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【興新聞】生物力學解祕 跳蛛絲 能承重不能結網

更新時間:2010-05-03 23:59:59 / 張貼時間:2010-05-03 23:59:59
單位
新聞來源聯合報
1,552
 

 

   

【媒體報導】


 

生物力學解祕 跳蛛絲 能承重不能結網

張貼.秘書室媒體公關組 2010/05/03 09:52:04   .

 

  壁虎為什麼每跑幾步就得停下來喘氣休息?長頸鹿在低頭喝水時為什麼做出把腳大幅度張開的誇張動作?

  這些生物現象、動物的運動科學,都可以使用簡單的物理力學原理來解釋,「生物力學」就是探討近年新興的跨生物、物理領域學科。

  中興大學物理系助理教授紀凱容以「壁虎運動」為例,爬行中的壁虎會左右擺動身體,造成牠走每一步都會讓身體一側的胸腔被擠壓,所以壁虎「換氣」效率不彰,運動時必須常停下來喘氣,這就是生物自體的調節和控制機制。

  生物界還有許多和力學相關的例子。紀凱容舉例,蠶蛾類昆蟲並不擅長飛行,但公蠶羽化變成雄蛾之後,會在交配前拚命振翅。公的蠶蛾振翅不是為了展現雄風,而是像抽風機一般,把雌蛾的氣味(費洛蒙)吸附到觸角附近,如此一來即使在黑暗中也可以成功找到生殖交配對象。此外,公蠶振翅運用了流體力學原理,流體力學是力學的一個分支,動物飛行行為與能力都可靠流體力學來解釋。

  還有一種「安德遜蠅虎跳蛛」,這種蜘蛛會曳絲但不結網,跳躍時的曳絲能承受自己體重2.4倍的重量,研究者發現這符合物理向量內積原理,跳蛛吐出的曳絲有平衡功能,這些發現將來有希望應用於仿生科技。

  紀凱容說,許多生物的「小動作」都是牠們經由長期自然演化的淬鍊擇汰,才留存下來的特殊行為或是形態結構。藉由力學分析,人類能進一步探索生物適應的法則,解開演化之謎,這是生物力學迷人之處,也有助於仿生科技、生醫工程的研究與發展。

 


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