十万个为什么(校园版)·生物全联盟
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第4章 陆军野战队

不吃肉的食草动物怎么长肌肉

有些动物吃肉,有些动物吃草,还有些荤素都可以吃,称为杂食。对于吃肉的和杂食的动物来说,浑身肌肉还能理解,可为什么食草动物(更准确的说法是植食性动物)吃下去的是草,却也能长出肌肉来?

这当然并不能简单地用“吃什么补什么”来理解。肌肉的主要成分是蛋白质,因此,要想生出肌肉,身体必须得到足够的蛋白营养。肉、蛋、奶等食物因为富含蛋白质,当然就是最佳选择。这些食物被吃下去以后,先是在消化道中被逐渐分解成氨基酸,最终被吸收进入血液。之后,血液将氨基酸运输到肌肉细胞,并在那里重新“拼装”后,合成肌肉蛋白,便可以长出肌肉。

但是,肉、蛋、奶这三样食物没有一样是容易获得的,其中只有奶是在幼年阶段由母亲无私提供,而剩下的两样则是要猎食别的动物才能得到,那可是要玩命的。所以,只有那些凶狠的猎手才能做到。而即便是卓越的掠食者,比如狮子、虎、豹,也只能饥一顿饱一顿的。于是,能力不济或者食量极大的动物就得另谋出路,寻找更容易获得的食物。权衡之下,树叶草根等植物性食物最易获取,所以,生性温顺的食草动物就选择更为稳妥的取食策略,开始吃素啦!

植物性食物虽然营养没有肉类那么丰富,但是蛋白质、糖类、脂肪、矿物质、维生素等营养物质也是样样都不缺,只要吃得多,那也是完全够用的。所以,我们可以看到,牛、羊、鹿、马等食草动物,总是在不停地吃草,而狮子只要饱吃一顿,就可以几天不打猎。另外,一种植物的营养成分往往比较单一,氨基酸种类不全,所以很多吃素的动物需要吃多种植物才能做到营养均衡。古人说,人要吃五谷杂粮,也是这个道理。(冉浩)

食草的牛、马为什么力气那么大

在古代,没有电力和现代化机械,人们在日常的生产、生活中,除了依靠人力,就只能靠畜力。而牛、马体力极好,相当于好几个成年人,因此,牛、马是受社会关注的重要生产力,随意偷窃屠杀它们都是重罪。我们知道,人要有力气,就得多补充蛋白质,可是,吃草的牛、马为什么会有那么大的力气呢?

其实,虽然牛、马吃的是草,但草里的营养物质也不少,而且牛、马为了充分吸收其中的营养,消化道已经进化成很长的一根管道。另外,牛、马等食草动物还有一项特殊的本领,能将肉食性动物无法消化的纤维素分解,从而产生运动所必需的能量物质——葡萄糖。有了它,再通过呼吸作用,就可以源源不断地产生能量了。

当然,牛、马的身体也比人类大很多,如果人也像它们那样四肢着地趴着,就会发现双方有着巨大的差距。就拿水牛来说,随便一头成年牛也有半吨重,大的能有1吨多重,这可相当于将近20个成年人呢。所以,它们的力气远远超过人类,也是顺理成章的。你只要随便看一下它们的一根骨头,就会心服口服。(冉浩)

为什么说“猫有九条命”

据说,猫有“九条命”。当然,这并不是说它要死九回才算真死了,而是说猫的生存能力很强,不容易死。让我们来看看猫有哪些活命的绝招吧。

首先,猫的跑路能力超强,伤它不容易。猫、狗天生不合,狗一见到猫就视其为猎物,连叫带追。但你真正见过被狗咬得死去活来的猫吗?原因就是猫能上房、爬树、翻墙,狗虽然气势大,但也只有干瞪眼的份。

其次,猫会游泳,虽然技术不好,但落水死不了,紧要关头也能帮上一把。

再次,猫有一套软着陆的硬功夫,即便它从高处摔下,受伤往往也较轻,这要归功于它发达的运动神经系统和平衡能力。一旦从高空落下,不管开始是背朝下还是其他糟糕的姿势,它都能在空中完成姿态调整,接近地面时前肢就已经做好着陆准备,那一脚厚厚的肉垫子和柔韧的脊椎能有效地化解冲力。倒是有时候从低处跌落,滞留空中的时间短,猫来不及调整姿态,反而受伤会更重一些。

猫受伤后的愈合能力也很强。2009年,科学研究发现,猫体内的髓磷脂在被破坏后能自行恢复。髓磷脂是神经细胞外侧的脂质,能协助神经信号的传递,损失后会导致神经失去保护,造成感官、行为、认知以及其他一些功能异常。因此,猫的神经系统在受损后具有超强的恢复能力。

不仅如此,猫的战斗力和捕猎能力也都很强。猫也是尖爪利齿,在相同体形下,少有动物能够战胜猫。而那一脚肉垫更使它们的行动悄无声息,伏击老鼠、小鸟等动物可谓得心应手,再加上一只嗅觉敏锐的鼻子和一双能夜视的猫眼,要想饿死猫,难啊!(冉浩)

狗为什么和人那么亲密

养过狗的人都知道,狗非常亲近人。研究表明,狗对人意图的领悟能力甚至能超过黑猩猩。不仅如此,狗还是所有驯化动物中最忠诚的——警犬、导盲犬、守卫犬、赏玩犬等,它们拥有神奇的天赋以及对人类无私的爱,即使在科技发达的今天,仍是人类无法替代的得力助手。

这些都是人类长期驯化的结果。你也许还不知道吧?别看人驯化了猪、牛、马、鸡等很多动物,但第一个被驯化的野生动物却是狼,当狼遇到了人才有了狗,狼是狗的祖先!不过,狗到底是起源自一种狼还是多种狼,是在一个地区驯化后传到世界各地,还是在不同的地方先后都驯化成功过,就连进化论的创始人——达尔文也表示自己实在看不透。

