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卫星地图都可见的“白蚁文明”2亿座蚁丘面积与英国相当历史比商

发布日期:2019-11-25 06:31   来源:未知   阅读:

  原标题:卫星地图都可见的“白蚁文明”,2亿座蚁丘面积与英国相当,历史比商朝更久远

  在人类社会中总是存在着许多“不怀好意”的害虫,其中白蚁算一种。它们聪明地啃食人们的木质家具,却几乎从不把表面蛀透。中空的木质家具变得脆弱不堪,直到最终发现白蚁侵蚀的痕迹已经为时已晚。

  人类警惕白蚁引发恶果,使自身的切身利益蒙受损失,于是对白蚁怒不可遏并且赶尽杀绝。但就是这样一种“害虫”,却是动物界天生的超级建筑师。最让人惊奇的是,在巴西东北部,现在就有一块面积和英国相当大的白蚁王国。

  在大约4000年前,当古埃及人正在建造金字塔时,巴西的白蚁们就以不断建造白蚁丘的形式开拓这一片领土。直到如今,它们已经建造了两亿座白蚁丘。

  白蚁一代接一代打造出从太空上都能看见的白蚁王国,这是就连人类也难以企及的,持续几千年的浩瀚工程。

  这个惊人的白蚁王国坐落在巴西东北部的卡廷加群落,这里曾经是一片灌木丛,而一个个白蚁丘就隐藏在灌木丛下。直到近年,这片灌木丛被清除改建为牧场,人们才揭开白蚁4000年来的伟大建筑工程。

  清除灌木丛后,人们逐渐发现了许多高耸的土丘。这些土丘通常有8~10米高,底座宽约15米,大致呈现圆锥形。仔细观察还会发现,土丘圆锥面上密密麻麻地分布着许多小孔。

  而且,人们惊讶地发现,这样的土丘并不在少数,大约20万平方公里的土地上有两亿座土丘绵延不绝!这几乎相当于整个英国的国土面积*大小了。

  而这一堆堆奇特的土丘建筑分布也相当讲究,土丘之间呈现出非常整齐的六边形结构间隔,就像是间隔分布合理的人类居民楼。以至于昆虫学家和当地人原本不敢相信,白蚁竟能建造出如此宏伟的两亿座白蚁丘,于是他们原以为这是湖泊的沉积物,或者是某种地质景观。

  但他们随后发现,成群的白蚁陆续出入在土丘上的小孔中,这才确定土丘的主人就是白蚁,这是它们群策群力一手打造的白蚁王国。科学家随机抽取其中11个白蚁丘进行放射性测年发现,其中最年轻的白蚁丘距今也有690年,而最古老的已有3820年。

  也就是说,在古埃及人开始建造金字塔时,远在巴西的动物建筑师——白蚁,几乎在同期开展了这场工程。而且在至少长达3000年里,这片区域的白蚁把这项工程传承延续下去,它们建设起连人类也望洋兴叹的伟大建筑群。

  在人类社会,尚且没有出现延续3000多年的建筑工程,光是这一点,人类就不得不对家居害虫白蚁改观。而最令人类惊讶的,还是一项人类都无法实现的建造技术:在最高温达到40°C以上的土地上,奇特的白蚁丘却像装了一个自然通风的天然空调,室内只有27°C。

  打造天然空调的秘诀,就在于设计巧妙的内部结构。白蚁虽然建造出拔地而起的高耸土丘,但它们并不常居住在高出地面的部分,而是生活在地下的巢穴中。

  那么它们为什么要花费几年时间和蚁力,追求高度上的建造?这外表遍布小孔的地上土丘结构,除了作为白蚁出入的隧道之外,还是天然空调的通风管道。

  高温空气从四通八达的小孔吹入土丘,就是经由这奇特的结构,才得以降温流通,营造冬暖夏凉、自动换气的室内效果。

  就连人类也没能打造出具有天然空调作用的建筑,难道白蚁的建筑文明,还在人类之上?

  当高温热空气以迅猛之势从小孔吹入土丘,却一头扎进了管道内置的物理陷阱中。原来这并不是一路畅通无阻的笔直管道,反而建造成具有许多转角的极其弯曲管道。

  这恰好大大挫伤了热空气的势力,闯入土丘的空气在每一次弯道“撞车”后都减慢速度。于是弯曲的管道使来势汹汹的空气流速变慢,同时高耸的土丘也阻挡了太阳直射,造成最直接的结果就是空气温度下降。

