书城童书我的第一本动物科学探索发现
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第14章 动物学家的故事(14)

长期的树栖生活,使树懒的身体结构发生了很大变化,已经不会走路了!在地面上,它们只能像大鹏展翅般伸开四肢爬行,靠前臂拉着身体向前移动。有人好奇地估算过,树懒在地上每小时只能走100米左右,就连被人追赶、捕捉时,其逃跑的速度还超不过每秒02米,比乌龟爬行还要慢。

树懒有时也下到地面上,而且是为了一种正常的生理需要:排泄。树懒虽然懒惰,但它从来不在树上排泄,每当要排泄时,它会用前臂抓住树枝,用悬空的后肢在地面挖一个小坑,然后直接便在坑里,再用四周的泥土覆盖,随即赶紧爬上树。除此之外,树懒还有一个令人费解的奇特习惯:雌性树懒要分娩时会离开它所生活的那棵树,再爬到另一棵树上生宝宝。树懒为什么非要到一棵新树上去分娩,至今仍是一个谜。

树懒科包括三趾树懒和二趾树懒两个属。三趾树懒前后肢均三趾,二趾树懒后肢三趾而前肢二趾。二者颈椎数目也不相同,其中三趾树懒颈椎9枚,是哺乳动物种最多的,而二趾树懒则和多数哺乳动物一样是7枚。有人将二者置于不同的科,树懒科只保留三趾树懒,将二趾树懒和已经灭绝的大懒兽类置于大地懒科。

关于长颈鹿的争论

在哺乳动物中,长颈鹿独霸脖子长、腿长和舌头长三项冠军。有意思的是,长颈鹿的脖子虽然很长,但它的颈椎骨却和其他哺乳动物一样,只有7块,只不过每一块颈椎骨都特别长而已。那么,长颈鹿的颈椎为什么会变得那么长呢?这个问题在历史上曾引起许多著名的生物学的兴趣,并由此引发过一场马拉松式的争论。

拉马克是18世纪法国著名的博物学家,他曾提出了著名的“用进废退”和“获得性状遗传”学说。在拉马克看来,长颈鹿祖先生活的地区,因自然条件变化而成为干旱地带,牧草稀少。长颈鹿为了生存,必须取食于高大树木上的叶子充饥。为达此目的,它就特别努力伸长脖子。由于经常使用的器官愈用愈发达,不使用的器官就退化;而获得性状又是可以遗传的,这样一代一代的延续变化下去,千载万代,颈脖子就逐渐变长了。

到了19世纪,进化论的奠基者达尔文也对长颈鹿进行了研究,他不同意拉马克的说法,而是用自然选择学说来解释长颈鹿脖子长的原因:在古代的长颈鹿中,由于个体不同,它们的颈有长有短。在气候干旱,地面青草干枯,灌木死亡的自然条件下,身高脖长的长颈鹿能够吃到身矮脖短的长颈鹿无法吃到的高树木上的叶子,在生存竞争中脖长者得胜而生存下来,逐渐形成今天的长颈鹿。

1889年,达尔文的学说被华莱士、赫胥黎和海克尔等知名生物学家称为“达尔文主义”。他们一致认为,自然选择是生物进化的主要动因,它的主要内容包括变异和遗传、生存竞争和选择等。变异是选择的原材料,在生存竞争中,有利的变异将较多地保存下来,有害的变异则被淘汰。有利变异在种内经过长期积累,导致性状分歧,最后形成新种,生物就是这样通过自然选择缓慢进化的。

随着遗传学的发展,人们对达尔文的个体间变异传袭子孙的见解产生了怀疑。德国的魏司曼等人认为:生物遗传的实质是不变的,特别是不受环境因素的影响,即个体变异、获得性状都不遗传。1901年,荷兰的德·符里斯发现了突然变异,给达尔文学说带来了重大变化。许多学者认为,达尔文学派所提出的通过生存竞争进行自然选择,只在发生了突然变异的个体间起作用,对因环境差异而引起的细微个体变异则毫无作用。这种生物进化理论被称为“新达尔文主义”。新达尔文主义者对长颈鹿颈长的解释是:古代的长颈鹿,由于发生各种突然变异而出现了长度不等的脖子。其中,颈长的在生存竞争中有利于摄取食物,经过自然选择发展成为今天具有长颈的长颈鹿。