近年来,随着分子生物学的发展,事情开始有了转机。科学家分析了狗、狼、豺等线粒体DNA后发现,狗和灰狼的亲缘关系最近,表明狗最可能是由灰狼驯化来的!至于起源地点则始终争论不休。2002年,世界顶级学术杂志《科学》报道,中国和瑞典科学家在比对了世界各地狗的DNA后表示,东亚地区的狗的遗传多样性最为丰富,狗和中国的灰狼亲缘关系最近,因此,现代狗很可能是在约1.6万年前起源自中国。这一观点立刻引爆了争论的火药桶,其他科学家开始举出各种反驳证据。2010年,声名显赫的《自然》网络版发表了另一份遗传分析,认为狗和中东的灰狼关系最近,并把狗的起源地点锁定在了1.3万到1.2万年前的中东地区。不过这份研究同时也承认,少数东方狗和中国灰狼确有遗传关系。狗的起源之争,看来还要继续一段时间。

不管如何争论,狗和人类相伴超过1万年却是不争的事实。在这漫长的岁月里,有超过1亿只狗为人类服务过,由此双方之间建立了深厚的情感。虽然狗偶尔会传染一些人犬共患病,会给人带来一些伤害,但瑕不掩瑜,它们无可争议地成为了人类最亲密的动物朋友。(冉浩)

为什么圣诞老人用驯鹿拉礼物

传说,每年圣诞老人都会驾着雪橇给小朋友送礼物,而且圣诞老人不是用马来拉雪橇,而是用鹿来拉的。你知道为什么用鹿拉雪橇吗?

原来,传说中的圣诞老人生活在北极,那里有一种特殊的鹿——驯鹿,雌、雄鹿都长角,分枝繁复,有时超过30叉,蹄子宽大,悬蹄发达,善于行走。

驯鹿体长约1.8米,重100千克,雄鹿稍大,可以达到180千克,广泛分布于北极周围的寒带地区,在中国仅存于大兴安岭西北部。驯鹿适应雪地生活,它们宽大的蹄子可以避免自己陷入雪中,还能拨开雪堆寻找食物;而且它的眼睛可以变色,避免雪地反射的强光刺伤眼睛。驯鹿是北极周围居民最熟悉的饲养动物之一,它性格温顺,易于驯养,能够轻松穿越马匹难以穿越的雪地、沼泽和森林,因此,圣诞老人才会选用驯鹿来拉雪橇。在中国,驯鹿也是鄂温克族不可缺少的交通工具和牲畜,被誉为“林海之船”。它们可以在打猎时驮运猎物,搬家时搬运物品和供妇女小孩骑乘,下山时驮运购买的粮食和日用品,现在更成了接待游客的一大亮点。(冉浩)

为什么吃竹子的大熊猫是食肉目动物

圆滚滚胖乎乎的大熊猫最喜欢的食物就是竹子,有人由此联想到:这些憨态可掬的家伙一定是世界上最可爱的食草动物了。错了!熊猫可是货真价实的食肉动物家族的一员,在分类上属于哺乳纲食肉目,是食肉动物中的素食主义者。

看大熊猫那张脸,和鹿、马那样的食草动物不一样吧?这可是一张“熊脸”!现代食肉目动物由古食肉类分两支演化而来:一支是猫形类,如虎、豹等猫科动物,以及灵猫等;另一支则是犬形类,如今天的狗、狼等犬科动物,以及熊、浣熊、鼬等,大熊猫就属于后者。从身体构造上来说,大熊猫的犬牙尖锐锋利,而且消化道也是肉食动物的构造。一般来讲,由于植物纤维类食物难以消化,为充分消化,食草动物的消化道都比较长,例如,鹿肠约是自己体长的15倍,羊肠则达到了大约25倍。但是大熊猫的肠道只有自己体长的4~6倍,而食肉动物的肠道与体长比例一般是4~8倍。大熊猫用着食肉动物的肠道消化竹子,显然不合适,因此营养吸收率特别低,于是不得不吃下大量竹子来维持身体的能量需要,一只大熊猫在春季每天要吃进二三十千克的竹子。所以我们看到的大熊猫就像饥肠辘辘的饕餮之徒,不停地嚼着竹子。

其实,800多万年前的禄丰始熊猫是一种体形大小类似狐狸的动物,冰川时代到来后,它们和很多食肉动物一起,被寒冷驱赶到了一片很狭小的地域。面对“同行”的激烈竞争,它选择了一条捷径——“改行”吃素。大约200万年前,小种大熊猫已经是素食主义者了。

今天,大熊猫已经依赖上竹子啦,不过它们也偶尔开荤,掏竹鼠、捅鸟窝样样不少干,有时还闹闹熊脾气。1990年四川曾出现一只爱吃羊肉的大熊猫。2011年人们又发现另一只野生大熊猫将牛羚的尸体啃得干干净净。(冉浩)

遇到熊装死有用吗

有一个流传了两千多年的寓言:两个非常要好的朋友遇到了一头熊,其中一个飞快地爬上树,躲了起来,另一个逃生无望,灵机一动,躺在地上,屏住呼吸装死。熊走到他面前嗅了嗅,转身走了。那朋友从树上下来,问熊为什么走了,这人说:“熊告诉我,以后千万注意,别和那些不能共患难的朋友同行。”可是遇到熊,装死真的有用吗?

老实说,这要看熊的想法。人遇到野熊时的紧张程度可想而知,除非吓得昏死,否则想装死太难了。先不说人会不会因为紧张、害怕而发抖,但心跳至少会加快,身体也是温热的。嗅觉和感觉都十分灵敏的熊难道就看不穿吗?熊如果选择离开,只是它认为这人没威胁,自己其实也不饿,还提不起兴趣来;如果它来了兴致,就会把大脑袋凑上去蹭啊蹭,用爪子把人翻来覆去地看。如果遇到这种情况,你就忍着吧,千万别睁眼乱动,不然惊到熊就麻烦了……如果它玩兴大起,一屁股坐上去歇会儿,那就自认倒霉吧……如果侥幸,熊真的对你没什么兴趣,晃一晃就走了,请多躺一会儿,等它走远……熊从来不会因为对方是死人而转身离去,因为熊对腐肉并不反感,而且谁会拒绝到嘴边的一堆肉呢?

