第四章 生物世界真奇妙
植物会感觉到疼痛吗?
首先你必须确定你所谓的疼痛是什么含义,这既是一个哲学问题也是一个科学问题。我们认为疼痛是“对物理刺激的一种反应,旨在减轻这种刺激”。研究表明植物也有应激反应。当一片叶子被切断,它的表面会释放出一种叫做乙烯的气体。这就是一种疼痛的反应:乙烯的释放是植物受到刺激的一个信号。这符合我们对于疼痛的定义。因此,从这个意义上来看植物是能感觉到疼痛的。
但如果你要使用这个简单的疼痛定义,那么你必须证明任何活着的东西都会感觉到疼痛,因为所有的生物体都有应激反应。细菌也有很多例子,它们对热的反应已经被非常深入地研究过了,但我们能认为细菌也会感觉到疼痛吗?
从一个非常低级的层次来说,植物有类似疼痛那样的应激反应。但这只是哲学研究的领域,因为疼痛的含义远远超过了一个简单的化学反应。因此,可能你会认为植物确实会感觉到疼痛,但它并不是以和你我一样的方式来感知的。
植物会睡觉吗?
如果你认为植物睡眠是一个静止的周期(而不是像人类的睡眠一样存在知觉上的变化),那么你可以这么说:是的,植物是会睡觉的。
很多植物有一个日常循环过程或节奏。雏菊在白天开花而在晚上合上花瓣,植物学家把这种现象称为“睡眠行为”。产生这些行为的一个可能的原因是由于植物对不同光波的敏感度。
无疑,植物可以区分什么时候是白天或是晚上,以及夜晚会持续多长时间。它们含有一种光敏色素,并有两种存在形式:一种形式对植物在白天吸收的红外光敏感,而另一种则对夜晚的远红外光敏感。在晚上用一束突如其来的日光来干扰植物会打乱植物的“生活节奏”,那就是为什么一些植物的花在晚上会闭合起来的原因。
晚上和活的植物共睡一屋很危险吗?
这种说法也不是完全没有道理,毕竟绿色植物也要吸收氧气进行呼吸作用。呼吸作用就像是光合作用的镜像。总的来说,光合作用需要在有光线的情况下进行,因此为了平衡,植物在晚上需要吸收氧气。
不过,只在当植物体积非常巨大,而且整个卧室密不透风,没有足够的氧气供给的情况下,才可能引发真正的危险。相比之下,同屋而睡的另一个人所消耗的氧气量要远远多于一株植物所消耗的量。
光合作用与呼吸作用中气体交换的规律是由18世纪末荷兰植物学家詹·英根豪斯首先发现的。自从约瑟夫·普利斯特利发现氧气的存在和揭示出植物能利用二氧化碳制造氧气之后,把鲜花摆放在病房里以“净化”空气就成为一种时尚。
英根豪斯对上述流行的做法产生了怀疑。他通过实验证实,会制造氧气的只有植物的绿色部分,而且还必须处于强烈的阳光之下才行;花朵和其他非绿色部位,还有如果把绿叶放置在黑暗的环境中的话,它们都和动物一样只会消耗氧气。
在需要氧气的呼吸作用中,植物从空气中吸取自由氧,生成二氧化碳、水,释放化学能。而在在光合作用中,二氧化碳和水在有光能的条件下被生成糖类和氧气。
白天,虽然呼吸作用和光合作用都在进行着,但是光合作用的进行速度要远快于呼吸作用,而且呼吸作用产生的二氧化碳又迅速被用于光合作用之中,因此光合作用制造出来的氧气会进入到空气中。夜晚,光合作用停止,而呼吸作用继续进行,因此绿色植物会吸收氧气,产生二氧化碳。
室内的光线也一样有助于植物的生长吗?
从萌芽到光合作用到开花,植物所有的生理功能都能在波长范围为300~700纳米的光线之下正常进行。因此,室内的园丁既可以用白炽灯作为植物生长所需的光源,也可以用“冷光”和“暖光”结合的荧光灯管模拟出符合所需波长范围的光线来。
一般白炽灯发出的光线主要集中在可见光谱中波长较长的红端,在这样的光线条件下生长的植物通常会长得又瘦又高。在蓝光、绿光等波长较短的光线照耀下生长的植物大多长势缓慢,而且往往颜色怪异、色调偏暗。
灯泡放射出的紫外线辐射量其实非常少,有的甚至比阳光中的紫外线辐射量还少,所以不会对植物带来任何伤害。
行道树是如何在狭小的树坑里存活的?
行道树被混凝土和沥青包围着,它们的平均寿命只有大约7~14年,虽然有不少树存活了下来,但是衰败得很快。
在地面以下决定一棵树能否存活的因素非常之多。如果土壤太过于紧实,以至于树根根本无法穿透土层,种下的树当然活不长。如果能穿过土层,就有很大的几率能吸收到生存所必需的水分和营养物质。
树木生长的区域内是否有足够的水分供给也是一个问题。地下水和降雨都能为树木提供水分,但是要判断一棵树是否已经汲取到足够的水分却相当困难。
当然,如果树根碰巧伸进了下水道里,那就真的是要什么有什么了。
如果一棵行道树能够存活下来,那是因为它的根部能够伸展开来,覆盖了大片土壤的缘故。对于其他植物也是如此,如果花盆的尺寸太小,植物一定长不好。行道树的根扎得不深,也就深入到地表以下1米多深的地方而已。如果条件合适,它们会把根部横向展开,而不是一直往下伸。
说到对行道树的养护工作,人们可以在树的根部铺上覆盖物保护树根;可以在干旱的时候为树木浇水;可以做一些力所能及的小事保护树木,比如把狗牵开和不要向树旁倒垃圾,以免压实土壤;还要注意不要让自行车链条等物体刮破树木外层薄薄的树皮,以免树木的生长层受到损伤。其他像漂白水和更换车油时丢弃的废物等也会直接毒害树木的根部,都是树木生存的一大威胁。
除此之外,还可以十分轻柔地为树坑松土、去除硬土块,以确保根须能顺利地吸取养分。
常春藤对砖缝中泥灰的破坏作用是一个化学过程还是一个物理过程?
