狼咬断后腿是什么样子(以水为箭以嘴为弓)

武功练到最高境界,飞花落叶,皆能伤人。

武林高手出门不带刀剑,随手摘朵花,掐片树叶,注入真气,就是一把利刃,十步杀一人,千里不留行。天下万物,信手拈来,无一不是武器。

江湖高人行踪飘渺不得相见,幸好还有高手在民间,水里有条小鱼,也有武林高手的本领。铅笔长的小鱼,连飞花落叶都不用,直接含一口水当武器。以水为箭,能射杀3米之内的猎物。1米之内的目标,几乎百发百中。

射水鱼成天在水面附近游荡,不时扫视水面上的世界。看到停留在岸边树枝上的苍蝇、蜻蜓或蜘蛛,甚至是小蜥蜴,只要在射击范围,立刻含水喷射,击落猎物当晚餐。如果静止的猎物被惊起,射水鱼还会再补一箭,击落已经飞到空中的猎物。

世界上共有33600种鱼类,大家都生活在水里,但是以水为箭的鱼只有射水鱼一种。

狼咬断后腿是什么样子(以水为箭以嘴为弓)(1)

射水鱼为什么能以水为箭?

射水鱼个头不大,最大的鱼能长到30厘米长,水族馆里的射水鱼通常只有15厘米。巴掌大小的射水鱼身体非常单薄,扁扁的肚皮,大大的眼睛,尖尖的嘴。发射水箭的尖嘴,像精密打磨的弯弓,简单高效,每一个细节都为射出最有力的水箭而设计。

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上图是射水鱼尖嘴的内部结构,上颚有一个倒V型的凹槽,下面是切合凹槽的舌头。坚硬的舌头配合凹槽,能够调整出不同大小的水箭道孔。含在嘴里的水通过道孔射出,推动水箭发射的动力由突然合拢的鱼鳃盖提供。

会射水有啥稀奇的,吐口水谁不会啊。你含一口水,撅起嘴唇,腹腔用力,也能把水射成箭。不过当你尝试着射杀头顶的苍蝇时,你会发现发射水箭不像想象中那么简单,重力是你最大的敌人。而射水鱼射出的水箭却能抵抗重力,击中头顶1米之外的目标,更为厉害的是,水箭的力量还非常强大。射水鱼发射水箭的功率达到每公斤肌肉3千瓦(3 KW/Kg)。而脊椎动物的最强爆发力,也就是在最短时间内肌肉收缩输出的最大功率为每公斤肌肉0.5千瓦(0.5 KW/Kg,蓝胸鹌鹑起飞时胸肌的平均输出功率约为0.4KW/Kg)。

为什么射水鱼能超过肌肉的极限力量发射水箭?原因不是它长了不一样的肌肉,而是它有让水箭在空中加速的本领。当水箭在空气中运动时,重力会拖累水箭减速,可是高速录像机拍下的水箭轨迹却显示:射水鱼的水箭能在空中加速。

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上图是击杀蜘蛛的水箭,可以清晰看到水箭的变化轨迹。水箭跟弓箭完全不同,弓箭箭头越尖利越好,削尖的箭头受到的空气阻力小,阻力越小飞得越快。而水箭的箭头却越变越大,起初细细的水箭在接近蜘蛛时已经变成了一个水球。

射水鱼发射水箭,刚出口时速度不快,接下来它会调节嘴巴里发射水箭道孔的大小,减小开口增加速度,让水箭尾端的液滴跑得比前端更快,后面的水滴追上了前面的水滴,形成一个膨胀加速的水箭箭头。当水箭击中目标时,高速的水球大力撞击蜘蛛,把它打翻入水。通过后面水滴追赶并且撞击前面水滴的方式,水箭能量持续积累扩大,超过了只凭借肌肉发射水箭所能达到的极限力量。

射水鱼一口水能射出7支水箭,还能根据猎物的大小调整水箭的力量,精准攻击,不会白白浪费自己的能量。[头条-法兰西is培根-未经授权请勿转载其他平台]

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定位本领

除了专业发射水箭的口器和加速技能外,射水鱼还有一种能精确定位猎物的天赋。

当藏身水中的射水鱼仰望天空时,视线看到的昆虫位置和昆虫的实际位置有一个偏差。由于光线在空气和水里的不同传播速度,光线进入水里会产生折射。当光线垂直入水时,没有折射,而只要光线稍微有点儿偏转,就会产生折射。也就是说,当射水鱼看到头顶正上方的昆虫时,视线的位置是昆虫的实际位置,除此之外,都有偏差。

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左图中,由于光线偏转,射水鱼视线中的蜻蜓位置落后于实际位置。射水鱼只有像右图所示,攻击正上方90º的猎物,才是所见即所在的准确位置。但是事实并非如此,射水鱼能从58º到102º大范围攻击猎物,光线折射对它来说不是难题。

射水鱼有双灵活转动的大眼睛,它的眼珠能在眼窝里滚动。当它选定猎物后,不用扭头,只要转转眼珠,就能让猎物的图像落在视网膜上的特定区域(黄斑中心凹区域),这是视觉最敏锐的部位。

