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鯨魚演算法啥時候提出的

發布時間:2022-05-27 13:21:16

㈠ 怎麼知道鯨魚演算法是否適用該問題

運行程序觀察其結果可知是否適用。
鯨魚優化演算法是2016年由澳大利亞格里菲斯大學的Mirjalili 等提出的一種新的群體智能優化演算法,其優點在於操作簡單,調整的參數少以及跳出局部最優的能力強。
鯨魚演算法設計的既精妙又富有特色,它源於對自然界中座頭鯨群體狩獵行為的模擬, 通過鯨魚群體搜索、包圍、追捕和攻擊獵物等過程實現優時化搜索的目的。在原始的WOA中,提供了包圍獵物,螺旋氣泡、尋找獵物的數學模型。

㈡ 鯨魚的資料gfhftf

鯨是哺乳動物。有的鯨身體很大,最大的體長可達30多米,最小也超過5米。目前,已知最大的鯨約有16萬公斤重,最小的也有2000公斤,我國發現了一頭近4萬公斤重的鯨,約有17米長.鯨的體形像魚,呈梭形。頭部大,眼小,耳廓完全退化。頸部不明顯。前肢呈鰭狀,後肢完全退化;多數種類背上有鰭;尾呈水平鰭狀,是主要的運動器官。有齒或無齒。鼻孔一或二個,長在頭頂上。整個身子沒有毛(有許多種類只在嘴邊尚殘餘一些毛)。皮膚下有一層厚的脂肪,可以保溫和減小身體的比重。用肺呼吸,在水面吸氣後即潛入水中,可以潛泳10~45分鍾。一般以浮游動物、軟體動物和魚類為食。胎生,通常每胎產一子,用乳汁哺育幼鯨。但許多人分其為魚類,事實上它們不是魚類而是哺乳動物。分布在世界各海洋中。
鯨的繁殖能力很差,平均兩年才產下一頭幼鯨。由於人類的捕殺和海洋環境的污染,鯨的數量已經急劇減少。如,鯨類中體型最大的藍鯨,在20世紀有近36萬頭被殺戮,目前僅存不到50頭!
鯨在世界各海洋均有分布。它是水棲哺乳動物,用肺呼吸,其種類分為兩類,須鯨類,無齒,有鯨須,鼻孔兩個,有長須鯨,藍鯨、座頭鯨、灰鯨等種類,比較溫和;齒鯨類,有齒,無鯨須,鼻孔一般一到兩個,有抹香鯨、獨角鯨、虎鯨等種類,比較兇猛。海洋中絕大部分氧氣和大氣中60%的氧氣是浮游植物製造的。須鯨卻能滅浮游植物的勁敵——浮游動物。另外,齒鯨也有助於保持魚類的生態平衡。齒鯨是以魚為食的大型軟體動物。因此世界上沒有鯨,人類就會滅亡。
鯨類動物的共同特點是體溫恆定,大約為35.4℃左右。皮膚裸出,沒有體毛,僅吻部具有少許剛毛,沒有汗腺和皮脂腺。皮下的脂肪很厚,可以保持體溫並且減輕身體在水中的比重。頭骨發達,但腦顱部小,顏面部大,前額骨和上頜骨顯著延長,形成很長的吻部。頸部不明顯,頸椎有癒合現象,頭與軀干直接連接。前肢呈鰭狀,趾不分開,沒有爪,肘和腕的關節不能靈活運動,適於在水中游泳。後肢退化,但尚有骨盆和股骨的殘跡,呈殘存的骨片。尾巴退化成鰭,末端的皮膚左右向水平方向擴展,形成一對大的尾葉,但並不是由骨骼支持的,脊椎骨在狹長的尾幹部逐漸變細,最後在進入尾鰭之前消失。尾鰭和魚類不同,可作上下擺動,是游泳的主要器官。有些種類還具有背鰭,用來平衡身體。它們的骨骼具有海棉狀組織,體腔內有較多的脂肪,可以增大身體的體積,減輕身體的比重,增大浮力。
弋鯨
它們的眼睛都很小,沒有淚腺和瞬膜,視力較差。沒有外耳殼,外耳道也很細,但聽覺卻十分靈敏,而且能感受超聲波,靠回聲定位來尋找食物、聯系同伴或逃避敵害。外鼻孔有1—2個,位於頭頂,俗稱噴氣孔,一般鼻孔位置越靠後者進化程度越高。用肺呼吸,左右各有一葉肺,其中有許多毛細血管,富有彈性,能有助於氧的流通,適應在水面上進行的氣體交換,每隔一段時間需要浮出水面來進行換氣,也能潛水較長時間。肋骨有10一20對。胃分為4個室。腎臟大多為瘤狀。雄獸的睾丸位於腹腔內。雌獸在水中產仔和哺乳,子宮為雙角形,有一對乳房,位於生殖裂兩側的乳溝內,有細長的乳頭,乳汁中含有豐富的鈣、磷和大量的脂肪。幼仔在胚胎期間都具有牙齒,但須鯨類的牙齒到出生的時候則被須所取代,齒鯨類的牙齒則終生保留。
鯨類是一種生活在水中的哺乳動物,他具有和陸上哺乳動物相同的生理特徵,例 如用肺呼吸、胎生等,更配備了一些為適應水生環境所演化出的特殊生理構造。
鯨目之下又區分為兩個亞目,分別是須鯨亞目(suborderMysticeti,blaleenwhales)和齒鯨亞目(suborderOdo-ntoceti,toothedwhales) 。這兩大類的分群,再學術上主要是依據它們攝食方式之不同而定,須鯨亞目主要的形態特徵是沒有牙齒,但是有具大的鯨須,可用來篩選浮游生物,所以為濾食性。齒鯨亞目的主要特徵為有牙齒,掠食性,其牙齒的數目與排列方式受到食性的影向會有不同,全世界現存有13科約79種。
鯨魚雖然有魚字,其實它並不是魚類,而是哺乳類型的動物,它有許多和魚類極不相同的特性,例如一般魚類是左右擺動尾鰭來使身體前進,而鯨魚卻是以上下擺動尾鰭的方式前進。它們利用前端的鰭狀肢來保持身體平衡及控制力向,有些鯨魚背部的上端還有能保持身體垂直的鰭。
鯨魚是群集動物,它們通常成群結隊的在海里生活,可是當鯨魚呼吸時,就需要游到水面上來,這時鯨魚是利用頭上的噴水孔來呼吸,呼氣時,空氣中的濕氣會凝結而形成我們所熟悉的噴泉狀。專家們甚至可以從水噴出的高度、寬度及角度,來辨識鯨魚的種類。鯨魚的種類很多,大致分成齒鯨和須鯨兩大類。
鯨魚的表皮下有著極厚的脂肪層,那就是俗稱的鯨油,它可以使鯨體保持溫暖,而且也能貯存能量以供應不時之需。由於鯨魚體內擁有許多特殊的構造,使它能夠長時間的在水中屏庄呼吸、減慢心跳速度,因此當它沈到海底,總要經過一段長時間後,才會再浮出水面。除了具有貯存氧氣的構造外,當身體某個部位需要大量的血液供應時,體內還會有集中供應的特殊機能。
由於人類的捕殺,目前全世界13種鯨中已有至少5種瀕臨滅絕。為保護鯨類,國際捕鯨委員會自1986年起禁止商業捕鯨活動,但1987年這一禁令出現松動,允許「以研究為目的」的限量捕鯨活動。盡管遭廣泛反對,有一些國家(尤其是日本)每年仍以「科學研究」為名大量捕殺鯨類。
鯨每隔一段時間樣到水面上來呼吸。它的鼻孔是在頭頂上。浮出水面時,會噴出水柱。不同的鯨的水柱也會一不樣。須鯨噴出的水柱又高又細,齒鯨噴出的水柱又粗又矮,有經驗的人一看水柱便可以推算出鯨的種類、大小和年齡。我們也知道了鯨不是魚類。
「鯨」這個漢字的造法明白地表示,古人認為鯨是一種大魚,「鯨魚」一詞就更不用說了。我們不能責怪造字者缺乏生物學常識,因為包括鯨、海豚和鼠海豚(體型較小的海豚)在內的鯨類動物(cetaceans)實在是同魚太像了:長長的身體呈流線型,尾巴的形狀像葉片,後肢退化縮小到沒有、只在身體內部還能尋到一點殘跡,這些特徵無一不是適於水中生活的。
夷鯨
科學家認為,哺乳動物大約與恐龍差不多同時登上進化的舞台,在巨大爬行動物橫行的年代裡生活得不甚得意,直到一場大滅絕事件——通常認為是6500萬年前一顆小行星撞上地球——毀滅了恐龍家族,才因禍得福地興盛起來。 在5000至6500萬年前的第三紀,所有的哺乳動物都生活在陸地上,現代鯨類動物的祖先也不例外。由於某種原因,一些憑借四肢在大地上奔跑的動物,於5000萬年前的始新世時期開始回歸河流和海洋,在不足800萬年的時間里,體型和生活習性都發生了巨大的改變。
這些發現特別是巴基斯坦古鯨(Pakicetidae)已經足夠讓科學家激動,因為它們是陸生哺乳動物與現代鯨類動物之間的過渡型,再次為進化論提供了優美的證據。不過,這些過渡型化石更加偏向於鯨那一邊,要麼能夠水陸兩棲,要麼完全適應海洋生活。有兩個重要的問題未能解答:鯨類動物的陸地祖先——那些只會奔跑不會游泳的最原始的鯨類動物,是什麼樣子?世上現存的哺乳動物中,哪一種與鯨類的親戚關系最近?
科學家致力於更詳細地鯨類動物的進化歷程,不同專業的人有不同的方法。根據化石的牙齒和耳朵特徵,古生物學家傾向於認為,鯨與一種生活在第三紀、現已滅絕的有蹄動物mesonychians血緣最近。研究現存動物DNA特徵的分子生物學家則比較偏愛河馬,認為這種現代偶蹄動物才是鯨最近的親戚。
今年 9 月20日,Thewissen在英國《自然》雜志上發表報告說,他的小組新發現了兩種巴基斯坦古鯨化石,它們完全是陸生的。就在第二天,Gingerich 在美國《科學》雜志上報告了另兩種也是在巴基斯坦挖出來的古鯨化石,長著發育良好的肢,可以水陸兩棲。(看來每一領域的大腕來來去去也就那麼幾個人,而且這兩位大概有點競爭的意思,同時在兩份地位對等的雜志上發表主題相同的報告,倒也頗為有趣。)兩人的新發現都表明,牛、河馬、豬、駱駝和長頸鹿等偶蹄動物與鯨有著密切的親緣關系。對Gingerich來說,提出這個觀點也許稍微多費了一點功夫, 因為他原先主張mesonychians是鯨的近親。
在希臘,「鯨」這個字代表海洋巨獸。我們把鯨類分為兩群:
齒鯨類:有齒的海洋巨獸,如:抹香鯨、逆戟鯨、海豚、鼠海豚。
須鯨類:有胡須的鯨。事實上這些胡須是長在嘴內的折角形齒片,用於過濾水和捕捉鯨所食用的蝦和其它小動物,這些齒片就代替了牙齒。
就整個海獸類而言,以鯨的種類為最多,數量也最可觀。鯨可以分為兩大類:一類是口中沒有牙齒,只有須的,叫作須鯨;另一類是口中無須而一直保留牙齒的,叫作齒鯨。須鯨的種類雖少,但它們身體巨大,成為人類最主要的捕捉對象,其中有身體巨大、無與倫比的藍鯨,有行動緩慢、頭大體胖的露脊鯨,有喜游近岸、體短臂長、動作滑稽的座頭鯨,還有體小吻尖的小須鯨,等等。齒鯨的種類較多,除抹香鯨外,其餘身體一般都較小,如兇猛無比的虎鯨和海豚。盡管鯨的身體有長短粗細的差別,但一律呈流線型,樣子都像魚,所以人們多稱它為鯨魚。不過,鯨卻是獸類。它也像人一樣,不斷地浮出水面呼吸空氣。有時我們在海面上可以見到鯨呼氣時噴出的一股股白色霧柱,有的高達十餘米,狀如噴泉,十分壯觀。
訓鯨
鯨是終生生活在水中的哺乳動物,對水的依賴程度很大,以致它們一旦離開了水便無法生活。為適應水中生活,減少阻力,它們的後肢消失,前肢變成劃水的漿板。身體成為流線型,酷似魚。因而它們的潛水能力很強,海豚(小型齒鯨)可潛至100-300米的水深處,停留4-5分鍾,長須鯨可在水下300-500米處呆上1小時,最大的齒鯨--抹香鯨能潛至千米以下,並在水中持續2小時之久。1955年發現在厄瓜多附近海中一頭被海底電纜纏死的抹香鯨,其潛水深度達1133米。在葡萄牙首都里斯本附近海域的2200米水深處,發現被電纜纏繞而至死的抹香鯨,這是迄今為止哺乳動物潛水最深的記錄。
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鯨的群體
把鯨類分為兩群:
齒鯨:有齒的海洋巨獸,如:抹香鯨、逆戟鯨(又名虎鯨、殺人鯨),它們的牙