专家们认为常春藤对砖墙的破坏包括物理过程和化学过程两部分,但是园丁们认为遭到破坏的主要还是维护不周的砖石结构建筑。对此,人们形成了两派观点,一种观点认为常春藤很可能会对砖墙构成威胁;另一种则认为如果泥灰的状况良好,常春藤不足以对其造成破坏,但如果不是,常春藤可能使原本糟糕的状况进一步恶化。
常春藤长着突出的支根,它就是靠着支根上小小的吸盘粘附着墙面一步一步往上攀爬的。1982年,人们曾经扯去哈佛大学数个“常春藤殿堂”外墙上的常春藤,当时有植物学家提出,在常春藤生长过密的部分,墙面上的湿气也同样难以散去。随着常春藤的黏性吸盘和其他有机物质逐步地腐烂,会在潮湿的墙面生成腐殖酸,这种酸能溶解破坏大理石和石灰砂浆等含有碳酸盐成分的岩石,破坏墙体。导致这一系列后果的元凶并非活的常春藤,而是落叶植物腐烂的残骸,当然其中也包括大量死亡的常春藤。许多校园里的常春藤已经生长繁衍了几十载,也确实在一些十分古老的建筑外墙中埋下了巨大的安全隐患。
夹竹桃的毒性有多强?
夹竹桃的毒性非常强,可以说是最毒的植物之一。甚至只要在一个装饰性的小水池里落入几片夹竹桃的叶子,池水就足以毒死一条前来饮水的狗。
夹竹桃的任何部分都具有相当的毒性,不过最毒的还是它的种子,其次是叶子和花,甚至它的茎也相当危险。据一则逸闻称,有几名儿童就是因为吃了用夹竹桃的茎做燃料烤制的食物不幸中毒。
被人们广泛利用的装饰性夹竹桃可分为两种:欧洲夹竹桃和黄花夹竹桃。前者是在公路的绿化带中常用的粉红色夹竹桃。
上述两种夹竹桃都含有好几种加强心脏功能的配糖体,它们的作用与洋地黄类似,但是毒性更大,能导致生物迅速死亡。除了扰乱心脏功能之外,它们还可能引起呕吐和腹泻等各种胃肠道症状。
对种植在人和动物周围的夹竹桃必须精心照料,修枝整理时也应格外注意。喂得很饱的动物一般不会对夹竹桃的叶子感兴趣,但是也有的会不顾叶子的味道十分苦涩,照样大嚼大咽,结果因为吃得太多而中毒。这些动物之所以会身处险境,可能是因为它们本性无知又刚到一个新环境中所致,也可能因为对被修剪后从牧场篱笆那头丢过来的残枝产生了莫大的好奇心。
菠萝的籽长在什么地方?
现在市面上卖的菠萝是无籽的,这要感谢18世纪初期英国大棚里的果农把个小、多籽的热带水果培育成了现在大个、肉多的品种。经过一代又一代的培育,菠萝紧密丛生的花簇——也就是菠萝的生殖器官——渐渐聚合成一个没有生殖功能的合心皮果。一两百个多汁、无籽的“浆果”聚集生长在一根纤维质的果柄上,果柄再向上伸展成为一个由叶片组成的冠顶。
菠萝又名凤梨,拉丁文学名为Ananas sativus或者Ananas comosus,可能是从原产于巴拉圭的数个古老品种繁衍而来。1493年哥伦布在瓜德罗普岛上发现菠萝之前,各个品种的菠萝就早已广泛分布在新大陆上了。
菠萝的祖先是由鸟类为其授粉的,而现代的菠萝则是通过幼枝、菠萝顶上的叶状冠、吸根以及分枝来繁殖的。菠萝是一种陆生的凤梨科植物,而像铁兰等大部分凤梨科植物都属于附生植物,也就是依靠其他植物才能生存的植物。
菠萝也可以被当作室内植物来种植。在培植菠萝前,先将菠萝顶冠上丛生的叶簇剪下,去除全部的果肉,让叶簇风干一两天,再将其种到潮湿的粗砂中。当叶簇开始生根时,把它移植到排水良好的花盆中,让植株在土壤中生长一到两年。之后,如果用一个塑料袋将整棵植株连同花盆一起罩住,并且在塑料袋里面放进一个成熟的苹果,这样持续48个小时,就能够促使菠萝长出果实来。之所以要放进一个苹果,是因为苹果释放出来的乙烯气体有刺激果实生成的作用。几个月以后,果实就会慢慢长出来,并且在6个月内逐渐成熟,颜色也从绿色渐渐变成金黄色。
能根据古老的DNA使恐龙复活吗?
这是一个“侏罗纪公园问题”,但在现实世界并没有发现过恐龙的DNA。一些痕迹表明,有些恐龙的DNA在过去曾被发现过,但它们都被污染了。
在恐龙灭绝6 600万年后,任何被发现的DNA都有可能是惰性的,然而为了有可能制造出一个健康的生命体,你必须有它基因组中的所有遗传基因。高等级生物的基因组趋向于排列成数十亿基对,而从任何非常古老的DNA残留基对中提取的多于几十或几百对的机会基本是零。即使我们设法找到了大量DNA,也有一个很大的可能是其中大部分都是垃圾(在高等动物中大约90%的基因组是非编码DNA)。所以真的没有任何机会能将恐龙带回到现代生活中来。
在电影《侏罗纪公园》里,恐龙的DNA经由一只被裹在琥珀里的血吸虫被保存下来。这是一个聪明的小创造,但是支持这个蓝图的所有的生命形态的DNA分子都是无限长和复杂的。连找到少量损坏的、死亡的且变成化石超过6 600万年的动物的DNA片断的机会都是渺茫的。
鱼类有血吗,是什么颜色的?
鱼类当然有血,而且鱼的血也是红色的。其他的冷血动物,比如两栖动物和爬行动物也都有红色的血液。
和人类一样,鱼类也有血液循环系统,也有像水泵一样不停工作的心脏。而且鱼类的血液中也含有血色素,用这种含铁的化合物来携带氧气,所以和人类一样,鱼的血液也是红色的。
如果鱼是新鲜的而且鱼体内的主血管被切断的话,你就能看到鱼的血。肌肉组织——也就是我们吃的鱼肉——中的血管实在太细,以至于我们无法明显看到有血液流出。如果鱼不新鲜的话,鱼的血可能早已凝结或是集中在鱼体内某个部位当中。
从菜市场买回来的鱼可能早已经被挖出内脏、切掉鱼头并且清洗得干干净净,所以此时鱼的血早已经流干了。即便如此,你仍然可以在鱼的脊椎附近看到有血,因为鱼主要的几根血管都从脊柱弓形的下端经过。
鱼会睡觉吗?