在野外,最好分情况处理,如发现远处有熊,并且熊没有注意到人,就不要发出任何声响,慢慢地往顺风方向后退,这样可以避免气味随风传递到熊那里。不要在森林里随手丢弃空罐头、食物残渣,更不要携带气味很浓的物品,那可能吸引包括熊在内的很多动物来“拜访”哦。

熊如果从隐蔽的地方突然出现在人正面,这是示警,在它的背后可能有需要保护的食物或小熊。如果继续前进或呆在原地,它就可能发动攻击。这时不要保持直立的姿势,熊在攻击前往往会站起来,直立在熊眼里可能是一种挑衅。调整好呼吸,平静地、缓慢地面对着它向后退,不要露出畏惧,不管是人或动物都敬佩勇气。不要做多余的动作,任何无法理解的动作都将引起它的不安。小心不要摔倒,更不要掉头就跑,那样会从平等的对手降级为失败者,引起它的追逐,人可能因此受伤,受伤的人又可能进一步降级为猎物。

如果熊已经决定发动攻击,那就相当危险了。假如遇到的是体形庞大的成年棕熊,你可以找棵大树迅速爬上去,然后再想办法求救。如果是体形较小的熊,它爬树的本领比人还强,你上树反而是死路。这种情况下,可以往山下逃,熊下山的速度比上山慢,但客观地说,人很多时候跑不过熊。实在跑不掉、躲不了,就只能一搏,注意保护好脖颈,可以试着攻击它敏感的鼻子,这也是无奈之举。

最好的办法,当然是远离熊经常出没的地方,熊“非请”,你就“莫入”它们的领地。(冉浩)

被“救”的蛇为什么要咬农夫

几乎人人都听过《农夫与蛇》的故事。故事说的是很久很久以前,有一位好心的农夫看见蛇在雪地里被冻僵了,于是把它放进自己的怀里给它取暖,终于把蛇给“救醒”了。可是,醒来的蛇不但没有感激农夫,反而一口将农夫给咬死了。许多人都很同情农夫,认为蛇“知恩不报反为仇”。那么,蛇为什么如此善恶不分地要咬农夫呢?

其实,从动物学角度来看,这是一个科学问题。蛇为爬行纲中的有鳞目动物,是一种变温动物。当气温较低的时候,蛇无法维持适宜的体温,体内酶的活性就会降低,不能继续维持自身的基本生命活动,于是蛇就会进入冬眠。冬眠可以降低身体新陈代谢的速度,减少能量的消耗,同时也使蛇丧失了防御天敌的能力。

蛇在刚进入冬眠期的时候,体内有着充足的营养。而随着冬眠时间的增长,蛇体内的营养逐渐被消耗,开始处于饥饿的状态。农夫“救醒”的,正是一条处于饥饿状态的蛇。因此,蛇咬农夫是一种本能反应,可能误将农夫当成需要猎取的食物或者攻击的天敌。于是,农夫不幸成了“恩将仇报”的对象。

农夫的做法严重地违反了大自然的规律。把一条正在冬眠的蛇“救醒”,其结果反而被蛇置于死地。我们在学习和实践的过程中,不仅要知其然,更要知其所以然,即使进行善举也要遵循自然规律。(陈婉 胡超超)

为什么蛇要蜕皮

蛇全身都包裹着鳞片,但这些鳞片和鱼的鳞片不同。蛇的鳞片是由皮肤最外面一层角质层变成的,所以叫角质鳞。蛇鳞不仅有防止水分蒸发和机械损伤的作用,也是蛇爬行的主要工具。然而,蛇鳞外层的角质层是死细胞,如同舞蹈演员的紧身内衣,不能随着身体的长大而长大,因而当蛇长到一定的时候,没有生命的角质鳞就限制了个体的发育生长,这时只有蜕掉原来的表皮鳞被,并长出新的表皮鳞被,才能适应其不断长大的躯体,这就是蛇蜕皮的主要原因。

蛇蜕皮时,大多借助于粗糙的地面、树干、砖石瓦块、建筑物或蛇窝的拐角处,通过身体的不断摩擦而进行。先从吻端(唇部)把上下颌的表皮磨出一处裂缝,然后从头至尾逐渐向后翻蜕,直至脱去陈旧的“外套”而换上“新装”,因此我们多在石洞口或树枝上看见蛇蜕,也就是人们常说的“蛇皮”。

蜕皮后新产生的角质鳞要比原来的大一些,所以每蜕一次皮,蛇的身体就会长大一些。蛇的蜕皮次数与生长速度有关,次数越多,说明生长发育越快,反之则越慢。成年蛇类一般每年蜕皮3次左右;幼年的蛇类由于生长速度快,蜕皮的次数较多,一般每年可蜕皮4~5次或更多。影响蛇类蜕皮次数的因素很多,食物丰富时,其生长速度较快,蜕皮次数也多。另外,蛇类栖息处的温度、湿度及环境与蛇类蜕皮也有密切关系,如果蜕皮时环境干燥,则可能导致蜕皮无法完成。

蛇的蜕皮季节主要集中在春季和夏季,因为秋天要准备过冬,开始冬眠。当春天到来,天气暖和后,蛇开始出来活动,此时食物多,生长也快。因此,也有人认为蜕皮与蛇采食的活跃期相一致。蛇的蜕皮时间是很短暂的,一般健康的蛇蜕皮只需要几分钟即可。然而不健康的蛇或者正好怀有蛇宝宝的时候蜕皮就慢多了,有时需要几小时,甚至几天才蜕下来。(徐士霞)

冬天的蛙都到哪里去了

夏天的傍晚,如果我们去农村或者郊外,总能听见农田里、池塘边的各种蛙叫声,有的高亢激昂,有的短促低回。它们唱着歌,吃着美食——蚊子、苍蝇和蝗虫等各种小害虫,让我们羡慕不已。然而,到了冬天的时候,无论我们怎样在田间乡野苦苦寻找,却连蛙的影子也看不到。那么,冬天的蛙都到哪里去了呢?

