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1 # 太極寄暢
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2 # 量子科學論
它不僅以糞便為食,而且還將糞便製成球狀滾動到巢穴貯藏起來,大面積地清除了地面上對於人類來說的垃圾,在整個地球的生態鏈中扮演著不可或缺的角色,尤其對蒙古草原的牧業經濟影響甚大。
我們小時候在家裡經常會見到這種昆蟲,它們用後腿推著糞球倒著走,你把它從糞球上撥開,又會回到糞球上繼續推,感覺很憨厚,這裡就有個問題,它倒著走怎麼看路呢?或者說怎麼導航呢?
屎殼郎可以用光線偏振來導航儘管屎殼郎的大腦相對較小,但它們擁有非凡的導航能力,這一點一直讓科學家們感到驚訝。研究人員還發現,屎殼郎收集完糞後,會在糞球上跳一段“舞”(來回轉圈),然後再把糞沿直線運到目的地。這種“舞蹈”曾經被認為是一種“快樂的舞蹈”或者說是獲得食物後的喜悅,其實不然,科學家們經過深入研究以後發現,這種“舞蹈”實際上是屎殼郎在根據星星(太陽)辨別方向。
屎殼郎除了有專門的眼睛來分析光的偏振方向以外,研究人員首先推測屎殼郎可能會利用天空來導航。在白天,它很容易利用太陽周圍偏振光的模式來進行導航。但沒有人確切的知道它們是如何在夜間繼續導航的,這就導致了它們可能是利用月球導航的假設。
研究人員確認其可以用天空和銀河系來導航為了驗證這一假設,研究人員進行了一系列不同的實驗。他們在南非建了一個高牆圍成的圓形實驗場,擋住了除了天空以外的一切視野。然後他們計算了屎殼郎(這個實驗使用的是聖甲蟲))穿過實驗場的時間。甲蟲在不同的條件下進行了測試:有月亮的時候,沒有月亮的時候,還有陰天的時候!其中有些甲蟲裝備了一頂硬紙板帽子,迫使它們的眼睛只能向下看,所以它們在任何情況下都看不見頭頂上的天空。
研究人員發現,當天空烏雲密佈、屎殼郎戴著帽子的時候,它們很難保持在一條直線上行走。然而,當天空晴朗沒有月亮的時候,甲蟲仍然能夠正確地導航。這導致了研究人員認為它們可以用星星導航的想法。這裡有一個潛在的問題,如果它們可以用星星來引導方向,但屎殼郎的眼睛很小,應該無法分辨單顆星星。
為了進一步研究這個問題,研究人員在略有不同的條件下重複了實驗。他們把試驗場移到了天文館,在天文館他們可以控制屎殼郎看到的星星。這一次一些甲蟲還是戴上了帽子,研究人員向甲蟲:展示了最亮的星星;然後展示了銀河系;然後再展示了整個天空。他們發現,當看到最亮的星星時,屎殼郎穿過競技場的速度很慢,但當它們看到銀河系和整個天空時,它們的速度是正常的,戴著帽子的甲蟲無論如何都難以透過並保持直線。
因此研究人員得出結論,甲蟲一定是利用了銀河系來導航的。這一發現與一項類似的實驗的結果相符,該實驗用的是另一種不同型別的屎殼郎(屎殼郎種類比較多)。在銀河系不可見的情況下,屎殼郎無法沿著一條直線移動。
總結當然,在北半球銀河系沒有南半球那麼清晰,而且北半球的屎殼郎可能還會使用的光線梯度來導航與南半球的稍有不同。但是,南方甲蟲能夠利用銀河系導航的發現是動物王國的重大新聞。它們是已知的第一批利用星星導航的昆蟲(除太陽外,像蜜蜂這樣的昆蟲確實把太陽作為導航的參考點之一,因為蜜蜂會在一天中特定的時間根據太陽位置的變化,與它們的同伴交流事物的位置)
將糞球滾成一條直線對屎殼郎的生存至關重要。在他們創造出一個糞球后,他們必須儘快把糞球從···堆裡滾出來,以免他們的食物被同伴偷走。在糞球到達安全距離後,屎殼郎就會把它們埋起來,成為後代的食物。
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3 # 優美生態環境保衛者
屎殼郎是蜣螂的俗稱,除南極洲以外的其它大陸都有分佈,全部種類大約有2萬多種。屎殼郎是專門以動物糞便為食的昆蟲,對地球生態系統和物質的迴圈演化起到了重要作用,因此有“自然界清道夫”之稱。
屎殼郎當發現一處動物糞便後,它會從中分割一塊出來,然後做成球體的形狀,然後後腿一抬,倒著伸到糞球之上,頭部朝後,利用前腿和後腿的配合,後退著就把糞球慢慢地推到一開始已經挖掘好的”儲藏室”內。這裡有個非常有意思的現象,就是屎殼郎在倒推糞球時,走的是一個不偏不倚的直線,即使你用小棍把它支開或者調整一下位置,它馬上回來調整一下後,依然沿著原來的路線行進,就像開啟了精準的導航模式,這是怎麼回事呢?