视线锁定猎物后,射水鱼不需要计算光线偏差就能确定昆虫的实际位置。它的定位本领至今生物学家也没有研究透彻,只能归于它的天赋传承。或许射水鱼的基因里刻录了一段补偿光线折射的视觉基因,让它能一眼看清光线穿越水和空气时产生的视线偏差。

射水鱼的视觉有多强大?射水鱼不仅仅认识它的猎物,它还认识照片中的人脸,会冲认识的人脸喷射水箭,而不理会不认识的人脸。当人脸照片旋转30、60、90度 ,射水鱼依然认得出那张脸。扭转90度都不影响视觉判断,在射水鱼的眼睛里没有扭曲的世界。

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射箭本领

射水鱼在实战中磨练自己的射箭本领,它有出色的学习能力。

实战培训中,水面上50厘米处有2个移动的黑点,黑点会随机变色,一个变成红色,另一个变成绿色,持续不到1秒时间,变回黑点。如果射水鱼射中红色的点,得到食物奖励。

目标高度、移动速度、移动方向都会变化,起初射水鱼射中目标的成功率很低,但在培训期满后,射水鱼的成功率能达到90%以上。

更让人赞叹的是,射水鱼不仅能在实战中学会技术,它还能在观战中获得技能。参加训练的射手在训练中提高了命中率,就连只呆在旁边观摩的射水鱼都能提高自己的射箭本领。

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左图红色的是观摩鱼,绿色的是实战鱼。右图是观摩鱼和实战鱼的成功率统计,红色柱子是观摩鱼的成功率,绿色空心柱子是实战鱼的成功率,绿色实心柱子是观摩鱼学习之前的成功率。经过1000次的实战观摩后,观摩鱼的成功率从不足5% 提高到了50%以上,而且,实战鱼的本事越强,成功率越高,尾随它的观摩鱼的成功率也越高。

值得强调的是,观摩鱼所在位置和实战鱼不同,它俩看到的猎物光线折射偏转角度不同,观摩鱼能调整自己的位置误差,准确获取高手的经验。

射水鱼所见即所得的天赋,就像你天天跟在武林高手身边,看着他出招对敌,不用练功,你的武艺就能得到自然增长。更上一层楼的是,你跟随的高手武艺越强,你的武艺也就越强。

如果你家鱼缸里射水鱼的准头不够的话,你可以带它去跟高手学几天。或者找一条高手养在鱼缸里,射水鱼群的整体射箭本领能得到长足进步。

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收获猎物的本领

击落猎物只完成了一半任务,收获猎物是另外一半的任务。

当猎物掉到水里时,周围还有其他虎视眈眈等着拣便宜的鱼儿,这些旁观者可不管猎手是谁,天上掉下来的馅饼,谁捡到了就归谁,大家不用比拼打猎的本领,先来比拼一下谁的运气好吧。

在拼抢猎物的路上,射水鱼练就了一套武功,能在猎物落水的同时就抵达落水点。听起来有点儿不可思议,射水鱼在发射水箭的时候就计算好猎物的着陆点和时间,然后在击中猎物的一瞬间开始冲向目的地,这样才能跟猎物同时抵达,收获猎物。

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射水鱼的计算能力和反应速度,远远超过其它等着拣便宜的鱼儿。实验中,一只死苍蝇被随机抛扔到空中,水中的鱼儿都能看到苍蝇。当苍蝇开始掉落的时候,射水鱼起步冲向预测的掉落地,它不仅能判断出正确方向,还能预测出掉落时间。如果苍蝇掉落点距离比较远,它就跑快点;如果掉落地点比较近,它就跑慢点。保持速度跟苍蝇同时到达,及时收获猎物。

射水鱼的第一反应在40毫秒内发生,这个反应能力并不超群,小龙虾对刺激的反应速度要快得多,10毫秒。但是在40毫秒的时间内,射水鱼要根据猎物的高度和速度计算出掉落方向和时间,它的计算速度远不是小龙虾可比的。

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射水鱼发射水箭的时间,跟人类投掷石头的时间一样长。

当我们发现石头能做武器时,射水鱼摸索出水也能做武器。我们的武器推成出新,射水鱼的武器精益求精。

自然界里那么多丰富多彩的生命,每一条生命都被赋予了独一无二的本领。


#这很科学#

参考资料:

1:“Muscle designed for maximum short-term power output: quail flight muscle”, Askew GN, Marsh RL.,J Exp Biol. 2002 Aug

2: “Archerfish shots are evolutionarily matched to prey adhesion”,Current Biology

3: “Small Circuits for Large Tasks: High-Speed Decision-Making in Archerfish”,Science

4: “Animal cognition: How archer fish learn to down rapidly moving targets”, Current Biology

5:“Hunting archer fish match their take‐off speed to distance from the future point of catch,”Journal of Experimental Biology

6:https://animals.sandiegozoo.org/animals/banded-archer-fish

7: “Plastic flies help spitting archer fish regain aim”,The Telegraph.

8:https://www.nationalgeographic.com/animals/2018/10/archerfish-animal-cognition-intelligence-human-faces-news/

:今天更新自然界里的秘密系列文章,这是第6篇:鱼的武器

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