原来,它们为了躲避冬天的低温天气,都去冬眠啦!青蛙的冬眠期大约为每年的10月末至第二年的3月中旬,相当于一年中有近一半的时间青蛙在冬眠。春天,随着气温的逐渐升高,青蛙们才会渐渐地出来活动。青蛙的活动时间与大自然的温度变化有着密切的联系。

这种联系的根源,在于生物体内一种叫作“酶”的物质。我们人类以及其他动物、植物等一切生物体的生命活动都需要酶的参与,而酶参与活动的关键在于酶是否具有活性。酶是一种很特殊的物质,只有在适宜的温度下,它的活性才能正常发挥。当自然气温较高时,蛙体内的酶活性增强,它们的活动就会非常活跃。而在适宜的温度范围之外,随着温度的下降,酶的活性便会降低,参与生命活动的能力也随之减弱,蛙就只好去睡长觉休息了。当然,过高的温度也会导致酶活性的丧失。在高温情况下,蛙也会躲到水里或者阴凉处休息。

人类是恒温动物,无论外界的温度如何变化,我们都能通过保温措施和散热途径,把身体温度维持在37℃左右。蛙属于变温动物,不能像恒温动物那样维持恒定的体温,只能适应外界环境的温度。当外界温度低于一定水平时,食物也趋于稀少,蛙们就会选择进入不吃不喝不排泄的冬眠状态。大多数蛙会在光照良好、落叶覆盖的土壤里和石头下,或者在池底的泥中进行冬眠。它们之所以这么在意冬眠的场所,除了保证安全的考虑之外,还有一个关键因素,就是躲避导致死亡的过低环境温度。在冬眠状态中的蛙类,整个身体的代谢处于非常低的水平,但还是需要一定的温度,所以,选择向阳面来冬眠能维持最低水平的生命活动所需的能量,也是一种自我保护。

当然,越冬之前,蛙需要摄取充足的食物来补充营养。如果营养不够的话,蛙可能挨不过漫长的冬季,而在冬眠中死去。(陈婉 胡超超)

鳄鱼吃东西的时候会流泪吗

都说鳄鱼在吃猎物的时候会流下虚伪的眼泪,因此,人们用“鳄鱼的眼泪”来形容假慈悲。有人因此认为,鳄鱼的眼眶下方存在着和海龟一样的盐腺,通过流泪的方式向体外排放身体多余的盐分。

2007年,科学家们利用经过训练能在陆地上摄食的鳄鱼作为研究对象,发现并不是所有的鳄鱼都会在摄食时流眼泪。以中国特产的淡水生活的扬子鳄为例,在它的下眼睑后下角确实有一对小小的泪腺,但泪腺的分泌物并没有达到“流泪”的程度,至多也就算“泪眼婆娑”,因为泪腺是通过泪小管连通泪管进入鼻腔中的,一般人根本看不到扬子鳄的流泪。

对于湾鳄等咸水鳄而言,有时候它们也会“流泪”,但其原理和扬子鳄的情况是一样的。而且,由于“流泪”是为了滋润眼睛,所以鳄鱼并不会在特定的时间做这件事,当然,在上岸的时候更为需要。

可是,对于咸水鳄来说,眼泪虽然少,但有没有排盐功能呢?科学家让鳄鱼在海水中生活一段时间,然后想办法收集到它们的眼泪。结果发现,鳄鱼眼泪中的盐分浓度只是血盐的2倍左右,这个浓度虽然稍大,但仍然不足以排盐,所以,咸水鳄排盐一定另有出路。

终于,科学家们通过刺激鳄鱼舌头收集其盐腺分泌物,发现分泌物中盐分浓度是血盐浓度的3~6倍。整个鳄科中,无论是海水栖息地的鳄鱼还是淡水栖息地的鳄鱼,在舌头上都存在分泌盐分的腺体。解剖鳄鱼舌头也证明了舌头黏膜上确实有盐腺,其构造和其他海洋爬行动物的盐腺相似。所以,“鳄鱼以流泪来排盐”基本上只是一个传说。(郝小利)

海龟为什么会吃塑料袋

近年来,在世界上的不少地方,陆陆续续发现了大量海龟的不正常死亡。通过解剖海龟的尸体,科学家发现,海龟的胃中有许多塑料袋,最多的一只海龟体内竟有15只塑料袋。正是这些塑料袋,导致了海龟无法正常取食,进而死亡。那么,海龟为什么要吃塑料袋呢?

原来,海龟最喜欢的食物是水母。别看水母身上有许多带着毒刺的触手,能够吓退大多数敌人,但海龟却一点也不怵它。一只大海龟,一顿甚至可以吃下几十只水母。当人们把各种各样的垃圾,包括大批塑料袋扔进海洋后,漂浮的塑料袋膨胀开来,就好像水母一样。正在寻找食物的海龟,无意中就把这些塑料袋吞了下去。塑料制品是一种非常难以分解的材料。可以想象,这些东西到了海龟的肚子里,海龟既无法分解,又无法排出,轻则引起胃部不适、行动异常、生育繁殖能力下降,重则导致死亡。事实上,不但是海龟会误食海洋垃圾,海鸟也喜欢捕捞旧打火机和牙刷,因为这些垃圾形似小鱼,当它们用这些东西喂食幼鸟的时候,往往会将幼鸟噎死。

