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响尾蛇的“红外线遥感器”

发布时间:2011-11-27

响尾蛇的“红外线遥感器”
 
整理/李毅苑
 
      在南美洲的土地上,有些地区生活着一种毒性极强的响尾蛇,它的尾巴能剧烈摇动发出流水的声音,引诱炎热天气下口渴如命的小动物上钩,然后美餐一顿。但是,响尾蛇最值得研究的不是它的尾巴,而是它的“热眼”,一种上天赐予的“红外线遥感器”。
      在伸手不见五指的黑夜,响尾蛇能够准确无误地捕捉到小动物,不是它的眼睛具有夜视功能,而在于它,位于眼睛和鼻孔之间的呈漏斗状的颊窝。颊窝被分隔成内室和外室,外室直接开口于外界,是热收集器;内室以一细管通向眼前角,上面分布着脑神经末梢。颊窝就是响尾蛇的“热眼”,或者我们也可以称它为“红外线遥感器”。
      自然界中的一切物体只要它的温度高于绝对零度,都能向外辐射热,它是一种红外线。不同的物体辐射红外线的波长和强度不同。响尾蛇的“热眼’非常灵敏,能感受到千分之一度的温度升高,并在35毫秒内作出反应,而且具有极高的抗干扰能力和分辨能力。因此,小动物虽发出与地面、草丛略有不同的红外线,响尾蛇依然可以通过自己那灵敏的“红外线探测器”准确无误地确定它的位置,捕食之。
      将一条蒙住双眼的响尾蛇放在两只灯泡的下面,灯泡不亮时,响尾蛇很安静。然而,当打开其中一只灯泡时,响尾蛇立即昂首相向,显得十分兴奋。对于那只不亮的灯泡,响尾蛇理都不理。如果把灯泡再靠近一点,响尾蛇就会向灯泡发起突然攻击。原来,响尾蛇颊窝的内室有一个小孔和外界相通,保持着与周围环境相同的温度;颊窝外室则朝向发出温热的物体,以便吸收它发出来的热线。结果呢,由于颊窝膜两侧的温度不同,在膜上就形成一个温差电偶,通过神经传导到中枢产生感觉。颊窝不仅能感受到一定距离内的温差,还能对发出热线的物体进行精确定位。有的响尾蛇非常厉害,能够测出60米以外的人体的体温。人在夜间行走时,被响尾蛇突然袭击,就是这个原因。
      除了蛇以外,其他的许多动物和昆虫也有“热眼”,只是位置不同而已。夏秋之夜令人烦恼不已的蚊子就是利用热感应器对人进行“猎食”的。它的“热眼”位于触角,觅食时,蚊子会不断转动触角去感受热源。
      科学家们根据响尾蛇“热眼” 的原理,用对热极其敏感的半导体元件制成了“人造热眼”,把它安装在导弹上,这就是大名鼎鼎的“响尾蛇导弹”。当导弹从飞机上发射以后,“人造热眼”紧盯着高温目标──敌机的喷火口,直朝敌机冲去,跟踪追击,准确无误地击中目标,使敌机“粉身碎骨”。除“响尾蛇导弹”以外,人们还设计出许多红外线探测器,我们常见的防止小偷的红外线报警器就是其中的一种。
      但是,人类目前制造成功的测温仪器,同已知的一些动物对温度变化的感觉相比,不论是灵敏度还是感热器官的结构轻巧性来说都有些不足。你看,同样是测温度,我们普通的体温计就没法和蚊子的测温计相比——蚊子已经够小的了,它头上的触角又该是怎样的细小,而更更细小的测温计就位于它的触角上。在宇宙航天中,仪器越小越好,但按目前的科学水平,人类还制造不出像蚊虫热感器那样大小的测温仪。
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