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魚中“狙擊手”---射水魚:0.04秒完成射擊幾乎百發(fā)百中,而且智商還不低
給你一個小紙團,讓你扔進(jìn)遠(yuǎn)處的垃圾簍里,需要瞄準(zhǔn)多久?可能有的人瞄準(zhǔn)一兩秒就能精準(zhǔn)命中;有的可能瞄了三四秒都丟不中。
人類雖然是唯一一個能用肢體進(jìn)行精準(zhǔn)遠(yuǎn)距離投擲的動物,但自然界掌握精準(zhǔn)射擊功能的動物有很多——比如射水魚。而且,射水魚在遠(yuǎn)距離打擊這方面比人類強得多,堪稱是魚中“狙擊手”。
射水魚能在水下噴出水柱,精準(zhǔn)擊中水面上的蟲子
射水魚(Toxotes jaculatrix)準(zhǔn)確來說不是特指某一種魚,而是指射水魚科、射水魚屬下的多種觀賞性魚類。它們喜歡棲息在印度洋到太平洋一帶的熱帶沿海以及江河中,是咸淡水魚,能生活在咸水里,也能生活在淡水中,
在野外的自然水域中,射水魚的體長可以達(dá)到20厘米。而之所以叫它們射水魚,與其捕獵的方式有關(guān)。
射水魚是一種不可思議的魚類,能潛伏在水面下進(jìn)行“射擊”。當(dāng)有昆蟲停在水面上方的樹葉、樹枝或者是其他植物上的時候,它們就會以迅雷不及掩耳之勢,從水下“biu”地一下噴出水柱,精準(zhǔn)擊中昆蟲。
可憐的小蟲子被水擊中掉落到水面,成為射水魚的大餐。這個捕獵方式,是不是和狙擊手很像?埋伏在暗處,等待目標(biāo)出現(xiàn)然后一擊必中。
這種奇特的捕獵方式,引起了專家學(xué)者的注意。經(jīng)過研究之后,專家發(fā)現(xiàn)在射擊領(lǐng)域方面,射水魚已經(jīng)站在了金字塔的最頂尖,傲視群雄。
射水魚的有效射程是1-2米,射程主要取決于體型大小。它們能提前發(fā)現(xiàn)在空中飛行的蟲子,等蟲子在某個地方停留,射水魚的機會就來了。
為確保捕獵成功,射水魚從瞄準(zhǔn)到發(fā)射只需要0.04秒(40毫秒),相當(dāng)于人類眨眼一次的時間。而且科學(xué)家在一系列的實驗中,發(fā)現(xiàn)成年射水魚面對固定目標(biāo)幾乎可以做到百發(fā)百中。
為什么射水魚能在眨眼間做到精準(zhǔn)打擊?
先介紹一下射水魚能噴水的原理,射水魚口腔上方有一道特殊的凹槽。在需要噴水的時候,它們會用舌頭抵住口腔頂部形成一個管道。然后猛地閉合鰓蓋,利用強大的壓力將口腔里的水噴出去!
咱們都知道,從水下看岸上的東西會因為光線的折射而出現(xiàn)偏差。人類早就發(fā)現(xiàn)了折射的現(xiàn)象,但直到1621年才通過斯涅爾定律確定了折射常數(shù)規(guī)律。
但是射水魚老早就走在了人類的前面,它們不僅僅“了解”折射,還知道萬有引力的存在??茖W(xué)家觀察發(fā)現(xiàn),射水魚在噴射水柱的時候會進(jìn)行矯正。
因為在萬有引力的作用下,飛行在空中的水柱會出現(xiàn)一點點的彎曲。但射水魚懂得通過調(diào)整噴水的角度,讓水柱可以精準(zhǔn)地命中目標(biāo)!
不少生物學(xué)家利用計算機建立了模型,發(fā)現(xiàn)射水魚一般會以74°角噴射水柱;但它們也會根據(jù)目標(biāo)的大小、距離來調(diào)整噴水的力度、角度。
這背后有著非常復(fù)雜的物理原理和計算。不過歸根結(jié)底一句話,射水魚能做到精準(zhǔn)打擊,靠的是本能和練習(xí)。同時,它們的眼睛比其他魚類更加靠前,而不是在頭部兩側(cè)。這有利于射水魚對目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)。
不過也有學(xué)者猜測,射水魚的眼睛有特殊的機制,能通過調(diào)整抵消掉光線折射產(chǎn)生的位置偏差,使折射后的位置與目標(biāo)真實位置更接近。
另外,意大利米蘭大學(xué)的流體力學(xué)專家阿爾伯托·瓦伊拉蒂和他的研究團隊,通過高速攝像機觀察到一個現(xiàn)象:水流離開射水魚的嘴巴后,速度在不斷加快。
后方的水不斷地往前擠,然后大量的水在水柱頂端擠成一個小水珠。更大的水珠意味著更大的力量和覆蓋面積,能在確保準(zhǔn)確度的同時還兼具力量,才能把昆蟲打下來。
射水魚智商不低,懂得學(xué)習(xí)
前面提到過,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)成年射水魚在攻擊固定目標(biāo)的時候,幾乎可以百發(fā)百中。
注意這類說的是成年射水魚,實際上幼年的射水魚剛出生時并不會噴水這個技能,它們大概要長到3-5厘米長才會開始練習(xí)噴水。
這里就是體現(xiàn)射水魚智商的地方。魚類不像人類,可以手把手教導(dǎo)孩子、同時還有語言進(jìn)行輔助。射水魚學(xué)習(xí)噴水技能,主要通過觀察自己的同類,再結(jié)合本能進(jìn)行練習(xí)。
因此,幼年的射水魚在通過噴水捕獵的時候會顯得很笨拙,經(jīng)常出現(xiàn)力度不夠、準(zhǔn)確度不夠的情況,導(dǎo)致水柱軌跡偏離預(yù)期。
但是隨著練習(xí)次數(shù)的增加,射水魚不斷地積累總結(jié)經(jīng)驗,同時周邊的同伴會起到良好的示范作用。慢慢地,射水魚的精準(zhǔn)度就能慢慢提高。
另外,射水魚的學(xué)習(xí)能力還體現(xiàn)在打擊移動目標(biāo)上。生物學(xué)家測試過射水魚打擊移動目標(biāo)的能力,在一系列的測試中,它們發(fā)現(xiàn)射水魚經(jīng)過頻繁的練習(xí)和觀察之后,攻擊移動目標(biāo)的準(zhǔn)確率能達(dá)到50%。
而且,有生物學(xué)家認(rèn)為射水魚因為這個特殊捕獵行為而進(jìn)化出的神經(jīng)元,可以用于其他方面。比如預(yù)判空中盤旋的昆蟲,最終會停留在什么位置。
后記
雖然只是一條小小的魚類,但射水魚在捕獵過程中所運用的技巧,無一不讓人類覺得驚訝。同樣是在水下,人類也很難做到像它們那樣精準(zhǔn)打擊。加上射水魚還能以模仿的方式去學(xué)習(xí),稱它們?yōu)樗械摹爸钦摺币膊粸檫^。
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