海洋垃圾中的80%是由于垃圾填埋和其他城市垃圾的管理不当而产生的。海中最大的塑料垃圾是废弃的捕鱼设备,如渔网、鱼线和浮标,它们对海洋生物是最危险的。废弃的渔网甚至被渔民们称为“鬼网”。在洋流的作用下,这些渔网和鱼线等垃圾会缠绕在一起,成为海洋哺乳动物的“死亡陷阱”,它们会缠住并淹死海豹、海狮和海豚等哺乳动物。每年因海洋污染物误食和缠绕等原因,可以导致成百上千的海龟、鲸类等水生哺乳动物和上百万只海鸟死亡。而海洋生物的死亡,最终会导致海洋生态系统被打破,危及人类的生存。

因此,请做一点任何你力所能及的事情,不要随意丢弃垃圾,减少塑料制品的使用。你对野生动物和环境的爱心,最终会让你自己受用。(郝小利)

如何分辨有毒蛇和无毒蛇

如果你在野外不慎被蛇咬了一口,你的第一个反应肯定是要弄清这是不是一条毒蛇。其实,辨别一条蛇是否为毒蛇也不是特别困难的事,既可以粗略地从它的外形和行为进行鉴别,也可以通过蛇咬伤口的特征做出准确判断。

毒蛇的头部大多呈三角形,这倒不是因为毒蛇非得长一个三角形的头,而是因为毒腺的位置大多在它的头部两侧。当毒腺中充满毒液时,头部两侧自然扩大而呈三角形,如蝮蛇和白头蝰。无毒蛇因为没有毒腺,所以头部大多呈椭圆形,如黑眉锦蛇和钝头蛇。当然,也有部分毒蛇头部并非呈三角形,如金环蛇和银环蛇,它们虽然毒性巨大,但是毒腺却很小。另有些无毒蛇的头部却呈三角形,如梭颈蛇,这就纯粹是形状使然了。

毒蛇身体一般粗而短小,体形不匀称,尾部较短,自泄殖腔后变得细而尖,且体表比较鲜艳或者有特殊斑纹;无毒蛇身体细长,体形匀称,尾部细长,但体表斑纹不明显。另外,如果一条蛇具有颊窝,那么它肯定是一条毒蛇。

有毒蛇栖息时,常常盘成团状,爬行时动作迟缓,被激怒后比较凶猛;无毒蛇在爬行时动作迅速,多数不凶猛,且胆小怕人,遇人常常快速逃离。

有毒蛇和无毒蛇最根本的区别是有无毒牙和毒腺。一般来说,有毒蛇的上颌骨上长有一对或数对弯曲的毒牙。毒牙和毒腺相通,当毒蛇咬人时,毒腺内的蛇毒通过毒牙注入人体,就像打针一样。无毒蛇没有毒牙,牙齿细小,大小相似。无毒蛇咬人后,会在皮肤上留下一排到两排均匀而细小的牙痕,伤口浅且颜色淡。毒蛇咬人后,除了两排均匀而细小的牙痕外,还有一个以上(一般为2个)大而深的毒牙牙痕,且伤口多呈紫黑色。被毒蛇咬伤后,短时间内会出现局部或全身中毒症状;被无毒蛇咬伤后,不会出现中毒症状。

目前世界上有600余种毒蛇,除南北两极和大西洋外,各地几乎都有分布,其中南美、非洲和亚洲的蛇伤情况比较严重。一旦被咬伤,要立即用绳子、布条等物在伤口上方处结扎,防止静脉回流、减少毒液扩散。结扎后,每隔10~20分钟放松2~3分钟,使动脉血少量通过,以免血液循环长时间受阻造成局部组织坏死。结扎好后,及时对伤口进行冲洗,可以用盐水、肥皂水、3%双氧水或0.1%高锰酸钾清洗伤口残毒。随后在伤口处切开一个“十”字切口,进行负压吸毒,可以用嘴吮吸。伤者经急救处理后,应及时送至就近医院就诊,如咬人毒蛇已被打死,应将蛇一并带至医院以便正确诊断。(高建芳)

蝈蝈为什么要不停地“唱歌”

生活在荒野灌木丛里的小蝈蝈,有各种鲜嫩的枝叶和美味的野果充饥解渴,偶尔还有毛毛虫可以开开小荤。随着一次次蜕皮长大,蝈蝈有了越来越健美的身材,它的两对翅膀日益健全,强壮的后腿也越来越适宜跳跃了。灌木丛里食物丰富,小蝈蝈只需伸伸腿,蹦一下,就能饱食终日了。在茂密的树叶和枝条的隐蔽下,蝈蝈几乎可以高枕无忧,只要它的动作不太大,蝙蝠和鸟儿也很难找到它。

当小蝈蝈长成一只健壮的雄蝈蝈时,就要找女朋友了。可茫茫林海上哪儿去找啊?雄蝈蝈有一对可以弹奏美妙乐曲的前翅,同样隐蔽的雌蝈蝈听到雄蝈蝈的求爱小调就会循声而来,哪怕是在几百米之外。对于体长一般不足40毫米的蝈蝈来说,要在密林中找到雌性,就如同我们在车站、码头的人海中寻找迷失的亲朋好友,只得求助于“广播找人”。成熟的雄性蝈蝈一旦开始“唱歌”,在没有找到雌蝈蝈之前一直会痴情地“唱”下去。对于那些身体更小的蟋蟀、蛉虫类来说,院子角落的一堆瓦砾就是一座小山,一个草丛就是一片森林,不发声根本无法寻找知音。

其实,蝈蝈以及其他会发声的鸣叫昆虫,如纺织娘、蟋蟀、金蛉子等都不是歌唱家,而是演奏家,它们没有嗓子或歌喉,有的是一对天生可以用来弹奏的前翅。如果用放大镜观察它们的前翅,可以看到翅脉和发音器的构造。发音器由两部分构成:一个音锉和一个刮器。它们分别位于左右翅膀内侧的基部,是两根特别粗的翅脉特化而成,其下面是透明的翅窗,摩擦发声时起共鸣作用。音锉上有一排细小的音齿。摩擦发声时就如同人用指甲在梳子上快速划过,如果能达到每秒摩擦30次以上的频率,发出的声音是相当大的。雌性一般不会主动“唱歌”,只有个别种类会有类似“应答”的被动发声,通常人耳无法感知。(金杏宝)

蚱蜢的体色为什么会随季节而改变

春夏季节,绿油油的青草上看见的蚱蜢大都是绿色的;而到了秋天,青草变得枯黄了,蚱蜢的体色也随之变成了黄褐色。难道两者之间有着什么内在的联系吗?

