奇妙仿生介绍_北京未来新世纪教育科学发展中心编.pdf

书书书奇妙仿生介绍目 录 鸟类高超的飞行技艺学习鸟类“飞行技术”啄木鸟的减震绝招 飞遍天下不迷路 鸟眼何以明察秋毫 蜂鸟何敢“倒行逆施”从蝙蝠到雷达 灵敏莫过狗鼻子 兽骨与建筑 响尾蛇到“响尾蛇”猪鼻与防毒面罩 动物变色 龙虾眼到天文望远镜 游泳冠军的专利 蝇眼的启示 海豚与水下回声探测 奇妙仿生介绍少儿科普百问百答少儿科普百问百答动物的“孑遗”历尽沧桑的“宝塔石”大自然的杰作 “冷藏库”里的猛犸 鸭嘴兽 贪睡的睡鼠 黑熊过冬的秘密 河狸围堤筑巢 猕猴称王 河马的“母爱”浩荡角马大迁徙 爱吃泥土和石子 爱“洗”食物的动物 群豺智取黄牛 大雁组队飞行 蜜蜂的语言 动物葬礼 鱼“医生”圣尤里塔 书书书奇妙仿生介绍鸟类高超的飞行技艺读读读前前前秒秒秒钟钟钟 年，美 国 的 威 尔伯莱特兄发明了飞机，在后来几十年的飞行研究中，人们仿照鸟类的骨骼系统进行改进，终成现代飞机。鸟类早在一亿多年以前就飞上了高空，并在漫长的发展进化过程中，形成了许多适于飞翔的形态结构特点。千百年来，人们一直梦想像鸟一样在空中飞行，早在 多年前，我国民间流传着鲁班制造过会飞木鸟的故事。从鸟的外形上看，最明显的是它们的体型，翼和尾的构造。鸟的少儿科普百问百答身体是纺锤形的，它全身的羽毛都向后方，在飞行时可以减少空气的阻力。鸟的前翅特化为翼，翼上的羽毛有所不同，最大而硬的飞羽直接着生在翼骨上，并有秩序地整齐排列，使飞羽强大有力可推动气流，尤其是最外侧的初级飞羽，如果受损鸟就无法飞翔了。展翅飞翔的鸟儿如果你手握鸽子的翅膀，你就会发现鸽子的翅膀，前缘厚、后缘薄，这种结构与飞行密切相关。从空气动力学上讲，只有这种曲面在高速气流中才会产生升力，使鸟能够悬在空中。鸟的尾巴与其他脊椎动物不同，尾椎全隐藏在体内，只在尾骨上长出许多强硬的羽毛，尾在飞行时可转换方向和平衡身奇妙仿生介绍体，故又将尾羽称为舵羽。鸟类的骨骼比较特殊，既坚固又灵巧，一般为中空而尖细的骨，强度大，重量小。一只军舰鸟的军舰鸟翼展很大，骨骼却很轻翼展开可达米多长，骨骼只有 克左右。一只重达 公斤的鹈鹕，它的骨骼只有 公斤。除了轻盈和坚固以外，鸟的骨骼还安排得非常精巧，在鸟类两肩上的锁骨，愈合成“”形，可以防止飞行少儿科普百问百答时左右肩带发生碰撞，在胸骨的中线处，有高高隆起的龙骨突起，可以扩大胸肌的固定面积，使飞行能力大大加强。鸟类的腰带骨相互愈合，使躯体的重心集中于中心，有利于飞行时保持平衡，又便于仿鸟翅的机翼前厚后薄骨骼相互牢固地联结在一起。人们在研究了鸟的身体结构以后，试图模仿鸟的身体特征制造出飞行器。多年前意大利科学家达芬奇根据鸟的飞行研究设计了扑翼机，试图用脚蹬的动力来扑动翅膀飞行，但是这种美好的愿望很快就破灭了。后来人们又不断地研究探索，特别注意到了鸟奇妙仿生介绍翅前厚后薄的特点，并且翼前上面钝圆，下面平直，这样，高速气流在通过翼时，上下端的速度不一致，鸟翼上端的气压比下端气压低，至少可以形成与鸟重量相 等 的 升 力。年，美 国 的 发 明 家 威 尔伯莱特兄弟经过多年的实验和空气动力学的研究，改变了机翼的角度和面积的设计，使飞行器得到了较大的升力。月 日清晨，他们在加利福尼亚北部沙漠地带，驾驶着自制的飞机，在空中飞行 秒钟后，安全着陆，人类的飞行梦想终于实现了。在后来几十年的飞行研究中，人们仿照鸟类的骨骼系统，不断减轻飞机的重量，又根据昆虫的飞行原理改进飞机，不仅实现了超音速飞行，而且使飞行的稳定性大大提高了。少儿科普百问百答櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒毃毃毃毃你知道飞机的发明者叫什么名字吗？鸟类的骨骼有什么特点？櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘毊毊毊毊答：飞机的发明者是美国的威尔 伯莱 特兄弟。鸟类的骨骼特点就是轻巧。