|
但 含羞草 這 類 植物 沒有 肌肉 , 為什麼 它們 會 動 呢 ? 葉子 根部 的 「 葉枕 」 內 含有 水分 , 是 葉子 會 動 的 主要 原因 。 一旦 葉子 遭受到 觸碰 , 「 被 觸碰 」 的 訊息 便 以 電子 訊號 的 形式 傳至 葉枕 , 此時 葉枕 內含 的 水分 會 往 上 移動 , 葉枕 上方 吸飽 水 而 膨脹 , 下方 則 因為 水分 流失 而 萎縮 , 導致 葉枕 前端 部位 往下垂 。 若是 刺激 較 弱 ( 碰觸 力道 較 小 ) , 訊息 只 傳遞到 小 葉枕 , 葉子 只 會 合起 , 不會 下垂 。 遇到 強光 照射 或 強風 吹拂 , 含羞草 的 葉子 也 會 閉合 下垂 。 強光 會 使 葉子 受損 , 莖部 斷裂 , 這 是 為 了 保護 自己 而 有 的 反應 。 含羞草 靠 水 的 力量 彎曲 葉柄 , 目前 已經 有 廠商 應用 這 項 生理 機制 研發出 新式 內視鏡 的 樣品 。 內視鏡 是 一 種 醫療 器材 , 在 一 條 細 管子 前面 設置 攝影機 , 從 嘴巴 或 鼻子 進入 人體 , 檢查 胃部 等 身體 器官 的 狀況 。 會 鞠躬 的 植物 — __UNDEF__ 含羞草 __UNDEF__ 葉枕 __UNDEF__ 平時 各 部位 的 水量 都 一樣 , 感覺 十分 飽滿 。 人類 鞠躬 的 __UNDEF__ 姿勢 __UNDEF__ 借鏡 含羞草 的 生理 機制 __UNDEF__ 研發出 利用 水 彎曲 的 內視鏡 __UNDEF__ 觸摸 __UNDEF__ 刺激 __UNDEF__ 水分 移動 導致 膨脹 __UNDEF__ 水分 流失 導致 收縮 __UNDEF__ 葉子 和 葉柄 往 下垂 __UNDEF__ 為什麼 __UNDEF__ 沒有 肌肉 卻 會 動 ? 副葉 枕 __UNDEF__ 主葉 枕 __UNDEF__ 葉子 閉合 的 機制 __UNDEF__ 是 蚱蜢 嗎 ? 趕快 把 葉子 收起來 , 避免 被 吃掉 ! 鞠躬 的 姿勢 __UNDEF__ 小葉枕 __UNDEF__ 受到 含羞草 啟發 的 內視鏡 在 設置 攝影機 的 前端 , 使用 具有 伸縮性 且 容易 彎曲 的 膜 , 就 能 靠 水 的 力量 使 前端 彎曲 。 攝影機 還 能 自由 轉動 , 方便 醫生 檢查 病患 狀況 。 含羞草 不 像 動物 有 腦部 或 神經 , 卻 能 讓 葉子 依序 閉合 , 閉合 後 還 能 恢復 原狀 , 完成 極為 複雜 的 動作 。 若 能 進一步 了解 含羞草 會 動 的 祕密 , 就 能 應用 在 對 機械 下達 命令 的 機制 上 , 或是 製作出 無須 電力 也 能 使用 的 裝置 。 小知識 __UNDEF__ 還 有 許多 會 動 的 植物 __UNDEF__ 知名 的 「 食 蟲 動物 」 捕蠅草 也 是 會 動 的 植物 之 一 。 捕蠅草 生長 在 土壤 貧瘠 的 地方 , 靠 捕食 昆蟲 補充 營養 。 對折 的 葉子 內側 有 細毛 , 當 昆蟲 碰觸 細毛 兩 次 , 葉子 就 會 閉合 。 由於 這 個 緣故 , 遇到 下雨 或 異物 不 小心 碰到 , 不會 讓 葉子 閉合 。 昆蟲 碰觸 細毛 的 時機 也 很 重要 , 第一 次 碰觸 之後 , 如果 沒有 在 三十 秒 之內 碰 第二 次 , 葉子 便 不會 閉合 。 換句話說 , 捕蠅草 的 葉子 被 碰觸 之後 會 記住 三十 秒 。 