2010 物理類 Scimage獎最佳影片:蜥蜴水上飄! Jesus Christ Lizard

傳說中只要跑的夠快, 是可以在水上行走的. 當然所有人都失敗了, 不過這種可以在水上跑的動物是真的存在的. 這影片是一種叫做蛇怪蜥蜴(basilisk lizard)或是被稱為稱為是“耶穌蜥蜴”(Jesus Christ lizard)在水上行走的影片. 因為水的性質跟速度很有關係, 在很高速的時候, 水的表面類似彈性的反應可以對外加的物體產生很大的反作用力 (所以跳水不慎是會真的受傷的). 這種蜥蜴再快速奔跑的時候, 因為腳的構造, 可以把空氣跟腳一起踏入液體, 產生夠大的作用力, 雖然最後腳仍會入水, 不過另一隻腳又快速提供支撐力來抽出入水的腳. 就這樣變成真的在水上跑步. 有人計算過, 只要跑的夠快, 人也可以, 只是速度要是目前人類極限的三倍才行. 不過同樣的原理已經開始有研究人員想用來設計可以在水面行走的機器人.


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紅眼樹蛙的抖動溝通! Rumble In The Jungle

在動物身上不難發現用聲音作為溝通訊號的例子, 從昆蟲, 鳥類到海豚跟人類都是. 但是在發展出特定的發聲器官之前, 或是在音頻之外, 動物也利用類似的過程在溝通嗎? 聲音是一種機械波, 也就是說其實不用發聲, 用搖的也可以發出. 這影片介紹研究人員利用紅外線觀察, 發現紅眼樹蛙在野外有抖動的行為. 樹蛙會抓著樹枝以12赫茲的頻率抖動. 這種行為被發現是用來警告其他樹蛙這是我的地盤的動作. 搖的越利害的常常就是這地盤的勝利者. 研究還發現, 樹蛙只會搖12Hz的抖動, 但是也只會認這樣頻率的抖動, 不會對任意的噪聲震動有反應, 也就是說這也是一種類似特定聲音訊號傳遞的機制. 其實越來越多研究發現利用震動溝通在動物界是常被利用的機制. 影片的後半有蛇去吃正在孵化的呢蝌蚪, 然後蝌蚪感知震動, 趕快逃出蛇口的過程.


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壁虎腳上的秘密 Geckos inspire experimental adhesive

壁虎可以用任意的角度在牆壁上爬來爬去, 現在壁虎腳上的秘密已經被用來做成新一代的黏著材料了. 壁虎是靠著腳上的小細毛, 依造不同的施力角度可以黏住還是放開表面. 科學家利用在矽晶上長上奈米碳管而得到了同樣的功效! 影片中那小小一片在平行貼附的情況下可以承受到一公斤多! 這樣的技術對防滑鞋還是手套的功能都有很大的幫助. 嗯..要謝謝犧牲在研究上的壁虎喔!

相關學術文獻
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在沙裡游泳! Sandfish lizard swimming in desert

動物的運動總是充滿很多創意, 這次要介紹的是在沙裡游泳的蜥蜴! 一般蜥蜴的運動是利用四隻腳在爬. 而這種特殊的蜥蜴, 叫做砂魚蜥 Sandfish lizard, 除了會爬以外還會在沙裡游泳. 運動的方式就是鑽進沙裡,然後像蛇在水裡一樣, 靠著身體的扭動來前進. 蠻特別的!

相關學術文獻
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觸鬚水蛇! Tentacled snake in action

不同的補食者利用不同的策略來快速的定位抓住獵物. 這次要介紹一種利用觸鬚補食的魚的水蛇 Erpeton tentaculatum. 這種蛇兩個突出的觸鬚, 研究人員經由解剖染色的神經發現, 這種蛇對觸鬚很小的震動有神經電訊號, 而非利用表面的化學受器. 然後經由量測這種蛇麼大腦神經的電訊號, 研究人員發現這種震動的訊號也會傳到視覺相關的處理區域, 也就是說, 這種蛇把觸覺跟視覺當同類訊號處理! 這影片展示出這種蛇在全暗的情況下(沒有可見光,利用紅外線照明), 仍可以準確的把魚給吞進去. 又快又準, 這樣個補食偵測可以幫助這種蛇在混濁的水裡補食. 影片先是一般速度, 然後有高速攝影下的慢動作!


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變色龍: 天冷我還是可以射舌頭! Tongue action

爬蟲類是外溫動物, 環境的溫度對他們活動能力影響很大. 如果天氣冷, 只好一切都慢慢來. 但是問題來了, 很多事情事是慢不得的, 像是獵食. 這影片是看看變色龍的"舌頭槍"在低溫的時候能不能工作. 影片的上方是在一般的溫度, 下方是在低溫. 經由慢動作分析, 研究人員發現舌頭彈出去的速度在常溫跟低溫都是一樣快. 但是回收的速度明顯的在常溫時比低溫時快多了. 這是因為射出舌頭的機制是利用彈性的組織慢慢存彈力, 然後一次射出去. 可是回收舌頭的過程就是要靠肌肉直接拉了. 這種儲存彈力的裝置讓變色龍在寒冷的地方也不用受限溫度對肌力的影響, 一樣可以獵食!


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壁虎的秘密武器-尾巴!Acrobatic geckos steer with their tails

現在已經知道壁虎的腳上有很多的奈米纖維, 可以幫助牠對牆壁的附著. 但是, 其實壁虎還有一個秘密武器, 就是牠的尾巴. 這影片介紹了一些壁虎尾巴的作用, 第一個是當壁虎手沒有抓好的時候, 尾巴會幫助抓住牆壁; 第二個是當兩手都沒有抓好的時候, 尾巴可以利用附著的後腳當支點, 把壁虎押回牆壁. 第三個是在滑形的時候, 可以幫忙壓空氣使身體穩定; 最後, 也是最特別的就是當壁虎不小心掉落的時候, 可以利用尾巴跟身體轉不同方向, 使得即使在角動量守恆的情況下, 壁虎都可以用腳著地, 避免摔傷. 既然尾巴是這麼有用的秘密武器, 一些研究人員也開始'想, 不如幫也需要做跟壁虎類似工作的爬牆機器人也都加上尾巴 !


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松鼠對響尾蛇 -火尾巴vs紅外血輪眼! Squirrel Skywalker

生物演化的動力除了性擇以外, 對抗捕食者也是一大動力. 這也讓演化常常像是軍備競賽一樣成對進行. 這影片是介紹松鼠怎麼對抗響尾蛇的共同演化. 響尾蛇會獵食小松鼠, 而且在頭部發展出了特化的頰窩器, 具有紅外線偵測能力, 方便找到補食溫血動物. 研究人員利用紅外線攝影發現, 當松鼠面對響尾蛇的時候, 會讓自己的尾巴升高溫度, 發出紅外線, 然後快速的揮動尾巴, 經由這種方式來嚇退有紅外線偵測能力的響尾蛇. 如果是面對其他不具有紅外偵測的蛇類, 松鼠這種熱尾巴機制就不會啟動. 當然研究人員也另外測試了確定響尾蛇會怕擺動的熱人工尾巴, 但是不怕擺動的尾巴. 在很多互動密切的物種間, 也許還有著很多人們不知道的故事.


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牛蛙:我麼都吃 Bullfrog Hunts...Anything!

這種小惡魔什麼都吃喔!蠍子,蛇,鳥..還有小青蛙!!


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