奇妙仿生介绍学习鸟类“飞行技术”读读读前前前秒秒秒钟钟钟在很久以前，我们的祖先看到鸟儿在天上翱翔就开始有了飞天梦。有了梦就要努力去实现，经过不懈的努力，人类终于可以飞上天了。英国科学家凯利是气体动力学的创始人之一。约在公元 年，凯利曾深入地研究过飞行动物的形态，寻找最具流线型的结构。他模仿鸟翼设计了一种机翼曲线，与现代飞机机翼截面曲线几乎完全相同。法国生理学家马雷曾写过一本研究鸟类飞行的 动物的机器 的书，介绍了鸟少儿科普百问百答的体重与翅膀负荷（即单位翅膀面积所负的重量）的知识。后来，俄国科学家茹可夫斯基在研究鸟类飞行的基础上，提出了航空动力学的理论，正是通陈列在博物馆最古老的飞机过对鸟类的一系列的 研 究，终 于找到了人类上天的关键所在。在人们模仿鸟类翅膀，采 用 大 功 率轻便发动机带动螺旋 桨 之 后，美莱特兄弟发明的第一架飞机国莱特兄弟终于在 年发明了飞机，实现了人类梦寐以求飞上天空的愿望。奇妙仿生介绍先进的水上飞机现代航空技术飞速发展，先进的飞机时速可达 公里，但飞机的飞行本领有许多方面不及飞鸟。有一种“军舰鸟”，它的翅膀骨骼仅有 克重，而两翅展开却有米多长，因此，它飞行时消耗的能量和动力非常少。比“军舰鸟”更节省“燃料”的是一种叫作金色鹬的小鸟，它从加拿大越海连续飞到南美洲，行程 公里，而体重只减轻 克。现代航空技术若能赶上这种效率，那么一架轻型飞机飞行 公里，只需耗用 升汽油，仅相当于目前用量的。在西印度洋群岛上的蜂鸟，身长不过厘米左右，就是这种小鸟，竟会做现有的任何飞机都做不少儿科普百问百答 军舰鸟大大的“”字型蜂鸟空中悬停到的各种机动灵活的飞行，向上高飞升至 米的高空接着垂直下降，陡然起飞，掉头飞行，向后退着飞以及悬停空中等。如果一旦把它的飞行奥秘破译出来，对改善飞机性能将有宝贵的借鉴作用。奇妙仿生介绍 鸟类的飞行，还有其他许多优异特性是现代化飞机所不具备的。可以乐观地预测，继续深入地研先进军用飞机机身与机翼合为一体究鸟的飞行并从中得到有益的启示，一定可以进一步改进现有飞机的性能，给未来新型飞机的设计增添异彩。少儿科普百问百答 櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒毃毃毃毃有一种叫金色鹬的小鸟，它们有什么特点？櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘毊毊毊毊答：金色鹬的特点是它们飞的时候特别节省体能，飞行效率非常高，飞行 公里才减轻体重 克。奇妙仿生介绍 啄木鸟的减震绝招读读读前前前秒秒秒钟钟钟啄木鸟是森林中树木的医生，它们会及时的发现生了虫的树木，给它们捉虫治病，同时这些讨厌的害虫也是啄木鸟食物的主要来源。世界上有啄木鸟 多种，我国有大约 多种。啄木鸟属于鸟纲，是形目鸟类通称，是重要的森林益鸟。分布极为广泛，大多数地区都能见到。在寂静的山林里，我们经常会听到“笃笃”的声音，然后会看到一只啄木鸟攀在树干上，用它的喙叩敲着树木。这正是啄少儿科普百问百答 木鸟在捕捉森林害虫，为树林“治病”。“森林医生”啄木鸟啄木鸟的身体结构比较特殊，适 合 于 捕 捉 隐 藏在树木中的害虫。它的喙成 凿 状，舌 头 极 长，舌 端有钩，而 且 能 伸 出 口 外 甚远。尾巴 呈 楔 状，羽 毛 硬而 富 于 弹 性，足 较 短，趾两 两 相 对，趾 有 锐 爪，特别适于攀缘在树上。平时可以 用 锐 爪 紧 紧 抓 住 树啄木鸟的特殊舌和爪木，坚硬的尾巴像个支柱，使身 体 保 持 平 衡，又 能 帮助支 撑 体 重，这 样 能 够 灵巧地 沿 着 树 干 快 速 移 动，同时还能跳跃。它那坚硬的长 喙，通 过 敲 击 树 林 作声，可以准确地寻找蛀虫，一旦发现树内有虫，即啄破树皮，以舌探入，连粘带勾，取出害虫吞下。奇妙仿生介绍 森林保卫者啄木鸟啄木鸟的食量很大，一 口 气 可 以 吞 下 条甲虫的幼虫 或 只 蚂 蚁，而 且 食类 广 泛，毛 虫、甲 虫、天牛、天 蛾 和 虫 茧 来者不拒。