树蜂的产卵器
有设计者吗?
树蜂的产卵器
● 雌树蜂会在松树上凿孔,把卵产在树孔里面。科学家从它们的凿孔本领得到灵感,设计出一种更安全更有效率的外科手术探针。
想一想:树蜂会用产卵器在松树上凿孔,它们的产卵器像一根针管,有两个可以互相扣住的管子,每个管子上都有锯齿。向树木凿孔时,其中一个管子的锯齿会先卡住树木,形成阻力,第二个管子就可以前进一点。然后,第二个 管子的锯齿会再卡住树木,形成阻力,而第一个 管子就会再凿深一点。产卵器就是借着快速地震动,让两个管子交替形成阻力并向前进。这样,产卵器不费吹灰之力,就可以凿进树里差不多1英寸深(达20毫米),在凿孔过程中产卵器不会弯曲,也不会断掉。
科学家从雌树蜂产卵器得到灵感,按照产卵器的运作原理设计出一种神经外科手术探针的雏形。这种用硅来制造的针有两个可以振动的管子,每个管子上面都有微小的锯齿,可以深入脑部,而不会造成什么伤害。这个手术探针还有一个特色,《新科学家》周刊说,“跟以前的外科手术探针不同,这个仪器很灵活,例如可以走最安全的路线,绕过脑中高危险的部分”。脑部有些部分比较难到达,以前需要开好几个切口,但使用这个探针则可以减少手术切口的数目。
你认为怎样?树蜂的产卵器是碰巧产生的,还是经过设计的呢?
[第25页的图片]
(排版后的式样,见出版物)
一个管子向前推,然后锯齿卡住树木提供阻力,让另一个管子向前推
树木
阻力和前进力互相交替
[第25页的图片鸣谢]
黄蜂:David R. Lance, USDA APHIS PPQ, Bugwood.org; 图示:J. F. V. Vincent and M. J. King, (1996). The mechanism of drilling by wood wasp ovipositors. Biomimetics, 3: 187-201