书城童书不为人知的科学奇迷
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第9章 动植物之谜(1)

海豚用什么聊天

海豚之间是怎样聊天的呢?这个问题一直困扰着科学家,现在,伟大的科学家们终于弄清了组成海豚“语言”的尖叫声和口哨声所代表的意思。据破解“海豚语言”的澳大利亚研究人员介绍,这种语言表明,海豚比我们先前想象的与人类更相似。科学家识别出海豚用于交流发出的差不多200种不同的口哨声,并将一些叫声与特殊行为联系起来。

3年来,新南威尔士南十字星大学鲸研究中心的生物学家霍金斯博士和她的同事一直在澳大利亚西海岸听野生宽吻海豚的叫声。

她说:“这种交流相当复杂,而且它跟环境有关,所以在某种意义上,它可以被称作一种语言。”

科学家已经知道,海豚用“信号”口哨声来把它们自己和其他海豚区分开,但至于它们发出的其他口哨声代表什么意思则一直是个谜。霍金斯博士录下了生活在新南威尔士拜伦湾的51群海豚发出的1647次口哨声。在海洋哺乳动物学会在开普敦召开的一次会议上,霍金斯博士介绍了自己的研究。他们把所有的口哨声分成5种音调,并发现这5种音调甚至连单独的口哨声都明显伴随有不同的行为。

研究人员表示,现在要知道口哨声是否可能有某种特殊的含意还为时过早,但海豚之间的交流比我们想象的要复杂得多。

他们声称,这项研究将会带来对海豚社交复杂性的一次重新评估,从而引发那些被关起来的海豚应该得到什么样的对待的道德争论。

能怀孕的雄海马

海马的样子长得非常怪异。它是鱼,用鳃呼吸,用鳍游泳,但是它的样子却一点也不像鱼,倒像是国际象棋的马,所以中外不约而同地称之为海马。只不过这是很微型的“马”,现存52种海马,小的不到3厘米长,大的也只有35厘米长。但是,如果把海马和明显是鱼的尖海龙放在一起,还是很容易看出海马的身体就是以海龙为模板做了改造。化石和分子生物学的证据也都表明海马是从某种海龙进化来的。

最怪异的还是海马的生育行为。在生育季节开始后,海马成双成对地翩翩起舞,连跳几天求偶舞蹈。然后雌海马的肚皮紧贴雄海马的肚皮,把像阴茎的产卵器插进雄海马肚皮上的育儿袋中,排出卵后就离开了。雄海马不仅要给育儿袋中的卵授精,还要给它们提供氧气和养料。

卵和育儿袋的壁结合在一起,后者就像胎盘,有丰富的血管供应氧气和养料。

在卵孵化后,小海马还要继续在爸爸的育儿袋中待上一段时间,靠育儿袋分泌的养料为生。在雄海马怀孕期间,雌海马除了每天早晨来探望一次,共舞6分钟之外,就不干别的了。大约一个月后,雄海马收缩育儿袋,把小海马排到海中。一旦小海马生产出来,雄海马就不再管它们了,而是马上准备再次怀孕。

整个怀孕过程和哺乳动物很相似,甚至它们的化学基础也有相似之处:都受催乳素的控制。只看这个过程,我们完全可以把怀孕的海马当成是雌性的,如果它们制造的不是比卵小的、会游动的精子的话。

制造卵非常耗费能量。对海马来说,这是负担不起的开支。它们躲在海藻中,几乎不做运动,伸出长嘴吸食漂浮来的小鱼小虾和浮游生物,这种守株待兔式的觅食方式使得它们只能摄入很少的能量,无法制造大量的卵。雌海马少的一次只制造几个卵,多的也不过制造1000多个,这已经让卵的重量占了其体重的1/3了。

所以,海马只能通过提高卵的存活率来增加后代生存的机会。卵子比精子“贵重”得多,也就是说,雌性动物对后代的投资要比雄性的大得多,她们更在乎后代的死活,通常也由她们来承担养育的责任。不过,如果雄性能够确信后代是他的,他们也能分担甚至独自承担养育的责任。鱼是体外授精的,先由雌鱼产卵,然后雄鱼立即授精,在这种情况下,雄鱼可以确信受精卵是自己的,所以有些物种的雄鱼会留下来守在受精卵旁边加以保护。

