问题

蚊子为什么能上32层楼?

回答
蚊子能够飞到32层楼的高度,这确实是一个很常见的疑问,也是一个非常有趣的问题。从科学的角度来说,蚊子能够做到这一点,是由于它们生理结构、飞行能力以及环境因素的综合作用。下面我将详细地为您解释:

1. 蚊子的飞行能力与生理结构:

强大的翅膀和飞行肌肉: 蚊子虽然体型微小,但它们拥有非常发达的飞行肌肉,能够让它们的翅膀以惊人的速度拍打。一般来说,蚊子的翅膀每秒可以拍打300600次。这种高速的振动产生了强大的升力,足以支撑它们小小的身体在空中飞行。
轻盈的体型: 蚊子的身体非常轻,重量通常在毫克级别。极小的体重意味着它们只需要克服很小的阻力,就能被气流轻易地托举起来。
流线型身体: 蚊子的身体结构相对流线型,有助于减少空气阻力,使飞行更加高效。
垂直起降和悬停能力: 蚊子拥有出色的操纵能力,可以实现垂直起降和在空中悬停,这使得它们能够更灵活地在建筑物的缝隙中穿梭。

2. 影响蚊子飞行高度的环境因素:

上升气流(热空气和风):
热空气: 建筑物越高,通常气温越低。然而,在白天,阳光会照射到建筑物表面,加热建筑物的墙壁和窗户。这些被加热的表面会加热周围的空气,形成上升的热气流。蚊子,尤其是那些对热源敏感的雌蚊(它们需要血液来繁殖,而血液会产生体温),会受到这些上升气流的吸引。即使楼层较高,只要有足够的上升气流,它们就能被“带”上去。
风: 风是蚊子向上飞行的主要动力之一。即使蚊子本身的飞行能力不足以克服重力和空气阻力达到32层,它们也可以“搭便车”式地利用风力。当有风从下方吹来时,蚊子会抓住机会,被风吹到更高的楼层。特别是在有风的条件下,上升的侧风或气流变化,都能帮助蚊子向上移动。
建筑物的设计和环境:
通风系统和开窗: 现代高层建筑通常有复杂的通风系统,包括空调和排气系统。这些系统会产生空气的流动,包括将室外空气吸入和将室内空气排出。如果这些通风口或窗户开着,蚊子就有可能被吸入或随气流进入建筑内部,然后通过内部空间到达更高的楼层。
缝隙和通道: 即使在高层建筑中,也可能存在各种缝隙,例如窗户密封不严、空调管道的连接处、电梯井的开口等。蚊子是微小的生物,它们可以穿过这些相对狭窄的通道向上飞行或爬行。
植物和水源: 有些高层建筑的阳台或露台会种植植物,或者有景观水池等。这些环境可能成为蚊子的栖息地或繁殖地,使得蚊子更容易出现在较高的楼层。
趋避行为和寻找宿主: 雌性蚊子需要血液来繁殖,它们通过感知宿主产生的二氧化碳、体温、气味等来寻找目标。当有人在32层楼打开窗户或在阳台活动时,释放出的二氧化碳和体温会吸引蚊子。即使蚊子一开始只在较低楼层活动,它们也会被吸引到更高层寻找可能的食物来源。

3. 科学实验和观察:

有许多科学研究和实验表明,蚊子可以飞到相当高的高度。例如:

一些研究使用捕蚊器在不同楼层进行采样,发现蚊子在某些条件下确实可以达到很高的高度,甚至超过20层楼。
蚊子对二氧化碳的敏感度非常高,它们可以在数百米外感知到二氧化碳的来源,并向其飞行。这种定向能力对于它们在高楼层寻找宿主至关重要。

总结:

蚊子能够爬上32层楼,并不是因为它们拥有超强的独立飞行能力能够轻松地对抗重力到达如此高度。而是多种因素共同作用的结果:

它们本身的轻盈体型和高效的飞行肌肉,让它们具备一定的飞行潜力。
上升气流(热空气和风)是它们被动“搭乘”上去的关键动力。
建筑物的结构(通风系统、缝隙)为它们提供了向上移动的通道。
寻找宿主(人类)的本能驱使它们向释放二氧化碳和体温的楼层聚集。

