登陆注册
36944000000013

第13章 动物的本能解秘(1)

难解的节能术

过去在很长一段时间里,人们并没有过多地注意鸟类拥有节能妙术。随着人类社会的发展,高科技的不断运用,节约能源的问题日益显现其重要意义时,人们渐渐发现鸟类和其他动物“先行”了一步。那些生活在我们周围的动物各以独特的方式方法节能,充分地做到了低耗高效,它们在某些方面显示出来的合理性和科学性,令人眼花缭乱、瞠目结舌。对有些表现节能的措施,人类尚不能穷尽其中之奥秘,往往还停留在知其然,而不知其所以然的阶段。

我们知道,鸟类先择天空作为生存的主要空间,是在漫长的生物进化中优化了身体的构件,而这其中最能体现节约能源的当属轻质骨骼。飞行一旦成为鸟类运动的形式,克服自重和地球引力带来的重力影响便成了亟待解快的问题。这是一个相当漫长的过程,鸟类终于飞起来的时候,它们的骨骼中空且呈圆形。显而易见,这样的构件基本上达到了重量轻、强度大的要求,符合减耗的合理性。例如有一种名为军舰鸟的鸟类,它们长有非常宽阔的双翼,双翼展开达两米之阔,像这样大型的鸟骨有多重呢?据科学家们研究证实,它的骨头重约0.5千克,实在是不能再轻了,自重问题得到解决,自然也解决了地球引力影响。这是鸟类降低能耗的第一步,它们可以轻松地飞上蓝天,自由地翱翔。

有了优良的机体构件是不是就可以完全达到节能目的呢?人们发现,鸟类的节能措施是多种多样的,大概是基于复杂的环境、特殊飞行需要的不同吧,它们既要对付高空变幻多端的气流,还要适应不同的飞行特点,所以“节能”的手段必须多种多样。

大雁是能够充分利用外因节能的高手,但是它们究竟怎样通过内因与外因达到和谐的一致,至今还令人费解。

大雁每年都要做季节性的迁飞,深秋时节,雁叫声声,那是它们往南飞行。它们一会儿成“人”字,一会儿成“一”字,时时变换着编队的队形。现在大家都知道了大雁变换队形是有学问的,它们穿越于高空变换的气流中,只有不断变换编队的形状,才能充分利用气流,减少阻力。有趣的是,大雁的编队很有讲究,弱小的雁排在队伍的后面,飞在前面的往往是富有经验的老雁,随着一连串的拍翅运动,气流上升了,跟在后面的小雁几乎可以不费什么力气,乘着这股气流做滑翔运动就行了。这样一来,既解决了整体节能问题,又解决了个体耗能问题。大雁是怎样想出这样的好点子的?智慧的源泉又是怎样一代又一代流传下来,使它们通过某种神秘的信息在群体中交流~沟通和达到协调一致的?

并不是所有的鸟都能做到像大雁这样飞行的,尽管许多鸟同样要做长距离的迁飞。有一点是共同的,那就是要解决飞行运动的能量来源和尽可能多摄入能量,少耗费能量。

有一种叫金鲽的鸟,它们常常一口气要飞越3000千米的大洋。金红繁殖在北美的北部,秋季迁徙时,由各地群集于哈得孙湾,南行经拉布拉多半岛,一直飞抵阿根廷的东部越冬,整个行程基本上得不到食物补充。有科学家注意到,金红在经过这样长距离的飞行之后,体重只减轻50~60克。按照这样的能量消耗标准,驾驶一架小型飞机飞行30千米,理论上只须用0.5升汽油就足够了,但实际上这样一架小飞机飞行30千米需要4升左右的汽油。由此可见,金鲽在节约能源方面有着十分有效的办法。

像金鲽这样拥有好本领的鸟很多,它们通过调动体内的机制,利用内因的因素做到高效低耗。人们在研究中认识到,整个鸟的机体是一套完美的节能装置,它在各种不同的鸟的身上有不同的表现。

