十万个为什么(第六版·小学精选本)
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蜈蚣有那么多脚,为什么不会被自己绊倒

蜈蚣的身体呈扁平长条形,体长通常超过10厘米,身体由多个体节相连而成,每个体节都有一对脚,所以又叫百脚、百足虫、千足虫。蜈蚣当真有百足、千足吗?一个世纪以来,世界各地共发现蜈蚣3000余种,足的数目从15对到173对不等。所以,说蜈蚣有百只脚没错,说它们有千只脚就言过其实了。

我们人只有两条腿,但走路一不协调,也可能被自己绊倒。蜈蚣有那么多脚,为什么走路的时候不会被自己绊倒呢?难道蜈蚣的脑袋一直在掌控每只脚的位置,通过计算来决定该挪动哪只脚吗?

其实,蜈蚣根本不需要计算,它在爬行的时候,每只脚都遵循了同一个游戏规则,那就是“不妨碍相邻的脚”。只要满足了这个条件,蜈蚣就能有条不紊地前进,并且产生优美的节奏。这就是所谓的“系统理论”。

什么是系统理论呢?举个例子吧,如果说人是一个系统,那么心脏就是一个亚系统。心脏在跳动时,根本不需要知道整个身体的运动状况,它只要根据神经、激素水平的变化来决定跳动的快慢就可以了。如果心脏硬要多管闲事,越位去了解整个身体的状态,那反而会弄巧成拙。

同样,心脏这个亚系统的构成要素——心肌细胞在进行伸展和收缩时,也不需要知道心脏整体的状态,它只要知道心肌自身伸展了多少,有多少氧气,温度有多高等事关心肌自身的问题。也就是说,在系统理论中,每个构成要素是不需要知道系统整体状态的,只要根据与其他构成要素的关系来决定自身的行动就足够了。如果拿人类社会来打比方,那就是:每个人对自己负责,对近邻负责,社会就和谐了。

在仿生学领域,人们从蜈蚣和其他多足动物的爬行原理中获得启示,用系统理论成功解决了控制机器人行走步伐的难题。(周保春)