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沙漠甲虫的秘密武器

2008-11-13 14:20:02 来源: 作者:



    当强风从海上吹来,沙漠甲虫便弓起身子,让晨雾附着在它的背上、凝结成水珠,然後应声滚落至嘴中。
   
两千年前,罗马作家老蒲林尼(Pliny the Elder)曾经记载着加那利群岛人们的聪明智慧;他们懂得收集困在树丛之间的水珠,为自己取得日常生活的饮用水。而那些摆落在树丛周围收集水气的石头,至今仍在。这是先民古老的智慧,只是千年之後,我们才从大自然的沙漠中观察到类似的集水技俩,然後研发成我们今日可以使用的集水器。
   
沙漠中有许许多多令人惊异的生命现象,尤其在储水功能上的表现,更是令人赞叹,驼峰、仙人掌的多汁茎干,就是个精采的例子。但现在科学家发现,连沙漠中的甲虫也在集水功能上,展现出毫不逊色的本能──秘密武器就藏在鞘翅之上。
   
非洲西南方有个那米比亚沙漠,那是地球上最炎热、最乾燥的地方之一。它不下雨,但是一年之中有六个月的时间,从大西洋偶发的强风阵阵,会为该地带来雾气,而这些雾气竟成了沙漠甲虫败部复活的资源。
    Stenocara
是一种生活在沙漠中的甲虫。这些甲虫的背部并不平滑,反而覆盖了一粒粒的凸起物,别小看这些毫不起眼的小凸块,牛津大学的动物学者Andrew Parker和英国国防科研商务部门QinetiQ公司的Chris Lawrence认为,这种甲虫之所以能从这种瞬间而逝的环境变化中获取生存资源,要归功於其背翅上这一凹一凸的集水和排水构造。
    Parker
Lawrence长期观察甲虫鞘翅表面的构造。在显微镜下,覆盖着鞘翅的一列列凸起物显得更清晰──那些凸起物看起来十分光滑,而在边缘和低漥处则像打了一层蜡一样。这就和荷叶的功能十分类似,它们不渗水,让水珠在上面一下子就会滚落。
   
于是,当这些临时起意的阵风袭来,沙漠小甲虫早已鼓着翅膀在等待。阵风中的雾气吹拂过它们的翅膀,小小的水珠便附着在这些引水前来的小凸块上面,等到这些小小水珠愈长愈大,使得「水珠的重量对接触面积的比例愈来愈大,毛细管张力愈来愈抓不住这些水珠」时,水珠就会倏地落下,顺势在甲虫鞘翅表面的凹槽中流动,最後咕噜一声,应声落入甲虫那张早张着的大嘴之中。
   
这听起来算不得是什麽了不起的技巧,而且要造一个类似的工具也很容易。只要用丝网印刷法以及铸模铸造──甚至只要用印表机在醋酸纤维纸上喷上吸水性墨水──就能制造出类似的工具。
   
因此,ParkerQinetiQ公司正在积极进行这种「雾气集水器」的设计和制造。与其他种雾气集水器相较,他们的努力已使其收集效率高出数倍。这个集水器还可以为住家收集饮用水,或许不出一年,它就可以上市发售。
   
多伦多的自然生态学者Robert Schemenauer推出一个可以使这种集水器的销量逐年成长、遍及世界的计划。这个计划的其中一步已经看到成效:1987年在Chungungo的智利村落装设的集水器,现在每日供应15000公升的水给700个人饮用。
   
塑胶筛孔是Schemenauer的雾气集水器材质的首选,因为它坚固耐用、效率高,而且便宜。不过若能做更进一步的改良,当然更好:「如果能够从甲虫身上获取制造材料会很有帮助的,」Schemenauer说,「甲虫引发我们寻找集水器材质的灵感,那对於收集露水将十分有用。」因为目前,让水珠流出的集水器表面材质,在制造上仍是个问题。
   
看来再恶劣的环境,总还是为生命保留一丝希望;而人类为了改善自身的生活环境,还是得向大自然学习。

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