齒非常鋒利。
須鯨:有長須的鯨。事實上這些長須是長在嘴內的折角形齒片,用於過濾水和捕捉鯨所食用的蝦和其它小動物,這些齒片就代替了牙齒。
鯨是胎生哺乳動物,不是魚類。小鯨要吃一年的母乳才能發育成熟。魚類則是卵生的脊椎動物。親魚一般沒有照顧小魚的習性。鯨的「鰭」其實是由四肢演化來的。而魚類則不是。鯨用肺呼吸;魚用鰓呼吸。鯨是恆溫動物;而魚是變溫動物。不能用是否有魚鱗來區別鯨和魚。因為很多魚類也是沒有魚鱗的。
根據種類,須鯨有兩種不同的捕食方法。
脫脂式:如白鯨,在慢慢游動的過程中過濾浮游生物,嘴半開,水從分孔處處流入。
吞食式1:當這種鯨靠近海底一大攤的蝦時,就張大嘴吞食大量的水,裝進可

以伸長的、折疊的肚子。當嘴閉合時,鯨舌就卷食那些鯨齒片過濾的水。如藍鯨一次可以吞食25000公升的水。
吞食式2:須鯨張大嘴巴把魚蝦和水一同吞進嘴,再經過濾板把水濾出,再把魚蝦吞進肚子。
每年,一些鯨都會離開食物豐富的極地海洋去尋找更加溫暖的海域以便生育後代。它們在非常確定的時期內,經過幾個月的時間,行程數千公里。每個冬天,許多遊客航行萬里,就是為了在夏威夷海和墨西哥灣能遇到它們。對抹香鯨而言,雄性則不能遷徙,因為在繁殖海域區不能找到足夠的槍烏賊這種食物。
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鯨的種類
鯨的種類:就整個海獸類而言,以鯨的種類為最多,數量也最可觀。鯨可以分為兩大類:一類是口中沒有牙齒,只有須的,叫作須鯨;另一類是口中無須而一直保留牙齒的,叫作齒鯨。須鯨的種類雖少,但它們身體巨大,成為人類最主要的捕捉對象,其中有身體巨大、無與倫比的藍鯨,有行動緩慢、頭大體胖的露脊鯨,有喜游近岸、體短臂長、動作滑稽的座頭鯨,還有體小吻尖的小須鯨等等。齒鯨的種類較多,除抹香鯨外,其餘身體一般都較小,如兇猛無比的虎鯨。盡管鯨的身體有長短粗細的差別,但一律呈流線型,樣子都像魚,所以人們多稱它為鯨魚。不過,鯨卻是獸類。它也像人一樣,不斷地浮出水面呼吸空氣。有時我們在海面上可以見到鯨呼氣時噴出的一股股白色霧柱,有的高達十餘米,狀如噴泉,十分壯觀。
偽虎鯨
偽虎鯨屬於鯨目領航鯨科,拉丁學名Pseudorca crassidens,英文名False killer whale。
體形似虎鯨而較小,體長約5米,體重約665千克。全身的體色均為黑色。頭圓,無喙,上頜比下頜略微前突。背鰭比虎鯨小,後緣凹入,位於身體中部略前位置。鰭肢很尖,長
偽虎鯨
度約為體長的1/10。尾鰭的寬度約為體長的1/5。
喜群居,同伴間眷戀性很強,很少單獨活動。主要以烏賊類為食,也吃帶魚、小鯊魚、鮐魚、黑鯛、鱸魚和竹莢魚等魚類。經常與真海豚、寬吻海豚等一起索餌。游泳的速度較慢,不喜躍出水面。可全年繁殖,一胎產一子,哺乳期10個月至12個月,2年至3年一胎。
分布於除北冰洋外的世界各大海洋,在中國見於渤海、黃海、東海、南海和台灣海域。有重要的科研和觀賞價值,經常被水族館飼養訓化作觀賞動物。
虎鯨
瀕危等級 國家二級保護野生動物、遍布四海的鯨——虎鯨。
虎鯨又叫惡鯨、逆戟鯨,英文名字叫殺人鯨。因它特別喜食須鯨的脂肪,所以.挪威人稱它們為「油賊」。虎鯨以體魄健壯、性情兇狠而聞名於世,索有"鯨之暴君"之稱。說來也奇怪,在自然海域中虎鯨兇猛異常,但是在人工飼養環境經過人的調教、訓練之後,它卻變得十分馴服,並能根據人的指令作各種技藝表演(如跳水、頂球、伴隨樂曲在水中翩翩起舞等)。自20世紀60年代末開始,它們又成為海洋公園和水旅館中的「水族明星」而名聲大噪。同時,經過特殊訓練的虎鯨還能根據人的指令打撈沉入海底的魚雷和火箭。
虎鯨最令人矚目的是它們的分布遍及世界各大洋,寒冷的南、北極更是它們的旅遊勝地。它們既能在炎熱的赤道周圍海域生活,又能在終年冰封,嚴寒的兩極冰海中出沒自如。不管是在烈日炎炎的赤道,還是在冰冷的南、北極水域,它們的體溫均保持36℃,恆定不變,這是為什麼呢?關鍵在於它們的身體具有一套特殊的調節體溫裝置--熱交換系統。虎鯨靠這套"裝備"便可在不同溫度的海域中使體溫恆定不變。
眾所周知,陸生哺乳動物,是靠身體表面的毛皮保持體溫恆定不變。虎鯨是生活在海洋中的哺乳動物。水中散熱量的速度是空氣中的2.5倍,這就意味著它的體內要產生更多的熱量。
虎鯨的體表光滑無毛,皮下是一層厚厚的脂肪層,脂肪起了隔絕寒冷侵蝕作用。而其前肢和高高的背鰭以及尾片等處沒有脂肪層,在這些部位中穿行著一些血管網,形成了一個熱交換系統。這些部位均暴露在水中 又無脂肪層,所以通常和周圍水溫一樣高,是冷的。虎鯨體內的血液流經這些地方就會變冷。當這些部位的血液通過靜脈離開前肢、背鰭和尾片的時候,就會被從心臟流出到這些部位的動脈血的熱量加溫。這種方式的優點在於,許多熱量又重新轉回體內,而不是所有熱量通過前肢、背紹和尾片散失到水中。
總之,虎鯨體內的熱交換系統,既能防止體內的熱量散失,又能向周圍的水環境中擴散體內多餘的熱量,以此調節體溫保持恆定不變。
座頭鯨
別名:大翅鯨、駝背鯨、巨臂鯨。體肥大,上頒廣闊,由呼吸孔至吻端沿中央線,以及上下須兩側有瘤狀突起。背鰭相對小,位體後身長的2/3處。鰭肢非常大,約為體長的1/3,為鯨類中最大者,其前緣具不規則的瘤狀突如鋸齒狀。尾鰭寬大,外緣亦呈不規則鉗齒狀。臉面褶溝較少,約14p~35條,由下頒延伸達臍部。背部黑色,並有黑色斑紋,腹部黑色或出色,體包個體變異較大,鰭肢上方白色部分多於黑色部分,方白色。尾鰭腹面白色,邊緣黑色。鯨須每側有270~400片,須板和須毛皆黑灰色。
座頭鯨
成體平均體長雄性12.9米,雌性13.7米,體重25~35噸,最大記錄體長雌性18米。
結群不大,通常結對伴遊。游泳速度較慢。呼吸時喚起的霧柱粗矮,高達4~5米。深潛水時露出巨大的尾鰭,常將體軀躍出水面,或側身豎起一側鰭肢。每年進行有規律的南北泅游。 主食小甲殼類和群游性小型魚類。
我國黃海、東海、南海均有分布。
瓜頭鯨