是的,有一些鱼确实会睡觉。但它不是“穿着睡衣关灯上床”那种类型的睡觉,它需要更长的时间,通常被称之为“休眠”。当然,它们睡觉时不会闭上眼睛,因为它们没有眼睑。
有些鱼的“睡眠”是很讲究的:例如,一些热带鹦鹉鱼,能释放出胶冻状的物质,这些物质与海水接触后会膨胀起来,这样当鱼休眠或睡觉时,这些膨胀的物质就会把鱼包裹起来保护它。
但对金枪鱼那样的快速行动者来说,睡觉可能是一个大问题。它们迅速行动时产生的力推动空气通过它们的腮,因此这类鱼不能真正停止下来,只能减速。
鱼有听觉吗?
是的,只是它们没有像我们那样长在头两边的耳朵,原因就是它们不需要。记住,对于声音来说水是远好于空气的导体,因为声音可以直接传递进它们的大脑。显然金鱼有着极好的听力,因为它们的骨结构甚至能为声音振动提供更好的传播条件。
因为水传送声音的效果非常好,很多种类的水生动物都通过声音联系。一些生活在加利福尼亚固定船屋上的人,在每年的一个固定时间都会听到一种蜂鸣声。有谣传说那是外星人发出的声音,但实际上是一种雄蟾鱼试图吸引雌性而发出的声音。
鱼能感觉到痛吗?
人类感觉到的疼痛是我们皮肤的神经末梢对力、热或化学刺激的反应。鱼也有这些神经末梢,但那并不意味着它们感觉疼痛的方式与我们一样。
人类的神经末梢传递信号是经由一个神经通路传送到大脑的更高级中心,在那里用我们称之为疼痛的情绪体验来辨认这种信号。鱼的脑不是那么发达,而且没有感知疼痛的相应部位,所以当神经末梢受到触动时,它们并不会感知到一种疼痛的感觉,取而代之的是产生一种反射作用,而鱼并不会从精神上理解为什么有这种反应。
鱼怎么在冰下生存呢?
很简单,它们会寻找某些更暖和一点的地方然后待在那里。因为随着密度增加,水在变冷后会变得更重,所以当池塘变冷时,这种更重的水开始降到底部,而较小密度的水会上升。然后,当水温下降到-4摄氏度时,某些奇特的事情就发生了:水的密度再次开始变小,使得真正寒冷的部分上升,剩下那些更温暖的水则留在池底,而最轻的冰浮在顶部。虽然池塘还是相当寒冷的,但鱼待的地方却会相对温暖一些。
鹦鹉为什么会学舌,它们知道自己在说什么吗?
鹦鹉第一次开口说话往往会让主人兴奋不已,有些鹦鹉甚至可以背诗。当我们看到鹦鹉说话时,都会忍不住想一想,鹦鹉知道自己在说什么吗?它仅仅是在模仿声音呢,还是比我们大多数人想象的更智慧?
亚西·派佩伯格博士发现,鹦鹉学舌不仅仅是模仿那么简单。鹦鹉(还有些同种的鸟类,比如长尾小鹦鹉)与许多其他动物不同,它们的声带很适合模仿人类的语言。派佩伯格博士还发现,成群的小鹦鹉会学着成年鹦鹉的样子进行交流。这也解释了鹦鹉学舌的动机,是为了得到主人的赏赐。
但是说话与交流完全是两码事。因此,派佩伯格博士在美国西北大学进行了一系列实验,试图弄清楚鹦鹉到底能够学会多少人类语言。1977年,她从宠物店买来一只非洲灰鹦鹉,取名埃利克斯(非洲灰鹦鹉是鹦鹉中的学舌能手)。起初,埃利克斯看起来与普通的鹦鹉没什么区别。可是后来,事实证明埃利克斯是一只非常聪明的鸟。
派佩伯格博士让埃利克斯呆在笼子里,用托盘托着一把钥匙拿给它看。“钥匙!”埃利克斯说道,然后派佩伯格博士便把钥匙递给它。派佩伯格博士对待埃利克斯与普通的主人对待自己的宠物鹦鹉不太一样,只有当埃利克斯正确地叫出某个东西的名字时才会得到博士的奖赏。
派佩伯格博士说,过去没人相信鹦鹉能分辨物品,但现在,埃利克斯可以辨认出100多种物品,包括纸张、玉米和软木塞等等。
在埃利克斯学会了辨认事物之后,下一步就是教它合成词:不仅是“钥匙”,还有“蓝色的钥匙”。埃利克斯很快就学会了各种颜色的名称。如果在它面前放一把红钥匙和一把绿钥匙,再问它:“它们之间的区别是什么?”它会立即回答:“颜色!”
当问到不同点时,埃利克斯还可以答出“形状”或者“材料”。不过它读不好“材料”这个词,派佩伯格博士说,它说“material”时,发音像是“matter”。
接受了多年的训练后,埃利克斯有点厌烦了。它先认出钥匙,把它叼在嘴里,然后又扔在地上。如果它实在玩腻了这些旧玩具,埃利克斯会要求换换花样。如果你给了它太多钥匙,它会说:“我要软木塞!”——这可是它自学的。
如果你在它面前放些新玩意儿,这个好奇心十足的家伙甚至还会喊着:“快告诉我那是什么!”如果这时你让它说出这件物品的颜色,它通常会尝试着猜。派佩伯格博士觉得,这是因为埃利克斯想要得到这件物品。事实上,为了让埃利克斯愉快地练习辨认,派佩伯格博士的助手们逛遍了玩具店,到处搜罗各种各样的小玩意儿。
不过对埃利克斯来说,训练的过程也是艰苦的。有时它就像一个受了委屈的两岁小孩儿,大喊着:“我不!”有时,它为了证明自己才是主角,会大声宣布:“我要走啦!”然后就从研究人员眼前大步离开。
有些人认为派佩伯格博士的实验并不能证明鹦鹉可以掌握一门语言。他们的理由是,埃利克斯之所以说话是为了获得奖赏,它毕竟没有主动地与人类交谈。
对于这种观点,派佩伯格博士回答说,虽然埃利克斯不能像人类一样运用这门语言,但它至少在利用词和句子来表达自己的想法。这也就是说,在这个小家伙的大脑里,一定潜藏着某种复杂的思想。
还有件趣事:埃利克斯能叫得出香蕉、草莓和葡萄。一次,它看见了一只苹果,它大喊起来:“我要香莓!”把香蕉和草莓合在一起,为这种它没见过的奇怪的水果造了一个新词。
为什么鸟类睡着以后不会从树枝上摔下来?
