生物之光
從螢火蟲到人工冷光
自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了.但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼.那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然.
在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」.
在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類.螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同.螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高.因此,生物光是一種人類理想的光.
科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部.這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成.發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質.在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光.螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成拍唯姿光能的過程.
早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化.近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素.由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的襲絕生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈.由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作.
現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用.
食物鏈
生態系統中貯存於有機物中的化學能,通過一系列吃與被吃的關系,把生物與生物緊密地聯系起來,這種生物之間以食物營養關系彼此聯系起來的序列,稱為食物鏈.按照生物與生物之間的關系可將食物鏈分為捕食食物鏈、碎食食物鏈、寄生性食物鏈和腐食性食物鏈.
參考資料：網路
動物在億萬年的漫長進化過程中,逐步形成了各種奇異的構造,特殊的功能和有趣的習性.人們通過長期的觀察和研究,從動物身上得到許許多多極其寶貴的啟示.人類按照動物的體型結構和特殊功能,創造發明了性能優異的新型機械繫統、儀器設備、建築結構和工藝流程,這就是仿生學. 古人看到魚兒在水中自由地游來游去,是多麼羨慕魚的本領啊!後來模仿魚的體形做成船體,仿照魚的胸鰭和尾鰭,製成雙槳和單櫓,從此人類就能在水上自由行動了.從鳥的飛行原理,製造了飛機,在蔚藍色的天空中飛翔,實現了人類夢寐以求的飛上天空的願望. 通過研究狗的鼻子,人類模仿製成了小型、快速、靈敏的自動分析儀——「電子鼻」,可以用於化學、食品工業,也可以用於分析礦井、倉庫、潛艇和宇宙飛船座艙里的氣體成分,還可以用於探礦和作輸氣管道的檢漏.現在還研究成功了「電子警犬」,可以用來測定毒氣,檢測染料、漆、酸、氨、苯、瓦斯及新鮮蘋果和香蕉的氣味,可以測定氣體一千萬分之一的濃度,其靈敏度已達到了狗鼻的水平,還可以用作偵緝工作. 通過研究魚的呼吸器官——鰓,人類模仿魚鰓的結構,用兩層硅橡膠薄膜做成了具有鰓的功能的半透明膜,可以作為人在水中呼吸使用的「人工鰓」.人類還根據鱷魚排鹽的機理,製成了高效的「淡化器」,可以用於提取或濃集某些分散狀態的元素…… 蒼蠅的眼睛是六千至八千隻小眼組成的,叫復眼.人類模仿蒼蠅的眼睛,製成了「復眼照相機」.在人造衛星上裝上這種照相機,一次能拍下一千三百二十九張不同的照片,可用於復制電子計算機的特別精細的顯微線路.如果用這種照相機進行郵票印刷的製版工作,在一塊板上印二十五張郵票,一次拍照就可以製成一塊版.而用普通照相機,則要一張一張地拍二十五次. 人類研究了卵生動物的卵殼,薄而堅固,耐壓力強.模仿卵殼的外形特點,創造了「薄殼結構」,省山喚料耐壓,廣泛應用在建築工程上. 人類通過研究螢火蟲等生物發光,正在進一步造出新型的高效人工冷光源.如果能創造出一種象生物放光的物質一樣,塗在室內牆壁上,白天能接受光照,貯存能量,夜晚就自然地發出光亮來,那該是多好啊! 可見,研究動物的特點,有助於開闊眼界,解放思想,大膽想像,勇於實踐,從而設計出各種各樣的工程機械藍圖,創制出更加精緻、更加完善的現代技術裝置.
從蝙蝠那發明了雷達
從魚那了解了流線體
從響尾蛇那發明了熱追蹤
回答者： 100chi - 見習魔法師 二級 3-16 20:01
蝙蝠---------------聲納和雷達,還有蝙蝠衫!
魚類的尾鰭---------船舵
魚類的胸鰭---------船槳
蜘蛛網-------------魚網和新型纖維
動物的巢穴---------房屋
食肉動物捕獵-------狩獵術
鯊魚---------------「鯊魚皮」連體游泳衣
鳥類---------------滑翔機和飛機
動物的偽裝色-------迷彩服
烏龜---------------坦克和龜息等氣功吐納養生手段
動物的蹼-----------潛水裝備中的蹼腳
豬-----------------防毒面具
蛙類---------------蛙泳
蝴蝶---------------蝶泳和時裝
狗-----------------狗刨
蜻蜓--------------直升飛機
蛇、猴、鷹等-------蛇拳、猴拳、鷹爪拳等拳術武功
各類動物-----------豐富了人類的詞彙,特別是形容詞
各類動物-----------編制用於預測氣象的農諺、預測地震等災 害、檢測環境污染
各類動物-----------催生仿生學的誕生
---------還有很多很多!
