審核專家：姜韜 中國生物工程學(xué)會科普工作委員會副主任委員

SUMMER我們經(jīng)常會遇到這樣的情況：在炎熱夏日，蚊子在耳邊嗡嗡作響，我們很容易就能一巴掌將其拍死。

然而，當(dāng)面對蒼蠅時，盡管它們看起來更大、更明顯，但我們卻往往難以一擊即中。這背后其實蘊含著一些有趣的生物學(xué)和物理學(xué)原理。今天我們一起聊一聊~

蒼蠅擁有寬廣的復(fù)眼視野

人類的雙眼位于頭部前方，每一只眼睛都獨立配備了一套完整的視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)，這就是單眼視覺系統(tǒng)。而包括蒼蠅在內(nèi)的許多昆蟲和節(jié)肢動物，則擁有一雙巨大的復(fù)眼，占據(jù)了頭部很大的一塊地方。

每個復(fù)眼都是由若干個小眼組成，例如家蠅復(fù)眼由多達(dá)4000個六角形的小眼組成，每個小眼都是一套獨立的成像系統(tǒng)。

圖源：千庫網(wǎng)

復(fù)眼中的每個小眼與人類的眼睛相比，其成像系統(tǒng)比較簡陋，小眼疊加在一起所形成的復(fù)眼視覺更像一幅馬賽克拼貼的畫面，像素低，畫面解析度差。

但是復(fù)眼雖然成像能力差，但是對光線的明暗變化反應(yīng)異常靈敏，每個小眼可以在很短的時間內(nèi)，以非常高的頻率對光影變化作出反應(yīng)。正常人的眼睛每秒能分辨24幅圖畫（這也是動畫片的最低速度），而昆蟲的復(fù)眼可分辨240幅左右。看快速運動的物體時只要0.01秒就能迅速地分辨物體的形狀、大小和相對方位、距離。

此外，**復(fù)眼的視野比較寬廣，蒼蠅的復(fù)眼幾乎能看清360度范圍內(nèi)的物體。**無論你埋伏在哪個方向，蒼蠅靠著復(fù)眼都能發(fā)現(xiàn)你。

蒼蠅的起飛速度快

除了復(fù)眼以外，我們打不到蒼蠅的另一個重要原因是，它的起飛速度太快了**！我們常見的蒼蠅屬于有瓣蠅類，這種蠅類起飛的速度比其他蠅類更快，起飛過程平均只需7.34毫秒，而人眨一次眼睛就要用時300****毫秒，**可想而知蒼蠅的起飛速度有多快。

圖源：千庫網(wǎng)

昆蟲學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，蒼蠅只用一對前翅膀飛行，**它的后翅膀已經(jīng)退化成啞鈴狀的平衡棒，**但這并不是一個無用的器官。有瓣蠅類能夠快速又穩(wěn)定的起飛正是與這個名叫“平衡棒”的感覺器官有關(guān)。

當(dāng)蒼蠅飛行時，**平衡棒會以每秒300次的頻率高速振動，**當(dāng)蒼蠅飛行轉(zhuǎn)向或是傾斜時，平衡棒根部就能感覺到變化并傳送給蒼蠅的大腦，從而平衡身體糾正航向。如果蒼蠅的這一器官遭到破壞，則會明顯降低它們起飛的速度與穩(wěn)定性。

平衡棒是蒼蠅飛行時的導(dǎo)航利器，**在靜止時，蒼蠅同樣會有規(guī)律地振動平衡棒。**這種有規(guī)律的振動就像熱身運動一樣，讓蒼蠅隨時能起飛。就像在紅綠燈路口等待綠燈的汽車一樣，發(fā)動機沒有熄火，只要綠燈一亮，就可以快速啟動行駛。

**科學(xué)家根據(jù)蒼蠅平衡棍的導(dǎo)航原理，研制出的陀螺儀，**解決了飛行器在高速飛行時出現(xiàn)翻滾和傾斜的難題。現(xiàn)在陀螺儀已在航海、航天航空和軍事等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

為什么蒼蠅拍能拍到蒼蠅？

蒼蠅拍之所以能夠成功拍打到蒼蠅，歸根結(jié)底還是得益于一個字：快。蒼蠅拍的設(shè)計中，長手柄起到了關(guān)鍵作用，長手柄帶來長力臂，使得揮拍速度更快。

即便未經(jīng)訓(xùn)練的普通人，**手持蒼蠅拍也能輕松達(dá)到80m/s的揮拍速度，**這種高速揮動使得蒼蠅來不及反應(yīng)就被迅速擊中。

蒼蠅拍上的小孔設(shè)計也起到了一定作用。**這些小孔減少了空氣阻力，從而進(jìn)一步提升了蒼蠅拍的速度。**然而，這并不是決定性因素。

**為了驗證這一點，你可以嘗試一個簡單的實驗：**折斷蒼蠅拍的手柄，直接用手握著拍頭去打蒼蠅，你會發(fā)現(xiàn)仍然難以擊中目標(biāo)；相反，如果你把一個完好的蒼蠅拍上的小孔用膠帶封住，雖然成功率會有所下降，但大部分時間你仍然能夠成功擊打到蒼蠅。表明決定因素就是蒼蠅拍末端的速度。

為什么用手能打到蚊子？

吸血的蚊子是我們?nèi)祟惖拇髷?，歷史上死于蚊子傳播疾病的人類遠(yuǎn)多于戰(zhàn)爭。相比蒼蠅，**蚊子在飛行時，往往保持著一種相對穩(wěn)定的飛行軌跡和速度。它們的飛行路徑比較單一，且速度較慢，**這使得我們在觀察到蚊子后，能夠相對容易地預(yù)測其飛行軌跡，從而準(zhǔn)確地出擊。

蚊子翅膀構(gòu)造和獨特的飛行方式，**致使它們上下飛行的動作更靈敏，**如果要逃跑，自然也要用最擅長的方式，沿著前進(jìn)的方向或上下方向逃跑。

回憶以前打蚊子的姿勢就會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)你左右合掌拍擊蚊子時，蚊子更容易“逃逸”。**拍蚊子的有效技巧，是用上下夾擊，而不是左右夾擊，**而且最好能夠迎著蚊子的頭部去拍打。

此外，發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》上的一項研究表明，如果蚊子差點被你拍死，它會對你敬而遠(yuǎn)之。當(dāng)蚊子經(jīng)歷過死里逃生的劇烈震蕩后，即使遇上先前那種極富吸引力的氣味，也會頓時“失去食欲”，逃之夭夭。