第八百六十一章 莱维飞行

    狭窄的洞口前，毕方辨认着来往于此的动物足迹。

    这些脚印有些留存的时间已经相当久远了。

    旱季的非洲大草原地表干硬，很少会留下足迹，除非是像科莫多龙这样的巨型爬行动物，尖锐的利爪在自身庞大体重的作用下，会在坚硬的地面上留下一排小孔。

    眼前众人在洞口看到的，大部分都是湿季所留下的。

    倒是洞穴里面有新鲜一些的脚印，爪印，蹄印。

    「没有大型肉食动物。」

    看了半天，毕方确认了这件事。

    随后便检查了一番四周环境，确认一定范围内，这条地下河只有这一个入口，便带着哈雷在一堆乱石后藏身，准备守株待兔一番。

    贴着石头，毕方坐在了地上，打磨着自己的长矛。

    「人类的生活质量在最近的几十年里有了非常大的提升——林立的高楼、繁华的大街、美漫的夜景、这些都已经不再是新鲜事了。」

    「科技的快速发展让我们的生活品味越来越高，过去被认为是奢侈的事情如今很容易就能被实现。」

    「一日三餐上，也不再只是追求果腹，而是对味觉有了更高品质的要求，我们追求「美食」。」

    「然而对于同样居住于地球上的野生动物们而言，填饱肚子仍然是它们的首要矛盾。」

    「食草动物或杂食动物还算乐观，食物来源比较丰富，只要不是出生在沙漠，戈壁滩那样的地方，总有东西可以吃。」

    「对食肉动物的要求就比较高了，它们必须通过捕猎来获取食物。」

    「捕猎过程中，捕食者需要和猎物斗智斗勇，对精力和体力是双重考验，而且就算捕猎成功，获得的食物还无法长期保存，甚至有被抢走的风险。」

    毕方将打磨好的长矛背在背上，接着在附近寻找一些带着较强烈气味的植物，方便掩盖自己的身形。

    或许是距离水源点近的缘故，这些在岩石缝隙中长出来的植物都是绿色的，比起先前在草原上看到的明黄色干草要充满生机得多。

    「我们这次来非洲大草原的主要任务之一，就是让哈雷学会狩猎，不要等自己独自在草原上生活的时候傻乎乎的，肉都吃不上。」

    「但是不同种类的捕食者性情、口味和身体条件都有差异，捕食风格自然不同，我们也要根据动物本身的特性进行演示。」

    「例如狮子老虎和狼的捕食风格差异，就体现了猫科动物和犬科动物的差别。」

    「狮子老虎身板很壮，行动敏捷，后者更是喜欢独来独往；灰狼身板和速度较狮子老虎为弱，但群居生活使得灰狼的捕食效率大大提升。」

    「加拿大灰狼在捕捉野牛时，在冰雪覆盖的自然环境下，会不断采用包夹骚扰战术使野牛群陷入混乱，伺机攻击落单的野牛。」

    「像灰太狼那样，单凭一己之力就想扫荡羊村的情况是很少见的。」

    「和狼相比，作为猫科动物的老虎就显得高傲不少，哪怕是大众印象中群体狩猎的狮子里，也有很多雄狮和少数雌狮喜欢独自行动。」

    「猫科动物捕猎讲究伏击，突出一个快狠准，哪怕猎豹是速度之王，很多时候硬追也能追上，但那其实都是额外成本，能伏击是最好的选择。」

    「所以，我们演示的重点，就是在伏击上。」

    「不过巧妇难为无米之炊，无论采用怎样的策略，捕食行动都需要有个大前提，那就是首先要能发现猎物，否则再高强的捕食能力也属于纸上谈兵。」

    「对野生动物而言，最自然的觅食策略，其实是单纯的遵循布朗运动和来维飞行。」

    布朗运动？

    来维飞行？

    在毕方讲如何寻找猎物时，忽然听到一个物理概念，不少观众都有些懵。

    「是这样没错，但找痕迹，寻踪迹，最后辨别方向的主体是我——一个人类。」

    「对于动物来说，要明确掌握这些东西实在是太考验它们的脑容量了。」

    「多数站在食物链顶端的动物们，例如狮子、老虎、狼、鹰、鳄鱼等等，其实都主要靠视觉来寻找猎物。」

    「视觉信号不存在梯度差，看不见就是看不见，没有动物具有透视眼。」

    「像鹰这样的勐禽视野宽广，在觅食方面无需大动干戈，但狮子老虎这样的陆地动物就不得不考虑一下觅食的策略问题。」

    「在不知道猎物具***置的情况下，布朗运动是最自然的方法。」

    可还不等毕方解释完，观众更迷惑了。

    一时间，弹幕上满是质疑，或是询问的声音。

    「哎，其实大家对嗅觉的世界了解太少了。」

    毕方挠挠头，毕竟观众们没有和他一样敏锐的嗅觉。

    感知的差距，让大家好像隔了两个世界。

    思索了好一会，他才举了一个自己觉得比较恰当的例子。

    「这样子说吧，如果在一栋别墅的二楼房间里放一个闹钟，你坐在一楼客厅里，单纯靠听觉捕捉，能否准确判断出闹钟在二楼的哪一个房间呢？」

    「我想大部分人应该是做不到的，在嗅觉敏锐的动物世界中，它们的嗅觉，就和我们此时的听觉起到的作用是一样的，知道猎物在二楼，可是并不知道在哪个房间，而且嗅觉比听觉更具有模湖性。」

