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2021-03-30破解動物忍術
616 期
Author 作者
胡立德（David L. Hu）
雨中飛行
蚊子怎麼能在雨中飛？典型的雨滴大小和蚊子差不多，都只有幾毫米。可是，雨滴呈球狀，密度也高很多，因此，從天而降的雨滴是蚊子的50倍重，相當於貨車跟人類的差距。就連濛濛細雨的小雨滴也和蚊子的重量相當，而且移動速度比蚊子快。蚊子被一滴雨打中後是怎麼存活下來的？又是如何活過傾盆大雨時那密集的雨滴轟炸？
蚊子所面臨的問題，是很多昆蟲都會遇到的，牠們活在一個充斥著難以預測的大型障礙物的世界裡。覓食的蜂飛經一片花海時，植物的莖幹會被風吹得四處搖晃，捉摸不定；蟑螂在黑暗中跑過地面時，也無可避免地會撞上東西，這一章要談的是昆蟲為了應付碰撞所演化出來的機制。
為了研究蚊子是怎麼在暴雨中存活下來的，我和我的研究生安卓‧ 狄克森（Andrew Dickerson）參觀了亞特蘭大的疾病管制中心。在進入蚊子繁殖室之後，我有一種被監視的詭異感覺，四周的籠子發出高音頻的嗡嗡聲，是數以萬計等著吸血的蚊子全體拍動翅膀的聲音。我俯身靠近籠子，看見牠們飛撲過來，甚至可以感覺到翅膀拍動時產生的極輕柔微風，好比數百萬片雪花同時墜落。
在過去，疾病管制中心的科學家會把兔子放在籠子裡餵蚊子，歷經多年後，實驗室的一名技師保羅‧ 浩爾（Paul Howell）想到一個比較簡單的方法。保羅時常把一隻手臂蓋在黑布下，仔細一看，會發現他其實是在用自己的血餵蚊子。保羅說：「蚊子比較喜歡在黑暗中進食。」這些吸血生物能夠從紗網籠子裡直接叮咬保羅的手，他只需要讓手臂接觸籠子即可，在蚊子忙著吸乾保羅的血時，他仍一邊跟我們說話。一分鐘後，他餵完蚊子了，把手移出黑布，上頭布滿了數千個小紅點，彷彿是紅筆戳出來的，他的身體已經非常適應被蚊子叮咬，所以不再紅腫。
我和安卓回到喬治亞理工學院，有點受到驚嚇，但也很開心紙罐裡裝了幾百隻蚊子回來。接下來幾年，這種接蚊子回來的事將成為我們實驗室的常態。安卓在實驗室裡建了一個暴雨模擬器，由於蚊子太小、雨滴太難以預測，所以不可能透過攝影機來捕捉到兩者在大自然中的碰撞現象。為了提高成功率，安卓做了一個壓克力雨箱，高度和鞋盒差不多，寬度則和拳頭一樣，底部有紗網讓雨滴穿透。一百隻蚊子聞到安卓的氣味，便興奮地在狹小的箱子裡嗡嗡亂飛。雨箱上方懸吊一個幫浦，能釋放出大小及速度都固定的水滴，水滴會在相同的路徑上規律落下，因此，蚊子只要身在水滴經過的地方，就一定會被打到，我們只需要架好高速攝影機，靜靜等待即可。
我們用肉眼無法看見任何東西，我們只知道，雨水的攻勢似乎完全不影響蚊子，牠們還是繼續在箱子裡嗡嗡叫。當安卓第一次捕捉到蚊子被雨滴打中的畫面時，我們並不曉得會看見什麼。我們兩個人都熱切地觀看慢速播放的影片，看著水滴在一張張接續的畫面中往下掉，終於打中蚊子時，雨滴稍稍壓扁了些，但接著又繼續落下，並沒有水花四濺。蚊子連同雨滴一起往下掉了幾公分，接著就滑開了。水滴持續往下落，而蚊子繼續飛牠的，雙方都毫髮無傷。
雨滴和蚊子的短暫相遇，解開蚊子之所以能從這樣的重擊中存活下來的祕密。兩者的交互作用有別於我們被雨淋的經驗，倘若你在暴雨中伸出手掌心，雨滴擊中手掌後會分裂成許多小水滴，而你會在手上感覺到一股力道，因為你的手在抵抗雨滴的運動。然而，蚊子的重量僅有雨滴的2％，輕到無法抵抗雨滴的運動，牠們就像太極拳大師，讓雨滴暢通無阻地繼續它的路程。想像一下，用盡全身力氣重捶氣球時，因為氣球沒有反抗你的拳頭，你也就無法對它造成任何傷害。事實上，用一隻手揮打蚊子是不可能打死牠的，你只是在推牠，讓牠搭了順風車，殺死蚊子的唯一辦法，就是用兩隻手合掌拍打，或趁牠在你身上某部位吸血時一手打下。
書名│《破解動物忍術：如何水上行走與飛簷走壁？動物運動與未來的機器人》
作者│胡立德（David L. Hu）
出版社│三民書局
出版日期│ 2020 年1 月