捕蠅草 是 靠 提高 葉子 內含 的 化學 物質 濃度 來 記憶 的 。 若 能 詳細 了解 碰觸 次數 的 記憶 機制 , 或許 也 能 應用 在 醫療 需求 上 。 讓 管子 彎曲 吧 ! 水 __UNDEF__ 內視鏡 __UNDEF__ 利用 含羞草 的 特性 開發出 可 彎曲 的 內視鏡 。 第一 次 刺激 __UNDEF__ 30 秒 內 發生 __UNDEF__ 第二 次 刺激 __UNDEF__ 不 用 電 也 會 動 ! 第二 次 ! 有 蟲 ! 咬住 30 秒 之內 __UNDEF__ 沒有 新 的 刺激 __UNDEF__ 葉子 就 不會 閉合 __UNDEF__ 只要 0.5 秒 __UNDEF__ 葉子 就 會 閉合 __UNDEF__ 向 啄木鳥 學習 ! 吸收 衝擊力 的 方法 __UNDEF__ 啄木鳥 一 天 啄 樹幹 的 次數 超過 一萬 次 , 牠 的 頭部 構造 肯定 非常 的 耐 撞擊 。 有 人 因此 想出 各 種 可以 吸收 撞擊 力道 的 產品 。 顧名思義 , 啄木鳥 是 一 種 會 啄 樹木 、 在 樹木 上 開 洞 的 鳥 。 啄木鳥 不只 吃 樹洞 裡 的 蟲 或 樹液 , 也 住 在 樹洞 裡 , 雄 鳥 還 會 利用 啄木 的 聲音 吸引 雌 鳥 。 有 些 種類 的 啄木鳥 多 的 時候 一 天 啄 樹幹 的 次數 超過 一萬 次 。 令 人 驚訝 的 是 , 啄木鳥 啄 樹幹 的 衝擊 力道 , 和 人類 以 時速 二十五 公里 的 速度 用 頭 撞 牆 一樣 。 騎 自行車 的 速度 約為 時速 十二 到 十八 公里 , 換句話說 , 啄木鳥 承受 的 衝擊 力道 是 騎 自行車 撞到 的 四 倍 。 如果 人類 的 頭部 承受 一 次 與 啄木鳥 相同 的 衝擊 力道 , 別 說 是 頭 會不會 痛 , 肯定 會 受 重傷 。 那 為什麼 啄木鳥 一 天 啄 樹幹 超過 一萬 次 , 承受 如此 強烈 的 衝擊 力道 , 頭 都 不會 痛 呢 ? 原因 有 很多 , 但 最 大 的 原因 在於 啄木鳥 的 頭部 構造 。 ● 大腦 十分 密合 的 收 在 頭蓋骨 裡 : 啄木鳥 的 大腦 與 頭蓋骨 之間 的 縫隙 相當 少 , 可 說 是 十分 密合 , 因此 受到 衝擊 時 大腦 不易 晃動 , 也 不會 受傷 。 ● 舌頭 很 長 , 繞 著 頭蓋骨 一 圈 : 啄木鳥 利用 牠 的 長 舌頭 捕捉 樹木 裡 的 昆蟲 , 而且 長 舌 還 繞 著 頭蓋骨 一 圈 , 像 避震器 一樣 支撐 頭部 。 每 天 啄 樹幹 的 次數 __UNDEF__ 超過 一萬 次 ! 這樣 長時間 持續 啄 木頭 , __UNDEF__ 都 不會 頭痛 嗎 ? 體積 很 小 的 腦 , 堅固 的 頭蓋骨 __UNDEF__ 啄木鳥 的 頭蓋骨 構造 __UNDEF__ 相當於 以 時速 25 km 的 速度 __UNDEF__ 用 頭 撞 牆 的 衝擊 力道 __UNDEF__ 一 部分 為 海綿狀 骨頭 __UNDEF__ 又 硬 又 有 彈性 的 鳥喙 __UNDEF__ ● 有 海綿狀 的 骨頭 : 鳥喙 的 根部 和 頭蓋骨 的 內側 有 海綿狀 骨頭 , 可以 吸收 衝擊 力道 。 人類 以 啄木鳥 的 頭部 構造 為 靈感 , 構思出 可以 避免 頭部 撞傷 的 護具 。 這 項 護具 並非 直接 保護 頭部 的 安全帽 , 而是 放 在 頸部 , 類似 頸圈 的 東西 。 