1. 蝙蝠身上攜帶多種病毒,可否通過研究蝙蝠克服艾滋病、狂犬病等絕症
研究蝙蝠攜帶大量病毒而不致病,來克服人類的艾滋病毒、狂犬病毒是目前我們科研工作正在做的一條思路。
蝙蝠為什麼攜帶大量病毒,而不致病呢?
蝙蝠可以說是地球上最成功的的哺乳動物,首先它的歷史比較長,在地球上存活歷史達到5000多萬年,遠遠超過人類歷史;其次,蝙蝠的種類比較多,目前有上千種蝙蝠,我國境內有大約140種蝙蝠;再次,蝙蝠的壽命比較長,最長可達50年,這在自然界中壽命與動物體型大小相關的規律相反;最後,蝙蝠攜帶大量的病毒,而不致病。綜合這幾點,蝙蝠可以說是最成功的哺乳動物。
人體主要是通過免疫系統來消滅病毒
病毒在蝙蝠體內不致病另一個原因就是蝙蝠的免疫功能比較強大,所以我們在治療新病毒感染時,最常用的手段就是給病人增強免疫力,比如說目前的新冠病毒,對於重症患者往往就是通過給予吸入干擾素,或者注射免疫球蛋白等增強病人免疫力的手段來幫助病人度過危險期。這也可能是從蝙蝠那裡得到的啟發。
綜上,可以知道我們一直在通過研究蝙蝠以及其他各種方法來攻克人類的病毒感染難題。同時,也在從研究中發現各種有效方法應用於臨床。但最終這些都是外部幫手,而戰勝病毒最終靠的還是我們自己,所有保持好身體的健康,才是我們最應該關心的話題。
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2. 科學家是通過怎樣的研究蝙蝠,才研製出了雷達
蝙蝠採用回聲定位的方式來探測目標。它在喉內產生超聲波,通過口或鼻孔發射出來。被物體反射回來的超聲信號,雷達的工作原理和蝙蝠的回聲定位方式相似。
3. 蝙蝠的研究情況
2013年12月15日,《動物學前沿》雜志上發布的一項研究報告表明:蝙蝠可以通過同類所發出聲調變化來判斷它們的情緒狀態。
研究人員對吸血蝠進行觀察,他們訓練這些蝙蝠在樹枝上等待食物。在一些測試中,研究人員通過揚聲器發出「侵略性的信號」,通常防衛樹枝的蝙蝠會從即將來臨的蝙蝠那裡得到並發出這種信號。在其他的實驗中,研究人員發出「緩和的信號」,一般情況下這種信號會由蝙蝠在接近已經有處棲息的蝙蝠時發出,以此尋求分享其空間。研究人員對每隻蝙蝠單獨進行了測試,使用信號錄音是為了確保蝙蝠對所錄音的內容作出反應,而不是對看到其他蝙蝠的視覺線索作出反應。
在所有測試中,科學家每隔20秒發出一個信號,直到蝙蝠開始忽略這個信號,然後他們再發出一個有輕微差異的相同信號,該信號會更加緊迫(有更短、更緊密間隔的音節)或者更加舒緩。新設定的侵略信號總是會使蝙蝠轉向揚聲器,然而新的緩和信號只有在變得更加緊迫的時候才會使蝙蝠作出一定的反應。
蝙蝠未能對弱化的緩和信號作出回應表明:蝙蝠能夠理解所接收信號中帶有情感色彩的內容,這種知覺可能比之前認為的更廣泛地存在於哺乳動物中。 北京房山區霞雲嶺鄉蝙蝠洞生活著3000隻大足鼠耳蝠,這是我國特有的蝙蝠種類,也是截止至2014年亞洲被證實會捕魚的唯一一種蝙蝠。
2011年被聯合國環境規劃署定為「國際蝙蝠年」,以宣傳蝙蝠給生態系統帶來的益處。
1936年,在中國福州的哈佛大學博物館館長艾倫,收到了一隻十分特別的蝙蝠標本:這只小小的野獸,居然長著一雙巨大的爪子,比其它蝙蝠足足大出了一倍,彎曲如鉤、鋒利無比。