在达尔文以后,有关进化论的论争周期性地出现。日本遗传学家木村资生提出的中性学说认为:长颈鹿的长脖子是在分子水平上进化的结果。由于长颈鹿的遗传物质基础——脱氧核糖核酸的碱基对发生变化,这些变化是对长颈鹿的生存既无利也无害的“中性突变”。这类“中性突变”不受自然选择的控制,它通过“遗传漂变”而在长颈鹿的群体中保存或消失。也就是说,在长颈鹿群体内的随机交配中,遗传基因发生随机自由组合,使那些表现为“长颈性”变异的基因突变得以固定和逐步积累,而那些不表现“长颈性”变异的基因突变逐步消失。经过千载万年的发展和巩固,逐步实现长颈鹿中种群的分化,终于形成了今天的“长脖子”新物种——长颈鹿。

生物的进化是经历了几千万年,几亿年漫长的岁月,而自然科学的历史才数百年,从知道进化这一事实至今也不过100多年。所以生物学家们迄今也未能说明长颈鹿的脖子为什么这样长,也是可以理解的。相信随着科学技术水平的不断发展和提高,长颈鹿颈长之谜一定会水落石出。

新达尔文主义产生于19世纪末,创立者是德国生物学家魏斯曼、美国遗传学家摩尔根等人。新达尔文主义是进化学说发展中承上启下的一个重要阶段,魏斯曼把遗传学和自然选择学说结合起来,开创了进化论研究的新方向。

可恶的老鼠

在人类的宿敌之中,有一种小动物——老鼠。别看它个头不大,但人们一直以来都对它相当畏惧,因为它不但什么东西都咬,而且还会传播鼠疫。“老鼠过街人人喊打”这句俗语就表明了人们对老鼠的憎恶。

老鼠的种类十分繁多。常见的有褐家鼠、黑家鼠、小家鼠、黑线姬鼠、巢鼠、仓鼠、田鼠、鼠、鼢鼠、沙鼠、跳鼠等。在鼠类之中,有的可为人类利用,如小白鼠用来供人类进行医学试验,有些鼠皮可制成皮衣、手套、帽子等。有一种俗称“大飞鼠”的鼠,其粪便可入药,称为“五灵脂”。但多数鼠类,对人类来说,是一种灾难。它们为害农林草原,盗吃粮食,破坏庄稼、储藏物、建筑物,并能传播鼠疫、流行性出血热、钩端螺旋体病等病原。人们用“恶贯满盈”来形容它,是再恰当不过了。

鼠疫是由鼠疫杆菌引起的一种烈性传染病。当一只老鼠死后,携带着大量细菌的鼠蚤便要寻找新的宿主,这样便把疾病传给了健康的鼠群,再由鼠蚤的叮咬而传染给人类。患上鼠疫的病人,轻者引起淋巴炎,重者病原体侵入血液,引起败血症,并发肺炎,全身发黑,双眼凸出,痛苦地走向黄泉。而且,这种疾病流传极快,如不及时扼制,将会迅速蔓延,引起人员的大量死亡。世界上曾发生三次鼠疫大流行,第一次发生在公元6世纪,从地中海地区传入欧洲,死亡近1亿人;第二次发生在14世纪,波及欧、亚、非三大洲;第三次是18世纪,传播32个国家。据文献统计,死于流行性鼠疫的人数,超过历史上所有战争死亡人数的总和。无怪乎人们惊恐地称这种疾病为“黑色妖魔”。

我国在明朝时爆发过鼠疫。当时,在鼠疫严重的地区,一户户人家全部死绝,有的地方一条街巷或一个县城死掉一大半。清代人师道南曾写过一篇题为《鼠死行》的诗,其中有“东死鼠,西死鼠,人见死鼠如见虎。鼠死不几日,人死如圻堵”的句子,形象地描述了鼠疫流行时纷纷死人的惨状,同时也说明了鼠疫在清朝时还十分猖獗。