有人认为,鸟类的体内有一个类似飞机、汽车里设置的“油箱”,它是动力源集中的地方。鸟类在平时或者迁飞之前,似乎预知到需要贮存食粮的时候到了,于是拼命进食。但是,这里有一个很矛盾的地方,即使是拼命进食,鸟的身躯有限,短期内能进多少食呢?再说,太重的身躯也不利于飞行。可是这种矛盾鸟类解决得很好,例如知更鸟的幼鸟在离巢的第一天,所吃的蚯蚓总长度是4米多;小乌鸦每天的食量比它身体总重量还要大。这种不可思议的进食量要是放在人身上,肯定是行不通的,但是在鸟类的身上却行得通,这是为什么呢?

人们发现,秘密可能在鸟类肠蠕动功能上。鸟类的肠壁蠕动速度快得惊人,由此可以配合惊人的摄食量,加快消化、吸收的速度,自然不用担心过度的摄食带来消化不良。

有人认为,鸟类要充分利用食物,还必须有完善的能量转换功能。鸟类体内“油箱”里装的是脂肪,这些脂肪是鸟类通过摄入体内的食物转换而来的,在大量的摄入之后,它要把食物分解、转换、储存起来,这里涉及一整套生理生化过程,食物通过这过程,变成高度浓缩的脂肪物质以备用。这样一个充分利用自身机体的因素,将所贮的养料经过氧化、分解,转换成高能的过程是相当复杂的,在“牧”、“支”两大方面,往往因鸟而异。

人们发现,许多鸟在“收入”食物时拼命多一些、再多一些,“支出”时则尽量少一些、再少一些,有的甚至可以用“吝啬”两字来形容。其实,要做到吝啬支出能量,也同样涉及生理生化过程。

美洲有一种十分可爱的小鸟叫蜂鸟。蜂鸟因其体小状若蜜蜂,又因扇翅飞行发出“嗡嗡”声响而得名。蜂鸟虽小,本领却不小,它能做长距离的远征,能做高度5000米的飞越,还能独树一帜地节能减耗。人们发现,小小峰鸟每昼夜吃的食物,比它的体重还多一倍。这需要怎样一个高速运转的“设备”方能进行有效的转换呢?为了充分节能,它们还可以做到夜间休眠,也就是在不飞行时,降低体温降低新陈代谢的速度,一般情况下可降5~10度,有时降到平常体温的一半。这样一来,它们的能量支出便可以减少到最小限度。

不管是利用外因还是利用内因,鸟类的节能技术的确是奇妙无穷。科学家们对于鸟类节能术的问题,正在做进一步的探索,以求揭开其奥秘所在。由于这个问题涉及生理生化领域,揭示它的作用机制有一定的难度。但是正因为它的难度具有相当大的研究价值,所以使这个自然之谜更加吸引人,一旦解开了它的谜底,可以想象得到,人类在仿生学等应用科学方面将会受益匪浅。

动物“播种”

说到植物播种,大家首先想到的一定是人。没错,不管是为了食用还是观赏,人们总是在特定的季节播撒种子,让它发芽、生长,直至收获。可是,除了人类之外,动物也会播种,这就是许多人不知道的了。

说起动物播种的事,还有一个故事。1905年,为了垄断豆蔻的生产,荷兰人把南亚的一个岛专门划为种植区,砍净了别处的豆蔻,而且严禁种苗外传。他们认为这样就能控制这种造香料的名贵原料了。尽管他们认为万无一失,但不久,其他岛屿上还是出现了豆蔻。荷兰人十分恼火,他们以为是当地土人偷运出去的,便毒打土人,甚至烧毁整个村庄。后来,人们才发现是犀鸟、飞鸽和食火鸡吃了豆蔻的果实以后,跨岛飞行,把带有种子的粪便留在其他岛上,至此,这桩冤案才真相大白。从这个故事里我们知道动物是可以传播种子的。