因此,当我们看到蚊子出现在高层时,往往是它们利用了风、热气流,或者被建筑物的通风系统、敞开的窗户吸引,最终找到了栖息或觅食的地方。它们并非以“征服高度”的决心在飞,而是顺应着环境的“引力”和自身的生理需求在移动。

网友意见

user avatar

在大家的印象里,这种只有几毫米的昆虫既飞不高,也飞不远,只能在地面飞行。毕竟身材在那,而且只有一对两三毫米长的翅膀和一对退化了的平衡杆。

现在,科学家的研究颠覆了大家对蚊子飞行能力的看法。

在撒哈拉沙漠以南的半荒漠地区,携带疟疾的蚊子借助风力,在一个晚上就能飞到离地面290米的高空,距离远达数百公里。


2013年,美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)的科学家前往撒哈拉地区,在之后617天的时间,对当地的蚊子进行捕捉采样。目的是为了研究蚊子在不同地区的迁徙能力。

他们用氦气球在距离地面40米~290米的地方设置了垂直粘网。

结果,他们捕获了46.1万只昆虫,其中包括2748只蚊子,其中235只是可以携带疟疾的按蚊属。也就是说,根据科学家的研究,他们可以飞到290米高的地方,如果在更高的地方布置了粘网,或许还能捕捉到飞的到更高位置的蚊子,这也很难说。

你也许会认为,是不是距离地面近的网捕捉的蚊子更多些。正好相反,粘网捕捉的蚊子数量是随着高度的增加而增加。这说明,蚊子在高海拔地区亦可以进行迁徙。

被捕捉到蚊子超过80%是雌性,大家知道雌蚊子是会咬人的;90%的蚊子在飞行前吸过人血。

光是靠捕捉这些蚊子获取的数据,科学家们不确定蚊子是从哪里飞来的,也不知道它们飞了多远。因为只是对某个地点进行的采样,只能说明某个位置出现了蚊子。

但借助气象建模工具,通过现有的数据,同时考虑风向和风速,科学家计算了蚊子可能的飞行轨迹。科学家最终得出结论,一只蚊子靠自己的飞行能力和风力,在9个小时的夜间飞行中,可能飞行距离可达295公里。

如果光凭想像,估计是个人都很难相信这种不起眼的生物可以飞那么远。不光是普通人,科学家刚看到这个数据都会被惊到。2019,科学家把研究结果发表在《自然》杂志上。

虽然蚊子自己飞行距离有限,但有了风,飞行到更远更高的地方咬人、传播疾病,是没有问题的。人家蚊子都可以最高飞到几百米的高空了,还会在乎那32层楼,区区九十多米的高度吗?


你也许会以为蚊子只分布在低海拔地区,但其实在喜马拉雅这样的高海拔地区,同样有蚊子。

2007年,科学家对印度的加瓦尔专区的蚊子进行采样,捕捉了300~1000m、1000~2000m、2000~3000m 不同海拔高度的蚊子。一共发现了34种蚊子,包括5个属:伊蚊、按蚊、阿蚊、库蚊和蓝带蚊。

低海拔地区温度湿热,适宜蚊子繁衍生息,这里能捕捉到蚊子是毋庸置疑的,高海拔到3000m的地方,虽然发现的蚊子种类不多,只有几种,但也说明了一些蚊子的生存能力有多猛。


当然,蚊子可以通过电梯、一些管道飞到几十层楼高的地方,但这些并没有科学的研究说明,这只是大家的推测,从一些可能的途径来分析。

但现在你应该知道,光凭蚊子的一双翅膀,再借助风力,它们就可以从楼外直接飞到32层楼。


蚊子是如何飞行的?