原來屎殼郎擁有一個類似記憶快照的特殊技能,記憶快照的識別物件可以擴充套件到天空,這點和同樣擁有這個能力的螞蟻相比,功能更加強大,螞蟻只能對周圍環境的狀況進行識別記憶,而屎殼郎可以對天空之上的星體位置和微弱的光線進行識別記憶。比如它們可以根據天上的太陽、月亮、星星的位置和亮度,準確地判斷方位。每當它從“儲藏室”出來,或者做成糞球以後,都會在洞口周圍、糞球表面和周圍“跳上一段芭蕾舞”,這可不是慶祝儀式,而是透過身體的擺動、翻轉,來確認天空星體的方位,然後形成快照記憶儲存在大腦中。在推回糞球的過程中,觀察到的影象和記憶一直在做吻合校正,於是就出現了一直是直線的路線。
那麼,在陰天或者星光非常暗淡的夜晚,屎殼郎是不是推不了直線了呢?也可以,它還有個備用技能,那就是利用偏振光來導航,偏振光來源於大氣層中的物質對太陽或者月亮光線的散射,我們人類發現不了,而大多數昆蟲都可以,雖然它們能夠看到的亮度也不可能像白天一樣,但引導它們行進已經足夠了。
因此,屎殼郎能夠沿著直線倒推糞球,無論是記憶快照,還是偏振光識別,關鍵還是在於天空星體發出的光線,所以說“是用銀河系在導航”也很有道理。
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4 # 軍機處留級大學士
屎殼郎是相當不招人喜歡的小蟲子。它們靠其他動物的糞便為生。它們不僅吃便便,還把便便團成球。 屎殼郎還會直線滾動糞球。對於一隻小昆蟲來說,滾動一個巨大的糞球是一項非常耗費體力的壯舉。因為屎殼郎中的許多是小偷,一旦有機會就偷走其他屎殼郎的糞球。
顯然,屎殼郎防止糞球被偷的最好方法是採用一條直線把糞球滾回家。科學家已經知道屎殼郎為什麼採用直線。它們能夠做到這一點,是透過探測到人類白天看不見的太陽對稱偏振光模式光線。 然而,科學家們仍然面臨的問題是屎殼郎到底怎麼知道如何在晚上也走直線。
月亮產生弱得多的偏振光模式光線。科學家們很快發現,即使在沒有月亮的夜晚,屎殼郎也能直線滾動。科學家們發現,這些屎殼郎能夠利用銀河系將走一條直線。 屎殼郎能夠利用整個星空導航,但它們僅利用銀河系也同樣成功。銀河系是太陽、地球和我們太陽系所在的星系。
我們可以看到它的一部分,因為整個銀河系的形狀像一個圓盤,我們的太陽系相對靠近它的一邊。所以當我們向中心看時,我們可以看到圓盤其餘部分的平面截面。 夜空中,銀河看起來像一條模糊、蒼白的帶子。它模糊不清,相對較暗,因為我們看到的是一層恆星,其中許多太遠,無法單獨看到。我們只能看到銀河系的一部分光,實際的銀河中心太遠了,更不用說相對的邊緣了。因此,只有在晴朗的夜晚,在遠離人造光的地方,銀河系才可見。所以從大城市或附近地區看不到。
屎殼郎只用看到銀河系,而不是任何足夠近的太陽或月球,就能在直線上滾動糞球。這證明它們可以在某種程度上利用銀河系的排列來保持糞球的直線滾動。這是有史以來第一種使用銀河系導航的生物。
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如果它想把糞球推向遠方,就不能走彎道轉圈,而走直線是距離目的地最短的捷徑。而完成直線最容易的方法就是每一次前腿左右足跨出的距離保持一致就行。也可以利用出發點留下的氣味作定位,始終保持在正前方,這樣一路走來就可以保持直線。人在走向茫茫雪原中時,也可以利用定點標記標杆做參照,使自己不至於走彎路和迷失方向(三點一線法)。