圖片來源：pixabay

蝙蝠能夠利用回聲定位來捕獵佳肴，而飛蛾則常常出現(xiàn)在它們的菜單中。在這場捕食者與獵物的聲學(xué)軍備競賽中，飛蛾也有兩手絕活——準(zhǔn)確地說是“兩翼”絕活：一項(xiàng)新的研究顯示，飛蛾翅膀上的鱗片能夠吸收聲波，尤其是蝙蝠最愛的超聲波。

“飛蛾和蝴蝶的翅膀都被一層層鱗片覆蓋著，這些鱗片由一種叫做甲殼素（chitin）的天然聚合物組成。大多數(shù)昆蟲和甲殼動(dòng)物的外骨骼中都存在甲殼素。”英國布里斯托大學(xué)（University of Bristol）的托馬斯·尼爾（Thomas Neil）說，一開始，他用聲波對飛蛾的翅膀進(jìn)行轟擊，觀察回彈的情況。

“我們發(fā)現(xiàn)，被超聲波擊中時(shí)飛蛾鱗片會(huì)與之共振，共振頻率與蝙蝠用于回聲定位的超聲波頻率幾乎是一致的。”振動(dòng)將超聲波的能量轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能，這會(huì)減弱傳回到蝙蝠的回聲。

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“這可能不是巧合。由于具有特定的形狀和大小，這些鱗片的共振頻率恰到好處，讓它們能夠吸收來自狩獵蝙蝠的聲波能量。”接下來，尼爾和同事對一系列不同鱗片的聲波阻尼性能進(jìn)行了建模。

“飛蛾身上很有趣的一點(diǎn)是，所有的鱗片都有著不同的形狀和大小。我們發(fā)現(xiàn)，每個(gè)鱗片的共振頻率都有細(xì)微的差別——合在一起，它們能吸收的（聲波）頻率范圍就很大了。”這個(gè)范圍包括了蝙蝠回聲定位的頻率，尼爾在美國聲學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)議（Meeting of the Acoustical Society of America）上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)。這說明，即使在野外遇到了一大波蝙蝠，飛蛾受到的保護(hù)也應(yīng)該相當(dāng)周全。

不過，這個(gè)策略真能奏效嗎？“我們其實(shí)不知道這些鱗片對飛蛾的真實(shí)保護(hù)效果如何。但根據(jù)我們所有的建模、測量和預(yù)測，這些鱗片似乎能很有效地幫助飛蛾在夜間躲避蝙蝠。”

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如果有蝙蝠聽到了這兒——尼爾會(huì)告訴你，可能并沒有什么辦法能挫敗飛蛾這一戰(zhàn)術(shù)。“蝙蝠或許只能發(fā)出更高振幅的超聲波，增強(qiáng)超聲波的強(qiáng)度，以此從飛蛾身上獲得更強(qiáng)的回聲。”換句話說，相比小聲“嗶嗶”，蝙蝠們或許該用大聲“吼叫”來捉到更多的飛蛾。

翻譯：武大可

審校：魏瀟

引進(jìn)來源：科學(xué)美國人

本文來自：中國數(shù)字科技館

標(biāo)簽： 回聲定位 共振頻率 超聲波的 蝴蝶的翅膀