    「只要在一个地方长时间停留，就可以制造出两个有浓厚气味的发源地，在声音的世界里这点是没法做到的。」

    「大家对布朗运动应该不陌生，悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动，一个连续的随机过程。」

    「其实布朗运动看起来好像不起眼，但它的发现是物理学的一个重大发展，让人类对宇宙的理解产生了巨大影响。」

    「自然界中许多生物的行为也无形中遵守着这点，进行布朗运动的动物，就像是来到的二楼，随机进入一个房间搜索，并且从数据的角度上来说，这还是效率最高的一种方式。」

    「它的步长服从正态分布，就像随机游动一样，它的步长和方向都是离散的。尽管布朗运动和随机游动是两个概念，也各自发展出一套不同的理论，但两者的数学本质是一样的，无论捕食者采用哪种觅食策略，发现猎物的效率实际上没有差别。」

    「可如果捕食者真的像无头苍蝇一样漫无目的地做布朗运动，真的能很有效地找寻到猎物吗？」

    毕方向观众提出了疑问。

    可不用回答就知道，这个答桉是否定的。

    「在数学上可以证明，布朗运动就和分子的自由扩散一样，单位速度的分子在时间t内平均只有根号t的位移量。」

    「捕食者若采用这种方案找寻猎物，可能需要踏遍千山万水才能成功了。」

    「所以在此之前还有一个判断闹钟是在小区里的哪一栋别墅，这就是另外一个数学概念，来维飞行。」

    「发现来维飞行的是法国数学家本华·曼德博的导师保罗·皮埃尔·来维，他最早发现，生命的许多随机运动都属于来维飞行，同时包含少部分的布朗运动。」

    「这是一个比较复杂的概念，我不就不多解释了，但有一个例子大家应该不陌生，苍蝇的飞行轨迹，应用的就是来维飞行，这个原理让它们的飞行轨迹难以捉摸，帮助苍蝇躲避掠食者还有想要敲扁它们小头的人类。

    」

    「来维飞行是一种分形，也就是说不管放大多少倍，看起来还和原来的图桉类似的图形。」

    「更重要的是，来维飞行属于随机游走，也就是说它的轨迹并不能被准确预测，就和苍蝇的步伐一样鬼魅。」

    「布朗运动有个特点，那就是每步的步长集中在一个区域内，画成图就是钟形曲线。」

    「来维飞行就不是这样，来维飞行图中，每步行走的距离就符合幂定律。」

    「也就是说，运动中大多数的步子很短，但有少部分步子很长。」

    直播间内的绝大部分观众听到这里已经基本懵逼了。

    「来维飞行和布朗运动的步长的不同性质，就直接导致了来维飞行比布朗运动更有效率。」

    「走了相同的步数或路程的情况下，来维飞行位移比布朗运动要大得多，能探索更大的空间。」

    「这一点对于需要在未知领域打野的生物来说至关重要。」

    「举个例子，鲨鱼等海洋掠食者在知道附近有食物的情况下，采用的是布朗运动，因为布朗运动有助于「光盘」——打开和清空一小片区域内的隐藏食物。」

    「但是当食物不足，需要开拓新地盘时，海洋掠食者就会放弃布朗运动，转而采取来维飞行的策略。」

    石头后面，毕方与再次休息的哈雷扫视着四周，想知道有没有猎物前来。

    同时继续和观众聊天。

    「08年的时候，一个来自央国和丑国的研究团队在自然上发表过一项研究：给大西洋和太平洋的55只不同海洋掠食者，包括丝鲨、剑鱼、蓝枪鱼、黄鳍金枪鱼、海龟和企鹅带上追踪器，跟踪观察它们在5700天里的运动轨迹。」

    「在分析了1200万次它们的动作后，发现了大多数海洋掠食者在食物贵乏时对来维式运动的偏好。」

    「更有趣的是，猎物，比如磷虾的分布也符合来维飞行的特征。」

    「不仅如此，土壤中的变形虫、浮游生物、白蚁、熊蜂、大型陆地食草动物、鸟类、灵长动物、原住民在觅食时的路线也有类似的规律。」

    「来维飞行似乎是生物在资源稀缺的环境中生存的共同法则。」

    「对于浪迹天涯的动物来说，找到下一顿饭靠的不仅靠运气，还要靠高等数学。」

    「在对猎物的分布情况几乎一无所知的情况下，来维飞行的效率远超布朗运动，这或许就是它们在碰运气的时候都会转入来维飞行模式的原因。」

    「因此，后来生物学家们提出了来维飞行觅食假说，用来概括动物们听天由命时的风骚走位。」

    「不过，野生动物听天由命，不代表哈雷也要听天由命，我们可以帮助它意识到一些地方碰到猎物的概率会更大，直接在几个固定的地点做布朗运动就好，来帮助它在草原上更好的生存下去。」

    跟哈雷在石头后面坐了半天，终于在中午时分，毕方在草原上遇到自己真正意义上的第一个猎物。

    一只鸵鸟！