艾倫給這種蝙蝠取名叫做「大足鼠耳蝠」,他推測:這是一種罕見的會用雙爪捕魚的奇特蝙蝠。按照動物的進化原則:它們身上的每一個特殊器官,都必然會有獨特的功能與之對應。就像寬大有力的翅膀,對應著強大的飛行能力一樣。
接下來,艾倫便搜尋這種蝙蝠吃魚的直接證據。要想證實蝙蝠有沒有吃魚,最直接的方法就是到它們的腸道和胃中去尋找,看看有沒有留下魚的線索,尤其是魚鱗和魚骨。
標本只有一件,解剖工作必須謹慎進行。當艾倫從蝙蝠體內取出黏糊糊的物質之後,發現腸道內空空盪盪的,找不到有用的線索。而在蝙蝠的胃中的黑色物質,全都是昆蟲的殘肢,連一丁點兒魚的蹤跡都沒有。
70年過去了。科學家在墨西哥西部的一座小島,人們從地面的石縫里,找到了會吃魚的「索諾拉鼠耳蝠」。在南美的北部叢林中,還有另一種類似的會吃魚的蝙蝠「墨西哥兔唇蝠」。這兩種蝙蝠用來捕魚的爪子巨大而又尖利;腳掌很小,腳趾很長;脛骨與普通蝙蝠有著明顯區別,不僅長,而且與翼膜之間的結合點非常高。
2002年,中國科學院動物學博士馬傑,在北京房山區霞雲嶺鄉展開考察研究。馬傑開始從蝙蝠糞便中尋找魚的蹤跡。在實驗室,馬傑將地面採集的糞便樣品置於顯微鏡下,但是僅僅找到了大足鼠耳蝠會吃昆蟲的證據。
一個月後,馬傑再次來到蝙蝠洞捉到覓食歸來的蝙蝠,對取到的糞便樣品分析,觀察到樣品在強烈的燈光下閃閃發光。經過魚類專家鑒定,樣品中發光的正是魚鱗!通過魚鱗的特徵,把魚的種類鑒定出來了。分析的結果表明:大足鼠耳蝠至少吃了三種魚。
食魚蝙蝠由經常在水面捕食昆蟲的蝙蝠進化而來。食魚蝙蝠的祖先在水面追捕昆蟲時,或取食水面漂浮或浮游的昆蟲,這些蝙蝠偶爾也捕獲跳出水面或浮游的小魚。由於小魚較昆蟲有更高的營養,因此它們逐漸傾向捕食小魚。 仿生學(bionics)在具有生命之意的希臘語bion上,加上有工程技術涵義的ics而組成的詞。大約從1960年才開始使用。生物具有的功能迄今比任何人工製造的機械都優越得多,仿生學就是要在工程上實現並有效地應用生物功能的一門學科。例如關於信息接受(感覺功能)、信息傳遞(神經功能)、自動控制系統等,這種生物體的結構與功能在機械設計方面給了很大啟發。可舉出的仿生學例子,如將海豚的體形或皮膚結構(游泳時能使身體表面不產生紊流)應用到潛艇設計原理上。仿生學也被認為是與控制論有密切關系的一門學科,而控制論主要是將生命現象和機械原理加以比較,進行研究和解釋的一門學科。
可以舉個例子:蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它。可是蒼蠅的楫翅(又叫平衡棒)是「天然導航儀」,人們模仿它製成了「振動陀螺儀」。這種儀器應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛。蒼蠅的眼睛是一種「復眼」,由3000多隻小眼組成,人們模仿它製成了「蠅眼透鏡」。「蠅眼透鏡」是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以製成「蠅眼照相機」,一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經用於印刷製版和大量復制電子計算機的微小電路,大大提高了工效和質量。「蠅眼透鏡」是一種新型光學元件,它的用途很多。