  除了降温之外,四散涌入的新鲜空气流通整个白蚁丘,原本的污浊空气被取代,再从顶部开口的烟囱排出,实现自动换气的效果。

  科学家实时监测白蚁丘的温度、气流和二氧化碳含量发现,在一天时间内,三者有着明显的周期性波动现象。这说明,昼夜温度的更替也可以驱动白蚁丘内部的气体循环。

  而在热空气降温的同时,气体中的水分顺势渗透到土壤中,给白蚁带来充沛的水分。于是,生态学家在沙漠里发现了白蚁丘的惊人效用。

  它们内部储存着大量的营养物质和水分,竟有助于减缓沙漠化和土壤干旱的现象。在白蚁丘附近生存的植物,因此拥有了潮湿的避难所。

  白蚁亟需维持住所恒定的温度,动力来源不仅是自身生活的需要,更是源自其食物生长的需求。科学家发现,在每个白蚁丘中同时存在着一种特有的真菌,而白蚁和真菌之间是一种互惠互利的共生关系。

  这种真菌是白蚁的食物,它还是为建造白蚁丘提供了重要的建筑材料。被食用后的真菌进入白蚁体内继续生存,帮助白蚁将木浆分解成纤维,并与唾液、泥土和粪便混合,形成修建白蚁丘的坚固材料。

  被消化分解的木浆重新成为建筑材料,这不禁让人怀疑,在人类社会啃食木质家具的白蚁,难道是在为自己的建筑搬运材料?

  建筑材料的问题解决了,接下来就是发动白蚁群落进行集体施工了。依靠强大的自我组织能力,白蚁会抓住一个土壤颗粒,将其与水和唾液混合,并固定在适当的位置。

  然后,下一个白蚁将重复的工作成果与前一个白蚁相邻。这种建造过程会一直持续到最终建造起一堵墙为止,而一个完整的白蚁丘,大约需要几年的时间才能建造完成。

  科学家还发现,白蚁对于水分似乎有着遗传上根深蒂固的敏感性。例如,白蚁会把土壤颗粒放在一个含水量非常特定的土壤旁边,于是建造工序得以有序进行。

  但是,分布如此有规律两亿座宏伟丘陵又是怎么规划形成的?白蚁之间是如何释放信息素,来帮助它们有序组织建造?人类对于其中的许多细节仍然不甚了解。

  白蚁丘的建造让人类见识到了其从未达到的建筑效能,它们创造了一种不需要白蚁自身输出能量的发动机。而相比人类建筑中的办公大楼、商场、住宅等大型内部环境,根本无法依靠自然供能实现温控和风控,还需要使用动力风扇等通风系统,来维护内部环境。

  白蚁是具有何等的智慧才创造出如此庞大而智能的白蚁丘,以至于人类惊叹于白蚁丘内部设计,并打算在人类建筑中借鉴思路使用。如果我们的建筑物也能无需额外供能,实现天然空调的效果,每个月节约高昂的空调电费就是最直观的好处。最重要的是,这能极大程度地缓目前的能源问题。

  1992年,津巴布韦首都哈拉雷开始设计建造一套商业办公综合体建筑,东门中心。这套建筑的独特之处,就在于它是以白蚁丘为仿生蓝本的建筑。

  津巴布韦处于热带草原气候地区,夏季温度较高,而一天的昼夜温差常常高达10°C。而为了降低成本,开发商决定不使用昂贵的进口空调设备。在严酷的自然环境和经济技术条件下,建筑师从白蚁丘中找到设计灵感,建造出了人类建筑中的“白蚁丘”。

  东门中心由两栋平行板楼,以及之间的中庭连接而成。板楼中央仿照白蚁丘的烟囱设计,设有双层的风井。内层用来排放热空气,外层用来输送冷空气。

  通风系统的进风口位于中庭下部,风机抽取凉爽的空气后,将通过外层风井输送到各层地板下的空腔,使每个房间感到凉快。同时,热空气则经过天花板的排风口被吸入内层风井,通过屋顶上的48根烟囱排到室外。

  但即便建筑师采用精心的设计,选用特殊的蓄热材料和风能来维持温度,室内的湿度并没有太大波动。在热能与风能的传输上,人类建筑依旧只能向白蚁丘靠拢,而无法战胜它。

  除了东门中心之外,澳大利亚的绿色建筑示范项目——墨尔本新市政厅,同样也采用了白蚁丘的生态设计策略。而类似的建筑理念逐渐下沉,连普通的建筑也受到普及,例如英国伦敦的一家设计事务所、马耳他一家啤酒厂的设计……

  人类虽然没有独创出白蚁丘这样的低能耗、高舒适型建筑,但人类从来都是自然界里的借鉴高手,白蚁丘的仿生建筑不断在人类的手中诞生。

  人们历来恐惧地球以外的外太空生物力量,会是碾压人类文明的高度存在,在地球上则相对安心多了。但是正当人类自诩为食物链顶端的智慧物种时,却发现,就连普通的白蚁都能打造某种程度上完爆人类的建筑。而未知的自然界中,是否还隐藏着不为人知的生物文明?

  赵继龙, 徐娅琼. 源自白蚁丘的生态智慧——津巴布韦东门中心仿生设计解析[J]. 建筑科学(2):22-26.

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