栖息在高处的鸟类不必担心会摔下来,因为鸟类的脚底长有屈肌腱,能够对树枝或高处细枝施加于脚底的压力做出反应,自动促使脚趾紧紧抓住树枝。
人类需要消耗额外的精力紧握手指,鸟类却恰恰相反,它们需要消耗额外的精力松开脚趾。你可以从鸟类尸体上清楚地看到,鸟类脚趾自然而然地紧紧抓着,这才是它们放松时的状态。
大雁飞行时为什么要排队?
大雁是候鸟,一到秋冬季节,就从纬度较高的地区,成群结队到温暖的地方过冬。
在长途迁徙过程中,雁群的队形组织得非常严密,它们常常排成“人”字形或“一”字形,飞行时还不断发出“嘎、嘎”的叫声。
大雁每小时能飞69~90千米,但由于飞行的路程太长,因此一般需要1~2个月才能到达目的地。在长途飞行中,大雁会利用上升的气流来滑翔,从而节省体力。前面的雁鼓动翅膀,形成微弱的上升气流,后面的雁就利用上升气流的托举力滑翔。一只跟着一只,这样就形成了整齐的“人”字形或者“一”字形队伍。
此外,排成“人”字或“一”字形队伍,也是大雁集群本能的体现,这样有利于防御敌害。
当飓风来袭时鸟儿怎么办?
许多这方面的权威都认同鸟儿没法躲避飓风,因为在飓风来临之前它们不可能收到任何预警信息。
但事实上,鸟类观察家发现,海鸟经常在飓风前沿来临前飞走,有时会死在远离它们热带巢穴的地方,例如乌燕鸥可能被飓风从佛罗里达半岛或是加勒比海地区席卷而起最后掉到纽约的长岛附近。在经过数日粒米未进的连续飞行之后,鸟儿已经是饥肠辘辘、筋疲力尽,这时只要飓风一登陆,鸟儿就会坠落地面。
至于陆鸟,它们都有各自的领地,甚至在冬天也是如此。当飓风来临时,陆鸟往往会呆在自己的领地,寻求任何可供避难的场所。候鸟在遇到飓风外围的恶劣天气时则可能调头返回陆地上去。
由于当飓风来临时鸟类直接暴露在滂沱大雨之中,所以鸟的死亡率肯定会有所上升。根据幸存的鸟儿种类来判断,只有在飓风来临前不久刚刚筑巢的鸟类才可能遭受巨大的灾难。然而当飓风多发的秋天到来之际,大部分的鸟类都已经完成了抚育幼鸟的任务。
为什么鸟类要洗泥土浴?
鸟类衔起泥土放到自己的羽毛上,然后摇晃身体,再用嘴把泥土清理掉这一系列的姿态和动作看起来像是在水里洗澡时的动作,但是其真正目的并非完全是洗澡。
鸟类是为了摆脱在羽毛中间缓缓爬行的各种寄生虫才洗泥土浴的。鸟类身上常见的寄生虫有虱子和螨等。这些虫子会在鸟身上大量繁殖,特别是在远离水域的鸟身上,比如鹌鹑和其他生活在相对干旱地方的鸟类。
对鸟类来说,洗泥土浴更像是人类为了去除手上的泥而抓着一把沙子不停摩擦双手,以帮助鸟儿摆脱寄生虫的困扰。一些鸟类专家猜测也可能是为了去除多余的水分和油,来达到保持自己羽毛蓬松的目的。但是其他专家认为没有足够令人信服的证据来支持上述观点。
雄帝企鹅连续几个月不吃东西是怎么活下来的?
它们在这之前储存了大量的脂肪,然后缓慢地燃烧这些脂肪储备。帝企鹅是所有企鹅中体型最大的,一般体重在22~27千克之间,有的甚至更重。巨大的体型意味着它们要比一般小型企鹅更能经得起严寒的考验,并能在极地更深处安家。它们在冰冻的南极海域繁殖后代,那里的温度可能低至零下51摄氏度甚至零下57摄氏度。
不过帝企鹅实际上并不筑巢,而是把蛋稳稳地放在自己的脚面上。雄性帝企鹅身上有一个特殊的囊,能垂下来盖住蛋,起到保护的作用,这样一来就算还在孵化期,帝企鹅也能蹒跚而行。在整整两个月的孵化期中,帝企鹅基本上一直都站着。
在绝食期间,雄性帝企鹅的体重大约要下降45%。首先,它们主要通过捕食鱼类和鱿鱼,储存起好几层厚厚的类似鲸脂的脂肪层,然后在进入可能长达两个月的求偶期时它们才开始绝食。帝企鹅只在5月份产一个蛋,接下来就进入孵化期,此时雌性帝企鹅奔向大海寻找食物,以恢复自己在产卵过程中被大量消耗的体能,直到小企鹅孵化之后它们才会回来,给雄企鹅一个喘息的机会。幸运的是,到12月份时,小企鹅已经发育成长了2/3,这时它们就可以脱离父母,在南极盛夏到来之际自己觅食、独立生活,为下一个繁殖季节做准备。
候鸟是怎么找到自己的迁徙路线的?
据人们所知,鸟类在迁徙的过程中利用很多东西来为自己导航,其中包括地标、太阳的角度、星星、气味,甚至还有地磁场。不过,科学家还是无法确切地知道候鸟究竟是用什么作为地图和罗盘的,更不用说怎么使用它们了。
比如说有一群鸟不仅仅是飞向地理学上泛指的中美洲地区,而是飞向该地区某一个特定的地点。它们怎么知道自己什么时候能到达目的地?或许它们对当地的情况十分熟悉,可是它们又怎么能如此精确地定向导航,飞过一个并不熟悉的地区上空,甚至是在漆黑的夜晚穿越海洋上空?