別名:多齒瓜頭鯨。形態特徵 頭橢圓,無吻突,前端尖,上頜不突出於下頜。背鰭位於體中部,較偽虎鯨的寬大,高達30厘米,前緣向後傾,末端鈍。鰭肢長為體長的1/6,末端尖。體暗灰至黑褐色,上下唇白色,眼周圍為暗色區,有濃色帶沿體背正中線由頭延伸至背鰭,並在背鰭下方擴大成弧形暗色區,喉部有白斑,臍至肛門附近為灰白色。上、下頜每側具齒20-25枚。體長可達2.75米,最大體重約275公斤。初生仔鯨體長約1米以下.熱帶性種,常成數十頭至數百頭的群,游泳速度快。時有集群擱戲。我國南海、台灣省海域均有分布。
太平洋短吻海豚
別名:鐮鰭海豚、鐮鰭斑紋海豚、短吻海豚。吻突很短,但與額部界線清楚。背鰭高大醒目,呈鐮狀後曲,基部幅廣。體背部黑色或黑灰色,腹部白色,頭前部和上頜黑色,下頜僅吻端黑色,其餘白色。體側眼後達腹側為白色或灰白色,沿背路基下側至尾基的體側為從白色帶,口角至鰭櫛前基。並越過路肢後基全肛門間有一黑帶。背鰭前部1/3為黑色,後半部全為灰白色。鰭肢同樣前緣部黑色,後緣部灰色。尾鰭上下方皆為黑色或黑灰色。體色變異較大。上下須每側有齒23~36枚。
成體體長可達2.5米,雄性稍大於雌性,體重可達180公斤。多成數十頭至數百頭的大群,攝食時分成小群,休息或移動時又匯集成大群。性活潑,游泳速度快,常躍出水面。體長1.8米左右。
食餌主要為小型集群性魚類和烏賊。
我國東海、南海均有分布。
鯨是海獸中的重要成員,體形像魚,俗稱鯨魚。
鯨的種類很多,全世界有80餘種,我國海域有30多種。一般都將它們分為兩類。一類口中有須無齒,稱須鯨,共11種;另一類口中有齒無須,叫齒鯨,共70多種。鯨的體長從1米到30多米不等。
須鯨的種類雖少,但個頭都很大,已知的最小的一種體長也大於6米。
而藍鯨體長可達33米,體重190噸,相當於33頭大象或300多頭黃牛的體重,它的一條舌頭就有4噸重。它的力氣也無比巨大,有1 250千瓦,能曳行588千瓦的機動船,是地球上有史以來曾出現過的最大動物。這是海的恩惠,只有在海里才能長得這么大:一來是食物豐富,藍鯨雖體軀巨大,卻以小得和它無法相比的磷蝦為食。這種蝦數量多,容易捕,養得起這些大肚子漢。二來是水的浮力大,支撐著藍鯨的巨大體軀。非洲象是陸地上最大的動物,體重5噸左右,若非洲象的體重再增加,它的四肢就支撐不住了,所以不能長得太大。但在海里卻不然,動物基本上處於失重狀態,再大也能浮得起來。但也不能無限增大,超過一定限度,心臟和肺等器官的功能就不能滿足需要了。
太平洋短吻海豚
座頭鯨捕食方法很巧妙,先在水下朝上發射一串串氣泡,在水面形成一個很大的圓圈,氣泡就像氣槍一樣使磷蝦受驚而向圓圈中心集中,座頭鯨張著口從圈中心浮出吞而食之。由於座頭鯨口大,取食的效率很高,每頭露脊鯨每天要吃3~4噸磷蝦。
鯨偏吃小蝦的原因:其實偏愛吃小蝦的是須鯨,因為它們沒有牙齒,喉嚨又小,所以不能咀嚼,只能靠吃小魚、小蝦生活。它們吃魚、蝦時只要把口一張,魚蝦隨著海水一起進入口中,然後把嘴一閉,海水從須縫間流出口外,只剩下食物了。
鯨的周身都是寶。皮可以製革,用鯨皮做的皮鞋、皮包、皮衣等質地柔軟,花紋美觀,不亞於牛皮。鯨的皮下脂肪層很厚,可達十幾至幾十厘米,可以煉油、食用或作其他化工原料。
一頭藍鯨可產油30多噸,相當於1700頭豬或8000隻羊的脂肪總量。鯨的骨器、內臟可作葯用或制肥。一頭巨鯨可稱得上價值連城。所以世界上不少國家如日本、挪威等國競相獵捕,使不少鯨瀕於滅絕,國際捕鯨委員會不得不決定停止商業捕鯨。
鯨類王國中的「語言大師」研究表明,虎鯨能發出62種不同的聲音,而且不同聲音具有不同的含義。生活在不同海區里的虎鯨,甚至不同的虎鯨群,它們使用的「語言音調」有程度不同的差異,類似人類的方言,所以研究人員稱它為「虎鯨方言」。有時候,某一海區出現大量魚群,虎鯨群從四面八方趕來覓食。但它們的叫聲卻互不相同。研究人員推測,虎鯨之間可以通過「語言」交談,至於它們是怎樣聽懂對方的「方言」的,是否也像人類一樣配有翻譯,至今還是個不解謎。
抹香鯨
抹香鯨對巨烏賊的嗜好,是一種最珍貴的海產品———「龍涎香」的來源。抹香鯨把巨烏賊一口吞下,但消化不了烏賊的鸚嘴.這時候,抹香鯨的大腸末端或直腸始端由於受到刺激,引起病變而產生一種灰色或微黑色的分泌物,這些分泌物逐漸在小腸里形成一種粘稠的深色物質呈塊狀重 100——1000克,也曾有420公斤的。其最大直徑為165厘米,這種物質即為「龍涎香」。它儲存在結腸和直腸內,剛取出時臭味難聞,存放一段時間逐漸發香,勝「麝香」。龍涎香內含25%的龍涎素,是珍貴香料的原料,是使香水保持芬芳的最好物質,用於香水固定劑。同時也是名貴的中葯,有化痰、散結、利氣、活血之功效。但不常有,偶爾得到重50~100公斤的一塊,便會價值連城,抹香鯨便由此而得名。
抹香鯨非常注重團結,如果有一個夥伴遇難了,鯨群會不顧自生危險去救遇難的夥伴。即使救不了,也會陪著遇難的夥伴死去。
藍鯨
藍鯨是世界上最大的哺乳動物。它身長可達30米左右,平均體重150噸,一張嘴就可以開容10個成年人自由進出的寬度。藍鯨渾身是寶,它的脂肪可制肥皂;鯨肉營養豐富;鯨骨可提煉膠水;鯨肝含有大量維生素;血和內臟器官又是優質肥料。
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鯨的祖先
21世紀初,科學家在巴基斯坦發現了兩種生活在約5000萬年前的哺乳動物化石。這兩種動物看起來有點像狗,體型分別只有狼和狐狸那麼大,但科學家認為它卻是地球上最龐大的動物——鯨的祖先。
在5000~6500萬年前的第三紀早期,所有的哺乳動物都是生活在陸地上的。因此,現代的鯨、海豚等水生哺乳動物必然是由某些陸生哺乳動物進化來的。但是由於缺乏化石證據,究竟哪類哺乳動物是鯨的祖先這個問題一直懸而未決。在巴基斯坦新發現的這兩種化石的解剖形態表明,這兩種動物生活在陸地上,有肉食的牙齒,長得有點像狗,但並不屬於犬科動物。它們的尾巴比狗更長,嘴更兇猛,眼睛也比較小。它們的耳朵部位有幾塊奇特的骨頭,其形狀與鯨類動物相同部位獨有的骨頭非常相像。
在很遙遠的古代,鯨的祖先和牛羊一樣,生活在陸地上。後來環境發生了變化,鯨的祖先生活在靠近淺海的地方。又經過了很長很長的年代,它們的前肢和尾巴漸漸變成了鰭,後肢完全退化了,整個身子成了魚的樣子,適應了海洋的生活。

