日前,伊利诺伊大学电气和计算机工程教授维克托·格吕耶夫发表文章称基于螳螂虾眼的成像系统设计的摄像头与内窥镜系统集成系统有了巨大成果。这些成果都会运用在微创手术中,以满足资源有限医院的微创手术需求。这并不是维克托教授第一次通过研究螳螂虾的复眼取得重大科研成果,早在2017年,他领导的研究团队就通过模仿螳螂虾的眼睛开发了一种能够感知颜色和光学偏振的超灵敏相机。
纵使已经获得了如此多的研究成果,维克托教授却一直说:“人类对螳螂虾的研究不足1%,四亿年来它从未进化,却拥有超乎一切的能力。超强的甲壳、暴躁的性格、比子弹还快的拳头、天底星级别的眼睛,还有人类至今都无法理解的声光通信系统。如果我们能把这些都研究透彻,仿生科技会有更大的进步。”事实上,螳螂虾就好像是遗落在地球的“外星斗士”,浑身上下都是不可思议的“高科技”。
海底怪声
自1975年起,生物学教授罗伊和生物学家希拉·帕特就通过多项实验发现螳螂虾一拳的最高打击力高达150千克。更令人称奇的是,它们出拳的速度快到极致,以至于周围的水分子因急剧的运动而产生了超空穴效应,仿佛水都被这股力量“煮沸”。这一发现迅速引起了科学界的广泛关注,自此之后,许多科学家加入对螳螂虾的研究中来。
1997年,美国海洋和大气管理局在距离智利海岸约1750千米的海域监测到低频怪声。这个声音如同巨兽在深渊中怒吼,迅速传遍了海底5000平方千米的范围。海洋生物学家艾伦迅速组织了一支由声学专家和海洋生物学家组成的团队,携带当时最先进的监测设备前往事发海域进行调查。
经过监测,艾伦在海底发现了一些奇特的生物痕迹,包括一些巨大的、疑似生物活动的痕迹。这些发现加深了这些科学家的疑虑,“海怪假说”开始在团队内部流传。艾伦一直希望能够破解“海怪”之谜,但遗憾的是,这种声音没有再次出现。
2004年,美国科学家在加利福尼亚州的海底再次监测到一种隆隆的低频声音。这种声音让科学家们很快联想到智利海域监测到的低频怪声,两者极其相似。
艾伦得知消息后,果断前往加利福尼亚州调查低频声音的具体情况。到达后,他立即开始部署监测设备,对海底进行全面搜索和监测。
经过数周的艰苦努力,他们收集到了大量数据,但声源似乎总是在移动,难以捕捉。更重要的是,这些声音只在黎明和黄昏时分才出现。
经过分析,艾伦的研究团队发现这些声波信号虽然与之前听到的低频怪声高度相似,但并不是同一个声源发出的,这次的声音明显要小许多。团队中的海洋声学专家凯利称:“这声音和某些海洋生物的交流方式有些相似,很可能就是某一种海洋生物发出的。”
虽然不是之前的低频怪声,但艾伦对这次的低频声音也非常好奇。为了获得更加准确的数据,艾伦和凯利决定采用一种创新的科研方法:利用水下无人机搭载小型声呐设备,在深海中进行网格化搜索,同时结合大数据分析,设法找到声波的移动规律和来源。
然而,当他们对这些信号进行具体且细致地解构和分析时,却遇到了前所未有的挑战。声波信号复杂多变,似乎包含着某种特定的规律和信息,但又难以解读。
凯利将收集到的声波信号进行了详细分析,并对比了已知的海洋生物交流信号。他查阅了大量文献和资料,对比了不同海洋生物发出的声波特征。最终,凯利认为这种低频声音很可能是螳螂虾在某种特定情况下发出的声音。
为了验证自己的猜测,凯利决定进行一系列实验。他先设计了一个水下扬声器系统,能够精确播放收集到的声波信号。然后,他们在深海中找到了一个螳螂虾密集的区域,将水下扬声器潜入该区域并播放声波信号。
随着声音的播出,周围的螳螂虾开始有所活动,甚至有的也发出了低频声音;另一部分不发声的螳螂虾则展现出特定的行为模式,如聚集、摆动触角等。