有可能是以前迁徙过的鸟给整个鸟群带的路。但这似乎只是一个比较浅显的解释而已。鸟类学家也深知这一点,因为在许多时候,幼鸟的双亲会在年底之前先行出发,留下幼鸟自己独立生活,直到幼鸟发育完全、能够自己完成迁徙时,它们才自行上路。
尽管可能从未去过那里,但是看起来鸟类似乎知道自己迁徙的目的地,这大概是因为鸟类的基因中已经包含了相关信息的缘故。大部分的研究是针对鸟类的导航罗盘而展开的。比如,人们发现,即使是在阴天,鸟类也能根据偏振光判断太阳的方向,然后确定所处位置和飞行方向。
即使对信鸽的研究已经持续了数百年,人类还是不知道为什么信鸽被装在封闭的箱子里带到几百公里之外的地方后,它们仍然能够准确地找出回家的方向。
为什么企鹅们以一列纵队行走?
这可能与我们在雪地上行走时也会一个跟着一个的原因一样。队列的第一个人将雪踩紧从而使其他人更容易跟上,而且使后面的人可以更有信心地踏上去,因为如果前面的人没有掉进冰层,他也不会。这可能也是一种野外保护的机制,当然,除了走在最前面的那只可怜的企鹅之外。
为什么水鸟能在水下看清东西?
人类在水下看东西模糊是因为我们的眼睛不能完全地聚焦。这是由于光以与传播到我们的角膜一样的方式传播到水中,并不像通常由一种介质传播到另一种介质时那样发生折射。这意味着图像不能被完全地聚焦,因为它没有先通过空气。那就是为什么当你带上护目镜时你就能看到清晰图像的原因,因为它恢复了空气与角膜的界限。鱼眼有更厚、极度弯曲的晶状体,所以它们的眼可以在水里聚焦。
水鸟的视力在水下正常可能有两个原因。第一就是它们眼中的晶状体能变厚或变薄来使它们适应在水里和空气中看东西。第二个也是更好的解释是,鸟儿知道鱼不在它们所看到的地方,因为它们眼中所看到的图像由于折射作用已经被弯曲了,而它们在潜水时就弥补了这种差距。
昆虫能看得见颜色、闻得到气味和听得到声音吗?
昆虫当然也能看得见颜色、闻得到气味,有的也能听得见声音,只不过昆虫的感觉方式与人类的不同而已。
人眼可见的光的波长范围很宽,但是许多昆虫只能对特定波长做出反应,以此来完成觅食和筑巢等活动。比如很多昆虫看到的树叶是黄色的,就是因为它们的眼中有一层滤光膜,于是病虫害防治专家们就想到利用视觉欺骗诱捕农作物害虫的办法,让害虫把黄色的黏性捕虫器误当作是植物的叶子而停留其上,从而对其进行捕杀。
也有用各种各样的气味来诱杀昆虫的,这类气味多达300多种,其中有一部分气味人类也能闻得到,只不过在诱杀昆虫时大部分气味的用量十分少,所以人类基本闻不出来而已。
许多昆虫用声音来彼此交流,比如说蚱蜢和蟋蟀体表有鼓膜,会随着声音而振动,其功能就类似于人类的耳朵。
冬天的时候苍蝇和蚊子去哪儿了?
在严冬到来之际,许多成年苍蝇相继地死去,但也有一部分经受住寒冷而活了下来,其中就包括喜欢集群活动的粉蝇。粉蝇的体型要比家蝇稍大,虽然和家蝇分属不同的科,但是也和家蝇一样喜欢在人类的生活环境中出没活动。你在春季里看到的苍蝇就有可能是已经完全长成的粉蝇。
粉蝇的幼虫寄生在一些蚯蚓体内,成年粉蝇为黑白前(一种散发着恶心气味的乳草属藤本植物)授粉。黑白前、粉蝇以及所寄生的蚯蚓都原产于欧洲南部。由于绝大多数人把蚯蚓当作鱼饵来饲养,于是寄生在蚯蚓体腔内的粉蝇的幼虫也跟着寄主漂洋过海从欧洲来到了北美地区。
当天气开始转冷的时候,一部分成年粉蝇就飞进屋内,到处寻找缝隙或孔洞来躲避严寒。当某天显得较为暖和时,粉蝇就又出来四处活动,因为对它们来说,这时候春天已经来了。
蚊子的种类繁多,同时,所有的蚊子都要冬眠——更准确地讲是越冬。
有些蚊子是“成虫越冬”,即成年蚊子躲在墙角和地下室等阴暗潮湿的地方度过寒冷的冬季。一到早春,它们就从墙角裂缝等各个隐蔽处出来,沐浴在温暖的阳光下,饱餐一顿人畜的鲜血,然后开始产卵。
有些蚊子是以卵的形式过冬的。夏天时,雌蚊子把卵产在水中。这些卵在水中随着温度降低而冷冻,直至来年温润的春雨普降,卵才会解冻并孵化。少数蚊子以幼虫的形式越冬。蚊子的幼虫——也就是孑孓——是栖息在水里的,有的孑孓似乎能抵御严寒,在水中安全越冬。
公蚊子其实是吃素的吗?
蚊子种类有上千种,但真正对人类有害的只有少数几种。蚊子平常以花蜜或植物汁液作为食物,虽然我们从没看过蚊子吸花蜜,但实际上,雄蚊终其一生都只吸花蜜,不吸血。雌蚊吸血是为了产卵的需要,它们必须吸食人类或动物的血液,卵子才能成熟。
野外的蚊子吸食人血或动物血液,那养在实验室的蚊子呢?其实很简单,只要时间一到,工作人员就义无反顾地将手臂伸到饲养箱中,让蚊子吸个痛快。虽然一听就让人全身发痒,但据说这种舍身养蚊的方式,并不像想象中那么可怕。
蚯蚓怎么能穿透硬土?