物種名稱:白鯨
中文俗名:貝魯卡鯨、海金絲雀
英文俗名:Beluga Whale
學 名:Delphinapterus leucas
生物分類:
界: 動物界 Animalia
門: 脊索動物門 Chordata
綱: 哺乳綱 Mammalia
目: 鯨目 Cetacea
科: 一角鯨科 Monodontidae
屬: 白鯨屬 Delphinapterus?
種: 白鯨 D. leucas
大小:白鯨一般出生時身長1.5 - 1.6米,重80 - 100公斤。
白鯨的雄性成體最大可長達4.2 - 4.9米,重達1,100 - 1600公斤,而雌性成體最大可長達3.9 - 4.3米,重達700 - 1,200公斤。白鯨一般的壽命至少有25年,長則可達50年以上。

㈢ 什麼叫鯨魚效應

魚依靠鰾才能在大海中自由沉浮。但沒有鰾的鯊魚,為了不使自己下沉就得不停游動。長此以往,它們身體的肌肉越來越強壯,體格也越來越大,終成「海洋霸王」。這就是「鯊魚效應」

㈣ 梅爾維爾鯨和龍王鯨和虎鯨

虎鯨就不用比了。海豚科的,體型重量咬合力都差的很遠。梅和龍都差不多體長,梅更重,龍更修長,應該速度更快,梅的牙齒更長,傷害大,龍的咬合力應該比較大,龍是梅的祖先,兩個差了幾千萬年,真要比也只能說半斤八兩吧

㈤ 仿生學的較長例子

烏賊和魚雷誘餌 烏賊體內的囊狀物能分泌黑色液體,遇到危險時它便釋放出這種黑色液體,誘騙攻擊者上當。潛艇設計者們仿效烏賊的這一功能讀者設計出了魚雷誘餌。魚雷誘醋似袖珍潛艇,可按潛艇的原航向航行,航速不變,也可模擬噪音、螺旋節拍、聲信號和多普勒音調變化等。正是它這種惟妙惟肖的表演,令敵潛艇或攻擊中的魚雷真假難辯,最終使潛艇得以逃脫。

蜘蛛和裝甲 生物學家發現蜘蛛絲的強度相當於同等體積的鋼絲的5倍。受此啟發,英國劍橋一所技術公司試製成猶如蜘蛛絲一樣的高強度纖維。用這種纖維做成的復合材料可以用來做防彈衣、防彈車、坦克裝甲車等結構材料。

長頸鹿和「抗荷服」 長頸鹿是目前世界上最高的動物,其大腦和心臟的距離約3米,完全是靠高達160~260毫米汞柱的血壓把血液送到大腦的。按一般分析,當長頸鹿低頭飲水時,大腦的位置低於心臟,大量的血液會湧入大腦,使血壓更加增高,那麼長頸鹿會在飲水時得腦充血或血管破烈等疾病而死。但是裹在長頸鹿身上的一層、厚皮緊緊箍住了血管,限制了血壓,飛機設計師和航空生物學家依照長頸鹿皮膚原理,設計出一種新穎的「抗荷服」,從而解決了超高速殲擊機駕駛員在突然加速爬升時因腦部缺血而引起的痛苦。這種「抗荷服」內有一裝置,當飛機加速時可壓縮空氣,也能對血管產生相應的壓力,這比長頸鹿的厚皮更高明了。

鯨魚和潛艇的「鯨背效應」 當代核潛艇能長時間潛航於冰海之下,但若在冰下發射導彈,則必須破冰上浮,這就碰到了力學上的難題。潛舴專家從鯨魚每隔10分鍾必須破冰呼吸一次中得到啟迪,在潛艇頂部突起的指揮台圍殼和上層建築方面,作了加強材料力度和外形仿鯨背處理,果然取得了破冰時的「鯨背效應」。

蝴蝶和衛星控溫系統 遨遊太空的人造衛星,當受到陽光強烈輻射時,衛星溫度會高達200攝氏度;而在陰影區域,衛星溫度會下降至零下200攝氏度左右,這很容易烤壞或凍壞衛星上的精密儀器儀表,它一度曾使航天科學家傷透了腦筋。後來,人們從蝴蝶身上受到啟迪。原來,蝴蝶身體表面生長著一層細小的鱗片,這些鱗片有調節體溫的作用。每當氣溫上升、陽光直射時,鱗片自動張開,以減少陽光的輻射角度,從而減少對陽光熱能的吸收;當外界氣溫下降時,鱗片自動閉合,緊貼體表,讓陽光直射鱗片,從而把體溫控制在正常范圍之內。科學家經過研究,為人造地球衛星設計了一種猶如蝴蝶鱗片般的控溫系統。
參考資料:網路知道

㈥ 與仿生學相關的發現和發明

蒼蠅-----小型氣體分析儀。。
2。螢火蟲-----人工冷光;
3。電魚------伏特電池;
4。水母------水母耳風暴預測儀,
5。蛙眼------電子蛙眼
6。蝙蝠超聲定位器的原理------探路儀」。
7。藍藻-----光解水的裝置,
8。人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,——步行機。
9。動物的爪子------現代起重機的掛鉤
10。動物的鱗甲------屋頂瓦楞
11。魚的鰭------槳
12。螳螂臂,或鋸齒草------鋸子
13。蒼耳屬植物-------尼龍搭扣。
14。龍蝦-------氣味探測儀。
15。壁虎腳趾------粘性錄音帶
16。貝-----外科手術的縫合到補船等-
17。鯊魚-----泳衣,
18。-鳥----飛機
19。魚------潛水艇
動物仿生學

生物學家通過對蛛絲的研究製造出高級絲線,抗撕斷裂降落傘與臨時吊橋用的高強度纜索。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

響尾蛇導彈等就是科學家模仿蛇的「熱眼」功能和其舌上排列著一種似照相機裝置的天然紅外線感知能力的原理,研製開發出來的現代化武器。

火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。

科研人員通過研究變色龍的變色本領,為部隊研製出了不少軍事偽裝裝備。

科學家研究青蛙的眼睛,發明了電子蛙眼。

白蟻不僅使用膠粘劑建築它們的土堆,還可以通過頭部的小管向敵人噴射膠粘劑。於是人們按照同樣的原理製造了工作的武器—一塊干膠炮彈。

美國空軍通過毒蛇的「熱眼」功能,研究開發出了微型熱感測器。

我國紡織科技人員利用仿生學原理,借鑒陸地動物的皮毛結構,設計出一種KEG保溫面料,並具有防風和導濕的功能。

根據響尾蛇的頰窩能感覺到0.001℃的溫度變化的原理,人類發明了跟蹤追擊的響尾蛇導彈。人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的「電子警犬」。科學家根據野豬的鼻子測毒的奇特本領製成了世界上第一批防毒面具。
仿生學是人類一直使用的方法,如模仿海豚皮而構造的"海豚皮游泳衣"、科學家研究鯨魚的皮膚時,發現其上有溝漕的結構,於是有個科學家就依照鯨魚皮構造,造成一個薄膜蒙在飛機的表面,據實驗可節約能源3%,若全國的飛機都蒙上這樣的表面,每年可節約幾十億。又如有科學家研究蜘蛛,發現蜘蛛的腿上沒有肌肉,有腳的動物會走,主要是靠肌肉的收縮,現在蜘蛛沒有肌肉為什麼會走路?經研究蜘蛛不是靠肌肉的收縮進行走路的,而是靠其中的"液壓"的結構進行走路,據此人們發明了液壓步行機……總之,從自然界得到啟迪,模仿其結構進行發明創造.這就是仿生學. 這是我們向自然界學習的一個方面。

另一方面,我們還可以從自然的規律中得到啟迪,利用其原理進行設計(包括設計演算法),這就是智能計算的思想。

智能計算

智能計算,也有人稱之為"軟計算",就是借用自然界(生物界)規律的啟迪,根據其原理,模仿設計求解問題的演算法。如:人工神經網路技術、遺傳演算法、進化規劃、模擬煺火技術和群集智能技術等。

群集智能(Swarm Intelligence)

