当(dang)你(ni)在花园里驻足观(guan)察(cha)那些胖胖的(de)(de)蜜蜂在花丛中起(qi)起(qi)落落,或者(zhe)在厨(chu)房手拿苍蝇拍对着狡猾的(de)(de)苍蝇无(wu)可奈何时,你(ni)一(yi)定认同以下观(guan)点(dian):把“飞(fei)行(xing)家”这个名词(ci)冠于昆(kun)虫身上是(shi)(shi)(shi)恰如其(qi)分的(de)(de),昆(kun)虫不仅是(shi)(shi)(shi)地(di)球上规模最(zui)(zui)大的(de)(de)飞(fei)行(xing)家族,也(ye)是(shi)(shi)(shi)最(zui)(zui)早掌握这项技术的(de)(de)先驱者(zhe)。地(di)球上的(de)(de)第一(yi)次(ci)飞(fei)行(xing)是(shi)(shi)(shi)个什么场景?这一(yi)历史(shi)性的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)时刻(ke)早已消失在岩层之中。不过,当(dang)年第一(yi)批飞(fei)行(xing)者(zhe)的(de)(de)后代仍然(ran)活(huo)跃在我们(men)的(de)(de)星(xing)球上,他们(men)就是(shi)(shi)(shi)蜉蝣。
蜉(fu)蝣(you)这种生物大(da)多数时间生活在(zai)水(shui)(shui)(shui)中(zhong),以藻类为(wei)食,当(dang)它(ta)们准备(bei)好繁殖(zhi),便爬出水(shui)(shui)(shui)面(mian),在(zai)水(shui)(shui)(shui)边的(de)植(zhi)物上蜕(tui)皮,成(cheng)为(wei)有翅的(de)成(cheng)虫(chong)。这些(xie)获得新(xin)生的(de)小(xiao)虫(chong)子并不急于飞行,多数时候会(hui)聚集在(zai)水(shui)(shui)(shui)面(mian)上,伸展双翅,在(zai)微风的(de)吹(chui)拂下于水(shui)(shui)(shui)面(mian)上滑行。当(dang)时机成(cheng)熟,便风中(zhong)舞(wu)动,在(zai)空中(zhong)完成(cheng)婚配。不久,雌虫(chong)产卵,刚刚脱离水(shui)(shui)(shui)面(mian)不过(guo)几十小(xiao)时的(de)蜉(fu)蝣(you)们再次回落水(shui)(shui)(shui)中(zhong),这也意味着它(ta)们个体生命的(de)终结。目前,多数昆虫(chong)学家认为(wei),最早的(de)昆虫(chong)也像蜉(fu)蝣(you)一(yi)样(yang),是从水(shui)(shui)(shui)面(mian)滑行演化到飞行的(de),最早的(de)翅应该是“风帆(fan)”,而非(fei)“机翼”。
昆(kun)虫的(de)(de)(de)翅(chi)是一个工程学奇(qi)迹:一片(pian)丁质(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)薄层,没有任何骨骼和肌肉的(de)(de)(de)支(zhi)撑。几丁质(zhi)(zhi)这(zhei)种物质(zhi)(zhi)本身柔软而坚韧,就连碳纤维(wei)复合(he)材料都无法(fa)与之相比。几丁质(zhi)(zhi)中贯穿(chuan)着(zhe)翅(chi)脉,它们是液(ye)压管道(dao),正是这(zhei)些液(ye)压管道(dao)让昆(kun)虫的(de)(de)(de)翅(chi)膀(bang)有了足够的(de)(de)(de)刚性来应对飞行是巨大的(de)(de)(de)应力考验。与鸟、蝙(bian)蝠翅(chi)膀(bang)一样,昆(kun)虫翅(chi)膀(bang)的(de)(de)(de)剖面(mian)上端弯曲,下端平直(zhi),这(zhei)使得空气(qi)流过翼面(mian)时产生升力。
昆(kun)虫(chong)与其他其他飞行(xing)(xing)(xing)动(dong)(dong)(dong)物的(de)(de)标志性区别,在于它们扇动(dong)(dong)(dong)翅(chi)膀时高得惊人的(de)(de)速度——蜻蜓一般为(wei)每秒200次,而蚊子和马蜂则能高达(da)每秒1000次。不仅如此,如果逐格回放高速摄像(xiang)机拍摄的(de)(de)昆(kun)虫(chong)飞行(xing)(xing)(xing)影像(xiang),你会(hui)惊奇地(di)发现(xian),昆(kun)虫(chong)扑翼飞行(xing)(xing)(xing)可(ke)(ke)不简单是(shi)(shi)(shi)上下(xia)运动(dong)(dong)(dong),从侧面观察(cha),昆(kun)虫(chong)的(de)(de)翅(chi)膀其实(shi)是(shi)(shi)(shi)在画八字形。