最被低估的昆蟲:蜻蜓,飛行界的真正王者,捕獵成功率高達95%

大千世界 2021/05/31 檢舉 我要評論
 

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文/天空之城團隊

 

我們對許多昆蟲會有厭惡感,因為這些小傢伙奇怪的生活方式要麼破壞我們的莊稼,要麼對人體有害。

當然,也有一些昆蟲我們是非常喜歡它們的,這些昆蟲經常被我們認為人畜無害,比如蜻蜓。

然而,我們可能有點低估了蜻蜓的實力,它們是肉食昆蟲,有著非常強大的飛行和捕食能力。

另外,它們的飛行能力還讓人類工程師們爭相模仿,夢想著在自己的機器上突破飛行極限。

圖注:石炭紀蜻蜓化石

蜻蜓:最早的飛行動物之一

大約在3億年前,第一批有翅膀的昆蟲開始出現,其中就包括蜻蜓,其實這些昆蟲是最早真正意義上學會飛行的動物。

這比我們常規印象中的翼龍(最早學會飛行的脊椎動物)早了7000多萬年,而比之後有恐龍演變而來的鳥類早了1.5億年。

從出現時間的角度上來講,蜻蜓有更多的時間優化自己的飛行能力,所以它們成為飛行界的王者不是什麼意外的事情。

​現在的蜻蜓,翼展普遍只有5-12公分,但是從化石中發現,遠古時期的蜻蜓翼展可以超過70公分,這要歸功於當時大氣的高含氧量。

蜻蜓有兩組翅膀,而它們的肌肉可以讓每一對翅膀獨立工作,隨意改變每一個翅膀的角度,這讓它們能夠完成一些驚人的飛行壯舉。

它們非常敏捷,可以向前、向後隨意飛行,事實上它們可以向任何方向飛行,甚至是顛倒過來飛行,以及高速急停並旋轉180度,當然還可以在一個地點盤旋一分鐘或更久,就像直升機一樣。

不僅是敏捷, 它們的飛行速度也只能用驚豔來形容,它們的平均巡航速度可以達到每秒100倍體長的速度。

​​而一些大型的蜻蜓的最高時速可以超過100公里每小時,在許多高速路段,這個都已經是汽車的超速行駛速度,而小型的蜻蜓的速度也可以達到36-54 公里/小時,是昆蟲界飛行速度最快的選手。

另外, 它們飛行的耐力也是讓人意外,有一種分佈十分廣泛的蜻蜓——黃蜻(Pantala flavescens),被認為是全球遷徙者,它們被觀察到會飛越過印度洋,每年旅行長達17700公里,是已知遷徙最遠的昆蟲。

​這樣的飛行能力讓它們成為一個天生的獵食者。

事實上,飛行等同於蜻蜓的生命,它們在飛行中完成所有事情(我指的是蜻蜓成蟲),一隻停下來的蜻蜓連進食都不會。

圖注:蜻蜓和它的獵物

蜻蜓驚人的捕食能力

我們知道,由於長期的協同進化,任何肉食動物的捕食成功率都不會很高,因為獵物會根據你的捕獵特點變得讓你難以捕捉。

在哺孚乚動物中,非洲的斑鬣狗可能是捕食成功率最高的物種,它們集體作戰,成功率高達85%,而那些單體作戰的獵食者,捕獵成功率低的驚人,比如老虎,它的成功率只有5%左右。

​​如果你看過蚊子在雨天躲避雨水打擊的飛行視訊,你一定會為它們的飛行能力感到震驚,但是強者自有強中手,蜻蜓的典型獵物就是蚊子。

一隻蜻蜓一天要吃掉30-100只蚊子,而且它們是單體作戰,在飛行中捕捉蚊子,飛行中食用蚊子,有研究發現它們的捕獵成功率高達90%-95%。

可能沒有一個獵食者能比它們的成功率更高了,這讓它們成為一個非常成功的物種,全球各地都有它們的身影。

當然,蜻蜓吃蚊子也不是一天兩天的事,但是蚊子拿它們毫無辦法,只能換一種方式來應對捕食壓力——增強繁殖能力,努力讓蜻蜓吃不完。

圖注:蜻蜓的頭部幾乎被眼睛覆蓋

​蜻蜓的成功不僅僅歸功於它們的飛行能力,還有它們的眼睛,如果你觀察過一隻蜻蜓的頭部,你會發現,它們的整個頭部幾乎都被眼睛覆蓋。

它們的複眼擁有3萬個小平面,每個面都攜帶著關於昆蟲周圍環境的資訊,這讓它們擁有接近360度的視力(只有它們的身後是盲點)。

​其實,蜻蜓的這個眼睛有點像我們走進一個有擁有3萬個監視螢幕的房間裡一樣,每個螢幕都在播放不同的事情,我們肯定是無法處理這麼巨大的資訊,但是它們做到了。

這是它們成功追趕獵物,以及避免與其他昆蟲在空中相撞的原因之一。

說到蜻蜓的捕食行為,我們還必須提一下它們的幼蟲,蜻蜓的幼蟲是不會飛行的,生活在水中,但也是一個強大的捕食者。

圖注:蜻蜓幼蟲

​蜻蜓和許多昆蟲一樣,它們一生的大部分時間都是在水下度過的,一般情況下會在水下生活一兩年(有些會在水中生活長達6年),經歷17次蛻皮後才會上岸變成一位優秀「飛行員」。

在水中,蜻蜓幼蟲主要以速度換取成功率,它們的食物包括昆蟲幼蟲、蝌蚪,甚至是同類,你想象不到的是,魚類也在它們的菜單中。

​不僅如此,蜻蜓幼蟲有一點是其它昆蟲難以做到的,那就是它們可以在海水中,甚至是鹽度超過海水的水域中生存和捕食。

如果把人類和昆蟲在數量上作對比,每個人可以對應2億隻昆蟲,但是它們只征服陸地,幾乎沒有在海洋中大顯身手,而蜻蜓好像已經不滿足於陸地。

​​ 最後:我們從蜻蜓飛行中學到什麼?

蜻蜓強大的飛行能力,帶給我們許多啟發。事實上,我們的工程師一直在想辦法破解蜻蜓飛行的秘密,以便設計出更好的飛行設備。

而經過3億年「改進」的蜻蜓也從來沒有讓我們失望過,我們從它們身上學到最出名的一項發明是防止震顫。

震顫一直是飛行事業的難題,它的存在會讓人類飛機的機翼直接斷裂,很容易造成機毀人亡。

圖注:蜻蜓翅膀上的黑色翼眼

​不過,同樣的事情也發生在蜻蜓身上,只是大自然賦予了它們消除震顫的特殊「裝置」——就是它們的每個翅膀上翼眼。

而工程師們收受到這個啟發,在飛機的機翼上模擬了一個「翼眼」——焊上一個鉛重錘,成功解決震顫問題。

其實,不僅是蜻蜓,許多昆蟲都像一個小型完美的機器人一樣,我們的許多發明都是從這些昆蟲身上學到的,不得不驚歎大自然的美妙。

一成不變的生活太枯燥了,來文史范兒,給生活找點樂子,每天準時分享奇聞異事,希望給你枯燥的生活加點笑料




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