昆虫的“天然导航仪”

日常生活中，我们往往把没有目的地东碰西撞的行动说成“像无头苍蝇一样”。其实，如果把任何双翅目昆虫的楫翅(平衡棒)切掉，它们的飞行就会像没有头的苍蝇一样，东倒西歪，失去了方向感。楫翅是昆虫后翅的一个微小器官，形状像哑铃，是调节昆虫翅膀向后返回运动，并保持虫体的紧张性，使昆虫能一举飞离开去，而最重要的功能是能够使昆虫在飞行中保持航向不偏离既定的目标。因此，生物学家称它是昆虫的“天然导航仪”。

在弱肉强食、各显神通的大千世界，弱小的昆虫可谓微不足道。可是，生活在地球上的100多万种昆虫，在长期的生存竞争中，不断进化、优化，练就形形色色的“拿手绝技”:有的昆虫可以用改变飞行的姿态或位置来调节体温，有的昆虫用与周边环境相似的拟态来躲避天敌的追杀……其中，双翅目昆虫的楫翅(平衡棒)，成为许多昆虫的天然导航仪，也为人类研制新型陀螺仪带来了重要启示!

生物学研究发现，双翅目昆虫在飞行时，它们的楫翅以每秒330次的频率振动着。当虫体倾斜、俯仰或偏离航向时，楫翅振动平面即刻发生变化，这个变化被其基部的感受器所感受，并把偏离的信号发送到昆虫的脑子里。昆虫的大脑收集这些信号后立即发出相关指令给有关的肌肉组织，就会把偏离的航向纠正过来(蛾子、蝴蝶、甲虫等没有楫翅，但是它们触角能在水平面上振动，发挥着楫翅一样的功能)。以苍蝇为例，它有高超的飞行技巧。譬如说，大鸟起飞要助跑，小鸟和大多数的昆虫起飞要弹跳，而苍蝇却什么都不需要。它能做各种巧妙的飞行，如:向上飞升，垂直下降，定悬空中，突然侧飞和回头飞行等。总之，它随时可以向任何方向飞行。那么，苍蝇是靠什么来迅速起飞和保持平衡的呢?依靠的就是苍蝇的楫翅，能保证苍蝇在飞行时迅速转动，随时保持平衡。

我们知道，陀螺在转动时，它的轴总是朝着一个方向不变的。利用这个原理制造的陀螺仪是飞机、轮船、火箭惯性导航系统的重要感受器。可是，这种陀螺仪都有高速旋转的转子，不易小型化，要制造高精密度的小型化陀螺仪，需要寻找新的途径。科学家正是根据双翅目昆虫的楫翅的导航原理，研制成功了一种音叉式振动的陀螺仪，成为新型的导航仪器安装在高速飞行的火箭和飞机上。它的体积很小，主要部件像只音叉，是通过一个中柱固定在基座上的。装在音叉两臂四周的电磁铁，使音叉产生固定振幅和频率的振

雁群

动，就好像苍蝇楫翅的振动那样。有了这种仪器，飞机和火箭就能够自动纠正偏转的航向，有力地保证火箭和飞机飞行的稳定性。装有这种仪器的飞机，能自动停止危险的“翻滚”飞行，即使机身在强烈倾斜时，也能够自动平衡，使飞机的稳定度非常完善，以至在复杂的急转弯时，飞机也能万无一失。