群居昆蟲以集體的力量,進行覓食、御敵、築巢的能力。這種群體所表現出來的"智能",就稱之為群體智能。如蜜蜂采蜜、築巢、螞蟻覓食、築巢等。從群居昆蟲互相合作進行工作中,得到啟迪,研究其中的原理,以此原理來設計新的求解問題的演算法。

螞蟻演算法

螞蟻覓食時,在它走過的路上,留下外激素,這些外激素就象留下路標一樣,留給後來"蟻"一個路徑的標志。後面的螞蟻,就會沿著有外激素的路徑行走(外激素越多引誘螞蟻的能力就越強)。科學家們對此進行過試驗:用人造的外激素在紙上畫上一條路徑,對螞蟻進行試驗。結果螞蟻果然都沿畫有外激素的路徑行走。

B

D

蟻穴 A

C 食物

螞蟻尋食時,由蟻穴出發,可沿AC,也可沿ABC(見上圖),設各螞蟻尋到食物後沿原路回穴,並在路上留下外激素,那麼因AC路徑短,故當它們沿AC返回時,就在AC上留下兩次外激素。而沿ABC返回者,因其路徑長,僅回到D點,於是AD一段只留過一次外激素(即其上的外激素的濃度比AC上的濃度淡),故這時從蟻穴出來尋食者就會沿濃度大的路徑AC行走……最後大多數的螞蟻都會沿較短的路程進行尋食. 利用這個原理科學者們就設計了螞蟻演算法(進行求最短程)。

上面是個簡單的原理,當然要設計出切實可行的演算法,還要將模型進一步精確,如要計及外激素的揮發(即激素的濃度將隨時間而逐步降低等等).

用螞蟻演算法求最短程

1.一群螞蟻隨機從出發點出發,遇到食物,銜住食物,沿原路返回

2. 螞蟻在往返途中,在路上留下外激素標志

3. 外激素將隨時間逐漸蒸發(一般可用負指數函數來描述,即乘上因子e-at)

4. 由蟻穴出發的螞蟻,其選擇路徑的概率與各路徑上的外激素濃度成正比

螞蟻演算法還可以應用於很多實際問題,例如用於重建通訊路由,管理公司的電話網,對用戶記帳 收費等工作,任務分配問題等

不要停,繼續思索

進一步,將每個螞蟻看成是一個神經元,它們之間的通訊聯絡,看成是各神經元之間的連接,只不過這時的連接不是固定的,而是隨機的。即用一個隨機連接的神經網路來描述一個群體。這種神經網路所具有的性質,就是群體的智能
科學家們從蜻蜓翅膀末端的一塊比周圍略大一些的厚斑點得到了啟示,從而解決了飛機機翼因劇烈抖動而破碎的現象。

蝴蝶
五彩的蝴蝶顏色粲然,如重月紋鳳蝶、褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其後翊在陽光下時而金黃,時而翠綠,有時還由紫變藍。科學家通過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防禦帶來了極大的稗益。在二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防禦設施。蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時人們對偽裝缺乏認識的情況,提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理,在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。因此,盡管德軍費盡心機,但列寧格勒的軍事基地仍然無恙,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們還生產出了迷彩服,大大減少了戰斗中的傷亡。
人造衛星在太空中由於位置的不斷變化可引起溫度驟然變化,有時溫差可高達兩、三網路,嚴重影響許多儀器的正常工作。科學家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調節體溫的啟發,將人造衛星的控溫系統製成了葉片反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式,在每扇窗的轉動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲,隨溫度變化可調節窗的開合,從而保持了人造衛星內部溫度的恆定,解決了航天事業中的一大難題。

甲蟲
甲蟲自衛時,可噴射出具有惡臭的高溫液體「炮彈」,以迷惑、刺激和驚嚇敵害。科學家將其解剖後發現甲蟲體內有3個小室,分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發生化學反應,瞬間就成為100℃的毒液,並迅速射出。這種原理目前已應用於軍事技術中。二戰期間,德國納粹為了戰爭的需要,據此機理製造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發動機,安裝在飛航式導彈上,使之飛行速度加快,安全穩定,命中率提高,英國倫敦在受其轟炸時損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發研製出了先進的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產生毒劑的化學物質分裝在兩個隔開的容器中,炮彈發射後隔膜破裂,兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內混合並發生反應,在到達目標的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。它們易於生產、儲存、運輸,安全且不易失效。螢火蟲可將化學能直接轉變成光能,且轉化效率達100%,而普通電燈的發光效率只有6%。人們模仿螢火蟲的發光原理製成的冷光源可將發光效率提高十幾倍,大大節約了能量。另外,根據甲蟲的視動反應機制研製成功的空對地速度計已成功地應用於航空事業中。

蜻蜓
蜻蜓通過翅膀振動可產生不同於周圍大氣的局部不穩定氣流,並利用氣流產生的渦流來使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飛行,還能向後和左右兩側飛行,其向前飛行速度可達72公里/小時。此外,蜻蜓的飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打。科學家據此結構基礎研製成功了直升飛機。飛機在高速飛行時,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飛行時安然無恙,於是人們效仿蜻蜓在飛機的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。
為了研究滑翔飛行和碰撞的空氣動力學以及其飛行的效率,一個四葉驅動,用遠程水平儀控制的機動機翼(翅膀)模型被研製,並第一次在風洞內測試了各項飛行參數。
第二個模型試圖安裝一個以更快頻率飛行的翅膀,達到每秒18次震動的速度。有特色的是,這個模型採用了可變可調節前後兩對機翼之間相差的裝置。
研究的中心和長遠目標,是要研究使用「翅膀」驅動的飛機表現,以及與傳統的螺旋推動器驅動的飛機效率的比較等等。

蒼蠅
家蠅的特別之處在於它的快速的飛行技術,這使得它很難被人類抓住。即使在它的後面也很難接近它。它設想到了每一種情況,非常小心,並能快速移動。那麼,它是怎麼做到的呢?
昆蟲學家研究發現,蒼蠅的後翅退化成一對平衡棒。當它飛行時,平衡棒以一定的頻率進行機械振動,可以調節翅膀的運動方向,是保持蒼蠅身體平衡導航儀。科學家據此原理研製成一代新型導航儀——振動陀螺儀,大在改進了飛機的飛行性能,可使飛機自動停止危險的滾翻飛行,在機體強烈傾斜時還能自動恢復平衡,即使是飛機在最復雜的急轉彎時也萬無一失。蒼蠅的復眼包含4000個可獨立成像的單眼,能看清幾乎360度范圍內的物體。在蠅眼的啟示下,人們製成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高解析度照片的蠅眼照像機,在軍事、醫學、航空、航天上被廣泛應用。蒼蠅的嗅覺特別靈敏並能對數十種氣味進行快速分析且可立即作出反應。科學家根據蒼蠅嗅覺器官的結構,把各種化學反應轉變成電脈沖的方式,製成了十分靈敏的小型氣體分析儀,目前已廣泛應用於宇宙飛船、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分,使科研、生產的安全系數更為准確、可靠。

蜂類
蜂巢由一個個排列整齊的六稜柱形小蜂房組成,每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成,這些結構與近代數學家精確計算出來的——菱形鈍角109○28』,銳角70○32』完全相同,是最節省材料的結構,且容量大、極堅固,令許多專家贊嘆不止。人們仿其構造用各種材料製成蜂巢式夾層結構板,強度大、重量輕、不易傳導聲和熱,是建築及製造太空梭、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。蜜蜂復眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太陽准確定位。科學家據此原理研製成功了偏振光導航儀,被廣泛用於航海事業中。

蒼蠅、螢火蟲、電魚、水母,見下詳述。
第五個:章魚的吸盤~

仿生學是一門模仿生物的特殊本領,利用生物的結構和功能原理來研製機械或各種新技術的科學。據傳說,我國古代著名工匠魯班,上山伐樹時,被絲矛草割破了手。他覺得奇怪,一棵小草怎麼會這樣厲害?經過仔細觀察,他發現絲茅草葉子的邊緣長著許多鋒利的細齒。於是魯班發明了木工用的鋸子。據推測,古代木船的發明,是從魚類的游泳得到了啟示。在發明飛機的過程中,人們也從蟲、鳥的飛行中學到了許多有用的知識。

現在,科學家們正帶著定向、導航、探測、能量轉換、信息處理、生物合成、結構力學和流體力學等眾多的科學難題,到生物界中去尋找啟示和答案。

蒼蠅與宇宙飛船

令人討厭的蒼蠅,與宏偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯系起來了。

蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭污穢的地方,都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅並沒有「鼻子」,它靠什麼來充當嗅覺的呢? 原來,蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。

每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入「鼻孔」,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖,送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質。因此,蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀。

仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅。就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引導出來的神經電信號經電子線路放大後,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的信號,便能發出警報。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。

這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體。利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。

從螢火蟲到人工冷光

自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼。那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。

在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」。

在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高。因此,生物光是一種人類理想的光。

科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程。

早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化。近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈。由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。

電魚與伏特電池

自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500餘種 。人們將這些能放電的魚,統稱為「電魚」。

各種電魚放電的本領各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏;非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物。

電魚放電的奧秘究竟在哪裡?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。電鰻的發電器呈棱形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中;電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了。

電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣。19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏打電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。

