在实验中，科学家以高频振动活的蠕虫，观察它们灵活的身体对振动的反应。他们的发现出乎意料：蠕虫产生的波的振荡频率是驱动它们的力的一半。 根据 2019 年《自然》杂志发表的一项题为“活体振荡蠕虫中法拉第体波的激发”，蠕虫的行为与振动流体中发现的非线性波之间存在相似之处。通过研究几种蚯蚓，研究人员发现这些动物充满水的身体和灵活的皮肤可以支持这些不寻常的次谐波振动。该实验为研究生物体及其生物系统的复杂物理现象提供了一种新方法。 科学家在聚四氟乙烯振动板上测试蚯蚓 实验设置相对简单，但控制得很仔细。蠕虫先经过消毒，然后放置在薄的特氟龙板上，然后垂直振动。红色激光和光电探测器测量振动，而数码相机则持续监控蠕虫。研究人员逐渐增加振动幅度，直到观察到他们正在寻找的不稳定性的出现。当特氟隆板以 40 Hz 的频率振动时，发现了最清晰的结果之一。研究人员发现了蚯蚓振动频谱中的次谐波峰值，包括驱动频率一半的响应。对视频的分析证实，蠕虫的整个身体都受到影响：论文报告称，蠕虫以其固定频率和分谐波频率振动。 蚯蚓充满液体的身体解释了奇怪的波浪 研究人员发现，这种现象可以通过将蠕虫视为一个长长的充满液体的身体，覆盖着一层薄薄的弹性皮肤来解释。 充满水的身体的中空和灵活的外壳使蠕虫能够以一种非常类似于由振动液滴激发的参量波的方式响应振动。该研究还将真实的动物与由装满水的薄乳胶手套制成的模仿蚯蚓的模型进行了比较。结果发现，它的振动频谱与蠕虫的优良品质相对应。 这为研究人员将蠕虫的身体视为具有流体状内部的灵活结构的方法提供了进一步的支持。 AI生成图像 研究人员发现了蚯蚓以外的可能用途 他们的发现表明非线性次谐波可用于研究生物过程。该论文表示，在生物体中诱导此类波的能力可以帮助研究人员研究并潜在地控制神经冲动传播等过程。作者还提出，这种现象不仅限于蚯蚓。由于生物体中类法拉第波的激发受到的关注相对较少，因此他们认为他们的发现可能有助于扩大对生物系统中非线性现象的理解。 Source link