我们日常生活中经常可以听到蜜蜂在“嗡嗡”地飞来飞去,而在最新的研究中,科学家发现蜜蜂的“嗡嗡”飞行中还蕴含着了不起的科学现象!
英国雷丁大学大气物理学教授贾尔斯·哈里森对蜜蜂群所带的电荷进行了测量,发现这些小昆虫可以产生与雷暴云一样多的电力,和释放十万伏特的小可爱皮卡丘有的一拼。
小蜜蜂如何带电?
关于这个问题,英国布里斯托大学的生物学家埃拉德·亨廷回答道:“其实很早我们就发现蜜蜂是带有电荷的。”
不同生物体在环境中使用这些电场的方式,植物和花粉往往带负电荷,而蜜蜂则带正电荷,蜜蜂落在花朵上时,花粉会受到蜜蜂的静电吸引力,所以蜜蜂能更好地附着其上,也能更好地转移。
上文提到的哈里森教授则是因为一次巧合留意到了这个现象。当他看到一只熊蜂(Bombus Spp)落在使用的电极上时,他发现测量结果发生了变化,从而引发了他对这一现象的进一步探索。
蜜蜂还能对天气有影响?
除了上文提到的方便移动,蜜蜂还可以利用电感应某一朵花是否已经被另其他蜜蜂探访并采过蜜。
更神奇的是,蜜蜂还可能对气候有影响!据科学家测算,很多蜜蜂聚在一起会产生足够的电力,甚至能够改变它们周围的大气电场,这可能会对天气事件、云层形成和尘埃扩散等造成影响。
大气电学的测量称为垂直电势梯度(potential gradient,PG),即地球表面与空气中任何一点之间的电势差,研究团队发现,成群的蜜蜂可以让垂直电势梯度的改变达到100~1000伏特/米。
昆虫带电也可能影响尘埃在大气中的移动方式,这是大气科学家感兴趣的事情,因为这些尘埃会阻断阳光的入射,改变局部的气温分布。
不止蜜蜂,还有更多昆虫!
除了蜜蜂,科学家们还测试了其他动物,鸟类和微生物也携带电荷,它们生活在低层大气中。其中还有比蜜蜂更“电”的!
例如沙漠蝗虫(Schistocerca gregaria),根据过去对蝗虫电荷的测量,这种昆虫群产生的电荷比雷电风暴产生的电荷还要多。
当然,并非所有昆虫都具有这种能力,研究模型中的飞蛾和蝴蝶似乎不会产生太大的影响,因为它们的群体密度较低。
所以我们千万不要小瞧生活中不起眼的现象,中学生的科研很多都是起源是生活现象但高于生活,近些年的顶级国际科研赛事比如《丘奖》也鼓励学生们从留意生活中的细节开始,深入探索科学现象。
如果你也对生活中的细节有所感悟,想要进一步探索,下面的课题很适合你开始自己的科研之路!
课题介绍
研究方向: 萤火虫同步发光的理论构建及多主体模拟研究
相关学科:物理学
课题介绍:早在15世纪,就有航海家在东南亚的红树林发现萤火虫在繁殖季节聚集在一起,会同步闪光。本课题通过构建非线性动力学模型,构建萤火虫闪光的数学模型,之后应用多主体模拟软件Netlogo,提写萤火虫闪光的模拟程序,模拟萤火虫如何通过近邻间的相互影响,形成大范围的集体闪光现象。
导师介绍
德国Max Planck Society博士,双一流大学教授,德国大学访问教授,研究生导师;
研究兴趣包括同步动力学及及其在自然/社会/哲学/经济/艺术等多领域交叉学科应用;
主持并完成4项国家自然科学基金和8项省、部、市、校级基金项目,参与10余项其他科学基金研究;
已发表SCI/SSCI检索科研论文30余篇,专著1部,兼任国家自然科学基金、教育部学位中心、国家留学基金等多个项目评审专家,10余个国内外科技杂志的评阅人或特邀编辑。
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