復眼照相機——蒼蠅的眼睛
蒼蠅 氣味探測器
蜻蜓-飛機；
順風耳-電話
青蛙 快速掃描系統
螳螂—鐮刀
雞蛋-建築物
1.由令人討厭的蒼蠅,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀.已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分.
2.從螢火蟲到人工冷光；
3.電魚與伏特電池；
4.水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義.
5.人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼.這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,准確無誤地識別出特定形狀的物體.把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高.這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等.特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真.
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上.在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報.在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生.
6.根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」.這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等.如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成.
7.模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣.
8.根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機.
9.現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子.
10.屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲.
11.船槳模仿的是魚的鰭.
12.鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草.
13.蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣.
14.嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路.
15.壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景.
16.貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上.
大烏龜背小烏龜：轉動炮塔的坦克. 鳥在天空飛翔：製造了各種飛行器. 蜜蜂造巢窩：各種正六邊形的蜂巢結構板材. 每隻蜻蜓的翅膀末端,都有一塊比周圍略重一些的厚斑點,這就是防止翅膀顫抖的關鍵.飛機設計師研究蒼蠅、蚊子、蜜蜂等的飛行方法,造出了許多具有各種優良性能的新式飛機 蝙蝠----聲納和雷達魚類的尾鰭----船舵 魚類的胸鰭----船槳 蜘蛛網------魚網和新型纖維 動物的巢穴---房屋 食肉動物捕 狩獵術 鯊魚----「鯊魚皮」連體游泳衣 鳥類----滑翔機和飛機 動物的偽裝色---迷彩服 烏龜-----坦克和龜息等氣功吐納養生手段 動物的蹼---潛水裝備中的蹼腳 豬----防毒面具 蛙類-----蛙泳 蝴蝶----蝶泳蜻蜓----直升飛機
1.從令人討厭的蒼蠅身上,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀.已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分.
2.從螢火蟲到人工冷光；
3.電魚與伏特電池；
4.水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義.
5.人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼.這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,准確無誤地識別出特定形狀的物體.把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高.這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等.特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真.
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上.在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報.在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生.
6.根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」.這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等.如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成.
7.模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣.
8.根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機.
9.現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子.
10.屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲.
11.船槳模仿的是鴨的蹼.
12.鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草.
13.蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣.
14.嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路.
15.壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景.
16.貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上.
17.樹葉的排列和悉尼大劇院的建設.
18.潛水艇和魚的沉浮.
19.響尾蛇能感知附近動物的體溫而准確捕獲獵物和紅外製導空對空響尾蛇導彈.
20.人們根據章魚發明煙霧彈.
21.根據蛋殼發現拱形的承受力量.
22.飛機飛行時產生的劇烈抖動是根據蜻蜓改善的.
23.變色衣服是學習蝴蝶上的鱗片.
24.防水衣服是仿荷葉造的.
25.滑鼠是仿老鼠的.
26.從長頸鹿將血液通過長長的頸從到頭部中得到啟示,設計出特殊的器械,使宇航員在失重狀態下,體內的血液也能正常輸送到離心臟較遠的下肢
『貳』 生物發光用到的是什麼能
生物發光（bioluminescence）是指生物體發光或生物體提取物在實驗室中發光的現象。它不依賴於有機體對光的吸收，而是一種特殊類型的化學發光，化學能轉變為光能的效率幾乎為100%。也是氧化發光的一種。生物發光的一般機制是：由細胞合成的化學物質，在一種特殊酶的作用下，使化學能轉化為光能。
所有的植物在陽光照射後都會發出一種很暗淡的紅光，微生物一般都會發出淡淡的藍光或者綠光，某些昆蟲會發黃光。仔細地劃分一下，發光可分兩類，一類是被動發光，如植物，那些微弱的紅光不過是沒能參與光合作用多餘的光，這種光對植物是否有著生物學上的意義還是個謎，但一般的看法是這種光無意義，就像塗有熒光物質的材料經強光照射後再置於黑暗中發光那樣。另一類是主動發光，盡管有一些發光的意義還未全部認識清楚，但有一點是可以肯定的，絕大多數主動發光的生物這種發光是有用途的。光是一種能量，主動發光是對能量的一種消耗，生物的生存策略有一個最基本的共同點，那就是在維持生命的正常活動中最大限度地去節省能量，因此主動發光必定是主動發光生物生存的一個重要的環節。有必要說一下，有些動物本身並不會發光，但在共生的環境中它們會利用發光細菌的光為自己服務。