蚯蚓在很大程度上是一个地洞挖掘者,而它们依靠我们称之为蠕动的方式寻找土中能让它们身体挤进去并能运动的裂缝来钻。如果泥土里含有丰富的食物,它们基本会吃出一条路来。
在冰冷或干燥的天气里,很多蚯蚓的洞挖得会比平时更深,然后停止进食,蜷曲成球状等待更温暖和更潮湿的环境以便回到以前的生活状态。当我们在坚硬干燥的土中找到它们时,我们必须记住蚯蚓在更潮湿和更软的土中活跃的样子。蚯蚓的洞壁因为蚯蚓的运动而被压扁,并涂满了黏液和尿液,形成了一个光滑的涂层,这对蚯蚓来说会比仅在土里更舒服。
为什么飞蛾要向着灯光飞?
如果说这是因为它们把你房间里的灯光当成了月亮,你可能不会相信,但事实就是如此。飞蛾利用月光作为一个稳定的参考点飞行,并保持月亮处在它们的一边,而沿着一条直线飞行。而当一盏明灯为它们提供了同样的作用时,由于灯保持在一个固定的位置,飞蛾将以绕着它转圈而结束。灯的亮度迷惑了它们,而它们的飞行轨道将越来越小直到最终它们撞上灯泡。
蚂蚁有骨头和血液吗?
蚂蚁没有骨头。它们的骨骼由一种叫做甲壳质的蜡状化学物质组成,甲壳质覆盖在蚂蚁身体的外部,所以你会发现蚂蚁把它们的骨头穿在了外面。
昆虫确实有血液,但只是用来在体内运送营养物质。而人类用血液传送氧气。蚂蚁有一个简单的心脏来将血液泵到它们身体的顶端,但它的心脏是由一个简单、细长的管道构成的。
白蚁其实是蟑螂的亲戚吗?
房子最大的敌人——白蚁是杂食性的昆虫,许多人都以为白蚁只吃木头,其实它们还会吃树木或农作物,甚至连塑胶或橡胶也逃不过它们的攻击。从外形和生态看来,白蚁都像是蚁类的一种,其实完全是误解。白蚁在约3亿年前的石炭纪就已出现,和蟑螂同一个时代,是由蟑螂吃木头的祖先所分化。也就是说,白蚁其实和蟑螂才是亲戚。在昆虫分类学中,白蚁属于等翅目。不过,属于等翅目的昆虫也只有白蚁,所以此目又称为白蚁目。
为什么动物能安全地吃生肉?
野生食肉动物一直在吃生肉,而且这么做已经数万年了。而人则通常要将肉做熟了才食用,这是因为我们更喜欢熟肉的味道,也是为了保护我们的肠胃不受伤害。
动物通常吃新鲜的生肉。肉是否被污染,时间因素非常重要。人类对肉中的微生物只有非常脆弱的耐受力,所以吃生肉会让我们生病。肉放得越久,这些危险的微生物就越多。把肉煮熟会杀死几乎所有的有害细菌和病毒。
动物则对那些污染物有更好的耐受力。像狗和猫这种家养的宠物经常处在我们和野生同类之间,从而对食物有一些不同的处理方式。猫主要靠细心来保护自己,这依赖于它们灵敏的嗅觉,嗅觉可以警告它们食物是否是“变质的”。如果有必要,猫也会吃草来使自己呕吐。狗是清道夫,吃任何东西,因为它们的消化系统功能强大,足以应付几乎所有的东西,但是在它们吃了有害的东西后也很容易呕吐。
不同种类的动物能相互沟通了解吗?
有的确实可以。在一项关于同种类鸥间复杂信号相互传递过程的研究中,科学家们发现在各种不同的鸟类混杂的群体当中,鸟儿能对彼此发出的警告信号做出回应。这可能是鸟儿后天学习的结果,也可能是与生俱来的本能。
有些鹿确实可能像小鹿斑比那样接收鸟类发出的报警信号,但在树林里绝不可能发生像《小鹿斑比》中描述的各种动物间的相互交谈之类的事情。不同种类动物间的交流仅限于报警或是表示愤怒之类简单层面上的信号传递。但是毫无疑问的,当一头狼被逼到绝境而嗥叫咆哮,向敌人传达自卫性恐吓的时候,别的动物也能感受到与之相似的情绪。
当然也有动物向别的物种传达迷惑信号的情况。比如某种雌性萤火虫在饥饿的状态下可能会模仿另一种雌性萤火虫的闪烁信号,以回应其他萤火虫的求爱信号,引诱该种的雄性萤火虫来到自己的身边,然后施以突袭,饱餐一顿。
科学家们怎么知道一种动物能不能辨别颜色?
要看公牛能不能辨别红色,可以看它会不会攻击红色的物体。但是对于其他动物,事情就没这么简单了,你有时甚至只能得到间接证据而已。
考察动物在自然界中的行为就属于间接研究方法。
方法之一就是简单地通过观察动物来做出判断,如果某一动物身体的颜色在某些方面对其是有意义的,你就可以认为该动物是有色觉的。比如说,在毛色鲜亮的鸟类中,雌鸟和雄鸟的色彩是不一样的;有的灵长类动物则能根据同类雌性体色的变化判断它何时适合交配。
或者你也可以根据动物是否依据颜色选择食物来判断,比如它们是否会根据颜色来判别食物成熟与否。
但是仅靠这一类的证据并不足以证明动物是否真的能够辨别颜色,下一步的研究便是对动物的眼球进行解剖,根据它们眼中是否有视锥细胞来进行判断。视锥细胞是分布于视网膜上的色彩感受器,它可以说是判断动物是否有色觉的强力证据。但是要进行此类解剖研究,就必然要杀死动物。
还有一种电生理学的研究手段,具体的做法是将动物麻醉后,用具有特定波长的颜色刺激动物,观察动物大脑中是否会产生相应的反应电流。
也有的实验室研究是以清醒状态下的动物为实验对象的,比如训练动物,只有当它选对颜色才会给予其食物奖励等。实验人员必须精心设计此类实验,以保证实验动物只会对颜色做出反应,而不会对亮度、饱和度、纹理或者其他视觉因素做出任何回应。
当然也有可能某只动物能辨别某种颜色但却不会注意该颜色。家猫不会对颜色十分在意,不过参考它们的生活方式,这倒也不让人惊讶:猫是夜行动物,主要追捕灰色和刺鼠色的老鼠——刺鼠色动物指的是每根毛发上都有颜色暗淡的圆环的动物。
在研究猫科动物的色觉时,通常的一种做法是让一只猫站在1米多高的平台上,在它眼前排列出各种不同颜色的方块让它跳。比方说,如果猫跳到红色的方块上面可以获得一定的奖励,那么它就会学着从许多蓝色的方块里辨认出红色的方块来。要学会这样做,像猴子这样的动物只需要10~20次的尝试就能办到,但是猫就需要花费更长的时间。但从另一方面来说,如果是区分直条纹和波浪形的条纹的话,那猫可是学得相当快的。
动物会做梦吗?
