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科学家受蜜蜂舞蹈语言的启发,正在设想利用人造的电子蜂来控制蜜蜂的活动,让电子蜂以相应的舞姿引导工蜂,从而按照人类的需要来为植物传授花粉,以此来提高庄稼的产量:当要蜜蜂飞到油菜地里去的时候,人造电子蜂如同侦察蜂一样跳起了有关舞蹈,蜂群就会根据电子蜂的引导成群结队地飞向油菜地里;当人类需要蜂群搬“家”的时候,电子蜂又跳起了另一种舞蹈,把新居的方位、环境等告诉蜂群,再把蜂群引入预定的“新巢”。
【小档案】
蜜蜂的家族成员喜欢群居,而且每群蜂里都有三种成员:蜂王、雄峰和工蜂,它们有严密的组织和细致的分工,每个成员各司其职,互相配合。工蜂的职责是用蜂蜡来建设蜂房、采花酿蜜,同时也为农作物传授花粉,是一种对农作物有益的昆虫。
第二十章 天才的建筑师——蜜蜂与蜂窝建筑()
小问号
“采得百花成蜜后,为谁辛苦为谁甜。”这是我们耳熟能详的关于蜜蜂酿蜜的诗句,也正是这样的诗句使蜜蜂酿蜜的美名家喻户晓,让无数人知晓了味道香甜、营养丰富的蜂蜜是蜜蜂“最得意的杰作”。可是,为什么人类又称它是“天才的建筑师”呢?它的建筑本领到底表现在哪儿呢?
蜂巢的建筑虽然巧夺天工,令人类羡慕不已,可是真正从事建筑蜂巢的只有工蜂。当工蜂长到12~18天后,腹部的蜡腺就发育完全,便可以用蜂蜡来建设它的蜂房了。
蜜蜂家族在地球上已经生存了至少3500万年,真正关注它的家居生活的,还是近几百年的事情。18世纪初,法国学者马拉尔奇通过仔细测量发现,貌不惊人的小蜜蜂,在设计建造自己的住宅上,有着非常高超的数学天赋:这些蜂巢组成底盘的菱形的所有钝角都是109°28′,所有的锐角都是70°32′;后来经过法国数学家克尼格和苏格兰数学家马克洛林从理论上的计算,如果要消耗最少的材料,制成最大的菱形容器正是这个角度。从这个意义上说,蜜蜂称得上是“天才的数学家兼设计师”。同时,人们还发现,空心的蜂窝夹层结构有很好的隔热、隔音『性』能。
名不见经传的蜜蜂竟然搞出了具有这样神奇效果的建筑!马拉尔奇的这一发现在当时轰动了整个科学界:蜜蜂采用六角珠状体这种经济的形体来构筑巢『穴』,而且选用了最适宜的菱形面交角,达到了“最经济实惠”的效果。
后来,生物学家在解剖一些海鸟身体结构时又发现,有一种叫军舰鸟的海鸟,展开一对宽大的翅膀时长达2米多,而全身的骨骼只有100克左右,它的骨骼是由一片一片连接在一起的薄片组成的,薄片与薄片中间是空的,像一个六角形柱,和蜂窝很相似,因而整个身体结构很轻巧,所以能轻快地飞越辽阔的海洋。于是,飞机设计师借鉴军舰鸟的这种蜂窝状结构,把它运用到机身和机翼的制造上,不仅大大减轻了飞机的重量,节省了材料、燃料,增加了飞行的速度和路程,而且减少了飞机飞行时产生的噪声。
不仅如此,人类受蜂巢建筑的启示,用石棉或陶瓷制造出蜂窝夹层结构材料,能耐得住1000度的高温,是一种既轻便、又耐用的防火材料。现在,由于这种蜂窝结构建筑材料重量轻、强度高和钢度大,已被广泛地用在火箭、坦克、飞机、人造卫星及其他建筑结构上,诞生了“蜂窝建筑”这一专有名词。
【小档案】
据专家研究,蜂巢的化学成分很复杂,主要含有蜂蜡、树脂、油脂、『色』素、鞣质、糖类、有机酸、脂肪酸、酶和昆虫激素等。蜂巢富含激素和多种维生素,是调节内分泌和滋补强身的首选上品。蜂巢『药』用价值也很高,常用新鲜干净的蜂巢治疗鼻炎。老旧蜂巢具有治疗肝炎、鼻炎和风湿『性』关节炎等疾病的疗效。蜂巢制剂有促进机体细胞免疫功能的作用,蜂巢浸『液』既对乙型肝炎表面抗原有灭活作用,也对金黄『色』葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌和普通变形杆菌等都有很强的抑制力。蜂蜜、蜂蜡、王桨等都具有很大的经济和『药』用价值。
第二十一章 众里寻它千百度——蜜蜂与集体智慧()
小问号
我们都知道蜜蜂的巢是六角形的,这种六角形所排列而成的结构叫做蜂窝结构。因这种结构非常坚固、节省材料等,而被人类广泛地模仿运用。遗憾的是,没有人知道蜜蜂到底是怎么想的,为什么能建造出这样鬼斧神工的建筑。不过,科学家经过长期的不懈研究,终于发现蜜蜂为了建筑蜂巢,曾费尽心思,“众里寻它千百度”,而且得益于“民主决策”和“集体智慧”……
