惊人的动物生存科学1

在自然界这片广袤而复杂的舞台上，一些动物们为了生存，每天都在上演着惊心动魄的奋斗篇章。这些动物的生存环境充满了更多的未知与挑战，但正是这些挑战，激发了它们运用物理定律的智慧，展现出惊人的生存策略。

动物们生活在严酷的自然环境中，每一天都是一场生死考验。但幸运的是，动物们拥有利用物理定律来应对这些挑战的天赋。以暴雨中的蚊子为例，它们会巧妙地减小自己落地的加速度，当雨滴砸落时，蚊子会紧紧黏附在雨滴上，随着雨滴一同落下，从而减缓了落地的冲击力，增加了生存的机会。而蜜蜂则能够感知花朵散发的微弱电场，这种对生物电的感知能力使它们能够迅速定位到花蜜丰富的花朵，极大地提高了采蜜的效率。再看那断沟龙虾，它们通过类似小提琴家擦弦的技巧快速闭合前螯，发出刺耳的噪音，以此来吓退那些企图在它蜕壳时发起攻击的鱼类和其他捕食者。

采食花蜜的蜜蜂

动物们的这些超能力，往往超出了人类的感知范围。海龟能够利用地球的磁场来导航，无论身处何方，都能准确无误地找到回家的路。蚂蚁、蜜蜂以及许多其他物种，则能够感知天空中偏振光的模式，这种特殊的光信号成为它们行进的指南针。而许多鸟类则拥有看见紫外光的能力，这种对人眼不可见的光线，对它们来说却是寻找食物和伴侣的重要线索。为了揭示这些动物感知世界的独特方式，生物学家们不得不借助精密的物理实验设备，来捕捉和分析这些超出人类感官的信息。

科学的进步不仅让我们对动物的世界有了更深的认识，也为我们提供了预测和理解动物行为的钥匙。而动物们也在以它们独特的方式，为人类的科学研究提供着宝贵的启示与借鉴。在仿生学领域，动物们成为人类创新的源泉。比如，电鳗的放电机制为电池的研发提供了宝贵的灵感；微型无人机的设计灵感来源于蝙蝠和鸟类的飞行技巧；而“鲨鱼皮”泳衣的发明则是借鉴了鲨鱼皮肤减少水流阻力的原理。

温度：生命的微妙平衡

对于动物而言，温度是生存的关键。过高或过低的温度都可能成为致命的威胁。人类作为恒温动物，能够在一定的温度范围内保持稳定的体温。当环境温度下降时，我们会通过肌肉的收缩或食物的消化来产生热量，以维持体温的恒定。然而，对于许多变温动物来说，它们并没有这样的奢侈。爬虫类、蝴蝶和蛾等动物，它们的体温随着环境温度的变化而波动，因此它们需要依靠外部热源，如阳光，来调节体温。

红边束带蛇常栖息于近水的寒冷地带，他们演化出了一种独特的生存策略。为了度过漫长的寒冬，红边束带蛇会在地下蛰伏长达九个月。等到春天来临，万物复苏，公蛇纷纷从地下钻出，形成壮观的“蛇海”。它们聚集不仅可以吸引母蛇的注意，还能够通过这种聚集行为迅速恢复体温、提升生存概率。公蛇们会释放一种信息素，该物质会让其他公蛇误判其为母蛇，从而吸引众多公蛇紧贴在自己身上，由此呈现出奇特的 “伪雌” 现象。这种生存策略被称为 “窃取热能”（Kleptothermy）。

红边束带蛇形成“蛇海”

在这场热能争夺战中，每一条公红边束带蛇都会经历“伪雌”阶段。在寒冷环境中，体温的高低直接关乎红边束带蛇的生死。对于空中盘旋的捕食者来说，体温过低、行动迟缓的蛇极易沦为猎物。因此，公蛇窃取热能的策略，展现出非凡的智慧，在这场生存之战中占据先机。

而另一种生物——大麻雀蜂也将温度利用到极致。当大黄蜂发动攻击时，大麻雀蜂会迅速聚拢，将大黄蜂紧紧包围，形成一个嗡嗡作响的“热球”。随着“热球”内部温度不断升高，大黄蜂最终会因无法承受高温而丧命。大麻雀峰巧妙利用自身产生的热量，成功保护自己、消灭敌人，堪称自然界中以智慧取胜的典范。

大麻雀蜂形成的“热球”

狗的甩干艺术

除了对温度的精妙调控外，动物们还展现出了其他令人惊叹的生存技巧。当狗狗跳入水中畅游后，如何快速弄干身体就成了一个问题。经过长期的自然选择，狗狗们掌握了一种高效的 “甩干技巧”。它们会迅速而有力地转动脊骨，借助脊柱的灵活运动，带动外皮和肌肉之间的软组织层进行大幅度的扭转。这种扭转运动与物理学中的 “简谐运动” 原理颇为相似。以拉布拉多犬为例，它们通过这种方式能够在短时间内甩掉约70%的水分，而且相比起依靠体温蒸发水分的方式，这种甩干技巧能够节省约5000倍的能量。这对于需要避免失温的狗狗来说，无疑是一种非常实用的生存技能。

湿漉漉的狗可靠转动身体来甩掉水分，每秒约能来回甩五次。

动物们的生存科学充满了无尽的奥秘和智慧。它们通过巧妙地运用物理定律、感知人类无法察觉的信息，还能展现出惊人的生存技巧来应对严酷的自然环境。这些看似平凡的生命背后所蕴含的科学原理和智慧，不仅让我们对自然界有了更深的认识和敬畏之心，也为我们提供了无尽的灵感和启示。

下一篇，让我们继续探索动物们的生存科学秘籍。

文中图片均来源于《How it works》杂志

作者：《how it works》科普团队

审核：黄乘明 中国科学院动物研究所研究员，海南大学特聘教授，中国动物学会监事，中国野生动物保护协会理事