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以耳“视”物是其高超本领 蝙蝠鼻叶之谜破解

发布时间:2017-12-03 阅读:

  耳朵“视觉”材料是它解决蝙蝠鼻子奥秘的高超能力

  有一个洞穴效应,与声波共鸣 - 耳朵“视觉”的东西是蝙蝠的高超能力。这意味着蝙蝠可以通过听到它发出的回声在黑暗中“看”世界。其实这个能力就是我们所说的“回声定位”或“生物声纳”。但是有些蝙蝠通过鼻道发出声纳,在他们的鼻孔周围有奇怪的结构。这一直困扰着科学家。最近,德国和中国的研究人员发现,许多蝙蝠鼻孔周围的这些惊人复杂的皱纹和凹槽显着帮助他们调整发出的声纳,使他们在黑暗中更“清晰”。百年蝙蝠“鼻子”之谜终于解决了大多数蝙蝠从他们的口中发出声呐,但大约300只蝙蝠从鼻腔发出声呐,包括带有最复杂的声纳蝙蝠的蹄蝠和叶子,这也是两个蝙蝠最奇特的面孔。这些蝙蝠的鼻孔通常具有特别细腻和杂乱的折痕,生动地称为“鼻叶”。鼻子有什么用?长期以来,科学家们一直在推测蝙蝠声纳束的形成可能会影响到梁的近远场特性,但是他们都没有解释得很清楚。来自德国山东大学特聘教授德国计算机物理学家罗尔夫·米勒(Rolf Miller)和他的学生庄桥对鼻上部有蹄的蝙蝠和叶鼻蝠鼻结构进行了详细的研究,结果发现这样的脸部特征蝙蝠提高生物声纳,最终导致声纳向特定的方向扩散,米勒和庄桥在11月24日的“物理评论杂志”上发表了他们的发现,并在此发表了一篇封面文章,蝙蝠鼻叶的历史终于可以理解了。鼻腔褶皱上部的水平皱纹,如洞穴,可以与特定频率的声波共鸣,将鼻叶分成三部分:鼻尖,鼻鞍和马蹄。庄桥博士在接受本报记者采访时详细介绍了鼻叶的基本结构和测试过程。据了解,以米勒为首的队伍以蝙蝠为主要研究对象,通过计算机图像处理和蝙蝠声纳数值模拟的特点。在实验中,他们切割亚洲南部红头蝠的鼻叶,用X射线微CT机筛选鼻叶结构,重建三维计算机模型,并通过计算机模拟分布模拟蝙蝠的声音的声场强度。然后用计算机模拟蝙蝠发出的超声波脉冲如何互补鼻子,计算机模拟结果表明鼻子上部的水平皱纹具有腔的作用,与声波共振米勒把它描述为吹“一排单簧管”,产生深远的共鸣音,蝙蝠的皱纹可以帮助环绕周围环境的低频声波米勒解释说,鼻子帮助蝙蝠制造最好的超声波。他说:“对于蝙蝠来说,健全的能量就像我们的钱,我们的钱是有限的,我们只能决定如何分配资金。”同样,蝙蝠通过鼻子和叶子选择声音频率分布在不同的方向。庄巧告诉记者,当蝙蝠贴飞时,这种鼻子的作用可以增强蝙蝠对地面和食物的检测。米勒推测,蝙蝠的皱纹有助于“看到”周围的低频声波,而其他频率的声波保持不变,所以蝙蝠可以从不同的方向看世界,此外,鼻子的复杂性叶片增加了蝙蝠的超声波束,帮助他们执行更复杂的声纳任务,如复杂环境中的导航,如茂密的森林,同时帮助他们做几件事情,寻找猎物,同时避开障碍物。庄桥说:“这对于人类的实际应用非常有帮助,我们希望我们的研究能够激发和帮助传统的天线技术和设计。米勒认为,这个原则可以用于改善声纳设备,扫描仪和无线通信的天线技术。

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