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海洋“超級(jí)傳感器”:海牛能感知納米級(jí)別的細(xì)微移動(dòng)
來(lái)源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2013/6/5

  北京時(shí)間6月4日消息,新科學(xué)家報(bào)道,較大的動(dòng)物,包括人類(lèi),都非常笨拙、動(dòng)作遲緩和喧鬧。托爾金在描述霍比特人“面對(duì)大型笨拙的動(dòng)物,正如你和我等人類(lèi),發(fā)出像大象一樣巨大的噪聲時(shí),往往在一英里以外就能聽(tīng)到,從而唯恐躲避不及”時(shí),這樣總結(jié)說(shuō)道。

  我們這種巨型動(dòng)物往往容易忽略身邊的小事物,但笨重的佛羅里達(dá)海牛則是這一規(guī)律的特例。盡管它比普通的人類(lèi)體型要大得多,但它能夠檢測(cè)移動(dòng)物體產(chǎn)生的微小水流,即便這些微小水流是納米級(jí)別的。

  初一咋看,海牛并不是那種熟練或者優(yōu)雅的生物。它因喜歡吃水下海草而得名,雖然它們的外觀(guān)更像過(guò)于臃腫的海豹。身長(zhǎng)3米左右的佛羅里達(dá)海牛生活在美國(guó)南部海岸、大西洋水域和墨西哥灣。它們被國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟列為瀕危物種:目前只有不到2500頭野生成年物種。由于棲息地的變化以及可能撞上船只的風(fēng)險(xiǎn),該物種仍面臨進(jìn)一步銳減的威脅。

  它們無(wú)法生活在溫度低于20攝氏度的環(huán)境,因此往往生存在紅樹(shù)林和海草的黑暗淺水水域,在寒冷的冬季它們傾向于朝南部或者上游區(qū)域遷移。

  靈巧的遷移者

  對(duì)于研究海牛的生物學(xué)家來(lái)說(shuō),它們的移動(dòng)給科學(xué)家?guī)?lái)了某種難題。對(duì)于這樣一個(gè)笨重的生物來(lái)說(shuō),它們非常擅長(zhǎng)于在充滿(mǎn)障礙物,例如倒伏樹(shù)木的渾水里導(dǎo)航。“我們并不明白它們是如何遷移的,或者它們是如何做到如此嫻熟的,”美國(guó)佛羅里達(dá)州薩拉索塔莫特海洋實(shí)驗(yàn)室和水族館的喬伊·加斯帕德( Joe Gaspard)這樣說(shuō)道。“它們的速度短暫爆發(fā)能夠高達(dá)30千米每小時(shí),且完全不影響導(dǎo)航前進(jìn)。”

  更讓人困惑不解的是,它們的視覺(jué)非常差,與淡水豚有所不同,它們并不具備電感覺(jué)或者回聲定位能力幫助它們確定方位。因此加斯帕德懷疑海牛或可能有非常敏銳的觸感。

  因此,加斯帕德對(duì)兩頭海牛,巴菲特和休,進(jìn)行了測(cè)試。自1996年它們的父母在一次有毒赤潮中被解救出來(lái)后,兩者就一直生活在圈養(yǎng)狀態(tài)。加斯帕德訓(xùn)練它們接近水中桿上懸掛的6厘米寬的球體并讓球緩慢的振動(dòng)。如果海牛能夠感知這種振動(dòng),它們就用自己的鼻口接觸一塊滑板,這樣就能獲得一塊最喜歡的食物——蘋(píng)果、胡蘿卜、甜菜和猴子餅干的獎(jiǎng)勵(lì)。

  加斯帕德發(fā)現(xiàn)海牛能夠感知的運(yùn)動(dòng)非常微小,甚至達(dá)到納米級(jí)別。休比巴菲特更加敏感,能夠檢測(cè)到0.9納米的移動(dòng)。

  超級(jí)傳感器

  結(jié)果發(fā)現(xiàn),海牛的毛發(fā),非常類(lèi)似于觸須,將它們變成超級(jí)傳感器。當(dāng)加斯帕德將網(wǎng)覆蓋在海牛身上,它們的敏感度大幅度降低。“這種觸覺(jué)很可能是它們的主要感官系統(tǒng),” 加斯帕德說(shuō)道。“這在哺乳類(lèi)動(dòng)物世界里非常獨(dú)特。”

  不幸的是,海牛靈敏的觸感并不能幫助它們逃離面對(duì)的最大威脅之一:船只。加斯帕德認(rèn)為它們敏感的毛發(fā)能夠感知幾米范圍以?xún)?nèi)的物體,因此當(dāng)它們能夠感知到一艘加速的船只的時(shí)候,后者實(shí)際上已經(jīng)位于它們上方了。

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