原来,昆虫的体色随着环境颜色的变化而变化是一种较为普遍的现象。例如有些同一种蝶类的蛹,在绿叶上化的蛹通常是绿色的,而在枯枝上化的蛹则是褐色的,这在生物学上称为保护色。昆虫有了保护色,就能与环境融为一体,有效地将自己隐藏于环境中而不被天敌发现,对自己的生存有重要意义。例如,一些在树上啃食树叶的鳞翅目幼虫常为绿色,这样可以减少被鸟类发现而捕食的概率。又如,生活在水里的蜻蜓稚虫,大多呈灰褐色(与泥土相似),以便隐藏在水底,既能躲避大鱼的捕食,又能捕食路过的小鱼虾。

研究发现,这种随环境变化而改变体色的性状不能遗传,它受昆虫食物中的色素,栖息环境的光照、湿度、温度、种群的密度等因素的影响,与昆虫分泌的激素有关。

有的昆虫身体上有另外一类与环境颜色形成鲜明对照的色斑,这类色斑通常为红色、黄色,鲜艳夺目,这类体色叫警戒色。保护色是为了隐蔽自己,而警戒色却是为了暴露自己,让捕食者更容易发现。难道它们不怕被吃掉吗?不用担心,很多具有警戒色的昆虫并不好吃。例如瓢虫,它们的前胸会分泌难闻且苦涩的液体,鸟类如果不小心把它们吃进嘴里,会立即吐出来。它们红色或黄色的斑点就是要警示鸟儿“别来惹我”。再如蜜蜂和胡蜂,腹部末端都有毒针,它们黑黄相间的体色就是对来犯者的一种警示。还有浑身长满毒刺和毒毛的刺蛾幼虫,也常常拥有亮丽而醒目的体色。(胡佳耀 李利珍)

漂亮的蝴蝶怎么会变成一片“枯叶”

一只翩翩飞舞的蝴蝶,在树丛中飞呀飞,突然停息在树枝上,两对翅膀竖立起来,一瞬间,一只美丽的蝴蝶就变成了一片“枯叶”,将自己融入茫茫林海之中,让人很难发现。相信爱好蝴蝶的人一定看到过这种现象。

这是蛱蝶科的一种枯叶蝶。它的翅膀正面有鲜艳的色彩和斑纹,但在翅膀的反面却颜色暗淡,灰蒙蒙的仅见几条翅脉。当它停息的时候,总是把两对翅膀上举至身体背面,并使翅的正面重合在一起,露出反面,将自己装扮得酷似一片枯黄的树叶。枯叶蝶为什么要模仿枯叶呢?同许多昆虫一样,蛱蝶类也会遭到许多天敌的捕食,如鸟类、蛙类、蜥蜴类和蝙蝠等。而且,蝶类的寿命相对较短,必须在有限的时间内进行交配、产卵,才能完成繁殖后代的任务。因此,如何避免被捕食成了确保种族繁衍的头等大事。在长期的适应进化中,蛱蝶中那些具有颜色枯暗、形似枯叶性状的变异个体,在它们的栖息环境中得到了很好的隐避,逃脱了天敌的捕食而幸存下来。科学研究证实,这种模拟枯叶的性状由基因所控制,它们是能够遗传给后代的,存活的个体通过繁殖将枯叶性状一代代遗传下去。这种模仿生活环境中其他生物或物体的形态而使自己得益的现象叫作拟态。拟态是自然界中的一种普遍现象,如竹节虫长得像一枝细竹,尺蠖长得像一根树枝,食蚜蝇长得像蜜蜂,等等。这些有利于个体生存的性状,由于捕食者的不选择或逆向选择而得到强化和遗传,它是生物被自然选择的结果,是“适者生存”的生动体现。

根据产生的后果不同,拟态可分为贝氏拟态和缪氏拟态两种。前者一般是一种可食的物种(无毒)模仿另一种不可食的物种(有毒),对模仿者有利而对被模仿者不利。例如食蚜蝇模仿蜜蜂,如果捕食者一开始捕食的是食蚜蝇,会认为蜜蜂也无毒,结果增加了蜜蜂的被捕食概率,对蜜蜂不利。如果一开始捕食的是蜜蜂,则会认为食蚜蝇也有毒,对食蚜蝇有利。而后者一般是两个物种都不可食(有毒或有警戒色),捕食者捕食任何一方,都会认为另一方不可食,结果对模仿者和被模仿者都有利。如普斑蝶和吉斑蝶都是有毒不可食的,捕食者只要误食其一,以后就不会再来捕食这类蝴蝶了,结果对普斑蝶和吉斑蝶都有利,缪氏拟态降低了两者被捕食的风险。(胡佳耀 李利珍)

丑陋的毛毛虫为什么会变成美丽的蝴蝶

蝴蝶是世界上最美丽的昆虫之一。它们种类繁多,形态各异,长久以来得到了人们的赞美和喜爱。但幼年的蝴蝶既没有那么绚丽多彩,也不能翩翩起舞。确切地说,它们是令人生厌的毛毛虫。毛毛虫是蝴蝶的幼虫,通常以植物的嫩芽和叶片为生,如菜粉蝶的幼虫菜青虫,噬食青菜、甘蓝和花椰菜等蔬菜。随着它不断地蜕皮长大,食量也越来越大,如果一直这样吃下去,菜青虫就会面临食物危机。因为随着季节的变化,蔬菜渐渐变老、抽薹、开花,鲜嫩的叶片消失殆尽,而虫体尚未成熟,还不能繁殖下一代。植物在生长变化,菜青虫也必须“随机应变”才能完成生活史。化蝶,是菜青虫在漫长进化历程中的选择结果。作为成虫的菜粉蝶,不仅具备了专门用来吸食植物花蜜的可卷曲的长喙,还长了两对可以远距离寻找蜜源的翅膀。毛毛虫和蝴蝶有着完全不同的身体外形、取食习性和栖息环境,减少了幼虫和成虫对空间和食物的竞争,提高了昆虫对不利环境的适应能力。