海马非常弱小,它们保护自己的唯一办法就是伪装躲在海藻中,对天敌没有任何抵御能力,不可能去保卫卵,那样做等于自杀。对海马来说,保护受精卵的最好办法就是把它们藏在体内,带着它们一起躲起来。怀孕要耗费许多能量。雌海马为了制造卵,已几乎把能量耗尽了,当不成孕妇,雄海马只好承担怀孕的责任。在雄海马怀孕的时候,雌海马开始制造新一批的卵。等雄海马生下小海马,雌海马的卵也成熟了,马上又可以让雄海马怀孕。海马通常会找原配继续生育,它们通过怀孕期间每天的探视培养感情,不用浪费时间去寻找新配偶。一夫一妻制在鱼类中也是非常独特的。所有这些貌似怪异的生育行为,其实都是为了在严酷的条件下既尽可能地多产卵、又尽可能地保证卵的存活,是在特殊的生存环境中为了追求后代利益最大化,在自然选择作用下形成的最“合理”的生存策略。

蝶翅翩翩

蝴蝶之所以受人喜爱,那是因为它有一对十分美丽的翅膀,五光十色,艳丽缤纷,简直就是一件艺术品。它那美丽的翅膀是怎么形成的呢?原来蝴蝶属鳞翅目昆虫,它的翅膀上有一层粉末,也就是鳞片。蝴蝶翅膀的颜色是由色素色和构造色组成,与变化多端的鳞片相结合,在光线的作用下,便构成了五颜六色的斑纹。

由于色素色和构造色的结构不同,便构成了不同的颜色,因此也就分出了不同的蝴蝶种类。也就是说,同一类蝴蝶,其花纹是一样的。但是,在蝴蝶的世界中,有的极为奇特,其翅膀颜色十分鲜艳,而且上面还有奇怪的数字、字母等图案。比如在我国的辽宁千山就有一种蝴蝶,身上的花纹呈现明显的“C”

字,人们便给它起名叫“C”蝴蝶。还有双翅像凤凰尾巴的碧凤蝶,翅膀像豹的斑纹的豹纹蝶。

收集奇特蝴蝶最有名的,要数美国自然博物馆的福斯特了。一次偶然的机会,他在一只蝴蝶的翅膀上发现了“书写”规整的英文字母“F”,由此他迷上了奇特蝴蝶标本的收藏。在他收藏的蝴蝶标本中,上面有奇特“符号”的很多,既有标准的阿拉伯数字1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,也有26个英文字母。更让人惊奇的是还有问号、感叹号、逗号、物理学符号和数学符号,甚至还有像人脸的、猫眼的、仙人掌的、贝壳的、鱼的、蜘蛛的、虎皮的等。

这些千奇百怪的蝴蝶翅膀,难道仅仅是大自然的巧合吗?这是一道留给人们的难题。

老鼠的梦中奇谜

美国《神经杂志》披露,美国马萨诸塞州技术学院的研究家宣布,他们已成功地进入了老鼠梦境,并发现老鼠在梦中也正在拼命动脑筋,试图通过它们白天在实验里困在其中的迷宫。动物会做梦这不是新发现,许多宠畜主人早已知晓并有切身体会。这次重大发现的新意在于:它们能做复杂的梦,而且方式相似于人类,即能重复再现白天事件,尤其是现场所经历的兴奋与困难事,神经专家们指出,老鼠们是在像人一样于梦中学习或记忆。

麻省技术学院马特·威尔逊教授指出,该发现在神经学方面有重大意义:

“首先,作为我院学习与记忆中心负责人,我一直强调,人类已开辟了一条研究梦的新径,打开了一扇新门。其次,该发现能最终帮助研究工作者搞清,人脑在亚知觉(半清醒)状态时在梦中是如何工作的。”专家们让老鼠在迷宫内活动,它们在试图夺路而出时大脑处于高度兴奋状态,并形成十分显着特点的脑活动模式。

同样,当它们在参与其他活动时,大脑也会形成其他活动模式。

然后,当它们睡着后,专家们在连着它们的设施里,反复看到了它们在走迷宫时显示出的特殊大脑活动模式,而不是其他模式;由此可以确认,老鼠们正在梦中记忆醒时走迷宫的情景,并继续动脑学习如何走出迷宫的方法。

