人類和動物聽到的聲音一樣嗎?我們進入夢鄉(xiāng),汽車的喧囂現(xiàn)已停息,就連鳴蟬也間斷了歌唱,但在這看似靜謐的夜空里,卻絡繹著很多“暗夜精靈”。它們活絡地撲飛、躲閃、沖擊,像是扮演一場靜默的武打大片——不,這夏夜正本熱鬧極了,只不過人類聽不到算了。
這是因為那些夜空里的聲響,超過了人耳接收的能力范圍。聲音是靠空氣振動傳播的,振動的頻率以“赫茲”為單位,頻率越高,音調(diào)就越高,反之亦然。由于聽覺器官構(gòu)造各不相同,每種生物能聽到的振動頻率都是不一樣的。比如貓和狗對于低頻聲音就比人類敏感得多,所以才會辨認出主人的腳步聲。而作為“暗夜精靈之王”,蝙蝠已進化出一套超級靈敏的聽覺系統(tǒng)。它們可以接聽的聲波頻率在1000~120000赫茲,上限遠超過人類的聽力范圍。
毫不夸張地說,在自然界中,人類的聽覺只能排在倒數(shù)的位置,但依靠智慧,我們向動物學習了不少“聽”的本領(lǐng)。
不同生物聽覺赫茲范圍
有些動物自己發(fā)出聲波,然后根據(jù)反射的聲波來判定前方是否有障礙物。如果前方有障礙物,還可以判斷它的距離、形狀及大小。聲波在水中的衰減非常小,而低頻聲波甚至可以穿透地層檢測地下結(jié)構(gòu)。人類根據(jù)動物利用聲波測距的原理開發(fā)出水下探測器——聲吶。這種模擬生物開發(fā)應用的手段叫做仿生學。
根據(jù)仿生學的原理,許多生物都成了人類的老師。比如,翠鳥的喙外形像刀子一樣,從水面穿過時幾乎不產(chǎn)生漣漪。日本新干線列車車頭就是仿照翠鳥喙的形狀設計的,速度快、能效高。仿照鳥巢的形狀設計的國家體育場——鳥巢,不僅為2008年奧運會樹立了一座標志性的建筑,而且在世界建筑史上也具有開創(chuàng)性意義。根據(jù)駝背鯨鰭狀肢上的結(jié)節(jié)效應,生產(chǎn)設計出的邊緣有隆起的風機葉片與機翼,令其空氣動力學效率比標準設計提升20%左右。
美妙的大自然還有很多秘密等著我們?nèi)ヌ剿靼l(fā)現(xiàn),不斷探索與發(fā)展的態(tài)度,就是我們不斷成長與進化的過程。
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