蝴蝶的飛行策略

李欣

①蝴蝶喜歡飛來(lái)飛去，時(shí)而“狂隨柳絮”，時(shí)而“舞入梨花”，但是不論在何處，它們一直騰挪翻轉(zhuǎn)，從來(lái)不愿沿著平緩的路徑飛行。蝴蝶的這種靈動(dòng)舞步，引起了人們的疑惑：既然蝴蝶有著（相對(duì)于它們而言）如此巨大的翅膀，應(yīng)該能夠很容易地協(xié)調(diào)飛行姿態(tài)，它們?yōu)楹芜€要選擇如此曲折顛簸的飛行方式呢？

②其實(shí)，這是蝴蝶對(duì)抗捕食者的一種進(jìn)化策略，因?yàn)轱w行的路徑越古怪，捕獵者就越難抓到蝴蝶。與那些為了充分利用氣體動(dòng)力學(xué)而設(shè)計(jì)強(qiáng)壯翅膀的鳥(niǎo)類(lèi)相比，蝴蝶并不是非常專業(yè)的飛行員，它們所追求的并不是飛行的速度和高度，而是敏捷的變向能力。而且，蝴蝶“亂飛”的好處不僅僅在于干擾捕獵者的預(yù)判，還能讓捕獵者難以近身。日本京都大學(xué)的科學(xué)家們對(duì)蝴蝶的飛行方式做了流體動(dòng)力學(xué)模擬，結(jié)果顯示，蝴蝶在推進(jìn)自身向前時(shí)伴隨著許許多多的上升下落，這樣可以在周?chē)a(chǎn)生洶涌的氣體湍流，這種湍流干擾了捕獵者的攻擊路線。所以，毒性大的蝴蝶往往比無(wú)毒的蝴蝶飛得更平緩，因?yàn)樗鼈儾辉趺葱加诓捎眠@種逃避的策略了。

③這種高難度的“亂飛”是如何做到的呢？為了弄清楚這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)康奈爾大學(xué)的科學(xué)家們研究了蝴蝶的身體特點(diǎn)。人們很久以來(lái)就知道，蝴蝶的前翅與它們的肌肉連接，而后翅只是被動(dòng)地由前翅帶動(dòng)，似乎起不到什么作用?？茖W(xué)家們?cè)囍ㄟ^(guò)逐漸消減蝴蝶的后翅，來(lái)調(diào)查一下后翅的作用。他們發(fā)現(xiàn)，即使所有的后翅都被去掉，蝴蝶仍然可以持續(xù)地飛行，而且飛行路線仍然可以像往常那樣曲折，但是飛行和轉(zhuǎn)彎的速度慢了許多。很明顯，蝴蝶的后翅并不用來(lái)提供飛行升力，而是專門(mén)用來(lái)增強(qiáng)身體轉(zhuǎn)彎時(shí)的靈活性。

④美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)的科學(xué)家也做了類(lèi)似的研究，他們通過(guò)解剖估算了蝴蝶身體各個(gè)部分的重量，然后通過(guò)高速攝影機(jī)記錄了蝴蝶的飛行運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)蝴蝶在飛行時(shí)，除了翅膀，其身體也承擔(dān)了很重要的作用。蝴蝶可以改變身體和翅膀的相對(duì)位置來(lái)調(diào)整重心，增強(qiáng)身體的可操作性（比如轉(zhuǎn)身），這就好像溜冰選手或者跳水運(yùn)動(dòng)員通過(guò)擺動(dòng)手臂和腿來(lái)改變身體重力的空間分布，因此可以做出漂亮的動(dòng)作。帝王蝶尤其精通此道，它們可以在比其自身身長(zhǎng)還短的距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)90度轉(zhuǎn)彎。

⑤然而，蝴蝶還有一個(gè)令人疑惑的問(wèn)題，它們大都色彩鮮艷，更容易引起捕獵者的注意，這似乎違反了蝴蝶的進(jìn)化策略?，F(xiàn)在科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，蝴蝶艷麗的外表體現(xiàn)了它們的生物智慧。蝴蝶最初是從飛蛾進(jìn)化而來(lái)的，飛蛾喜歡夜間活動(dòng)，它們率先進(jìn)化出了大翅膀和閃避的本領(lǐng)對(duì)抗蝙蝠。蝴蝶只在白天活動(dòng)，它們也有著巨大的翅膀，對(duì)于鳥(niǎo)類(lèi)而言無(wú)論如何都是很容易看到的，于是它們索性將身體進(jìn)化成很顯眼的色彩，以此用作一種宣傳——蝴蝶是非常難捉的。如果一只年輕的缺乏狩獵經(jīng)驗(yàn)的鳥(niǎo)兒看到了一只鮮艷的蝴蝶，它會(huì)想“哇哦，瞧瞧這塊肥肉，它是我的了”。但很快這只鳥(niǎo)發(fā)現(xiàn)，蝴蝶不僅難以趕上，即使抓到了它們，它們也是很滑的，因?yàn)楹岚蚋采w著鱗片，容易逃脫。久而久之，鳥(niǎo)就會(huì)意識(shí)到抓獲蝴蝶實(shí)在是太費(fèi)力了，漸漸地就失去了對(duì)蝴蝶的興趣，轉(zhuǎn)而考慮其他的獵物了。

⑥所以，蝴蝶不行尋常路，體現(xiàn)著它獨(dú)特的生物智慧，既保護(hù)了自己，又在自然界留下了一道艷麗的風(fēng)景。

（選自《大科技·科學(xué)之謎》2015年第03期）

1.本文的標(biāo)題有什么好處？

答：

2.你怎樣理解第①段在全文中的作用？

答：

3.蝴蝶是怎樣實(shí)現(xiàn)自己的飛行策略的？請(qǐng)簡(jiǎn)要分條概括。

答：

4.請(qǐng)用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括選文第②—⑤段的說(shuō)明內(nèi)容。

答：

（山東? 劉為民供稿）