菜青虫和菜粉蝶的形态和结构是如此的不同,它们之间无法直接发生“突变”,必须有一个过渡的中间状态。蛹便是连接毛毛虫和蝴蝶的过渡阶段。当食物匮乏时,幼虫可以提前化蛹。蛹不吃不喝,表面上看起来不动声色,但实际上在身体内部进行着幼虫器官分解和成虫器官重建的剧烈变化。随着内部器官“改组”的进行,蛹壳表面也逐渐显现出成虫的复眼、触角、足以及翅膀等外部器官的痕迹。最后,蛹壳被撑破,一只美丽的菜粉蝶羽化而出。

所有昆虫的成长都要经历在外部形态上完全不同的发育阶段,称为“变态发育”。菜粉蝶经历卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段,称为“完全变态”。食物来源截然不同的幼虫和成虫,不必取食的“木乃伊”般的蛹,使昆虫可以避开不利的环境和时段,这也是昆虫成功进化、种类繁多的重要因素之一。所有鳞翅目如蛾类、鞘翅目如甲虫类、膜翅目如蜂类、双翅目如蚊蝇类都是完全变态昆虫。

还有不少昆虫的发育只经历三个阶段,即卵、若虫和成虫,没有蛹的阶段,如蝗虫、蟋蟀、蟑螂等,这是“不完全变态”。这类昆虫的幼体与成体在外形和生活习性等方面都很近似,除了体形较小、翅膀较短、性尚未成熟外,其他方面没有明显区别。(殷子为 李利珍)

为什么小飞虫总爱在灯下飞来飞去

夏日的夜晚,路灯下总是有很多小飞虫飞舞,为什么小飞虫总爱在灯下飞来飞去呢?许多夜行性昆虫如夜蛾、金龟子等都具有趋光性,晚上哪里有光,它们就往哪里飞,成语“飞蛾扑火”指的就是这个现象。

对于这种现象的解释目前还没有明确的定论。通常认为,飞蛾等昆虫在夜间飞行时,是依靠月光来判定方向的,月光是夜行性昆虫夜间活动的“导航器”。当昆虫飞入人类活动的区域,遇到比月光更亮的灯光时,就会被这些灯光吸引,用这个假“月光”来辨别方向。月亮距离地球非常遥远,昆虫只要保持同月亮的固定角度,就可以使自己朝一定的方向飞行。可是,灯光距离飞虫很近,飞虫依然会本能地使自己保持着原有固定的角度飞行,于是就出现了飞虫晚上绕着光源转圈飞行的现象了。

有些人可能有这样的疑问:既然飞虫喜欢绕着灯光飞,说明它们喜欢光线,那么它们为什么不在白天出来活动呢?原来,这类似于人类的“雪盲现象”,与蛾类特殊的复眼结构有关。蛾类复眼的每个小眼要比蝶类的长,因此周围环境的光线在射入每个小眼的同时还可侧射或折射到邻近的小眼,从而造成小眼对光线的重复接受,过量的光线进入眼睛,反而使蛾子看不清物体。白天的光线对于蛾子实在太强了,如此一来,蛾子就不会在大白天出来活动了。(殷子为 李利珍)

我们的被窝里有多少螨虫

如果你以为蒙着被子睡觉就是享受,那就大错特错了。事实上,在每个晚上,都有不计其数的螨虫和我们钻在一个被窝里,它们不仅把我们身上脱落的皮屑作为大餐来享用,有时还给我们的健康带来不小的麻烦呢。

螨虫和蜘蛛是“同门兄弟”,都是节肢动物门里的蛛形纲动物。只不过螨虫个头更小,一般只有0.1~0.5毫米长,看上去就是一个小点,肉眼很难发现。把螨虫放在显微镜底下,我们看到它的身体是半透明的,有八条长满绒毛的腿。

螨虫虽然个头小,数量却极多,几乎无处不在。人类已经发现了3万多种螨虫,其中会对人体健康造成危害的有10多种,最常见的有尘螨、粉螨、疥螨、蠕螨等。粉螨主要在人的食品中繁殖;蠕螨主要寄生在人的毛囊和皮脂腺中,它是导致酒糟鼻、脱发的元凶;疥螨主要寄生于人和哺乳动物皮肤的真皮层内,引起疥疮,也极易导致人体皮肤过敏和瘙痒症状。

尘螨大致分为屋尘螨、粉尘螨和欧尘螨,其中屋尘螨对人体影响最大,它们分布在毛毯、被褥、床垫、枕芯、空调、地毯、沙发等缝隙处,是我们生活中每时每刻最容易接触到的螨虫。

尘螨活跃于床上,这是因为床上每天都有人体新陈代谢下来的皮肤碎屑,这是尘螨最喜爱的食物。尘螨不咬人,偶尔会进入人的肺中引起肺螨症,但它的主要危害是由排泄物、蜕皮、尸壳形成的微粒引起的。这些微粒随屋尘飞扬于室内空气中,被过敏体质者吸入,就会引发哮喘、过敏性鼻炎等。联合国卫生组织1987年的调查统计指出,70%的哮喘都是由尘螨导致的。

人的被窝里有多少尘螨呢?为了回答这个问题,北京世纪坛医院的专家曾经对两户居民家的被褥进行过螨虫调查。不查不知道,一查吓一跳。有户人家3个月以上没洗被子,他家被子平均每4平方毫米的面积上就有约10只螨虫。这样算下来,一条被子上差不多住了100万只螨虫!而另外一家人坚持每星期洗一次被子,螨虫就少了许多,不过一条被子上仍然有大约10万只螨虫。

怎样才能清除被褥里的螨虫呢?除了定时清洗床单、被套外,经常晒被子和褥子是最好的办法,因为阳光中的紫外线可将螨虫杀死。专家还提醒人们,晒被褥的时候千万不要拍打表面,一旦拍打,尘螨的排泄物和尸壳就会随着粉尘飞扬出来,进入你的呼吸道,引发感染和过敏。所以正确的方法是在收被褥的时候戴上口罩,用刷子将被褥缝隙处的螨虫轻轻地刷下来就可以了。(周保春)

蜘蛛为什么能在两棵树间织网

当你看到在沟溪两岸的树间,或者两个离得很远的屋角之间,结着一张蜘蛛网的时候,往往会想到一个问题:蜘蛛既不会游泳,也不会飞,它是怎样架设这张“空中罗网”的呢?

