蝙蝠与夜蛾的空战
在自然界,有许多种动物为了自己的生存进行着激烈的生死搏斗。在飞行动物中,蝙蝠与夜蛾之间的空间肉搏战,颇为精采、神秘,它们各自采取的追捕和对抗手段,引起人们极大的兴趣。
在夏日傍晚,依稀的暮色中,人们可以看到蝙蝠在那儿追捕夜蛾或蚊子。但是,在如此昏暗的夜色中,蝙蝠怎样探测夜蛾呢?
起初,人们以为蝙蝠也与其他动物一样,是靠视力发现目标的。但是,多数蝙蝠昼伏夜出,白天用脚抓住房檐,倒挂在古庙里或洞穴中。如果抓住一只蝙蝠,放在阳光下,它就发出吱吱惨叫,拼命往黑处钻,因此,人们称蝙蝠是“见不得阳光的阴谋家”。可见,它的视力是不灵和怕光的,至少,不习惯在强光下活动。
后来,人们做了一些实验,逐步识破它的秘密。人们专门布置一间房间,没有任何光线,从天花板到地板拉上许多铁丝,从这边墙到对面墙也拉上许多铁丝,铁丝之间间隔正好比蝙蝠的翅宽大一点,再把铁丝与仪器相连,如果蝙蝠与铁丝相撞,就可以从仪器上观察到。把蝙蝠放入这一房间中,发现蝙蝠仍能飞行自如,穿越众多的铁丝网障碍而不碰撞。可见,蝙蝠飞行与视力无关。为了可靠起见,甚至还用黑胶布把它的眼睛蒙起来,结果还是一样。但是,如果把蝙蝠耳朵用石蜡封住,或把它的嘴用胶布粘住,再放入这一房间,那么它就像没头苍蝇似地到处乱撞。可见这与它的听觉和发声有关。再联系到蝙蝠飞行时发出人刚能听到的尖叫,以及用超声探测仪记录到的讯号,可以肯定蝙蝠飞行时,自己发出超声波,用耳朵捕捉回声,用以定位和探测目标。这就是蝙蝠的声雷达,即“声纳”。
自然状态的蝙蝠,一边发出超声,一边无声地曲折地飞行,追逐飞虫。用特殊的闪光摄影可以看到蝙蝠与夜蛾之间的追跑轨迹。现在已经搞清,世界上的蝙蝠共分17个科,800多种,是哺乳动物中仅次于啮齿类的一个大目。有的蝙蝠食飞虫,有的吃果实,也有的吸人血或其他温血动物的血。美洲有一种蝙蝠还捕食鱼类。由于它们的捕食方式不同和生态环境的差别,发出的超声波也不一样。但都是脉冲形式的超声波。通常可分为三大类:一类叫做卡嗒声,即由两个脉冲组成的脉冲对,脉冲之间间隔138~435毫秒,每秒最高发放7对;第二类称为扫频脉冲,这是一组脉冲,从高频降落到低频,例如从78千赫降到39千赫,或者是从50千赫降落到25千赫,高频与低频之间正好是一个倍频程;第三类称为恒定脉冲,一般在80千赫左右。当蝙蝠受惊或者接近目标着陆时,就发出急促的尖叫,脉冲从每秒6~10次,骤增至每秒60~80次。
读者也许会问,视力很差的蝙蝠在夜空中“盲目飞行”,单靠其“声纳”是否管用?从野外观测以及一些行为实验表明,它的声纳不仅管用,而且还相当优越!