威尔逊的研究是由美国国家健康学院资助的,该院院长莫斯指出:“发现人梦与动物梦的相似状态,科学家们能通过老鼠的大脑活动进一步研究人脑活动。

比如,有些专家推断人能在梦中解决问题,梦能帮助人形成与强化长远记忆等,老鼠做梦的研究不仅支持了他们,而且还提供了进一步研究的基础。还有一点也非常重要——有些实验在人身上不好做又不便做,而在老鼠身上则可行,或者说,先在兽类实验成功了再在人类实验、验证。”

乌贼的战斗力有多强

乌贼鱼很狡猾,遇到比它强大的敌害时,它就放出一种“墨汁”,把周围海水搞黑,乘机逃之夭夭。因而,人们通常叫它们“墨斗鱼”。

可是,你知道吗?有的乌贼鱼,依仗自己“身强力壮”,不屑于使这种不仗义的方法与敌人较量,它们觉得靠真力气打败敌人才算光彩。大王乌贼就是这样一种鱼。据介绍,20世纪80年代发现的最大的大王乌贼有18米长,1吨多重。它能把小渔船撞翻,还经常与抹香鲸一比高低。

在一个星月争辉的夜晚,一伙科学工作者正在海洋上进行考察。突然,远处平静的海面上波涛翻滚、浪花飞溅,真是“无风三尺浪”。过一会儿,一个巨大的黑影跃出水面,犹如一座高塔立于大海之中,接着就倒了下去。如此反复几次,海面归于平静。考察船当即驶到现场,在那里找到的一个巨大的大王乌贼的上半段——头足部。另一庞大身躯,已经葬身鲸腹了。这只乌贼不知是实力不够,还是缺乏策略。

在另一个月明星稀的夜晚,一艘捕鱼船的船员们在热带海洋上见到这样一场“海战”:大王乌贼用它那长满无数碗口粗大吸盘的长腕,紧紧钳住抹香鲸头部,正巧它的腕把鲸的鼻子给堵住了。抹香鲸由于喘不过气来,拼命地挣扎,企图摆脱险境。它上下翻腾,左右摔打,一次次地掀起巨大的浪涛,简直不亚于海啸。尽管抹香鲸拼命反抗,还是没有甩掉大王乌贼的巨腕,最后,终因筋疲力尽窒息而死。这次战斗,乌贼不但死里逃生,而且还取得了最后胜利。

一飞冲天的动物

在动物世界里,除了鸟和昆虫等真正会飞行的动物外,还有一些一般人看来没有飞行能力的动物,在某种特定时刻,也能一“飞”冲天。

在我国南海的海面上航行,常常可以见到一个庞然大物,突然跃水腾空,越过甲板,向前冲去,然后随着“嘭”的一声巨响,落入水中消失得无影无踪。这个庞然大物叫蝠鲼,是大型的软骨鱼类,体长7米多,重达2000千克。

蝠鲼形状特别,如同空中飞翔的蝙蝠。它头上生有两个摆动的“角”,叫做“头鳍”,能左右转动,捕食时伸展到口下,像漏斗一样把食物送入口中。

左右两个大胸鳍扁平而宽阔,和躯体构成一个庞大的体盘,胸鳍上下摆动,就像鼓翼飞行的蝙蝠。背上披着灰绿底子带白斑的“衣衫”,后边拖着一条长长的鞭状尾巴,在游泳时起着平衡身体的作用。

当鲾鲼鼓动双鳍拍击水面、跃水腾空时,常常能飞离海面达4米高,然后拖尾滑翔。更奇的是,小鲾鲼竟常常在妈妈凌空飞行中降生。

在太平洋和大西洋中,还有一种飞行能力更为惊人的鱼——飞鱼。当人们在波光粼粼的海面上航行时,有时会突然发现从海水中冲出一大群“飞鸟”,几百只聚集在一起,张开翅膀,掠着海面飞翔。过不多久,它们又潜入海水之中,然后再次冲出海面飞翔。有时它们甚至飞落到船甲板上,直到这时,人们才发现其实这些“飞鸟”并不是什么鸟,而是一种长着“双翅”会飞翔的鱼。

