然而一项新的研究表明,不断下跌的雨滴对蚊子来说,并不意味着世界末日的到来。这种令人厌恶的吸血鬼可能被迫在如此高速冲击坠落的雨滴中颠簸,揺晃,滚动,可强壮的外骨骼和轻量级的身形却帮助它们在可怕的碰撞中存活下来。当雨滴直接落到背部时,蚊子们便开始了近似疯狂的“旅行”。
“蚊子变成了一个‘偷乘者’。”亚特兰大乔治亚技术研究院从事动物运动研究的机械工程学助理教授大卫说。在此之前,他和学生安德鲁·迪克森曾观察和研究过在面临洪水威胁时淋湿的狗摇动身体的动作和蚂蚁组成“救生筏”的能力。
看上去弱不禁风、势单力薄的蚊子竟有这种超人本领,激发了大卫和他助手的浓厚兴趣。为了进行实验,便于研究,必须找到富有创意的办法,把水滴喷射到蚊子身上。刚开始时,他们曾站在3楼,向飞行的蚊子喷洒微水滴,但根本不起作用。大卫事后总结道,这是可以想象得到的最糟糕的飞镖游戏,根本没有击中的希望。
他们总结教训,另辟蹊径,设计出更有把握的实验方法,并利用高速摄像机拍下了蚊子与雨滴同行的精彩镜头。实验场所模拟仿生态环境,关在有机玻璃笼子里的蚊子飞不出去,喷水器喷出的水滴能够通过笼子的网眼进入。
研究人员惊讶地发现,面对模拟的自然界中的雨流速度,稳健的蚊子几乎根本不把雨滴放在眼里,而是跟着它走。一方面,靠着轻量级的身体,它们从碰撞中幸存下来,导致雨滴几乎没有损失动量,并且在撞击的时候传递了较低的力量。另一方面,蚊子强壮的外骨骼发挥作用,帮助抵消了雨滴的部分撞击力量。
当水滴击中蚊子的腿部和翅膀时,它们当然会被击倒。但是如果水滴正好掉落在翅膀之间,它们会干脆来一个“免费搭车”,直线下跌。当然,这样“搭车”相当危险:一是雨滴上的蚊子可能感受到比熟悉的引力大100倍~300倍的推力,二是蚊子还在空中时就必须试着和雨滴分开,否则就会和雨滴一起撞击地面。对于靠近地面飞行的蚊子来说,运气可能就没有那么好了,很有可能因为以降落的雨滴的速度撞击地面身亡,或者淹死在水滩里。
“的确,蚊子一点也不会被夏日阵雨所吓跑。我曾多个雨夜在野外考查和研究,发现即使下大雨,蚊子也没有消停过。”南佛罗里达大学昆虫学家内森·伯克特指出。
至于蚊子如何与雨滴具体碰撞,是侧向飞行还是逆向飞行,研究人员目前仍然不清楚。但是这些发现很有意义,有助于微型空降车辆、军事监测和搜寻救援任务领域的研发设计。大卫认为,不论是对于设计昆虫大小飞行机器人的工程师,还是研究微观世界以掌握更多自然规律的物理学家,或者研究动物进化的生物学家,或许都可以从中获得灵感和启迪。 李忠东