只有先明确什么样的活动算是做梦,才能回答上述问题。而且显而易见的是,你没法询问一只动物它究竟是不是做梦了。但是专家们却能举出极具说服力的证据证明像猫和狗等哺乳动物也有类似人类做梦的经历。
这些动物在睡眠时也有和人类相似的脑部活动。它们在睡着后也要经历快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠两个过程。目前的研究证实,成年人的梦境就出现在快速眼动睡眠阶段。在这个阶段人脑非常活跃,但是人体的生化控制系统却能防止躯体随着梦境而活动。
在对猫进行的实验中,如果对猫的大脑施行外科手术,移除其中抑制身体活动那部分细胞的话,当猫进入到快速眼动睡眠时,它们会在屋子里走来走去,通常表现得它们好像正在“做梦”似的。
在这个时候,猫可能什么动作都会做出来,比如像捕鼠的动作。
但是,猫的梦会是一连串生动的、不连续的和完整的图像吗?基于同样的原因,人们也在争论究竟婴儿是不是会做梦呢?
为什么大型的海洋哺乳动物睡熟后不会被淹死?
有的海洋哺乳动物在水域之外睡觉,有的根本不用睡觉。
一些属于鳍足目(比如海豹等)的覆有毛皮和毛发的水生哺乳动物自己在水下能长时间地活动,有时甚至是在非常深的水域长时间活动。不过,它们依然需要频繁地从大洋深处浮上洋面换气,到附近的海滩、礁石、冰川或是雪洞等处放松、睡觉、换毛、交配和繁殖。它们基本上是为了觅食才会潜入水底。
人们对鲸类动物和海牛类动物的生活状况知之甚少。鲸是由陆生动物进化而来,却在数百万年前重回海洋。鲸的一生都在水下度过,不会上岸。尽管鲸也需要浮出海面换气,但它们能够换一次气就待在水中很长的时间,有的鲸甚至能一次在水中待上1个小时。
不过,正因为鲸是如此善于屏住自己的呼吸,以至于它们都丧失了非自主呼吸机制,所以鲸必须清醒地控制呼吸过程。鲸不仅要有意识地控制自己的呼吸反射,还要靠自身的意志控制身体上浮到水面换气。不仅如此,由于鲸的喷气孔会自动关闭,因此它们还要有意识地自己张开喷气孔换气。如此说来,如果鲸睡着了或是被打昏的话,它还真有可能会被淹死。
鲸不得不注意自己每一次的呼吸,因而就我们所知,鲸不可能睡得很死。有人猜测鲸在睡觉的时候能够只让一半的大脑休息,另一半则保持清醒,以控制呼吸——当然这也仅仅是猜测而已。
海象和海牛喜欢生活在温暖、平静、相对较浅而且水生植被丰富的水域。在那里,它们能浮在水面上或是靠近水面的区域打瞌睡。它们的新陈代谢率非常低,只将很小的一部分能量用于体温调节过程,而且对氧气的需求量极少。海象和海牛还可以沉到水底睡觉或是休息。当它们屏住呼吸的时候,体内大量堆积的油脂和自然的浮力会使它们浮上水面,在水面睡觉。当然,它们也不会睡得很死。
鲸和其他海洋哺乳动物喝什么水,鱼呢?
海洋哺乳动物主要依靠食物中的水分供给自身所需,而不是饮用海水。
比如说鲸,它们以捕食磷虾等虾类和鱼类为主,而鱼类身体组织中水分的含量是相当高的。
齿鲸主要捕食大型鱼类和乌贼。须鲸的体型更加庞大,它们的捕食方式则是张开大口一次吞下大量海水,用骨质鲸须像滤网一样过滤海水,留下海水中所含的食物。
至于鱼类,它们是通过身体表面吸收水分的,水通过鱼的鳃和隔膜渗透到鱼体内,被鱼所吸收。
由于海水中盐的浓度要高于海洋动物体液的浓度,所以海洋鱼类必须对海水进行处理后才能吸收。海鱼体内有层半透膜,能够让水分子通过半透膜而将大部分盐分阻挡在膜的一侧,从而达到淡化海水的作用。海鱼必须将处理后的水存储起来,因此它们的尿液也非常浓,在体内产生废物的过程中几乎不用消耗水分。
斑马身上为什么有条纹?
