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响尾蛇与红外技术

发布时间:2012-02-09

响尾蛇与红外技术
 
整理/科技科

      很多人都知道,当碰到响尾蛇后不要乱动,不然你就可能被蛇咬。这是什么原因呢?响尾蛇一般视觉都不发达,只能感觉光亮黑暗,但它却在头部两侧长着一套特殊的红外线探测结构的眼睛,对波长为0.01~0.015毫米的红外线特别敏感。而这一段波长范围恰好对应于一般恒温动物身体所发射的红外线。那么当响尾蛇的红外线探测器对准你时,表明蛇已接收到你体温的红外线信号,当你静止不动时,没有较大的温差波动,只要一动,就会产生较大的温差变化,以至响尾蛇会突然发起攻击。
      响尾蛇的特点是在夜间也能准确地攻击那些即使伪装得很好的猎物。研究表明,这种攻击能力的“视觉”引导乃是热制导的,它能察觉热血动物所发出的红外辐射。
      响尾蛇有一种称作红外眼的颊窝器官,是一对位于头部的空腔。腔体很深,在头部两侧眼睛的前下方。这种颊窝器官有许多与脑相联的热敏感神经纤维。脑部有一群神经细胞集合而成的特化核。这种核的作用是接收、处理来自颊窝器官的感觉信息,并将它传送到中脑的视顶盖。视顶盖则把来自颊窝器官的红外线信号和来自眼睛的视觉信号加以综合,确定攻击对象的精确位置。例如我们可以用最简单的实验来证明蛇的红外线接收能力。譬如我们把蛇的颊窝器官用东西堵塞,蛇对冷灯泡和热灯泡一概都置之不理;但一旦将堵在颊窝器官内的东西拿开,蛇就会转向热灯泡,并对它发起攻击。
      颊窝器官的光学性质类似于针孔照相机。响尾蛇颊窝上的窝孔直径约2厘米,略等于热敏感膜直径的1/3。因此,从红外源发出的辐射只能照射属于由辐射源位置和颊窝孔径所确定的圆锥内的那一部分膜。
      那么响尾蛇的红外感官对热物体定位的精确度和灵敏度有多高呢?如果把蛇的眼睛蒙住的话,它对一只老鼠来讲是致命的。同时,响尾蛇对热的敏感度是极高的,对半米以外的手温或小动物的体温就能导致蛇产生攻击反应。美国加州大学洛杉矶分校的勃洛克(Theodore H.Bullock)博士还曾直接测量过响尾蛇颊窝器官内的三叉神经纤维末梢对温度的灵敏度,当他把热水引流入响尾蛇的颊窝空腔时,水温即使有0.003℃的变化也能使响尾蛇神经纤维的生物电发放速率产生显著变化。
      人们根据响尾蛇的红外视觉原理设计了众多红外探测器,红外技术已发展到了一个新水平。利用红外探测器可以测出水面下40米深处正在航行的潜艇,可感知海水温度0.005℃的变化,在卫星上安装红外探测仪可以发现地下导弹发射场,拍摄地球热分布图。在1998年我国长江流域发生洪灾时,中国科学院曾采用红外遥感技术来测量灾区面积。
 摘自《仿生梦幻》

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