画蛇添足这个成语除了寓意多余的工作,非但无益反而不合适,还普及了一个事实:蛇是没有脚的。但这并不能阻止它们四处走动。这些狡猾的生物甚至可以轻松地在陆地或水上飞奔而无需脚或鳍。有的,还,会,飞。*本段直观演示了什么叫画蛇添足~
杰克·索查(Jake Socha)是天堂树蛇(Chrysopelea paradisi)的专家,该蛇生活在东南亚,众所周知,它们可以从一根树枝上飞旋滑翔到另一根。
索查已经研究这些生物20多年,尽管他承认它们并不是按照一般人理解的那样飞翔,但它们的行动对于一个完全没有四肢的动物而言,仍是令人印象深刻的壮举。
弗吉尼亚理工大学生物医学工程系的索查说:“我们知道蛇会蜿蜒起伏。那是它们的生理运动基础……现在一条蛇飞到空中,然后它问自己,'我该怎么办?我能怎么办!我是一条蛇。我就会这么爬。所以……'”
但是,Socha怀疑还有更多的细节。他和同事创建了飞蛇的3D模型,并显示出摆动对于飞行中的动态稳定性至关重要,可以使蛇长时间直立滑翔。
研究结果表明,如果不摆来摆去,天堂树蛇根本无法走太远。实际上,它可能会一头栽倒地里。
机械工程师、研究的主要作者、维珍娜理工学院的艾萨克·耶顿说:“真正使这项研究变得有价值的是,它极大地提高我们对滑行运动学的理解以及对系统进行建模的能力。树蛇的滑翔机制很复杂,通常很难再野外获得蛇的配合。要使模型准确,需要复杂的工具。但是我们非常满意自己的工作,攻克了所有难点。”
研究始于2015年,当时研究人员利用23个高速摄像头——用于捕获戏剧和舞蹈动作——安置在四层黑匣子剧院,把那里改造成室内滑行舞台。
表演者是蛇。研究人员把红外反射带缠在蛇身上,从而能够使用运动捕捉系统记录各个角度的运动。
从头到尾有11到17个参考点,记录7种不同的天堂树蛇从8.3米高的道具树木跳到下面的树上。
“有了实体参照物,我们就可以把蛇的运动数据后,得到准确的模型。”
作者解释说,运动中的盘旋有点像丢出的飞盘:使蛇在空中滑行时保持直立,而不是在自身应力和重力作用下迅速失去平衡。
水平和垂直摆动增加了蛇飞行的水平和垂直距离。平均行进距离增加了6.9米。
除了使我们更好地理解自然生物的生存技巧,新研究对机器人开发领域而言可能也是个福音。
航空航天和海洋工程师Shane Ros