自然界形形色色的生物,都有著怎樣的奇異本領?它們的種種本領,給了人類哪些啟發?模仿這些本領,人類又可以造出什麼樣的機器?這里要介紹的一門新興科學——仿生學。
仿生學是指模仿生物建造技術裝置的科學,它是在本世紀中期才出現的一門新的邊緣科學。仿生學研究生物體的結構、功能和工作原理,並將這些原理移植於工程技術之中,發明性能優越的儀器、裝置和機器,創造新技術。從仿生學的誕生、發展,短短幾十年的時間內,它的研究成果已經非常可觀。仿生學的問世開辟了獨特的技術發展道路,也就是向生物界索取藍圖的道路,它大大開闊了人們的眼界,顯示了極強的生命力。
蝙蝠在水平地面上是無法起飛的,一定要有一點高低落差。蝙蝠的導航能力絕不僅限於回聲定位,它體內具有磁性「指南針」導航功能,可依據地球磁場從數千英里外准確返回棲息地。而此前,眾所周知,蝙蝠是著名的「夜行俠」,雖然它的視力非常差,但其擁有超常的回聲定位方法,仍可在黑暗中導航覓食。
美國新澤西州普林斯頓大學生物學家理查德·霍蘭德和同事們研究發現,當蝙蝠處於人造磁場環境中,會干擾蝙蝠原來正確的航向,使蝙蝠「誤入歧途」。該研究是科學家首次揭示蝙蝠具有磁性導航能力,有助於進一步增進科學家對蝙蝠導航飛行的認知。
擅長夜晚飛行的蝙蝠擁有獨特的回聲定位,通過發出高音頻聲音並能根據回聲判斷物體的方位及距離,這種能力可幫助蝙蝠准確判斷獵物所在位置,並有效地繞開樹、建築物等。依據這一理論,蝙蝠的回聲定位功能在近距離飛行中可以游刃有餘,但對於遠距離飛行而言,視力非常差的蝙蝠似乎無計可施了。
霍蘭德的這項研究推翻了這種錯誤觀點,他指出蝙蝠具有磁性感官能力,在飛行數千英里之遠仍能准確判斷方向,蝙蝠的這種能力與某些鳥類有相同之處,除依據磁場,它們還都使用日落作為方向標識器。這將有助於調整動物體內的「指南針」,並有效地區分磁場北向和真實北向之間的差別。霍蘭德說,「通過這項研究進一步增強了我們對蝙蝠深入研究的興趣,原本我們認為蝙蝠只有最遠飛行幾英里,但實際看來,它們與候鳥具有相同之處,可以飛行至數千英里。」
在研究實驗中,霍蘭德帶領研究小組在大褐蝙蝠身體上裝配了微型無線電發射器,然後從它們棲息地向北12英里處釋放,在蝙蝠返回棲息地的過程中,研究小組通過小型飛機在蝙蝠上空進行監控。一些未受人造磁場干擾的蝙蝠基於日落磁場識別能力向南飛行,很輕易地就找到了自己的老家。
然而在此之前,研究小組釋放了兩組蝙蝠,分別處於地球磁場北極順時針90°和逆時針90°的人造磁場環境中。處於逆時針90°磁場飛行的蝙蝠一直向西飛行;另一組受順時針90°磁場的干擾,卻一直向東飛行,但這些差點迷失方向的蝙蝠通過日落作為方向標識器,最終意識到飛行方向錯誤,改變飛行方向順利地返回棲息地。
科學家們已知道自然界的動物主要分為兩種類型磁性感官定位:一種是簡單的「指南針」感官功能,這是基於體內磁鐵礦顆粒與外界環境發生的反應;另一種則是某些鳥類能根據處於地球磁場不同位置所「看到」的磁場光強度,來准確判斷飛行方向。
4. 蝙蝠是用什麼方法來探路的