水母的順風耳

「燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴。」生物的行為與天氣的變化有一定關系。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海,就預示著風暴即將來臨。

水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預測風暴的本能,每當風暴來臨前,它就游向大海避難去了。

原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波 (頻率為每秒8—13次),總是風暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到,小小的水母卻很敏感。仿生學家發現,水母的耳朵的共振腔里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石,當風暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時,聽石就剌激球壁上的神經感受器,於是水母就聽到了正在來臨的風暴的隆隆聲。

仿生學家仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當接受到風暴的次聲波時,可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉,它所指的方向,就是風暴前進的方向;指示器上的讀數即可告知風暴的強度。這種預測儀能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要幫助

㈦ 鯨魚的祖先是誰

「鯨」這個漢字的造法明白地表示,古人認為鯨是一種大魚,
「鯨魚」一詞就更不用說了。我們不能責怪造字者缺乏生物學常
識,因為包括鯨、海豚和鼠海豚(體型較小的海豚)在內的鯨類
動物(cetaceans)實在是同魚太像了:長長的身體呈流線型,尾
巴的形狀像葉片,後肢退化縮小到沒有、只在身體內部還能尋到
一點殘跡,這些特徵無一不是適於水中生活的。

科學家認為,哺乳動物大約與恐龍差不多同時登上進化的舞
台,在巨大爬行動物橫行的年代裡生活得不甚得意,直到一場大
滅絕事件——通常認為是6500萬年前一顆小行星撞上地球——毀
滅了恐龍家族,才因禍得福地興盛起來。 在5000至6500萬年前的
第三紀,所有的哺乳動物都生活在陸地上,現代鯨類動物的祖先
也不例外。由於某種原因,一些憑借四肢在大地上奔跑的動物,
於5000萬年前的始新世時期開始回歸河流和海洋,在不足800萬年
的時間里,體型和生活習性都發生了巨大的改變。

這些發現特別是巴基斯坦古鯨(Pakicetidae) 已經足夠讓科
學家激動,因為它們是陸生哺乳動物與現代鯨類動物之間的過渡
型,再次為進化論提供了優美的證據。不過,這些過渡型化石更
加偏向於鯨那一邊,要麼能夠水陸兩棲,要麼完全適應海洋生活。
有兩個重要的問題未能解答:鯨類動物的陸地祖先——那些只會
奔跑不會游泳的最原始的鯨類動物,是什麼樣子?世上現存的哺
乳動物中,哪一種與鯨類的親戚關系最近?

科學家致力於更詳細地鯨類動物的進化歷程,不同專業的人
有不同的方法。根據化石的牙齒和耳朵特徵,古生物學家傾向於
認為,鯨與一種生活在第三紀、現已滅絕有有蹄動物mesonychians
血緣最近。研究現存動物DNA特徵的分子生物學家則比較偏愛河
馬,認為這種現代偶蹄動物才是鯨最近的親戚。

今年 9 月20日,Thewissen在英國《自然》雜志上發表報告說,
他的小組新發現了兩種巴基斯坦古鯨化石,它們完全是陸生的。
就在第二天,Gingerich 在美國《科學》雜志上報告了另兩種也是
在巴基斯坦挖出來的古鯨化石,長著發育良好的後肢,可以水陸
兩棲。(看來每一領域的大腕來來去去也就那麼幾個人,而且這
兩位大概有點競爭的意思,同時在兩份地位對等的雜志上發表主
題相同的報告,倒也頗為有趣。)兩人的新發現都表明,牛、河
馬、豬、駱駝和長頸鹿等偶蹄動物與鯨有著密切的親緣關系。對
Gingerich來說,提出這個觀點也許稍微多費了一點功夫, 因為他
原先主張mesonychians是鯨的近親

㈧ 人類受動物啟示的有哪些創造發明

蒼蠅-----小型氣體分析儀。。
2。螢火蟲-----人工冷光;
3。電魚------伏特電池;
4。水母------水母耳風暴預測儀,
5。蛙眼------電子蛙眼
6。蝙蝠超聲定位器的原理------探路儀」。
7。藍藻-----光解水的裝置,
8。人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,——步行機。
9。動物的爪子------現代起重機的掛鉤
10。動物的鱗甲------屋頂瓦楞
11。魚的鰭------槳
12。螳螂臂,或鋸齒草------鋸子
13。蒼耳屬植物-------尼龍搭扣。
14。龍蝦-------氣味探測儀。
15。壁虎腳趾------粘性錄音帶
16。貝-----外科手術的縫合到補船等-
17。鯊魚-----泳衣,
18。-鳥----飛機
19。魚------潛水艇
動物仿生學

生物學家通過對蛛絲的研究製造出高級絲線,抗撕斷裂降落傘與臨時吊橋用的高強度纜索。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

響尾蛇導彈等就是科學家模仿蛇的「熱眼」功能和其舌上排列著一種似照相機裝置的天然紅外線感知能力的原理,研製開發出來的現代化武器。

火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。

科研人員通過研究變色龍的變色本領,為部隊研製出了不少軍事偽裝裝備。

科學家研究青蛙的眼睛,發明了電子蛙眼。

白蟻不僅使用膠粘劑建築它們的土堆,還可以通過頭部的小管向敵人噴射膠粘劑。於是人們按照同樣的原理製造了工作的武器—一塊干膠炮彈。

美國空軍通過毒蛇的「熱眼」功能,研究開發出了微型熱感測器。

我國紡織科技人員利用仿生學原理,借鑒陸地動物的皮毛結構,設計出一種KEG保溫面料,並具有防風和導濕的功能。

根據響尾蛇的頰窩能感覺到0.001℃的溫度變化的原理,人類發明了跟蹤追擊的響尾蛇導彈。人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的「電子警犬」。科學家根據野豬的鼻子測毒的奇特本領製成了世界上第一批防毒面具。
仿生學是人類一直使用的方法,如模仿海豚皮而構造的"海豚皮游泳衣"、科學家研究鯨魚的皮膚時,發現其上有溝漕的結構,於是有個科學家就依照鯨魚皮構造,造成一個薄膜蒙在飛機的表面,據實驗可節約能源3%,若全國的飛機都蒙上這樣的表面,每年可節約幾十億。又如有科學家研究蜘蛛,發現蜘蛛的腿上沒有肌肉,有腳的動物會走,主要是靠肌肉的收縮,現在蜘蛛沒有肌肉為什麼會走路?經研究蜘蛛不是靠肌肉的收縮進行走路的,而是靠其中的"液壓"的結構進行走路,據此人們發明了液壓步行機……總之,從自然界得到啟迪,模仿其結構進行發明創造.這就是仿生學. 這是我們向自然界學習的一個方面。

另一方面,我們還可以從自然的規律中得到啟迪,利用其原理進行設計(包括設計演算法),這就是智能計算的思想。

智能計算

智能計算,也有人稱之為"軟計算",就是借用自然界(生物界)規律的啟迪,根據其原理,模仿設計求解問題的演算法。如:人工神經網路技術、遺傳演算法、進化規劃、模擬煺火技術和群集智能技術等。

群集智能(Swarm Intelligence)

群居昆蟲以集體的力量,進行覓食、御敵、築巢的能力。這種群體所表現出來的"智能",就稱之為群體智能。如蜜蜂采蜜、築巢、螞蟻覓食、築巢等。從群居昆蟲互相合作進行工作中,得到啟迪,研究其中的原理,以此原理來設計新的求解問題的演算法。

螞蟻演算法

螞蟻覓食時,在它走過的路上,留下外激素,這些外激素就象留下路標一樣,留給後來"蟻"一個路徑的標志。後面的螞蟻,就會沿著有外激素的路徑行走(外激素越多引誘螞蟻的能力就越強)。科學家們對此進行過試驗:用人造的外激素在紙上畫上一條路徑,對螞蟻進行試驗。結果螞蟻果然都沿畫有外激素的路徑行走。

B

D

蟻穴 A

C 食物

螞蟻尋食時,由蟻穴出發,可沿AC,也可沿ABC(見上圖),設各螞蟻尋到食物後沿原路回穴,並在路上留下外激素,那麼因AC路徑短,故當它們沿AC返回時,就在AC上留下兩次外激素。而沿ABC返回者,因其路徑長,僅回到D點,於是AD一段只留過一次外激素(即其上的外激素的濃度比AC上的濃度淡),故這時從蟻穴出來尋食者就會沿濃度大的路徑AC行走……最後大多數的螞蟻都會沿較短的路程進行尋食. 利用這個原理科學者們就設計了螞蟻演算法(進行求最短程)。

上面是個簡單的原理,當然要設計出切實可行的演算法,還要將模型進一步精確,如要計及外激素的揮發(即激素的濃度將隨時間而逐步降低等等).