在昆虫世界,蜜蜂无疑是大名鼎鼎的。它从比人类历史更悠久的过去一直生存至今、繁衍生息,为我们带来了蜂蜜、蜂王浆、蜂胶、花粉以及蜂蜡等许许多多的恩惠。更为重要的是,从它的身上人类还发现了一些鲜为人知的生存智慧。
据《新科学家》介绍,每年春暖花开的日子,随着蜜蜂家族成员的增多,健康的蜂群就会分出一半“另立门户”。不过,它们在建造新的家园上是非常慎重、民主、智慧的。首先,离巢的蜂群在树干上聚成一团暂时栖身,为建一个新家做些准备;然后,派几百只工蜂去寻找可能的建巢地点,每个侦察蜂都要花费约30分钟左右的时间,收集洞『穴』的大小、朝向以及有无蚁害等情报;接着,侦察蜂通过绕蜂群飞行以及爬行的圈数来传递信息,绕圈数越多表示对该地点的评价越高,平均圈数是150个;最后,每个侦察蜂招募一两个同伴再次访问该地点,让同伴做出评价,如果喜欢则以同样的方式绕圈,再吸引更多的同伴回访,当某地点回访的“人数”超过“法定人数”,整个蜂群就会做出迁到该地点营建新巢的决定,相反,招募不到同伴的地点就会被无情淘汰。
蜂群择居的“智慧”对人类至少有两点启示:一是人类在研究中发现,蜜蜂的这种决定过程,与人类大脑作决定的过程类似。大脑神经元的活跃程度,相当于回巢的侦察蜂绕圈的数目,活跃程度高,就有更多的神经元参加进来。二是蜂群择居的“民主决策”已被人们用于市场开发,成为一些新产品占领市场份额的重要“智慧”元素:侦察市场——打开市场——占领市场。
【小档案】
蜂巢,是蜂群生活和繁殖后代的处所,由巢脾构成。各巢脾在蜂巢内的空间相互平行悬挂,并与地面垂直,巢脾间距为7~10毫米,称为蜂路。每张巢脾由数千个巢房连结在一起组成,是工蜂用自身的蜡腺所分泌的蜂蜡修筑的。大小六角形的巢房,分别为培育雄蜂和工蜂,底面为3个菱形面。培育蜂王用的巢房,称为王台,形状似下垂的花生,是蜂群在分蜂前临时修筑的,多在巢脾下部和边角上。在雄蜂房和工蜂房之间,以及巢脾与巢框的连接处,出现有不规则的过渡型巢房,用于贮存蜂蜜和加固巢脾。工蜂在巢房中哺育幼虫,贮藏蜂蜜和花粉。巢中被封盖的是自然成熟的蜂蜜,红褐『色』的是花粉。
第二十二章 最完美的降落——蜜蜂与微型降落装置()
小问号
蜜蜂在世人的心中赢得鼎鼎大名的理由很多,如:勤劳的采花酿蜜,让人类无比尊重,引以为勤劳工作的楷模;精致科学的蜂巢建筑技术,在昆虫界出类拔萃,令科学家惊叹不已,纷纷模仿应用;优美的舞姿以及内涵丰富的舞蹈语言,吸引了无数昆虫学家探究的目光……这一切,让人类对弱不禁风的小蜜蜂刮目相看。不仅如此,蜜蜂的飞行技巧在昆虫界也是名列前茅的,而且科学家在研究它的飞行中受到启发,发明了微型航空降落装置。想一想,蜜蜂的飞行有什么特点?为什么要研制微型航空降落装置?
蜜蜂酿蜜是一件十分辛苦的事情。据专家测算,为了酿造1公斤的蜜,工蜂们就得在成百上万朵的花上采集花蜜,飞返几万到十几万次。蜜蜂在昆虫界,个体并不大,也没有什么力量可言,但是它为了采花酿蜜,整天忙忙碌碌,从蜂房到花丛间飞来飞去,好像一刻也停不下来。让人类特别惊奇的是,不论蜜蜂飞行有多远、多累,甚至遇上风或雨,只要它收敛翅膀降落下来,都不会出现跌跌撞撞、站立不稳的现象。蜜蜂在花蕊上轻轻一立的瞬间,敏捷、轻盈、精致……
对此,澳大利亚国立大学的一个科学小组在对6只蜜蜂进行了100多次的观察后得出结论:蜜蜂降落时的飞行速度和高度成完美的比例,这样就保证了它安全舒服地降落,称得上是“最完美的降落”。这一点,不仅值得人类深思,人类更应该向蜜蜂学习降落技术。
一般情况下,当我们高速向前运动时,我们会感觉到近距离物体比远处的物体向前移动得更快些,往往会引起眼花缭『乱』的感觉。可是蜜蜂好像没有这种不适感,它在降落时已经做到自动减速了,最后把飞行速度降到零。蜜蜂这种完美的降落技巧使它成为降落的行家里手。科学家用电子计算机模拟发现,这是一种是最简捷和经济的降落方式。
受此启发,科学家模仿蜜蜂独特的降落方式,制造出由计算机控制的飞机导航降落装置,并开始进行模拟实验。这项发明被称为微型航空降落装置。只有几厘米宽的微型航空降落装置被安装在微型飞行器的机翼两侧。安置这种微型航空降落装置,小型战斗机在进入战场时可以做到迅速稳定下降,无人侦察飞机在着陆时有了安全保障。这项发明一旦投入使用,将使飞机或航天器的降落既保持了安