这种声纳体积和重量小。整个蝙蝠有几百克重,而它的发声器官和耳朵都在头部,即使再加上它的分析器官,也不会超过几克重。因此蝙蝠可以携带着小巧的声纳在空中作种种特技飞行。
这种声纳的分辨力很高,蝙蝠能自由地飞过由直径0.12毫米的线织成的网。不仅如此,它还能区分是十字形物体还是圆形物体,能分清虫子还是纸片。
更令人惊奇的是这种声纳的抗干扰能力。蝙蝠能在密集的雨滴中捕捉蚊子。有的人用噪声人为地干扰它,即使噪声能量比讯号大100倍,仍能有效地工作。有的地方,蝙蝠群居在一起,有时一个洞穴中多达几万只,它们都使用声纳来导航和定位,可以各行其事互不干扰。更有一种蝙蝠能捕食水中的鱼,超声从鱼身上反射回来时只有原来的6.7×10-7强度,但它的灵敏的接收装置仍能加以探测。
蝙蝠的声纳对于蝙蝠的生活起着极为重要的作用,它携带着声纳在空中急剧地转弯,以每分钟10个的速度捕捉虫子。
蝙蝠飞行时发出的超声脉冲,声强是非常大的,有人测量后,发现甚至超过地下铁道中火车发出的噪声。有的蝙蝠还能使它们发出的信号聚焦。它的嘴鼻周围皮肤隆起,形成圈状瓣膜,起着扬声器作用。
魔高一尺,道高一丈。在蝙蝠与夜蛾的斗争中,夜蛾处于极为不利的地位。但是地球上的夜蛾没有完全被蝙蝠吃光,这是有它的原因的。夜蛾从它的身体结构到它的飞行方式,都采取了一系列措施来对抗蝙蝠的声纳探测。无怪英国皇家第360空军中队把一只夜蛾画在队徽的中心,作为该中队执行电子干扰任务的标志。
夜蛾的反声纳措施大概有这样一些:一是有灵敏的侦察设备——鼓膜器;二是披上有效的防护服;三是巧妙的逃跑动作。
夜蛾的胸腹之间有一个特殊的听觉器官,专门接受超声波,叫做鼓膜器。在鼓膜器内共有三个神经细胞,其中有两个与听觉有关。当放送某一频段的超声讯号时,可以从鼓膜器的神经上引出电讯号,夜蛾一般可以感受8~100千赫的超声波,有的可感受高达240千赫的超声波,对于22千赫的超声波,反应最大。夜蛾使用这个简单而灵敏的接受器,探测蝙蝠的来犯。如果把鼓膜器破坏,那么夜蛾就失去了情报来源,只好成为蝙蝠口中的美味了。
有健全的鼓膜器的夜蛾,在截听到蝙蝠的探测“雷达”波后,如果相距30米左右,夜蛾便转身溜之大吉;如果近在咫尺,鼓膜神经中的脉冲已达到饱和频率,说明危险临头,夜蛾已来不及继续收听蝙蝠飞行方向的信号了,只有当机立断,采取紧急措施——开始转圈子,翻跟头,采用曲折的飞行线路,躲避蝙蝠的追击,如果迫在眉睫,只好收起翅膀干脆直线往下落,掉在树枝或地上草丛中隐蔽起来。总之,使蝙蝠无法确定它的位置。
根据这一特性,有人在玉米地上安装扩音器,放送50千赫的超声波,用来驱赶玉米螟,每天下午五点一直放送到第二天早上,从六月中旬开始一直到玉米成熟。发现玉米螟成虫多数不敢进入玉米田,有的从空中掉下来逃跑。因此玉米螟的幼虫只有平常的三分之一。据说,播放12千赫的“假蝙蝠声”可保护棉田不受象鼻虫蛾的危害。当然,模拟蝙蝠的叫声来驱虫,只是吓跑,而不能杀灭。
夜蛾身上还有一种防护设备,就是厚厚的一层绒毛,这层绒毛接受大部分的超声波,使得蝙蝠接收不到足够的回声,发现不了它的所在。
据说,有的夜蛾足部关节上还有一种振动器,能发出一连串的“咔嚓”声,来干扰蝙蝠的声雷达。也有的夜蛾模仿味道很坏的蛾子发出的超声,欺骗蝙蝠不要捕捉它。
夜蛾采取这些措施,用以对付蝙蝠的声纳,从而有效地防止了蝙蝠的袭击,维持了自身的生存。