由于鸟会长距离地飞行,所以它在传播植物种子方面贡献最大。鸟儿喜欢成熟的果实,大量吞食之后,使得果实中的种子落户到鸟肚中。因为种子大多覆盖着一层保护膜,所以它们不会被轻易消化掉,在鸟的肠胃旅行一番后,又随着粪便排出体外。另外,鸟儿爪子黏带的泥土里也存有许多种子。在林中跳跃不止的鸟儿自己也想不到,它们爪子上的泥土,竟是一个小小的“种子仓库”呢。达尔文做过一个试验,他将一种鸟腿上的泥块保存了3年,然后浸湿,过了些日子,泥块中竟生长出82种植物!可以想见,那些南来北往的候鸟每年要播撒多少植物的种子啊。

还有一些鸟儿喜欢埋藏种子慢慢享用,像松鸦、星鸟会用坚硬的喙挖动泥土埋松子;松鼠、金花鼠们则是把植物的果实或种子贮存在自己栖身的洞穴里,以备冬粮。如果它们忘记或者有别的原因遗漏了一些种子,一旦遇上合适的条件,这些种子就生根发芽了。就说蚂蚁吧,它们也是传播种子的好手呢。当然它们的对象是体积较小的种子。它们把爱吃的植物果实搬“回家”,路上遗漏的,日后就有可能发芽生长。由于蚂蚁来来回回走的是同一条路。所以它们掉落的种子日后往往长成一排整整齐齐的植物,仿佛是人们有意栽下的。

有些植物没有诱人的果肉种子,怎么办呢?别担心,它们自有高招。有的种子身上长满了钩子和刺,像苍耳、鬼针草和蒺藜等,不论什么动物从它身边走过,它都毫不客气地钩挂、黏附上去,随之奔走四方,当然,肯定也就在异乡落户生根了。

怎么样,动物播种的本领不小吧。

奇妙的气味语言

有一位昆虫学家,曾经研究了一种夜蛾的奇怪现象。他做了一个实验:在夏天的黄昏,把一只未受精的雌蛾装入铁丝笼里,放在树林中,不到半小时,许多只雄蛾好像接到了邀请一样,纷纷前来“赴约”。这些雄蛾扑着翅膀,绕着铁丝笼子飞。一会儿飞上,一会儿飞下,一会儿飞走,一会儿又飞回来。就这样,每晚至少有20多只雄蛾,来向这位被囚禁的雌蛾“求爱”。这种蛾子在当地本来是不多的,可是,一连三个晚上,竟捉到了64只。

这位昆虫学家又接着做了另一个实验。他在一部分雄蛾的身上涂上颜色,把它们释放到离这所房子约4千米的地方。可是,这些蛾子很快又飞了回来。这种本来不善于直线飞行的蛾子,平日飞得很慢。然而,这一次却恰恰相反,雄蛾只用了40分钟,就飞完了这么长的路程。

奇怪的是,当他把一只雌蛾关进另一只透明而不透气的玻璃箱子里时,却没有一只雄蛾飞来。

这是为什么呢?究竟是什么指引着雄蛾找到雌蛾而向它求婚呢?

科学家们经过反复研究,发现昆虫是靠体内分泌的一种微量化学物质进行通讯联系的。这种微量化学物质称为“信息素”。信息素含有特殊的气味,在空气中迅速扩散。某一昆虫释放之后,同种的其他昆虫通过感受器接受;接受到的昆虫,就能知道对方所在的方位和提出的要求,这就是昆虫奇妙的“气味语言”。

原来,昆虫学家用来实验的那只雌蛾,腹部末端有一种腺体,雌蛾就是利用这种腺体释放出来的“性信息素”,引诱雄蛾前去“赴约”的。而雄蛾则是借助于触角上的嗅觉器官来接受雌蛾释放出来的“性信息素”,并辨别出雌蛾所在的位置。如果我们将雄蛾头部两根触角剪去,雄蛾就无法判定雌蛾的位置,即使将它们放在一起,雄蛾也无法找到雌蛾。但是,如果我们把性成熟而未交配过的雌蛾的腹部剪下,用有机溶剂提取,再将提取物滴在滤纸上,仍然会引诱来许多只雄蛾。这就说明,雌雄蛾之问,是通过“性信息素”的气味来保持相互联系的。