直到(dao)最近,人们把昆(kun)虫(chong)放进风洞好(hao)好(hao)研究了(le)一番才发现(xian),其实(shi)这(zhei)(zhei)些小(xiao)家伙的(de)(de)翅(chi)膀是(shi)(shi)(shi)在空气中制造涡(wo)(wo)流(liu),依靠(kao)这(zhei)(zhei)些可(ke)(ke)控的(de)(de)涡(wo)(wo)流(liu),它们的(de)(de)翅(chi)膀在向下(xia)和向上拍动(dong)(dong)(dong)时都能产(chan)生升力(li)(li),这(zhei)(zhei)是(shi)(shi)(shi)鸟与蝙蝠(fu)绝对(dui)无法做到(dao)的(de)(de),一只小(xiao)蜜蜂借助这(zhei)(zhei)些涡(wo)(wo)流(liu),产(chan)生达(da)到(dao)其体重3倍的(de)(de)开力(li)(li),而向前的(de)(de)推力(li)(li)则是(shi)(shi)(shi)体重的(de)(de)8倍之(zhi)多,与之(zhi)相比,一架战斗机的(de)(de)推力(li)(li)与重力(li)(li)大(da)小(xiao)之(zhi)比能达(da)到(dao)2就(jiu)可(ke)(ke)以“笑(xiao)傲江湖(hu)”了(le),这(zhei)(zhei)样你就(jiu)不难理(li)解(jie),为(wei)什(shen)么苍蝇能在空中做出令人匪夷所(suo)思的(de)(de)急转弯了(le)。
当然,这一切代价也相(xiang)当高(gao)昂,飞(fei)(fei)行是件(jian)十分费力(li)的活儿(er),一只果(guo)蝇飞(fei)(fei)行1小(xiao)时(shi)就要(yao)消耗掉体重的10%,果(guo)蝇使(shi)用碳水(shui)化合物作(zuo)(zuo)为动力(li)来源,这有点(dian)不(bu)太(tai)划算,其他很(hen)多昆虫直(zhi)接利(li)用脂肪作(zuo)(zuo)为“燃烧(shao)”,便让飞(fei)(fei)行的“经济性(xing)”大为改观。所以(yi)(yi)你绝对不(bu)能(neng)小(xiao)看昆虫的能(neng)力(li),一直(zhi)小(xiao)小(xiao)黑脉金斑蝶能(neng)以(yi)(yi)每天150公(gong)里的速度连续飞(fei)(fei)行3000公(gong)里,完(wan)成冲(chong)北美到中美洲的长途(tu)迁徙。
(取材于(yu)王冬《御(yu)风飞行(xing)》)
14.根据文意,下(xia)列(lie)说(shuo)话不支持“昆虫的翅膀是一(yi)个工程学(xue)奇(qi)迹”的一(yi)项是(3分)
A.薄薄的(de)翅(chi)由(you)几丁质(zhi)构成
B.不需要(yao)脊髓肌肉的(de)支撑
C.柔韧性可比碳(tan)纤维的复(fu)合材料
D.翅脉增强了昆虫翅膀的刚(gang)性(xing)
15.下列对文章内(nei)容(rong)理解和分析。不恰(qia)当的两项是(4分)
A.昆虫最初驾(jia)驭“风(feng)帆”在(zai)水(shui)面上滑行(xing)。后来逐步从滑行(xing)演变到在(zai)空(kong)中飞行(xing)。
B.蜉蝣有翅后即升空飞行。虽(sui)然飞行时间不长,但由此实现了(le)生命的延续。
C. 昆虫的(de)剖面,上(shang)端(duan)弯曲,下(xia)端(duan)平直(zhi),这可以使空气滤过翼面时产生升力
D.昆(kun)虫利用碳(tan)水(shui)化合(he)物和脂肪作为“燃(ran)料(liao)”,从而大(da)大(da)提高了飞行的“经济性”
E.昆虫(chong)是地球(qiu)上(shang)规模(mo)最为庞大的(de)飞行家族,很多昆虫(chong)都具有(you)长途迁徙的(de)能力
16. 根据本文和(he)(he)下列材料,说(shuo)明(ming)苍(cang)蝇(ying)的飞行(xing)和(he)(he)鹏鸟翱(ao)翔有(you)哪些不(bu)同(5分)
《逍遥游》中“背(bei)若(ruo)泰山,翼若(ruo)垂天之(zhi)云……绝云天,负青天。然后图南”这几(ji)句话。是(shi)对(dui)鹏鸟翱(ao)翔九天的精彩描述,生物(wu)学家认(ren)为。鹏鸟翱(ao)翔是(shi)要(yao)借(jie)助(zhu)上升气流,翅膀就像固定的机翼。
参考答案:
14.(3分)C
15.(4…请点此查看本文完整答案(答案页第七页)…翱翔时借(jie)助外界的上升气(qi)流。
③苍蝇飞行时可做出(chu)急转弯(wan)的动(dong)作,鹏鸟(niao)翱(ao)翔时无法做到(dao)。