在与蝙蝠的超声波大战中,飞蛾“隐形”了。新的研究发现,飞蛾的翅膀能消音。飞蛾翅膀是一种“超声学材料”。蝙蝠能够利用回声定位来捕猎佳肴,而飞蛾则常常出现在它们的菜单中。在这场捕食者与猎物的声学军备竞赛中,飞蛾也有两手绝活——准确地说是“两翼”绝活:一项新的研究显示,飞蛾翅膀上的鳞片能够吸收声波,尤其是蝙蝠最爱的超声波。
飞蛾和蝴蝶的翅膀都被一层层鳞片覆盖着,这些鳞片由一种叫做甲壳素(chitin)的天然聚合物组成。大多数昆虫和甲壳动物的外骨骼中都存在甲壳素。英国布里斯托大学的托马斯·尼尔(Thomas Neil)说,一开始,他用声波对飞蛾的翅膀进行轰击,观察回弹的情况。我们发现,被超声波击中时飞蛾鳞片会与之共振,共振频率与蝙蝠用于回声定位的超声波频率几乎是一致的。
振动将超声波的能量转化成了机械能,这会减弱传回到蝙蝠的回声。这可能不是巧合。由于具有特定的形状和大小,这些鳞片的共振频率恰到好处,让它们能够吸收来自狩猎蝙蝠的声波能量。接下来,尼尔和同事对一系列不同鳞片的声波阻尼性能进行了建模。飞蛾身上很有趣的一点是,所有的鳞片都有着不同的形状和大小。我们发现,每个鳞片的共振频率都有细微的差别——合在一起,它们能吸收的(声波)频率范围就很大了。
这个范围包括了蝙蝠回声定位的频率,尼尔在美国声学学会会议上报告了这一发现。这说明,即使在野外遇到了一大波蝙蝠,飞蛾受到的保护也应该相当周全。