蚊子和蜜蜂的飞行方式类似,都是通过振翅的方式,扇动空气获得上升力。不同的地方是,蚊子的振翅方式更快,而且振动的角度不大,大约只有40度,是蜜蜂的一半。也就是说,如果按照推理,蚊子是获取不了蜜蜂那样足够的升力。

如果蚊子选择了蜜蜂的大角度的振翅,那么蚊子飞行时的嗡嗡声估计就要大一倍了,飞行声音大了,就容易被人发现。

2017年,科学家通过慢镜头解开了蚊子飞行的秘密。来自牛津大学的科学家通过8个超高速摄像机,从8个角度拍摄一只蚊子是如何飞行的。

慢镜头下的蚊子振翅频率比实际慢了700倍,之后通过计算机模拟制作了3D模型,可以让科学家了解蚊子飞行中的气流变化。


根据研究结果,蚊子在振翅过程中,和蜜蜂一样的地方是,在翅膀前缘部分会产生一个小涡流,这种气流减少了翅膀上方的压力,就是说在振翅过程中会获得一定的升力。

但除了翅膀前缘的涡流,蚊子还在翅膀后缘形成了一个涡流,这是和蜜蜂不太一样的地方。之所以可以在翅膀后方产生一个涡流,是因为它的翅膀不是垂直往下扇的,而是会在扇动的过程中进行反转。

当翅膀后缘翻转的时候,翅膀后缘与翅膀前缘拍打产生的流体对齐,产生涡流,重新获得一些额外的升力。

此外,蚊子在扇翅过程中,还会产生一种旋转阻力,来支撑它们身体的重量。

这也许可以解释,为什么蚊子小角度的拍打依旧可以获取足够的升力,因为它通过产生额外涡流的方式,弥补了振翅小角度振翅的缺点。

未来,科学家也许会把蚊子的飞行技术应用到更小的无人机上,只能希望那样的无人机不会嗡嗡嗡……


参考文献:

Huestis D L, Dao A, Diallo M, et al. Windborne long-distance migration of malaria mosquitoes in the Sahel[J]. Nature, 2019, 574(7778): 404-408.

Pemola Devi N, Jauhari RK. Mosquito species associated within some Western Himalayas phytogeographic zones in the Garhwal region of India. J Insect Sci. 2007;7:1‐10. doi:10.1673/031.007.3201

ox.ac.uk/news/2017-03-3


出品:科普中国 @中国科普博览

制作:苏澄宇

监制:中国科学院计算机网络信息中心

user avatar

从拉萨出发,沿109国道到达羊八井镇,在兵站过去的那个路口左转进入304省道,路过羊八井温泉,继续行驶36公里,到达廓琼岗日冰川公园大门。


左转进入土路,进入廓琼岗日冰川公园,往山沟里开7公里。

这时候又有岔路,左边路况极差不可能通行,往右边走上盘山路,到达一号营地。


在你右手边就是冰盖,放心,它非常结实,没有冰裂缝和暗河,就是一大坨、厚达数十米到数百米的万年不化的冰疙瘩。


确认自己没有高原反应,下车步行上冰,注意脚下小心打滑,冰盖的末端坡度非常大,踩稳了别摔跤。


爬冰盖非常累,慢一点别撒欢,稳扎稳打的走,走一会儿休息一会儿。这种地方又不是天天都能来,为什么不拍几个美美哒自拍呢?

然后到达冰盖顶部,一道陡冰崖下面,注意不要靠近冰崖,小心雪崩。


在你附近雪面上找一找,耐心点,一会儿你就可以找到一些正在垂死挣扎的蚊子


这地方海拔是5900米左右,你猜猜这些蚊子哪儿来的呢?在这个啥都没有的冰盖上面它们靠啥生活?这么冷一会儿就冻死了它们又是怎么完成求偶、愉快的交配、孕育、产卵这么漫长的过程的?


它们不是在这里完成这些破事儿的,你抬头看对面有个高高的雪峰,叫做“达孜峰”,那个雪峰翻过去是一片巨大的湿地、沼泽,那里还有个乡叫做格达乡,沼泽地里夏天蚊子多到了恐怖的程度,夏天你要是不做防护就跑到湿地里面去,你是真的会被蚊子活活咬死的。沼泽地海拔4200米的样子,水草肥美牛羊成群,附近几个山沟里到处是高山杜鹃,很漂亮。


它们就来自于这里。


它们是怎么完成从4200米到5900米高达1700米海拔的飞跃的呢?按照3米一层楼,这是560多层楼啊!跟泰山那么高了我的亲!


好风凭借力,送蚊上青云。

类似的话题

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有