【創(chuàng)作培育計(jì)劃】蝙蝠與雷達(dá)有關(guān)系嗎？

作者：李維陽

審稿專家：張勁碩（中科院動(dòng)物所國(guó)家動(dòng)物博物館副館長(zhǎng)）

蝙蝠是非常有趣的一類動(dòng)物，它是繼昆蟲、翼龍、鳥類之后第四個(gè)演化出真正飛行能力的類群，也是哺乳動(dòng)物中非常繁盛的一個(gè)類群，種類數(shù)量?jī)H次于嚙齒類，常見的蝙蝠都是在夜間外出活動(dòng)，但夜晚的天空黑咕隆咚的什么也看不見，這可怎么飛呢？

蝙蝠感知世界的方式和人類大不相同，我們用眼睛觀察身邊的事物，而蝙蝠則是用“聽”的方式來感知周圍的環(huán)境。蝙蝠使用口腔或鼻腔內(nèi)的發(fā)聲器官發(fā)出超聲波，超聲波碰到物體后會(huì)反射回來，蝙蝠的耳朵會(huì)接收這些“回波”，再反饋到大腦，再將其展現(xiàn)出來。諸如菊頭蝠等種類，為了給超聲波“增幅”，演化出了非常復(fù)雜的鼻葉，而大耳蝠等種類，則是讓耳朵變大，借以強(qiáng)化“接收”的能力。

我記得在我上小學(xué)的時(shí)候，課本里有一節(jié)關(guān)于仿生學(xué)的課文，其中有一個(gè)故事就是科學(xué)家參考了蝙蝠使用超聲波探知的能力，發(fā)明了雷達(dá)。但真實(shí)的歷史是這樣的：蝙蝠使用的是超聲波，而雷達(dá)法射的是電磁波，兩者只是在形式上相似，而且最重要的是，物理學(xué)家在1904年就已經(jīng)造出了雷達(dá)，但生物學(xué)家要到34年以后才搞明白蝙蝠使用超聲波回聲定位來探測(cè)物體的原理。

為了對(duì)抗雷達(dá)，人類搞出了“隱形戰(zhàn)斗機(jī)”，而一些蛾子為了對(duì)抗蝙蝠探測(cè)的超聲波，在身上長(zhǎng)出了特殊排列的絨毛，這些毛可以有效的吸收蝙蝠的聲波，讓蝙蝠“看不見”自己，有一些昆蟲，能夠感知到蝙蝠的超聲波，當(dāng)就像戰(zhàn)斗機(jī)上的雷達(dá)報(bào)警器，一旦發(fā)現(xiàn)自己被鎖定，立刻一頭扎向地面，藏進(jìn)草叢里，還有一些蛾子長(zhǎng)出了一個(gè)特殊的器官，發(fā)出和蝙蝠聲波頻率一樣的聲波，達(dá)到擾亂蝙蝠感知的目的，借以逃脫。

那么蝙蝠通過回聲定位“看”到的世界又是什么樣子的呢？和我們眼中的世界，有多大的區(qū)別呢？我們?nèi)搜劭词澜?，?duì)于事物的顏色是非常敏感的，比如在我們眼里，紅色、黃色等鮮艷的顏色會(huì)非常醒目，而對(duì)灰色等暗色系則沒那么敏感，但蝙蝠通過回聲定位感知的世界是沒有顏色的，對(duì)于事物的大小和形狀更為敏感，當(dāng)然我并不是蝙蝠肚子里的蛔蟲，也沒法描述出它們大腦里的世界是什么樣子，不過動(dòng)物學(xué)家曾經(jīng)猜測(cè)，蝙蝠用回聲定位看到的畫面，和老式顯示器的畫面有幾分相似：?jiǎn)紊?，全部是各種幾何形狀組合而成的，對(duì)于回波明顯的物體可能布滿了銳利的棱角，而回波比較少的物體則是平緩的延伸或者是平面。而且，蝙蝠通過回聲定位來感知周遭環(huán)境并不總是隨時(shí)進(jìn)行的，比如在過夜的洞穴等比較熟悉的環(huán)境里，蝙蝠使用回聲定位測(cè)繪過之后，大腦中就會(huì)形成一個(gè)立體的“地圖”，它會(huì)憑借感覺在這個(gè)空間內(nèi)飛行。

利用超聲波回聲定位的技能就像是一門武林絕學(xué)，動(dòng)物世界中極少有誰能修得這門功夫，除了蝙蝠就只有鯨豚和少數(shù)幾種鳥類、嚙齒類練成了這項(xiàng)絕技。不過蝙蝠為什么會(huì)另辟蹊徑演化出回聲定位的技能呢？生活在5200萬年前的伊神蝠（Icaronycteris）是目前發(fā)現(xiàn)的最早的擁有回聲定位能力的蝙蝠。然而由于化石證據(jù)的稀缺，我們目前還沒有完全搞明白蝙蝠的演化過程，不過有一種假說：蝙蝠的祖先是一種樹棲的哺乳動(dòng)物，它們主要以昆蟲為食，不過它們捉蟲的方法非常奇葩，用雙腳把自己倒吊在樹上大頭朝下，開始守株待兔，一旦有美味多汁的大蟲子從自己下方路過，如來神掌從天而降一擊擒拿，久而久之，為了增加抓蟲子的幾率，它們的手指之間長(zhǎng)出了一些皮膜，久而久之就學(xué)會(huì)了飛行，然而白天的天空已經(jīng)被鳥類牢牢占據(jù)，蝙蝠只能選擇在夜晚活動(dòng)，而在這樹叢之間飛來飛去的，樹枝、樹葉等障礙物太多，夜晚太黑了根本就看不見，弄不好就撞了，這時(shí)有一支聰明的祖先蝙蝠發(fā)現(xiàn)通過叫聲的反射可以感知哪兒能降落哪兒需要躲開，這樣即便沒有光也能自如的飛行，慢慢的就演化出了回聲定位功能。

奇妙的動(dòng)物千千萬，正是因?yàn)檎莆樟嘶芈暥ㄎ贿@項(xiàng)絕活兒才讓蝙蝠成為了哺乳動(dòng)物中的二當(dāng)家的，聽了今天的故事，你對(duì)蝙蝠的了解有沒有更多一些呢？

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