對,是用眼睛和耳朵配合起來探路的 清朗的夜空出現兩個亮點,越來越近,才看清楚是一紅一綠的兩盞燈。接著傳來了隆隆聲,這是一架飛機在夜航。 ,一百多年前,科學家做了一次試驗。在一間屋子裡橫七豎八地拉了許多繩子,繩子上系著許多鈴鐺。他們把蝙蝠的眼睛蒙上,讓它在屋子裡飛。蝙蝠飛了幾個鍾頭,鈴鐺一個也沒響,那麼多的繩子,它一根也沒碰著。科學家又做了兩次試驗: 一次把蝙蝠的耳朵塞上,一次把蝙蝠的嘴封住,讓它在屋子裡飛。蝙蝠就像沒頭蒼蠅似的到處亂撞,掛在繩子上的鈴鐺響個不停。三次不同的試驗證明,蝙蝠夜裡飛行,靠的不是眼睛,它是用嘴和耳朵配合起來探路的。科學家經過反復研究,終於揭開了蝙蝠能在夜裡飛行的秘密。它一邊飛,一邊從嘴裡發出一種聲音。這種聲音叫做超聲波,人的耳朵是聽不見的,蝙蝠的耳朵卻能聽見。超聲波像波浪一樣向前推進,遇到障礙物就反射回來,傳到蝙蝠的耳朵里,蝙蝠就立刻改變飛行的方向。科學家模仿蝙蝠探路的方法,給飛機裝上了雷達。雷達通過天線發出無線電波,無線電波遇到障礙物就反射回來,顯示在熒光屏上。
5. 人類利用蝙蝠發明了什麼
發明了雷達,探路儀
以昆蟲為食的蝙蝠在不同程度上都有回聲定位系統,因此有「活雷達」之稱。藉助這一系統,它們能在完全黑暗的環境中飛行和捕捉食物,在大量干擾下運用回聲定位,發出波信號而不影響正常的呼吸。
拓展資料
蝙蝠是翼手目動物,翼手目是動物中僅次於嚙齒目動物的第二大類群,是唯一一類演化出真正有飛翔能力的哺乳動物,現生物種類共有19科185屬961種,除極地和大洋中的一些島嶼外,分布遍於全世界,在熱帶和亞熱帶蝙蝠最多。大部分蝙蝠都是白天休息,夜間覓食。
小蝙蝠亞目即通常所說的蝙蝠,我國有6科,26屬,110種。蝙蝠大多數為食蟲性及肉食性,主要利用超聲波回聲定位信號搜尋食物 , 探測距離,確定目標,迴避障礙和逃避敵害等 。 蝙蝠是真正會飛的獸類,這種進化上的優勢使它們利用了獸類中一個全新的未被利用的生態位。
6. 蝙蝠夜裡飛行的秘密科學家試驗方法有哪三種
蝙蝠夜裡飛行的秘密科學家試驗方法
1、蒙上蝙蝠的眼睛。
2、堵住蝙蝠的鼻子。
3、堵住蝙蝠的耳朵。
科學家經過反復研究,終於揭開了蝙蝠能在夜裡飛行的秘密。它一邊飛,一邊從嘴裡發出一種聲音。這種聲音叫做超聲波,人的耳朵是聽不見的,蝙蝠的耳朵卻能聽見。超聲波像波浪一樣向前推進,遇到障礙物就反射回來,傳到蝙蝠的耳朵里,蝙蝠就立刻改變飛行的方向。
7. 科學家是如何利用蝙蝠探路的方法設計雷達的
科學家從蝙蝠在黑夜飛行能巧妙避開障礙物這一現象開始思考,經過反復試驗,發現蝙蝠是利用超聲波用嘴巴和耳朵配合起來探路的,最後根據這一原理發明了雷達。
為了揭開蝙蝠夜裡安全飛行的秘密,科學家進行了三次試驗。第一次將蝙蝠的眼睛蒙上,它在屋子裡飛行沒有碰著鈴鐺;
第二、三次分別塞上蝙蝠的耳朵,封住蝙蝠的嘴,它在屋子裡飛行將鈴鐺撞得響個不停。三次試驗證明,蝙蝠夜裡安全飛行靠的不是眼睛,是靠嘴巴和耳朵利用超聲波配合起來探路的。
(7)蝙蝠研究方法擴展閱讀
說到雷達的發明,有一個不得不提的關鍵人物——英國物理學家沃森·瓦特。1915年,瓦特進入空軍氣象部門工作。考慮到飛機的飛行受到雷電天氣的影響,瓦特認為,雷電會讓空氣分離從而發出電磁波,如果能探測到這些電磁波信號,就可以知道雷電的區域。
他提出了「沃森·瓦特測向體制」,採用陰極射線管顯示無線電信號,成功解決了對電磁信號進行定位和可視化的難題。在此研究過程中,瓦特還發現了微波磁控管的熱效應,後人根據這個原理發明了微波爐。1933年瓦特成為英國國家物理實驗所無線電研究室的主任。