科学家们进一步研究昆虫的“信息素”,已经查明100多种昆虫的信息素的化学结构,并根据其化学结构和性能,以及引起昆虫的不同行为等特征,进行了分类。例如,引起同种异性个体产生性冲动与配偶行为的“性信息素”;帮助同类寻找食物,迁居异地指引道路的“示踪信息素”;通知同种个体对劲敌采取防御和进攻措施的“告警信息素”;召唤同种昆虫聚合过冬的“集合信息素”等。

奇妙的是,昆虫的信息素有它的专一性。一种雌虫分泌的性信息素,只对同种雄虫有作用,而对别种昆虫则毫无作用。因此,昆虫不会产生种族混乱的现象。一般来说,雌虫分泌的性信息素,作用距离较远,引诱力也强。科学家们根据这些特点,把害虫的性信息素制成了诱捕器,设在田间引诱害虫,起到很好的灭虫效果。科学家们又把性信息素和粘胶、灯光、水盆、杀虫剂和不育剂等结合起来,灭虫效果更佳。我国科学家还不断探索,反复实践,自1972年以来,人工合成了棉红铃虫、麦蛾等多种农业害虫的性引诱剂。如今,家庭使用的消灭蚊虫苍蝇的各种灭蚊剂,就是利用昆虫的信息素原理制成的,即可杀死害虫,又不杀害有益生物与人体,已经成为人们日常生活中不可缺少的用品。

奇特的动物语言

多姿多彩的鱼类语言

研究鱼类的科学家做过一个有趣的实验,他们把水下寻音机放入水域,发现水域并不是一个安静的世界,鱼类能发出各种各样的声音。科学家们进一步研究发现,每一类鱼的叫声有其特殊性,比较容易辨认,譬如,大黄鱼的声音像远处的马达声:“轰隆隆,轰隆隆”;小黄鱼的声音像青蛙在鸣叫:“呱呱呱,呱呱呱”;黄鲫鱼的声音像风吹树叶:“沙沙沙”;箱钝发出的声音像狗叫:“汪汪汪”;青鱼发出的声音像鸟鸣般的“唧唧啾啾”;成群结队的沙丁鱼则发出惊涛拍岸般的“哗啦一哗啦一”声;而同为比目鱼,声音变化多端,时而响若洪钟,时而脆似银铃,时而像大风琴雄浑的独奏,时而像竖琴和谐地齐奏……奇妙的鱼类声音组成了一曲动听的水底交响曲。

那么,鱼类所发出的不同声音到底有没有特定的含义呢?换句话说,这些声音是否具有类似人类语言的功能。

金丝猴呢?科学家们对此又进行了长期的跟踪分析研究,结果有了惊人的发现:原来鱼类的发声多半是有一定的生物学意义,主要是用来和同类或别种鱼类进行交流。譬如:鱼类如发现食物,就会用声音邀请同伴来分享;风平浪静的时候,经常可以看见鱼儿在一起成群结队地游玩散步;有时发出嘈杂声,那可能是在聊天,一旦遇到风吹草动,立即停止聊天,整个鱼群“呼啦”一声,向四面八方散去;遇到敌害时,不同的鱼发出不同的报警声。海鲫鱼的报警声像敲打金属似的“当当当”,这种声音不但给同伴通风报信,让它们赶快躲藏起来,还常使对手一时摸不清海鲫鱼的实力,不敢轻举妄动,海鲫鱼便趁机逃跑。

