電的魚(yú),,統(tǒng)稱(chēng)為“電魚(yú)”,。
各種電魚(yú)放電的本領(lǐng)各不相同。放電能力最強(qiáng)的是電鰩,、電鯰和電鰻,。中等大小的電鰩能產(chǎn)生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產(chǎn)生的電壓高達(dá)220伏,;非洲電鯰能產(chǎn)生350伏的電壓;電鰻能產(chǎn)生500伏的電壓,,有一種南美洲電鰻竟能產(chǎn)生高達(dá)880伏的電壓,,稱(chēng)得上電擊冠軍,據(jù)說(shuō)它能擊斃像馬那樣的大動(dòng)物,。
電魚(yú)放電的奧秘究竟在哪里,?經(jīng)過(guò)對(duì)電魚(yú)的解剖研究,終于發(fā)現(xiàn)在電魚(yú)體內(nèi)有一種奇特的發(fā)電器官,。這些發(fā)電器是由許多叫電板或電盤(pán)的半透明的盤(pán)形細(xì)胞構(gòu)成的,。由于電魚(yú)的種類(lèi)不同,所以發(fā)電器的形狀,、位置,、電板數(shù)都不一樣。電鰻的發(fā)電器呈棱形,,位于尾部脊椎兩側(cè)的肌肉中,;電鰩的發(fā)電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側(cè),,共有200萬(wàn)塊電板;電鯰的發(fā)電器起源于某種腺體,,位于皮膚與肌肉之間,約有500萬(wàn)塊電板,。單個(gè)電板產(chǎn)生的電壓很微弱,,但由于電板很多,產(chǎn)生的電壓就很大了,。
電魚(yú)這種非凡的本領(lǐng),,引起了人們極大的興趣。19世紀(jì)初,,意大利物理學(xué)家伏特,,以電魚(yú)發(fā)電器官為模型,設(shè)計(jì)出世界上最早的伏打電池,。因?yàn)檫@種電池是根據(jù)電魚(yú)的天然發(fā)電器設(shè)計(jì)的,,所以把它叫做“人造電器官”。對(duì)電魚(yú)的研究,,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚(yú)的發(fā)電器官,,那么,,船舶和潛水艇等的動(dòng)力問(wèn)題便能得到很好的解決。
水母的順風(fēng)耳
“燕子低飛行將雨,,蟬鳴雨中天放晴,。”生物的行為與天氣的變化有一定關(guān)系,。沿海漁民都知道,,生活在沿岸的魚(yú)和水母成批地游向大海,就預(yù)示著風(fēng)暴即將來(lái)臨,。
水母,,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動(dòng)物,,早在5億年前,,它就漂浮在海洋里了。這種低等動(dòng)物有預(yù)測(cè)風(fēng)暴的本能,,每當(dāng)風(fēng)暴來(lái)臨前,,它就游向大海避難去了。
原來(lái),,在藍(lán)色的海洋上,,由空氣和波浪摩擦而產(chǎn)生的次聲波 (頻率為每秒8—13次),總是風(fēng)暴來(lái)臨的前奏曲,。這種次聲波人耳無(wú)法聽(tīng)到,,小小的水母卻很敏感。仿生學(xué)家發(fā)現(xiàn),,水母的耳朵的共振腔里長(zhǎng)著一個(gè)細(xì)柄,。