8. 蝙蝠是怎樣探路的
蝙蝠是用波來判斷前方是否有障礙物,用此改變飛行道路。
飛行特徵:
蝙蝠類是真正能夠飛翔的獸類,非常善於飛行,它們雖然沒有鳥類那樣的羽毛和翅膀,飛行本領也比鳥類差得多,起飛時需要依靠滑翔,一旦跌落地面後就難以再飛起來。飛行時把後腿向後伸,起著平衡的作用。其前肢十分發達,上臂、前臂、掌骨、指骨都特別長,並由它一層薄而多毛的,從指骨末端至肱骨、體側、後肢及尾巴之間的柔軟而堅韌的皮膜,形成蝙蝠獨特的飛行器官—翼手。
蝙蝠是用波來判斷前方是否有障礙物,用此來改變飛行道路。從前很多人說蝙蝠視力差,其實是一個天大的誤區。已經有不少科學家指出,蝙蝠視力不差,不同種類的蝙蝠視力各有不同,蝙蝠使用超聲波,與它們的視力沒有必然聯系。
(8)蝙蝠研究方法擴展閱讀
生理特徵:
蝙蝠是唯一一類演化出真正有飛翔能力的哺乳動物,有900多種。它們中的多數還具有敏銳的聽覺定向(或回聲定位)系統。蝙蝠的體型大小差異極大。最大的吸血狐蝠翼展達1.5米,而基蒂氏豬鼻蝙蝠的翼展僅有15厘米。蝙蝠的顏色、皮毛質地及臉相也千差萬別。蝙蝠的翼是進化過程中由前肢演化而來。除拇指外,前肢各指極度伸長,有一片飛膜從前臂、上臂向下與體側相連直至下肢的踝部。
多數蝙蝠於兩腿之間亦有一片兩層的膜,由深色裸露的皮膚構成。蝙蝠的吻部似嚙齒類或狐狸。外耳向前突出,通常非常大,且活動靈活。許多蝙蝠也有鼻葉,由皮膚和結締組織構成,圍繞著鼻孔或在鼻孔上方拍動。據認為鼻葉影響發聲及回聲定位。蝙蝠的脖子短,胸及肩部寬大,胸肌發達,而髖及腿部細長。除翼膜外,蝙蝠全身有毛,背部呈濃淡不同的灰色、棕黃色、褐色或黑色,而腹側色調較淺。
耳發育正常,雙耳一般分離,只有少數種類在額前相聯。具發達的耳屏,其末端尖細或鈍圓。吻部無衍生物。第二指具發育正常的掌骨及一短小的指骨;第三指具三指節、末端一節除其基部外,為軟骨性。股間膜完善,尾完全包括在膜內,或僅末端微游離。頭骨無眶後突。
9. 科學家怎樣反復研究 終於揭開了蝙蝠能在夜裡飛行的秘密
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科學家經過反復研究,終於揭開了蝙蝠能在夜裡飛行的秘密。它一邊飛,一邊從嘴裡發出一種聲音。這種聲音叫做超聲波,人的耳朵是聽不見的,蝙蝠的耳朵卻能聽見。超聲波像波浪一樣向前推進,遇到障礙物就反射回來,傳到蝙蝠的耳朵里,蝙蝠就立刻改變飛行的方向。
科學家模仿蝙蝠探路的方法,給飛機裝上了雷達。雷達通過天線發出無線電波,無線電波遇到障礙物就反射回來,顯示在熒光屏上。駕駛員從雷達的熒光屏上,能夠看清楚前方有沒有障礙物,所以飛機在夜裡飛行也十分安全。
10. 蝙蝠察覺環境的方法
通過回聲定位。
蝙蝠分辨聲音的本領很高,耳內具有生物波定位的結構。蝙蝠是唯一能真正飛行的哺乳動物,非常適合在黑暗中生活,它的眼睛幾乎不起作用,通過發射生物波並根據其反射的迴音辨別物體。飛行的時候由口和鼻發出一種人類聽不到的生物波,遇到昆蟲後會反彈回來。蝙蝠用耳朵接收後,就會知道獵物的具體位置,從而前往捕捉。它能聽到的聲音頻率可達300千赫/秒,而人類的一般在14千赫/秒以下。