科学家们在研究中还发现,鱼类不仅仅通过声音“语言”来相互交流,而且有的鱼类还有其特异功能:通过“光语言”或“电语言”来互递信息。譬如,闪光鱼能利用发光菌来点“灯”,这只灯有两种作用:当闪光鱼遇到凶猛的敌人时,就会突然点亮“小灯”,“灯光”使敌人眼花缭乱,而闪光鱼趁机逃之夭夭另一个作用是,闪光鱼用“灯光”做通信工具,用它告诉伙伴们,这一片是它的地盘,请不要擅自闯入,否则绝不客气。此外,他们还能用“灯光”来互相交谈,成为鱼的“光语言”。

电鱼还能通过放电来进行交流,科学家们发现,在电鱼之间,其中的一条电鱼放出电脉冲,可以被另一条电鱼接受,这条电鱼接受到之后,就会放出电脉冲来回答。通过这种电波的“交谈”,双方可以了解对方的种类、年龄和性别等情况。电鱼能用不同的频率、不同波形的电脉冲来互通消息,电鱼放出的电脉冲竟然成为这类鱼的“电话”了。

同类推荐
  • 世界大发现纪实系列丛书-地下深处的秘密(上)

    世界大发现纪实系列丛书-地下深处的秘密(上)

    《世界大发现纪实系列丛书》共有五册,分别是《拨开宇宙的迷雾——天文大发现》《精彩地球——地理大发现》《自然世界的奇迹——考古大发现》《地下深处的秘密——考古大发现》《神奇分界线——北纬30度的秘密》。人类的每一次重大发现,都不知凝聚了多少人的汗水和心血,甚至生命。每一次震惊世界的发现,都给人类带来无价的物质或精神果实,让我们真切地触摸到自然或历史的本来面目。
  • 青少年应该知道的火车

    青少年应该知道的火车

    本书从火车的“前缘今生”,到火车的未来发展之路,火车的基本构造和原理等,这里展示的内容如同一座充满丰富知识的“火车博物馆”。在介绍火车的基础知识的同时,对火车的发展变迁做了详细的梳理,并对火车未来的发展趋势进行解读。
  • 夺命巨浪:海啸灾害的防范自救

    夺命巨浪:海啸灾害的防范自救

    本系列主要内容包括“自然灾害”、“火场危害”、“交通事故”、“水上安全”、“中毒与突发疾病”、“突发环境污染”等,书中主要针对日常生活中遇到的各种灾害问题作了详细解答,并全面地介绍了防灾减灾的避险以及自救的知识。居安思危,有备无患。我们衷心希望本书能够帮助青少年迅速掌握各种避险自救技能。"
  • 野人王国百科(奥秘世界百科)

    野人王国百科(奥秘世界百科)

    宇宙天地和自然世界真是丰富多彩、纷繁庞杂,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多奥秘还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解奥秘。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个奥秘不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奥秘现象,又不得不向新的问题发起挑战。正如达尔文所说:“我们认识自然界的固有规律越多,这种奇妙对于我们就更加不可思议。”科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
  • 明清床榻

    明清床榻

    本书图文并茂,不仅介绍了床榻造型的演变轨迹,还对明清床榻所承载的文化含量和历史信息进行了开创性的系统研究。
热门推荐
  • 重生之娇妻

    重生之娇妻

    “前世她活的一塌糊涂,亲生毁掉自己的婚姻,再活一世她要把那些伤害她的人狠狠的踩在脚底,让他们生不如死,让全世界都明白我木雪才是最棒的。”当红花旦,大boss,这些都不是问题。最重要的是这一世她一定要抓住那个男人的心。(男女主身心干净,男强女强,绝宠文)
  • 我大哥叫朱重八

    我大哥叫朱重八

    那年,城隍庙中,朱五和朱重八共吃一锅狗肉。那年,朱重八率数骑冲敌大营,七进七出救小五!那年,死人堆里兄弟相拥,残阳如血袍泽并肩。那年,回望濠州,重八城头哽咽,兄弟!………人只有经历过许多才能长大,长成真正的男子汉,然而长大后,我们都变了!
  • 非常奴仆:王爷哪里跑