戴上 頸圈 後 可以 稍微 壓迫 頸部 的 血管 , 讓 原本 應該 從 頭部 往 心臟 回流 的 血液 變少 , 使 更多 血液 留在 頭蓋骨 中 。 如此一來 , 大腦 與 頭蓋骨 之間 的 縫隙 就 會 變少 , 大腦 不易 晃動 , 可以 避免 腦震盪 ( 大腦 晃動 導致 暫時 失去 意識 的 症狀 ) 。 這 項 護具 已經 運用 在 美式 足球 這 類 選手 們 互相 撞擊 , 承受 極 大 撞擊 力道 的 運動 項目 。 ● 機車 安全帽 : 模仿 啄木鳥 在 安全帽 內側 加上 海綿 , 進一步 吸收 衝擊 力道 。 ● 登山用 冰鎬 : 模仿 啄木鳥 的 頭部 構造 , 握把 處 的 弧度 有助於 消弭 衝擊 力道 。 今後 若 能 運用 在 削岩機 和 鑽頭 上 , 就 能 減少 操作 者 的 負擔 , 大幅 吸收 操作 機器 時 產生 的 強烈 振動 與 衝擊 力道 。 此外 , 若 能 應用 在 建築物 結構 上 , 就 能 吸收 地震 震度 , 避免 發生 災情 。 還 有 許多 用品 也 模仿 __UNDEF__ 啄木鳥 的 生理 機制 __UNDEF__ 避免 頭部 撞傷 ! 尋求 珍貴 的 一 滴 水 — 在 沙漠 生活 的 智者 們 __UNDEF__ 沙漠 沒有 河 也 沒有 池塘 , 有 些 在 沙漠 生活 的 動物 利用 自己 的 身體 收集 水分 。 若 能 運用 牠們 的 生理 機制 , 人類 將 更 容易 在 沙漠 獲取 水分 。 位於 非洲 南部 的 納米比沙漠 是 一 片 面海 的 沙漠 , 每 天 早上 都 會 有 霧 從 海岸 附近 往 內陸 移動 。 這裡 有 一 種 昆蟲 會 從 霧氣 收集 水滴 , 牠 就 是 沐霧 甲蟲 。 起霧 的 時候 沐霧 甲蟲 會 朝 霧氣 流動 過來 的 方向 倒立 , 使 霧氣 形成 水滴 , 順著 身體 往 下 滑入 嘴 裡 。 據說 沐霧 甲蟲 喝完 水 之後 , 體重 可以 增加 四成 。 沐霧 甲蟲 的 背部 有 好幾 個 大型 突起 , 與 小小 的 凹凸不平 的 凹槽 部分 , 這 是 從 霧氣 收集 水 的 祕密 。 沐霧 甲蟲 背部 的 突起 部分 很 容易 吸附 水氣 ( 親水性 ) , 霧氣 的 水 分子 附著 在 突起 上 , 逐漸 形成 大 水滴 , 等 水滴 大 到 突起 部位 已經 無法 接住 , 就 會 往 下 滴落 , 經由 凹槽 部位 往 嘴巴 流動 。 凹槽 部位 不易 附著 水氣 ( 疏水性 ) , 能夠 順利 導引 水滴 進入 嘴 裡 , 絕對 不會 滴 在 地 上 。 利用 背部 的 突起 捕捉 霧氣 __UNDEF__ 從 霧 收集 水滴 來 喝 的 __UNDEF__ 沐霧 甲蟲 __UNDEF__ 納米比 沙漠 __UNDEF__ 利用 背部 突起 收集 水 的 機制 。 沐霧 甲蟲 __UNDEF__ __UNDEF__ 目前 人類 正在 研究 是否 能 像 沐霧 甲蟲 一樣 , 在 不 用 電 的 狀況 下 從 霧氣 收集 水 , 以 協助 嚴重 缺 水 的 地方 有 足夠 的 水 資源 。 例如 在 儲水槽 上方 架設 像 羽毛球 球拍 的 網子 , 當 霧氣 通過 網子 就 會 附著 在 網子 上 , 逐漸 形成 大 水滴 , 最後 滴落 在 儲水槽 裡 。 為了 提高 集水 效率 , 人類 也 想出 使用 具有 親水性 和 疏水性 的 兩 種 材質 架設 網子 , 使 細微 的 霧氣 水滴 更
|