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自然科普:为甚么而今下雨天也少有蜻蜓了?

时间:2010-12-5 17:23:32  作者:百科   来源:知识  查看:  评论:0
内容摘要:版权回原作者全部,如有侵权,请接洽我们大年夜家能够注重到了,小时辰我说的是我小时辰也是你小时辰)下雨前后会有很多蜻蜓,然则而今城市里蜻蜓比拟少见,哪怕是下雨也带不出几只。蜻蜓作为状况指点生物,在全球的 健身操推广教学朱学敏健身操

版权回原作者全部,科普如有侵权,为甚请接洽我们

大年夜家能够注重到了,而今小时辰(我说的下雨是我小时辰也是你小时辰)下雨前后会有很多蜻蜓,然则而今城市里蜻蜓比拟少见,天也哪怕是蜻蜓健身操推广教学下雨也带不出几只。蜻蜓作为状况指点生物,科普在全球的为甚数量都不才落。

栖息地的而今增添和污染固然是招致蜻蜓数量下落的重要成分,但另一大年夜成分辨出来你能够不信,下雨那就是天也玻璃窗、马路和汽车。蜻蜓

蜻蜓的科普童年是在水里渡过的,它们的为甚爹妈也是在水上高难度比爱心生baby的,所以它们最中意的而今就是水景房。

呂宋灰蜻(Orthetrum luzonicum)比爱心。图片来源:wikipedia

人类是孤单情歌健身操靠眼睛找水,蜻蜓也差不久不多,然则它们依靠的是光的非凡性质:偏振光。

我们之前引见过,光在传达的时辰,还有多么和传达倾向垂直的振动——

阳光相当于动图左边,是各类偏振光的大年夜杂烩,没有清楚的偏振。然则阳光晖映到水面后的反射光往往是水平偏振光。蜻蜓就是依靠水平偏振光找到水源的,由于在人类出现前的世界,能发生水平偏振光真的就只要水罢了。

依据菲涅耳方程,往极化的光(如阳光)晖映到水平面上,反射光是水平倾向的线偏振光。

所以,在演化的陈明老歌健身操进程中,水平偏振光是蜻蜓最信任的学区房标志了。除了蜻蜓,大年夜局部水生虫豸,如蜉蝣、石蛾、虻、龙虱也是运用水平偏振光找水源的。

柏油路面和汽车接纳了大年夜量蜉蝣聚积,蜉蝣寿命很短,只要几日甚至几小时,成虫团体交配然后死亡。图片来源:(DOI)10.1093/beheco/arx081

然则人类来了今后一切都不一样了。工业文明后出现了愈来愈多可以也许发生偏振光的天然物,比如太阳能板、玻璃墙面、汽车玻璃、米兰健身操视频柏油路面,还有水平的黑色墓碑。

更惨的是,水生虫豸喜好高偏振度,也就是偏振光占比比拟高的光,由于偏振度和水深和混浊水平有关。浅水的偏振度比拟小,高度偏振的水平偏振光标志住深水。

和天然物的偏振度比拟,自然水体的偏振度很低。自然水体能使30-80%的反射光成为水平偏振光,然则天然物可以使95-100%的反射光变成偏振光,也就是说偏振度可以到达95-100%。

越黑滑的外不雅,偏振度越高,这被称为乌诺夫效应(Umow effect)。锻炼肝健身操大年夜家可以看到,几种模范的天然物的偏振度比小水塘的更大年夜——

不合天然物外不雅和自然水体(a)的偏振度的比拟,颜色越深走漏表示偏振度越大年夜。图片来源:(doi)10.1890/080129

是以,黑滑平的天然资料也更接纳水生虫豸。蜻蜓很随便遭到柏油路、黑色塑料大年夜棚、深色汽车、深色墓碑、深色玻璃和太阳能板收回的水平偏振光的影响,趴到下面嘿嘿嘿,最终逐渐走向灭门。

2006年,经久存眷偏振光的生物影响的匈牙利罗兰大年夜学的虫豸学家 Gyorgy Kriska 同事发明,黑色和白色的汽车对某些蜻蜓特别有接纳力,雄蜻蜓在下面霸坑,雌蜻蜓在下面产卵。最终你家黑色轿车顶变成了蜻蜓一家的祠堂。