老鼠的大量繁衍、滋生,是鼠疫流行的根本原因。它不仅曾经为人类带来过巨大的灾难,而且至今仍在同人类顽强地抗争。

老鼠的适应能力比人类强得多,它能在各种各样的环境中生活。沼泽、田野、森林、平原、河岸、山坡、岩石丛中……凡有立锥之地,都可以找到它的足迹。无论是干旱酷暑的沙漠,还是严寒冰冻的极地,都有它的居住之所。有位科学家曾经做过这样一次试验:他利用一次出国旅游的机会,前往印度抓住了一只住在山坡洞穴里的雌性老鼠;后来,又利用一次讲学的机会,前往美洲,在他居住的阁楼中抓住了另一只雄性老鼠。他将这两只老鼠带到了太平洋中的某个岛屿的椰树顶上。经过多年的观察,发现这两只老鼠不仅都能在树顶上生活,而且还能不断地繁殖后代,甚至几代都不下到地面上来。老鼠的适应环境能力,真是叫人难以置信!

一般说来,动物都有它的食性,如同牛羊吃草、虎豹吃肉那样,这叫天性。但老鼠对饮食却从不挑剔。凡是人能吃的,它都能吃;而人不能吃的东西,它居然也能吃。从树上的果子,到地上的庄稼,几乎什么都能食用。农民们用汗水换来的稻米、高粱、大豆、玉米、薯类、甘蔗……更是它嘴里的美味佳肴。

更为甚者,老鼠有着惊人生殖能力。据估计,全世界共有40多亿只老鼠。有人认为,老鼠的寿命一般为8~15年。它能保持着如此庞大的数量,显然是得益于极为旺盛的繁殖能力。研究发现,母鼠能四季不断地孕育,每年平均生养3~6次,每次在5~10只。由此推算,一对老鼠与它的后代1年能繁殖15万个后代。这是多么惊人的繁殖力啊!

为了对付这个不屈不挠的敌人,人类不断地发掘聪明才智攻击老鼠,但都遭到了鼠魔顽强而成功的对抗。为了解决这一令人头痛的难题,科学家们试验了各种各样的新式武器:用化学和放射装置,使老鼠不孕;用高频声响发生器,制造声障;用粘沾物,粘住入侵的老鼠等。这些办法的使用,虽能奏效于一时,鼠魔也只是暂且败退而已。要从根本上消灭鼠患,并不如此简单!

经过多年的科学实验,人类还没有找到彻底消灭鼠患的办法。但是,科学家们总结了一些基本经验:鼠患的严重程度与当地的环境状况有关,只有动员和组织群众,努力搞好环境卫生,才能使老鼠的数目永久减少,对人类的危害也相应减弱。看来,在与老鼠的斗争中,人类还不能自夸已占有了重大优势。

鼠疫这个困扰人类的恶魔,历史上曾经有过一度的控制,但这种瘟疫并没有绝迹。20世纪90年代以来,鼠疫再次在世界上开始活跃,我国的鼠疫疫情也呈现上升趋势。人类与老鼠的斗争还将不断地继续下去,应该相信,科学一定能够走在老鼠适应能力的前面。

亚洲战象

在中国象棋中,象是一个很重要的角色。在现实生活中,象确实曾经在战争舞台上作过一番精彩的表演。

大象有亚洲象和非洲象两种,首先被驯化的品种是亚洲象。大约4000年前,古印度人就开始驯服亚洲象。在古代,骑兵曾风行世界,成为国家强盛的重要标志。印度由于气候关系难以培养出品种优良的马匹,因此,印度的骑兵很少。为了加强其国防力量,他们就把大象训练来作战。

经过训练的战象,其背上常设一象舆,舆中插有各种长兵器,坐一战将,前后各配一驭象手,他们都是既精通武艺,又能熟练指挥战象的兵将。在象的四条粗腿旁,各有一士兵手持武器保护象腿。这样便组成一个独立的作战单位。如果象颈上坐的是帝王或统帅,象舆中则坐一士兵,双手高举长长的孔雀尾羽,相当于军中的号兵,给自己一方以信号。一次重大的战役,投入战斗的亚洲象有时多到几百头,它们在冲锋时的速度可达每小时30公里。远远望去,宛似滚滚黑浪席卷而来,好比第一次世界大战坦克刚使用于战场一样,曾使对方束手无策。因而大象的使用很快扩大到了近东和非洲地区。迦太基统帅汉尼拔在同罗马人作战中就曾使用过战象。不过,他编入作战部队的大象是非洲象。