飞鱼身体细长,长约20多厘米,宽3~4厘米,有着一身结实的肌肉,背上的鳞片蓝得发光,肚子银白,其余部分都呈黑色。它的头上有一对又大又圆乌黑发亮的眼睛,除了鳍有些与众不同外,和其他的鱼没有多大区别。

为什么飞鱼会飞,而别的鱼不会飞呢?首先,我们要弄清楚,飞鱼的飞行并不是真正的飞行,而是滑翔。会飞的动物都长有两只翅膀,飞鱼虽然没有翅膀,却在身体两侧靠近头部的地方长着一对又长又宽的胸鳍(一般的鱼的胸鳍都小而窄),就像一对大翅膀一样。每当它从水底急速地游近水面,然后猛蹿出水面的时候,那对宽大的胸鳍就像鸟翅一样在它身体两侧伸展开来,产生的空气浮力就把它送上了天空,然后,顺着上升气流滑翔。远远看去,飞鱼就像是在飞一样。一般来说,飞鱼的滑翔飞行高度离开水面只有一二米,最高不超过10米,一次滑翔飞行时间不超过1分钟,顺风时滑翔飞行距离可达数百米。

在武侠小说家金庸笔下有一个着名的侠客号称“雪山飞狐”,其实在现实生活中确实有一种珍奇的怪兽——飞狐,它产于我国的湖北。

飞狐的模样颇为奇特:头宽似猫,有白色花纹;嘴短向下,似兔;身躯如松鼠,长40厘米,宽10厘米,高17厘米;肢长15厘米,四肢上有爪,锐利坚硬,状如鹰爪。前后肢间有皮膜,展开时体形似一把芭蕉扇,可以从一棵树飞到另一棵树上。

在东南亚的热带森林中,有一种鼯鼠,体长16~20厘米,头短而圆,眼睛很大,瞳孔特别大,可以感受微弱光线。鼯鼠背部的毛为灰白色,尾巴几乎与身躯同样长。其身躯两侧前后脚之间有一层薄膜,膜的两面长有细毛。它利用这种独特的皮膜,能够从高处飞向低处,滑翔20~50米的距离。它还能用腿的抬升、垂下或伸直等方法来改变滑翔路线。

在印度尼西亚的热带雨林中,有一种绿色的大型树蛙,它身体扁平,足趾间有蹼膜相连。当它将足上发达的蹼膜完全张开时,能轻易地从一棵树上“飞”到另一棵树上,距离可达10米以上。

爬行动物中也有会“飞”的,比较典型的是飞蜥蜴和飞壁虎,它们身上都长有翼状的皮膜,平时或折叠在腰际,或收在腹部,当它们居高临下俯冲滑翔时,皮膜会全部张开,滑翔距离近20米。

鲨鱼抗癌传说

癌症是现代社会困扰人民生活的顽疾。目前,治愈癌症最有效的药物尚未被发现。生物学家发现,鲨鱼的身体非常健康,几乎不会生病,就是受了很大的创伤,也能在很短的时间内痊愈而不会发生炎症。

鲁尔是美国着名的生物化学博士,他长期研究的课题是鲨鱼的生理和病理。

在长达25年研究中,他给5000条鲨鱼做过病理解剖,只发现一条鲨鱼生有肿瘤,并且还是良性肿瘤。黄曲霉素是一种极强烈的致癌剂。美国佛罗里达州的科学家就曾经用它去喂须鲨。在长达8年的实验中,却没有一条鲨鱼生肿瘤。

由此可知,鲨鱼具有很强的抗癌能力。可是,鲨鱼是怎样抵御癌症侵袭的呢?

一些科学家认为,鲨鱼不易患癌是因为肌肉里能产生一种化学物质,它能有效地阻止癌细胞生长。

鲁尔博士则认为,鲨鱼的肝脏能产生很多的维生素A。实验证明维生素A能使刚产生癌变的上皮细胞与正常细胞分化,从而恢复细胞的正常性。所以鲁尔认为维生素A是鲨鱼不易得癌的最好武器。

还有科学家认为,鲨鱼的秘密武器在于软骨组织中。很早以前,科学家就得出牛犊的软骨有防癌作用这一结论。

美国麻省理工学院的科学家朗格尔在1982年的研究中发现:鲨鱼的骨骼完全由软骨组成。