用螞蟻演算法求最短程

1.一群螞蟻隨機從出發點出發,遇到食物,銜住食物,沿原路返回

2. 螞蟻在往返途中,在路上留下外激素標志

3. 外激素將隨時間逐漸蒸發(一般可用負指數函數來描述,即乘上因子e-at)

4. 由蟻穴出發的螞蟻,其選擇路徑的概率與各路徑上的外激素濃度成正比

螞蟻演算法還可以應用於很多實際問題,例如用於重建通訊路由,管理公司的電話網,對用戶記帳 收費等工作,任務分配問題等

不要停,繼續思索

進一步,將每個螞蟻看成是一個神經元,它們之間的通訊聯絡,看成是各神經元之間的連接,只不過這時的連接不是固定的,而是隨機的。即用一個隨機連接的神經網路來描述一個群體。這種神經網路所具有的性質,就是群體的智能
科學家們從蜻蜓翅膀末端的一塊比周圍略大一些的厚斑點得到了啟示,從而解決了飛機機翼因劇烈抖動而破碎的現象。

蝴蝶
五彩的蝴蝶顏色粲然,如重月紋鳳蝶、褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其後翊在陽光下時而金黃,時而翠綠,有時還由紫變藍。科學家通過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防禦帶來了極大的稗益。在二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防禦設施。蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時人們對偽裝缺乏認識的情況,提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理,在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。因此,盡管德軍費盡心機,但列寧格勒的軍事基地仍然無恙,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們還生產出了迷彩服,大大減少了戰斗中的傷亡。
人造衛星在太空中由於位置的不斷變化可引起溫度驟然變化,有時溫差可高達兩、三網路,嚴重影響許多儀器的正常工作。科學家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調節體溫的啟發,將人造衛星的控溫系統製成了葉片反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式,在每扇窗的轉動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲,隨溫度變化可調節窗的開合,從而保持了人造衛星內部溫度的恆定,解決了航天事業中的一大難題。

甲蟲
甲蟲自衛時,可噴射出具有惡臭的高溫液體「炮彈」,以迷惑、刺激和驚嚇敵害。科學家將其解剖後發現甲蟲體內有3個小室,分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發生化學反應,瞬間就成為100℃的毒液,並迅速射出。這種原理目前已應用於軍事技術中。二戰期間,德國納粹為了戰爭的需要,據此機理製造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發動機,安裝在飛航式導彈上,使之飛行速度加快,安全穩定,命中率提高,英國倫敦在受其轟炸時損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發研製出了先進的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產生毒劑的化學物質分裝在兩個隔開的容器中,炮彈發射後隔膜破裂,兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內混合並發生反應,在到達目標的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。它們易於生產、儲存、運輸,安全且不易失效。螢火蟲可將化學能直接轉變成光能,且轉化效率達100%,而普通電燈的發光效率只有6%。人們模仿螢火蟲的發光原理製成的冷光源可將發光效率提高十幾倍,大大節約了能量。另外,根據甲蟲的視動反應機制研製成功的空對地速度計已成功地應用於航空事業中。

蜻蜓
蜻蜓通過翅膀振動可產生不同於周圍大氣的局部不穩定氣流,並利用氣流產生的渦流來使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飛行,還能向後和左右兩側飛行,其向前飛行速度可達72公里/小時。此外,蜻蜓的飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打。科學家據此結構基礎研製成功了直升飛機。飛機在高速飛行時,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飛行時安然無恙,於是人們效仿蜻蜓在飛機的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。
為了研究滑翔飛行和碰撞的空氣動力學以及其飛行的效率,一個四葉驅動,用遠程水平儀控制的機動機翼(翅膀)模型被研製,並第一次在風洞內測試了各項飛行參數。
第二個模型試圖安裝一個以更快頻率飛行的翅膀,達到每秒18次震動的速度。有特色的是,這個模型採用了可變可調節前後兩對機翼之間相差的裝置。
研究的中心和長遠目標,是要研究使用「翅膀」驅動的飛機表現,以及與傳統的螺旋推動器驅動的飛機效率的比較等等。

蒼蠅
家蠅的特別之處在於它的快速的飛行技術,這使得它很難被人類抓住。即使在它的後面也很難接近它。它設想到了每一種情況,非常小心,並能快速移動。那麼,它是怎麼做到的呢?
昆蟲學家研究發現,蒼蠅的後翅退化成一對平衡棒。當它飛行時,平衡棒以一定的頻率進行機械振動,可以調節翅膀的運動方向,是保持蒼蠅身體平衡導航儀。科學家據此原理研製成一代新型導航儀——振動陀螺儀,大在改進了飛機的飛行性能,可使飛機自動停止危險的滾翻飛行,在機體強烈傾斜時還能自動恢復平衡,即使是飛機在最復雜的急轉彎時也萬無一失。蒼蠅的復眼包含4000個可獨立成像的單眼,能看清幾乎360度范圍內的物體。在蠅眼的啟示下,人們製成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高解析度照片的蠅眼照像機,在軍事、醫學、航空、航天上被廣泛應用。蒼蠅的嗅覺特別靈敏並能對數十種氣味進行快速分析且可立即作出反應。科學家根據蒼蠅嗅覺器官的結構,把各種化學反應轉變成電脈沖的方式,製成了十分靈敏的小型氣體分析儀,目前已廣泛應用於宇宙飛船、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分,使科研、生產的安全系數更為准確、可靠。

蜂類
蜂巢由一個個排列整齊的六稜柱形小蜂房組成,每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成,這些結構與近代數學家精確計算出來的——菱形鈍角109○28』,銳角70○32』完全相同,是最節省材料的結構,且容量大、極堅固,令許多專家贊嘆不止。人們仿其構造用各種材料製成蜂巢式夾層結構板,強度大、重量輕、不易傳導聲和熱,是建築及製造太空梭、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。蜜蜂復眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太陽准確定位。科學家據此原理研製成功了偏振光導航儀,被廣泛用於航海事業中。

蒼蠅、螢火蟲、電魚、水母,見下詳述。
第五個:章魚的吸盤~

仿生學是一門模仿生物的特殊本領,利用生物的結構和功能原理來研製機械或各種新技術的科學。據傳說,我國古代著名工匠魯班,上山伐樹時,被絲矛草割破了手。他覺得奇怪,一棵小草怎麼會這樣厲害?經過仔細觀察,他發現絲茅草葉子的邊緣長著許多鋒利的細齒。於是魯班發明了木工用的鋸子。據推測,古代木船的發明,是從魚類的游泳得到了啟示。在發明飛機的過程中,人們也從蟲、鳥的飛行中學到了許多有用的知識。

現在,科學家們正帶著定向、導航、探測、能量轉換、信息處理、生物合成、結構力學和流體力學等眾多的科學難題,到生物界中去尋找啟示和答案。

蒼蠅與宇宙飛船

令人討厭的蒼蠅,與宏偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯系起來了。

蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭污穢的地方,都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅並沒有「鼻子」,它靠什麼來充當嗅覺的呢? 原來,蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。

每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入「鼻孔」,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖,送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質。因此,蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀。

仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅。就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引導出來的神經電信號經電子線路放大後,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的信號,便能發出警報。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。

這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體。利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。

從螢火蟲到人工冷光

自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼。那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。

在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」。

在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高。因此,生物光是一種人類理想的光。

科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程。

早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化。近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈。由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。

電魚與伏特電池

自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500餘種 。人們將這些能放電的魚,統稱為「電魚」。

各種電魚放電的本領各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏;非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物。

電魚放電的奧秘究竟在哪裡?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。電鰻的發電器呈棱形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中;電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了。

電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣。19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏打電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。

水母的順風耳

「燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴。」生物的行為與天氣的變化有一定關系。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海,就預示著風暴即將來臨。

水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預測風暴的本能,每當風暴來臨前,它就游向大海避難去了。

原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波 (頻率為每秒8—13次),總是風暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到,小小的水母卻很敏感。仿生學家發現,水母的耳朵的共振腔里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石,當風暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時,聽石就剌激球壁上的神經感受器,於是水母就聽到了正在來臨的風暴的隆隆聲。

仿生學家仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當接受到風暴的次聲波時,可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉,它所指的方向,就是風暴前進的方向;指示器上的讀數即可告知風暴的強度。這種預測儀能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要幫助