原来,蜘蛛肚子末端有前、中、后三对“纺器”,蛛丝就是丝腺生产后,从纺器的小孔中流出来的。丝腺生产框丝、纵丝、经丝、游丝、黏丝、弹性丝等不同的丝线。

蛛丝的成分是蛋白质,和蚕丝相像,刚流出来时,还是一种发黏的“胶水”,当它一接触空气,马上就凝固成丝了。

正如人们过河需要架桥一样,蜘蛛若要到达河对岸,它就架设“天索”。

架天索是颇有趣的。蜘蛛从它的立脚点,引出许多根长度足以到达对面的游丝,于是这些蛛丝就顺风飘呀飘的,好像几根透明的细带子飘在空中,然后,它时刻用脚去触摸蛛丝的固着点。

忽然,它发现其中有一根丝拉不动了,原来飞丝飘着的一端已被风吹到对面,而且被粘在树枝或其他东西上了。于是天索就这样架成了。

架天索的另一个办法是:蜘蛛先把游丝固着于一点,自己就吊在丝上,下垂到地面,然后肚子末端一边放丝,一边爬到对面的屋角或树枝上,等到了目的地后,再用脚把丝收起来,收到长短适度时,就把丝固定在新的固着点上,这样,天索也能够架成。

如同房子的栋梁要粗些一样,蜘蛛在这条拟定作为蜘蛛网的支撑线上,来来回回再粘上几条纵丝,把它弄成一条粗“缆”;接着,又在这条粗缆下方,平行地架设第二条缆索。等两条缆索架好以后,蜘蛛就利用框丝搭出框架,再用经丝结出放射状架构,最后用黏丝和弹性丝组成网络,一张蜘蛛网就织成了。(杜云)

蜘蛛为什么不会被自己织的网粘住

把蜘蛛丝放在显微镜下观察,你就会发现这缕缕透明的蜘蛛丝,并不是单纯一根丝,而是一根根密密缠绕而成的空心细管,细管里面充满了像胶水一样的液体。这种液体从缠绕的细缝中慢慢地渗透出来,使蜘蛛丝变得非常有黏性。凡是撞到蜘蛛网上的昆虫,不管它是飞蛾还是蜻蜓,都被牢牢地粘住,再也飞不出去。

既然蜘蛛网有这么大的黏性,蜘蛛在自己的网上跑来跑去,为什么不会被粘住呢?这个难题早在100多年前就被法国昆虫学家法布尔解决了。在那本著名的《昆虫记》中,法布尔写道:童年时他和同学常常在假日用收集到的蜘蛛网到田里去粘金翅雀。蜘蛛网的丝很黏,于是他们就在手上抹点油,再去收集蜘蛛网,手就不会被蜘蛛丝粘住。

于是法布尔想:蜘蛛在网上跑来跑去而不被粘在网上,是不是因为它的脚上也有一层油呢?想到这里,法布尔做了一个实验,他从一只活蜘蛛身上摘下一条腿,用这条腿接触蜘蛛网,蜘蛛网粘不住它。法布尔把这条蜘蛛腿放在二硫化碳的溶液里浸泡了一刻钟。二硫化碳是溶解油脂的溶剂。他取出蜘蛛腿后又用蘸了二硫化碳的刷子将蜘蛛腿仔细地洗刷干净。完成了这些步骤,法布尔再将这条蜘蛛腿放到原来的蜘蛛网上时,蜘蛛腿就像小虫一样被牢牢地粘住了。

于是法布尔得出结论:蜘蛛是用一种特殊的汗,使它能在网的各部分跑来跑去而不受牵制。

法布尔的观察是正确的。后来科学家们进一步发现,蜘蛛腿里的那种液体,不但是一种能防止自己粘在蜘蛛网上的润滑剂,而且是一种“液压传动”装置。原来蜘蛛的腿里没有肌肉,只充满着那种液体,蜘蛛靠调节腿里液体的压强,使8条腿能灵活自如地运动。(周保春)

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)

为什么说蜈蚣也是毒物

蜈蚣是十分凶残的食肉动物。说出来也许你不相信,一条体长20厘米左右、看似柔弱的蜈蚣,竟能捉住一只活蹦乱跳的小白鼠,将其死死缠住当作点心享用。其实蜈蚣吃小白鼠只是小菜一碟,它还能咬死比自身大许多倍的毒蛇呢!

小小的蜈蚣何以如此狠毒?原来,蜈蚣的第一对脚呈锐利的钩状,钩端有毒腺口,称为腭牙、牙爪或毒肢,能排出毒液。蜈蚣咬猎物时,其毒腺分泌出大量毒液,顺腭牙的毒腺口注入被咬者皮下而致其中毒。蜈蚣的毒液呈酸性,含有两种类似蜂毒的有毒成分,可引起局部组织损坏及淋巴管炎。蜈蚣不仅能对付昆虫、蚯蚓、老鼠之类的小动物,而且它咬人一口,也会使人产生红肿、头痛、发热、呕吐,甚至抽搐、昏迷症状。正因如此,蜈蚣与蝎子、蜘蛛、毒蛇同列动物界的毒物行列。(周保春)