一对啄木鸟就能“保卫”数十亩树木免受虫害。动物学家曾精确研究过啄木鸟觅食的行为，发 现 它 们 啄 木的频率达到每秒 次，头部向前运动的速度几乎是声音在空气中的速度的倍，比冲锋枪发射子弹的速度还要快得多，相当于每小时越过 公里。科学家们经计算得出，在如此快的速度下，啄木鸟头部所承受的冲击力等于它所受重力的 倍，相当于太空人乘火箭起飞时所受压力的 多倍。啄木鸟啄木时，在如此大的冲击力作用下，为少儿科普百问百答 再快的啄木速度也不会头疼什么脑部从来不会受 损 伤，也 不会 产 生 头 痛 症呢？动物学家对啄木鸟的头部进行解剖时找到了答案，原 来 啄 木鸟的头骨十分坚固，并 在 大 脑 的周围有一层海绵状骨骼，里面充满了液体，在它的脑骨外的肌肉特别发达且能够消减震动，啄木鸟的头颈部的肌肉配合得天衣无缝，不会产生一点误差，因此它在啄木运动时喙与头部始终保持在一条直线上，这样，尽管啄木鸟每天啄木达 万次，它的头部不会受到任何损伤。假如啄木鸟在啄木时头部稍微一歪，这个旋转动作加上冲击力，就会损伤脑部，但事实上是不会出现的。科学家们从啄木鸟的头部结构中得到了启示，在设计安全头盔时，盔顶又坚又薄，在内部填充了坚固轻便的海绵状材料外，还装上一个保护领圈，奇妙仿生介绍 更先进的减震头盔由于头部保持直线向前，不产生转动，就可保证平安，所以这种头盔比一般防护帽安全得多。除此之外在精密物品的包装运输时，也常使用一些海绵状的减震填充材料。少儿科普百问百答 櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒毃毃毃毃啄木鸟啄木的频率那么快而不会脑震荡，它们有什么绝招呢？櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘毊毊毊毊答：啄木鸟的头骨十分坚固，并在大脑的周围有一层海绵状骨骼，里面充满了液体，在它的脑骨外的肌肉特别发达能够消减震动；再加上啄木鸟头颈部的肌肉配合的很好，因此不会脑震荡。奇妙仿生介绍 飞遍天下不迷路读读读前前前秒秒秒钟钟钟鸽子是和平的使者，也是优秀的邮递员，鸽子在人们的生活中做出了很大的贡献，特别是它特殊的感应器官，让它成为不会迷路的信使。鸽子在古代军事上战功卓越，战场上为人类传送情报。在生活中，鸽子也为人们传送友谊。我国大型运动会或节庆活动中，放飞千万只鸽子飞向蔚蓝的天空，表示人们向往和平的意愿，此时人们称它们为“和平鸽”。此外，鸽子还是飞行比赛的优秀运动员，一次比少儿科普百问百答 赛可飞 千米乃至 千米 千米，仍能准确无误地返回主人的身旁，令人赞叹不已。信鸽是古代最快捷的通信工具飞行数千里亦能到达目的地鸽子靠什么从千里之外返回故乡呢？研究者认为鸽子有一种精确的导航系统。在天气好时，它奇妙仿生介绍 能根据太阳的位置大致辨别方向，但在阴天或用黑布盖住鸽子眼睛时，它仍不迷失方向。然而，如果把一个小磁铁拴在鸽子颈或腿上，或使其在返回途中经过强大无线电台或雷达站附近，使地磁场受干即使在阴天也不迷失方向扰，这时鸽子就晕头转向地不能飞回鸽巢了。这些实验表明，鸽子有一种特殊的导航系统 即灵敏地获取地球磁场的感应器官，它能根据太阳、地面标志（建筑物、地形、树木等），特别是凭自己磁场的感应器官，识别方向、位置，准确地回到故乡。少儿科普百问百答 特殊的导航系统引导鸽子回到目的地人类为了研究鸽子这种磁感应器，曾进行了许许多多实验。如德国一个生化研究所，在供试验的细胞上面放上一种能导电的盐溶液，用以测量细胞表面电荷。如果同时在电场之下加一个磁场，测量结果就更正确。于是，细胞会跟着磁场上下移动，盐溶液也会跟着流动。这时，测量用的容器里会从磁场引出电流来，电流对磁场的反应极其灵敏。奇妙仿生介绍 通过这个实验，人们可以预测，上述系统可能就是鸽子体内磁感应器官的模型，也就是一种初步的生物磁罗盘。这种磁罗盘由一定数量平行排列的神经细胞和可以诱导磁场电流的电压接收器官所组成。人们观察到磁场对动植物生长发育都有积极作用，用它可治疗疾病，目前医务科技人员用“磁