㈨ 關於鯨魚的資料

須鯨和齒鯨。古人在給它起名字時,連鯨字本身也有一個魚字偏旁,若和鮐魚、鮁魚等魚名寫在一起,就更讓人「難識廬山真面目」。不僅漢字如此,國外也有類似之處,如德語把鯨叫巨大的魚(Walfisch)。一直到16~17世紀的一些自然科學書籍上,都是把鯨當魚看待,和魚放在一起記載的。其實,鯨雖然外表像魚,但並不是魚,而是一類哺乳動物,這與蝙蝠像鳥但並不是鳥,也是一類真正的哺乳動物的情況相似。鯨和魚不同,它是胎生的,一般都是每胎產一仔,兩年一胎。幼仔靠母體的乳汁哺育長大;而魚是卵生的,一次產卵可以成千上萬,幼魚一經孵化出來,就能獨立生活,沒有哺乳現象。鯨的體溫是恆定的,平均為35.5℃,無論在冷水域或熱帶海區都維持這一體溫;而魚是變溫動物,體溫隨環境溫度的變化而變化。鯨用肺呼吸,需經常浮出水面換氣。魚則是用鰓攝取溶解於水中的氧氣,可一直呆在水下。鯨和魚在外形上的相似,是由於它們長期共處於一個相同的生活環境中而形成的,是一種「趨同現象」。鯨雖然屬於哺乳動物,但卻終生沐浴於大海,完全適應於海中生活。不管是南極附近海域或北冰洋,也不管是赤道水域或沿岸海區,都可以是它們的活動疆域,都有它們的蹤影。盡管茫茫海洋,浩瀚無垠,但它們既能捕到食物,又能找到同伴。它們是海洋里最優秀的游泳能手之一,在風平浪靜時,它們固然可以悠悠盪游,波濤洶涌時,也仍然猶如閑庭信步。它們可以躍出水面「眺望」冉冉升起的紅日,也可以遨遊千米水底,去探察深海的奧妙,載沉載浮,出沒自如。海中「巨獸」鯨的拉丁學名是由希臘語中的「海怪」一詞衍生的,由此可見古人對這類棲息在海洋中的龐然大物所具有的敬畏之情。其實,鯨的體形差異很大,小型的體長1米左右,最大則可達25米左右;最重的可達170噸左右,最輕2000公斤左右。外形特徵它們中的大部分種類生活在海洋中,僅有少數種類棲息在淡水環境中,體形同魚類十分相似,體形均呈流線型,適於游泳,所以俗稱為鯨魚,但這種相似只不過是生物演化上的一種趨同現象。因為鯨類動物具有胎生、哺乳、恆溫和用肺呼吸等特點,與魚類完全不同,因此屬於哺乳動物。鯨魚一分鍾的心跳一般9~10次
其他種類鐮鰭海豚、鐮鰭斑紋海豚、短吻海豚。吻突很短,但與額部界線清楚。背鰭高大醒目,呈鐮狀後曲,基部幅廣。體背部黑色或黑灰色,腹部白色,頭前部和上頜黑色,下頜僅吻端黑色,其餘白色。體側眼後達腹側 為白色或灰白色,沿背路基下側至尾基的體側為從白色帶,口角至鰭櫛前基。並越過路肢後基全肛門間有一黑帶。背鰭前部1/3為黑色,後半部全為灰白色。鰭肢同樣前緣部黑色,後緣部灰色。尾鰭上下方皆為黑色或黑灰色。體色變異較大。上下須每側有齒23~36枚。成體體長可達2.5米,雄性稍大於雌性,體重可達180公斤。多成數十頭至數百頭的大群,攝食時分成小群,休息或移動時又匯集成大群。性活潑,游泳速度快,常躍出水面。體長1.8米左右。
食餌主要為小型集群性魚類和烏賊。
我國東海、南海均有分布。鯨是海獸中的重要成員,體形像魚,俗稱鯨魚。鯨的種類很多,全世界有80餘種,我國海域有30多種。一般都將它們分為兩類。一類口中有須無齒,稱須鯨,共11種;另一類口中有齒無須,叫齒鯨,共70多種。鯨的體長從1米到30多米不等。
共同特點鯨類動物的共同特點是體溫恆定,大約為35.4℃左右。皮膚裸出,沒有體毛,僅尾部具有少許剛毛,沒有汗腺和皮脂腺。皮下的脂肪很厚,可以保持體溫並且減輕身體在水中的比重。頭骨發達,但腦顱部小,顏面部大,前額骨和上頜骨顯著延長,形成很長的吻部。頸部不明顯,頸椎有癒合現象,頭與軀干直接連接。前肢呈鰭狀,趾不分開,沒有爪,肘和腕的關節不能靈活運動,適於在水中游泳。後肢退化,但尚有骨盆和股骨的殘跡,呈殘存的骨片。尾巴退化成鰭,末端的皮膚左右向水平方向擴展,形成一對大的尾葉,但並不是由骨骼支持的,脊椎骨在狹長的尾幹部逐漸變細,最後在進入尾鰭之前消失。尾鰭和魚類不同,可作上下擺動,是游泳的主要器官。有些種類還具有背鰭,用來平衡身體。它們的骨骼具有海棉狀組織,體腔內有較多的脂肪,可以增大身體的體積,減輕身體的比重,以增大浮力。 它們的眼睛都很小,沒有淚腺和瞬膜,視力較差。沒有外耳殼,外耳道也很細,但聽覺卻十分靈敏,而且能感受超聲波,靠回聲定位來尋找食物、聯系同伴或逃避敵害。外鼻孔有1~2個,位於頭頂,俗稱噴氣孔,一般鼻孔位置越靠後者進化程度越高。用肺呼吸,左右各有一葉肺,其中有許多毛細血管,富有彈性,能有助於氧的流通,適應在水面上進行的氣體交換,每隔一段時間需要浮出水面來進行換氣,也能潛水較長時間。肋骨有10~20對。胃分為4個室。腎臟大多為瘤狀。雄獸的睾丸位於腹腔內。雌獸在水中產仔和哺乳,子宮為雙角形,有一對乳房,位於生殖裂兩側的乳溝內,有細長的乳頭,乳汁中含有豐富的鈣、磷和大量的脂肪。幼仔在胚胎期間都具有牙齒,但須鯨類的牙齒到出生的時候則被須所取代,齒鯨類的牙齒則將終生保留。鯨是群集動物,它們通常成群結隊的在海里生活,可是當鯨呼吸時,就需要游到水面上來,這時鯨是利用頭上的噴水孔來呼吸,呼氣時,空氣中的濕氣會凝結而形成我們所熟悉的噴泉狀。專家們甚至可以從水噴出的高度、寬度及角度,來辨識鯨的種類。鯨的種類很多,大致分成齒鯨和須鯨兩大類。鯨的表皮下有著極厚的脂肪層,那就是俗稱的鯨油,它可以使鯨體保持溫暖,而且也能貯存能量以供應不時之需。由於鯨體內擁有許多特殊的構造,使它能夠長時間的在水中屏住呼吸、減慢心跳速度,因此當它沉到海底,總要經過一段長時間後,才會再浮出水面。除了具有貯存氧氣的構造外,當身體某個部位需要大量的血液供應時,體內還會有集中供應的特殊機能。鯨的特點鯨類動物的共同特點是體溫恆定,大約為35.4℃左右。皮膚裸出,沒有體毛,僅吻部具有少許剛毛,沒有汗腺和皮脂腺。皮下的脂肪很厚,可以保持體溫並且減輕身體在水中的比重。頭骨發達,但腦顱部小,顏面部大,前額骨和上頜骨顯著延長,形成很長的吻部。頸部不明顯,頸椎有癒合現象,頭與軀干直接連接。前肢呈鰭狀,趾不分開,沒有爪,肘和腕的關節不能靈活運動,適於在水中游泳。後肢退化,但尚有骨盆和股骨的殘跡,呈殘存的骨片。尾巴退化成鰭,末端的皮膚左右向水平方向擴展,形成一對大的尾葉,但並不是由骨骼支持的,脊椎骨在狹長的尾幹部逐漸變細,最後在進入尾鰭之前消失。尾鰭和魚類不同,可作上下擺動,是游泳的主要器官。有些種類還具有背鰭,用來平衡身體。它們的骨骼具有海綿狀組織,體腔內有較多的脂肪,可以增大身體的體積,減輕身體的比重,增大浮力。它們的眼睛都很小,沒有淚腺和瞬膜,視力較差。沒有外耳殼,外耳道也很細,但聽覺卻十分靈敏,而且能感受超聲波,靠回聲定位來尋找食物、聯系同伴或逃避敵害。外鼻孔有1~2個,位於頭頂,俗稱噴氣孔,一般鼻孔位置越靠後者進化程度越高。用肺呼吸,左右各有一葉肺,其中有許多毛細血管,富有彈性,能有助於氧的流通,適應在水面上進行的氣體交換,每隔一段時間需要浮出水面來進行換氣,也能潛水較長時間。肋骨有10~20對。胃分為4個室。腎臟大多為瘤狀。雄獸的睾丸位於腹腔內。雌獸在水中產仔和哺乳,子宮為雙角形,有一對乳房,位於生殖裂兩側的乳溝內,有細長的乳頭,乳汁中含有豐富的鈣、磷和大量的脂肪。幼仔在胚胎期間都具有牙齒,但須鯨類的牙齒到出生的時候 則被須所取代,齒鯨類的牙齒則終生保留。鯨類是一種生活在水中的哺乳動物,他具有和陸上哺乳動物相同的生理特徵,例如用肺呼吸、胎生等,更具備了一些為適應水生環境所演化出的特殊生理構造。鯨在分類「屬於動物界(kingdom Animel)、脊索動物門(phylum Chordata)、哺乳綱(class Mammrha)、鯨目(orderCetacea)。一隻鯨一分鍾心跳只有九下,因為鯨類是一種生活在水中的哺乳動物,它具有和陸上哺乳動物相同的生理特徵,也是用肺呼吸,它能夠長時間的在水中屏住呼吸、減慢心跳速度。所以才能長時間潛伏在水中。鯨目之下又區分為兩個亞目,分別是須鯨亞 目(suborderMysticeti,blaleenwhales)和齒鯨亞目(suborderOdo-ntoceti,toothedwhales) 。這兩大類的分群,再學術上主要是依據它們攝食方式之不同而定,須鯨亞目主要的形態特徵:是沒有牙齒,但是有具大的鯨須,可用來篩選浮游生物.所以為濾食性。齒鯨亞目的主要特徵:為有牙齒,掠食性,其牙齒的數目與排列方式受到食性的影向會有不同,全世界現存有13科約1種。

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