我国是最早使用大象作战的国家之一。据考证,在殷初或更早的年代,可能有过象车出现。春秋时候,吴国同楚国作战,一直打到了楚国京都。楚王弄来一群大象,在象鼻子上系上尖刀,尾巴上绑着火种,让象群列队出阵。人们在它尾上点燃火把,使其拚命向前猛冲,终于把吴国军队赶跑了。

尽管大象具有很大威力,也有很多局限性。一是目标大,容易被发现和击伤;二是不太听指挥,很容易四散乱窜,反而将自己的队伍搞得乱七八糟。由于有这些弱点,各个国家很快找到了对付大象的办法。如印度军队用沉重的铁箭和燃烧的火箭射击大象;希腊军队用与现在的反坦克地雷场相似的办法,将铁尖桩连环埋在大象必经的地方,以划破大象柔软的脚等。从此以后,大象作为作战部队逐渐在战场上消失。

如今,亚洲象作为运输工具、仍在东南亚一些国家中存在。泰国还有训练大象的专门学校。训练大象用头推倒大树,用脚蹬踏地面,用鼻子搬运木料,发动推土机和电锯上的引擎,以及在狭窄的树林小道上行走保持平衡等。教会大象这些本领,目的是使它更好地为人类服务。

亚洲象属于哺乳纲长鼻目象科象属动物,是世界上最珍稀的野生动物之一。目前主要分布于亚洲热带地区,并以孤立的种群零星散布在亚洲的13个国家。据调查,目前在亚洲国家里总共还有37000~48000余头野象和15000~18000余头有主人的家象。

亚洲象和非洲象有着明显的不同:非洲象的体型比亚洲象大,象牙也比亚洲象长得多,而且雄兽和雌兽都有象牙,亚洲象则只有雄兽有象牙;亚洲象鼻端有一指状突起,非洲象则有两个。在生态习性上,亚洲象以森林或丛林环境为主,非洲象则主要栖息于草原或稀树草原中。在进化程度上,非洲象较为原始,不易驯服。

北极之王

我们知道,北极是一个冰雪的世界。但就是在那样一种严酷的环境下,北极熊、海豹、海象和北极角鲸以及鱼类等海洋动物仍非常活跃。作为北极的象征,北极熊是那里最大的陆地食肉动物,除人类外,它几乎没有对手,是当之无愧的“北极之王”。

雄性北极熊一般都2米多长,重约80O公斤。雌性北极熊体形约比雄性小一半左右。北极熊虽然周身覆盖着厚厚的白毛,但皮肤却是黑色的,这从它们的鼻头、爪垫、嘴唇以及眼睛四周的皮肤上就能看得出来。北极熊的头较小,颈长而灵活,掌特别宽大,适于潜水和游泳。在它的掌下生有许多细毛,不仅有助于保暖,还可方便它们在冰面上行走。北极熊的视力和听力与人类相当,但它们的嗅觉极为灵敏,是犬类的7倍。

北极熊为食肉动物,主食海豹。每当春天和初夏,成群结队的海豹便躺在冰上晒太阳时,北极熊则会仔细地观察猎物,然后巧妙地利用地理形势,一步步地向海豹靠近。当行至有效捕程内,北极熊则犹如离弦之箭,猛冲过去。尽管海豹时刻小心谨慎,但等发现为时已晚,巨大的熊掌以迅雷不及掩耳之势拍下来,顿时脑浆涂地。

在冬天,北极熊又会以惊人的耐力连续几小时在冰盖的呼吸孔旁等候海豹,全神贯注,一动不动,犹如雪堆般,并会用掌将鼻子遮住,以免自己的气味和呼吸声将海豹吓跑。当千呼万唤的海豹稍一露头,“恭候”多时的北极熊便会以极快的速度,朝着海豹的头部猛击一掌,可怜的海豹尚未弄清发生了什么事情,便脑花四溅,一命呜呼。