2010年8月24日 星期二

蜜蜂的波浪舞! Bees do the wave to scare away predators

在一些可激發的系統像是BZ反應還是神經細胞或是心臟細胞組織都有觀察到過螺旋波. 會有一個個的螺旋的波從某些地方發出. 這樣的螺旋波在複雜的系統的成因還在正在研究中. 其實在蜜蜂的群體裡面也會出現這樣的螺旋波喔! 蜜蜂會照著固定的方式做群體運動來造成螺旋波, 像是人類的波浪舞一樣. 現在科學家研究發現這樣的螺旋波主要是為了把掠食者嚇走. 一群蜜蜂一起有規則的動這樣看起來就像是個大生物一樣, 掠食者就嚇跑了! 來看看這驚人的自然現象然後讚嘆一下自然的神奇吧!

相關學術文獻

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http://zh.wikipedia.org/zh-tw/B-Z%E5%8F%8D%E5%BA%94
BB-Z反應(Belousov-Zhabotinsky反應),也稱BZ反應、B-Z振蕩反應(BZR),是一類著名的化學振蕩反應,也是非平衡熱力學的經典例子。它有很多版本,其中最常見的反應是鈰作催化劑時,丙二酸在稀硫酸水溶液中被溴酸鹽氧化的反應. 這個反應首先在20世紀50年代由前蘇聯Belousov(別洛索夫)在研究三羧酸循環時發現,最初的催化劑是Ce4+/Ce3+,還原劑是檸檬酸。反應液在無色和黃色兩種狀態之間發生周期性的振蕩,振蕩頻率隨溫度升高而增加。這一時期普遍認為化學振蕩反應是不可能發生的,別洛索夫的這一結果也自然不受重視,兩次投稿都以「無法解釋機理」及「不可能」的原因而被退了回來,最後只得發表在一個不知名的期刊上,使得別洛索夫本人的信心大大受挫。生物化學家Schnoll曾勸別洛索夫繼續他的研究,但勸說並不奏效,別洛索夫還是執意宣布從此淡出科學研究,並將這個反應的原始資料給了Schnoll手中。1961年,前蘇聯的生物物理學畢業生Zhabotinsky(扎鮑廷斯基),在Schnoll的指導下,重新研究了這個反應,用丙二酸代替了檸檬酸,並且對這個反應的機理作了一些解釋。

1969年,Prigogine提出耗散結構理論,它清楚地解釋了振蕩反應發生的原因,使B-Z反應重新回歸研究的焦點。它認為,在體系遠離平衡態時,即處於非平衡非線性狀態時,無序均勻態並不一定穩定。由於自身的非線性動力學機制,無序均勻態可以失去穩定性,而產生宏觀時空有序結構,也就是耗散結構。1971年,Field、Körös、Noyes等人對反應機理作了更進一步的闡明,提出了奧勒岡模型(FKN),用以解釋B-Z反應的很多性質。它包含18個基元反應,十分複雜以至於只有藉助近似方法,才能解出此類問題。

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