    非常奴仆:王爷哪里跑

    苏小可觉得自己穿越成穷光蛋外带一个拖油瓶弟弟已经够郁闷的了,谁知道出个门也能捡个身受重伤死赖着不走的无赖,如果有钱那也就算了,可是,他竟然比自己还穷?等等,等等,这无赖长得好像蛮帅呀,资源可以利用……嘿嘿嘿嘿嘿……更无耻的某女摸着下巴望着帅到无可挑剔的某男,狡黠地笑了出声……
  • 重生之唯我拥天下

    重生之唯我拥天下

    每个人都有梦想,这些梦想是不可能实现还是你继续在等待机会列?假如上天在给你一次机会的话,你是否能够让这天下唯我拥有?陈枫,一个偶然的机会让他拥着奇异的力量。被闪电劈回了10年前。看他是怎么对待上天给的这次机会。一切都只为了曾经的梦想,来吧,让你的沉寂的心再次燃烧起来吧。。。如果你的曾经的梦不曾幻灭,那就请来看此书吧,因为在本书中,你可以看到自己曾经做的那个梦原来是那么完成的。本书群号:108775000.。欢迎各位书友来参加讨论本书情节和不足之处,你们的建议就是我进步的源泉。
  • 我去诸天旅游

    我去诸天旅游

    一个肥宅穿梭诸天的故事好不容易稳定下来想当个死肥宅,却总是继续穿越,我要留下来啊!!!
  • 统一之前

    统一之前

    那是一个美好的时代,百家争鸣,流派尽出。那是一个悲惨的时代,连年战争,百姓流离失所。一个菜鸟医生,一把家传古剑,秦始皇之所以统一六国竟然和他有着不小的关系。
  • 男孩女孩都爱看的王子公主故事(王子卷)

    男孩女孩都爱看的王子公主故事(王子卷)

    男孩小时候都会有个王子梦,希望自己像王子一样正义勇敢智慧。本书收集了若干篇王子童话故事,大部分是中外名家名作,也包括部分民间童话。这些动听的王子故事,内涵丰富,意味深长,它告诉我们小读者,要想获得自己的幸福,不仅需要渊博的书本知识,更要拥有善良诚实、勤劳朴素、仁爱宽容、聪明能干、自立自强的美好心灵与性格。
  • 来至异界的梦精灵

    来至异界的梦精灵

    一位少女一连三天都做同一个梦,醒来后急急忙忙来到邻居家,听到关门声后的少女会异常的兴奋,一段闹剧后有了本故事的开始,圣奈是小雅的老师,同时也是这位少女的妈妈,从少女出生后就离她而去了,之后就重来就没见过,而这位少女从来就不知道自己有妈妈异界的精灵来到一个陌生的世界,在晚上穿梭于梦境之间,像幽灵一样的出现,把你惊醒,又像幽灵一样的消失,带走你的认为重要的记忆。圣王的两心腹别位列于神王和主王之位,两王王者互相看不惯对方的所作所为……
  • 神职预言者

    神职预言者

    浩瀚的宇宙,有一个特殊的星球名叫圣光星,圣光球离地球两万多光年,星球中存在着一群热爱和平的特殊的群体名,圣光星人可自由驾驭金木,水,火,土,五行元素能量,除此外圣光芒还设有神职人员为圣光战士,星球的最高领袖为预言师,预言师能知过去和未来拥有着神秘的力量,星球上的人们尊称为圣光长老,……
  • 互联网崛起时代

    互联网崛起时代

    2000年,中国经济进入腾飞时代,实体经济成为中国经济的基石,互联网经济开始成为中国经济腾飞的动力。2020年,中国经济开始转向高科技技术发展:5G,人工智能成为未来发展的方向,随之而来的打压和刁难更加坚定了中国自主创新之路。当一个有趣的灵魂回到19年前那个波澜壮阔的大时代……一个庞大的星光帝国就此开始它征服世界的征途……“假如我们starlight以后占据中国互联网,这不算什么强大,只有starlight制霸世界互联网才是真正的强大!”“利益是华尔街无法回避的问题,金钱是渗入他们灵魂的记忆!”…………