苍蝇为啥难打？原来它们使用了高等数学的风骚走位

生活中当我们想要捕捉一只苍蝇的时候是非常困难的，常常近在咫尺又触碰不到，这是因为苍蝇使用的是大自然最鬼魅的“飞行术”——莱维飞行。

莱维飞行以法国数学家保罗•莱维命名，是一种随机的飞行运动，经常会突然转向，没有规律可言，它的二维图像如图二。它的特点是，随机选取图形有转折的地方，然后把这块地方放大，无论放大多少倍，看起来还是跟原来的图形相类似。所以，根据这个图形，我们可以发现，即使苍蝇飞在面前，或者停靠在手上，它的行动依然无法预测。

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布朗运动和莱维飞行路线

提到莱维飞行，就不得不提到另外一种随机运动——布朗运动，它的二维图像如图一。粒子的随机运动所遵循的规律就是布朗运动。根据图像，我们可以发现，尽管布朗运动是随机的，但它更多的轨迹集中在某一区域。换句话说，布朗运动依旧有迹可循。

两相比较，莱维飞行的总路程远比布朗运动的要少很多，但是它的覆盖范围比布朗运动更广阔。这意味着莱维飞行的探索效率比布朗运动还要高许多。

除了陆地的苍蝇，海洋里的顶级掠食者也会使用莱维运动。科学家发现，顶级海洋掠食者在食物较为充足的时候，采用的是布朗运动的觅食方式。但是，当食物较为匮乏时，它们的觅食轨迹就会逐渐转为莱维运动。之所以产生这种转变，那是因为莱维运动的搜索效率远比布朗运动要高许多。在运动总路程相等、甚至是更少的情况下，莱维运动的搜索面积远比布朗运动的要广，从而能有机会获得更多食物。

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，莱维飞行似乎是生物在资源稀缺的环境中生存的共同法则。

日本科学家进一步研究了苍蝇的莱维运动。尽管莱维运动从数学图形上来讲，效率非常高，但到了现实中，情况就变得有点复杂了。他们发现了下面三种情况。

第一种，在没有捕食者袭击的时候，使用莱维运动来觅食的苍蝇确实最终能获得极其丰富的食物，搜索非常高效。

第二种是有捕食者的情况，如果捕食者是类似于蜘蛛这样的“懒散型”猎手，等着猎物自己送上门。在这种情况下，苍蝇的搜索效率最低，甚至还不如布朗运动的搜索效率。而且在这种情况下的苍蝇死亡率最高。

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被蜘蛛捕食的苍蝇

第三种依然是有捕食者或天敌的情况。这次是行动迅速的动物，例如人类。这种环境下的苍蝇的搜索效率虽然有所降低，但依然高于布朗运动的搜索效率。不难想象，当一只苍蝇飞过时，一只张着大网的蜘蛛比拿着苍蝇拍的人类更容易抓住苍蝇。最后，科学家发现，莱维运动还增加了苍蝇遇到捕食者的概率。

现在，让我们稍微回到海洋顶级掠食者那里。如果一直采取莱维运动的觅食方式，那么这会增加掠食者遇见其他竞争者或者是更强大的掠食者的机会，到时可以说是直接进入了生死危机。在食物充足的情况下，它们没必要冒额外的风险。

综上所述，尽管莱维运动非常高效，但在现实生活，使用它并非没有任何代价。

来源：搜狐网

编辑整理：刘夏