当然,被天然偏振光困惑的不只要水生虫豸,一些脊椎植物,比如棕硬尾鸭 (Oxyura jamaicensis)、深刻潜鸟 (Gavia immer)、褐鹈鹕 (Pelecanus occidentalis)等水鸟也常被发而今柏油路、泊车场上一脸问号地瞎晃。

说几个有名的偏振光连环屠场。

加州洛杉矶有个叫做拉布雷亚沥青坑(Rancho La Brea)的自然地标。这个处一切自然的沥青,水平沥青反射的美满水平偏振光困惑了从虫豸到鸟类的大年夜量植物。这些植物遭到水平偏振光的引导纷繁前来赴逝世,它们的尸身掉落在黑乎乎的沥青坑里,又接纳了其他掠食者和食腐植物,构成了一个死亡食物链。

拉布雷亚沥青坑 图片来源:wikipedia

和沥青坑相似,1996年揭橥在 Nature 上的一篇论文发明,科威特的石油湖异样成了虫豸的死亡基地。

依靠偏振光寻觅水源的虫豸经常堕入天然偏振光的圈套。a是坚持石油坑洞外不雅的蜉蝣,b是黑色塑料大年夜棚上的蜉蝣,c是玻璃窗外不雅的石蛾,d是黑色墓碑上的蜻蜓,e是白色汽车顶上的龙虱,f是在柏油路上产卵的石蝇。图片来源:(doi)10.1890/080129

更更更惨的是,蜻蜓的领地看法贼强,它们巡山事先老是回到同一个地点定住。

蜻蜓以为黑色墓碑不错今后,就会常回碑具看看,2007年专注于偏振光研讨的匈牙利生物学家 GÁBOR HORVÁTH 多么记载下了蜻蜓科的生物们对黑色墓碑的死心塌地。后来生物学家不得不造了一个名词出来描画生物对又黑又滑的物体的留恋——偏振束厄窄小效应(polarization captivity effect)。

你要说蜻蜓笨吧,还真不是,人家精了几亿年了。

蜻蜓出而今3.2亿年前的石炭纪,比人类的汗青长80倍。阿谁时辰地球上有很多巨型的节肢植物,蜻蜓老祖的翼展也到达了70厘米。

位于法国国立自然史博物馆的巨脉蜻蜓(Meganeura monyi)标本,巨脉蜻蜓是3亿年前的一种巨型虫豸,和现代蜻蜓有亲缘关系。图片来源:wikipedia

也就是说,在恐龙出现前,蜻蜓就存在一亿年了,甚么凶猛的大年夜佬没见过啊。并且依据化石,几亿年来,蜻蜓的容颜没有甚么变卦,在人类出现前它们的身体是一种很是成功的谋划。

然则多么的谋划,却在比来的几百年里不灵了。这类没有举动快速顺应状况变卦,原本的成功生活战略惨变戕害对象的状况,叫做演化圈套(evolutionary trap)。

固然我们而今还不一定天然偏振光是不是能让一个物种灭尽,但蒙大年夜拿大年夜学的生物学家 Bruce A. Robertson 和 Richard L. Hutto 在2006年揭橥在 Ecology 上的一篇论文中提出,水平偏振光对水生植物的接纳力是资料最为翔实有力的生态圈套。是以在近10年里,偏振光污染成了生态学中的一个重要课题。

我知道你在想甚么。既然偏振光是水生虫豸杀手,那能不克不及用它来灭蚊呢?

刚才我们说,固然大年夜多半在水里产卵的虫豸都依靠水平偏振光,但埃及伊蚊(Aedes aegypti),也就是花蚊子是唯逐一个(令人瘙痒的)例外。蚊子会用气息和水蒸气等线索找“产”地,所以偏振光对它们的用途并不大年夜。

小蜻蜓对又黑又滑会收回偏振光的天然物跋扈狂上瘾到没法自拔不料外啊,某两脚兽不也是吗?



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