斑马的外表在动物家族中很具神秘色彩。斑马属于马科,同科动物还有驴和真正的马。斑马生活在非洲,站立时身高1.2米左右。斑马的身高指的是斑马的肩部到地面的距离,马的身高也是这样测量的。
斑马通常以家族式群居的方式生活。一个家族中,有一匹公马、几匹母马以及马驹。许多这样的家庭通常又聚集在一起形成一个拥有上千匹斑马的大群落。有时,斑马群喜欢与羚羊群凑在一起,与它们一起四处游荡,寻找可吃的草。
斑马分三种,每一种都拥有自己独特的条纹图案:细纹斑马的肚皮为白色,条纹细,颜色深;山斑马身上的条纹比较粗,在腰背部有三条非常宽的条纹;普通斑马条纹之间的间距比较大,条纹从腹部中央开始,经过背部,再终止于腹部。有时在宽条纹之间的空隙中还有些非常细的“影条”。
斑马家族中曾经还有一位成员,叫做斑驴,斑驴的样子与现存的其他三种斑马非常不一样。斑驴的条纹只分布在头部、颈部和身体前部的1/4部分,而身体的后部分是纯棕色的。由于人类的过度捕杀,19世纪早期,斑驴从地球上彻底消失了。
斑马的条纹有什么作用呢?它能够帮助斑马逃脱猎食者的追捕。如果有狮子想把斑马当作晚餐的话,斑马的条纹可能会迷惑它。
在动物的世界,有些动物选择了与环境相同的颜色作为自己的肤色。比如绿色昆虫一生中大部分时间都待在树叶上或草地里,绿色的外表使它的身体与周围环境融为一体,很难被天敌发现。
另一些动物,比如树蛙和环斑蛇,采用了“混隐色”来保护自己。斑马也是其中一员。
可以想象一匹普通的黑马站在你的眼前,单一的颜色在背景的衬托下使得它的轮廓格外鲜明。当你清楚地辨认出马背的曲线和身体的形状时,毫无疑问,这就是一匹马。
但斑马的外表就比较迷惑人了,黑白相间的条纹打断了轮廓线,从而隐藏了斑马的体形。当斑马奔跑起来之后,移动的图案更加具有欺骗性。如果狮子看不清眼前的东西是什么,它就不会认为这匹斑马可以成为自己的晚餐了。
条纹图案是如何形成的呢?科学家们认为,斑马的祖先与现在普通的马类似,身上没有条纹。关于斑马祖先外貌的猜想众说不一,但大多数都认为没有条纹的斑马应该是深色或是黑色的(起初,斑马很可能是黑底白纹,而不是现在的白底黑纹)。
斑马条纹的形成过程有可能是这样的:由于基因突变,一些小马驹生出了浅色的条纹。因为这些条纹起到了保护的作用,所以带条纹的马就更容易存活下来,进而生出更多带有条纹的小马驹。这又是一个自然选择的例子。
随着一代又一代的筛选和进化,带有条纹的马驹越来越多,最终进化成了今天的斑马。
长颈鹿的脖子为什么这么长?
人们曾经认为,长颈鹿的脖子之所以这么长是因为它们必须要伸长脖子才能够得着高处的树叶,年复一年,日复一日,它们把这种变化传给子孙后代,最终变成今天的样子。
我们现在知道,动植物的进化并不是这样进行的。
18世纪,查尔斯·达尔文提出的进化论是目前学者们普遍接受的理论。进化论认为生物进化有两个步骤,首先是变异,其次是自然选择。
变异是指某个生物个体天生具有某种同物种中其他个体不具备的特征,这个特征可能是它的毛发比同伴们的多,也可能是它的腿与同伴们的不同,也因此比其他同伴跑得快,或者因此跑得特别慢。变异不一定是好还是坏,这只是一种自然现象。
自然选择是说,越能够适应自己生存环境的生物个体,就越有可能生存下来,并成功繁衍。举个例子,假如你是一条鱼,不幸的是,你居住的池塘干涸了,你也没有挽救的办法,你很可能会失去生命,也就不会有后代。但是,如果你有特殊的鳍——在你的伙伴看来你的鳍实在是古怪可笑,因为它们从来也没见过这么奇怪的鳍——在池塘干枯的时候,你却可以拍打着这双鳍蹦蹦跳跳地移居到邻近的池塘。你活下来了,将来的某一天就可以有自己的后代,它们继承了你的特征,拥有一双奇怪但实用的鳍,这样它们在那些有可能干涸的池塘里也具有更强的生存能力。经过几代传承之后,可能会有更多的鱼拥有这种特征。这就是变异和自然选择的共同作用。
或许长颈鹿的祖先们没有这么长的脖子,但在它们的进化过程中发生了变异和自然选择。那些幸运地生长了长脖子的个体可以吃到树梢上更鲜嫩的树叶,于是它们的身体就更健壮,这当然是一种生存优势,尤其是在食物稀缺的时期。经过一代又一代的进化,长颈鹿就取代了短脖子的鹿。
但是长脖子同样有很多缺点,长颈鹿的心脏必须努力工作,才能把血液送到高高在上的大脑。长颈鹿的长脖子也不利于快速奔跑,在遇到危险时,长颈鹿逃跑的速度就比不上短脖子的动物。所以,最大的长处也可以同时成为不足。
长颈鹿会不会患上动脉硬化和中风呢?
成年长颈鹿的心脏附近的收缩压(心脏为了将血液送往全身各处强而有力地收缩,此时的血压就是收缩压)大约是200毫米汞柱,基本上是一个成年人正常收缩压的两倍。
由于重力的影响,长颈鹿在运动时其腿部高度附近的血压大约是心脏高度上的两倍,此时长颈鹿头部的血压差不多与人类相当。
大多数的哺乳动物都可能患上中风和动脉硬化,但是对于长颈鹿来说,这些问题不值得人们去太过关注。长颈鹿的循环系统已经进化出一种特殊的适应性,不论血压高低,它都能够很好地适应。
比如说,由于长颈鹿下肢的血压相当高,因此为了预防下肢水肿或是血液渗出血管,其腿部的动脉壁也相应变得非常厚,要远比脖子上的动脉血管壁厚。为了防止血液渗出体外,长颈鹿四肢的皮肤和皮下组织也变得十分紧密。
在长颈鹿颈部的大静脉中,有许多的瓣膜,其目的就是为了限制血液的流动。当长颈鹿低下头进食与喝水时,瓣膜能有效防止静脉中的血液逆流,倒灌回脑部。
牛吃的草是绿色的,可为什么牛奶是白色的?
动物所吃的食物的颜色并不决定着最后从它体内排出来的东西的颜色!要知道一头牛有4个胃(瘤胃、网胃、重瓣胃、皱胃),这样才能确保草料中的成分被彻底分解。当你把一些东西分解成分子,它将不再有任何的颜色。
所以,真正的问题是,为什么牛奶是白色的?牛奶是由脂肪(一种叫酪蛋白的高蛋白)、复杂的钙化物和维生素所组成的乳状液。然而这些东西没有一个是白色的。牛奶的白色外观来自乳液中的物质对光线的反射。
就牛奶而言,由于所有波长的光都被反射了,没有任何颜色的光线被吸收,因此牛奶看来就像是白色的。
为什么牛只吃草还能长得那么大?
植物里含有蛋白质,不过它不像肉类里面的那么集中。这就是为什么食草动物需要吃大量植物的原因。例如要生成20千克牛肉蛋白,一头牛需要吃1公顷田地的草。大象也是食草动物,但你从没有见过苗条的大象吧。它们每天要花18个小时进食,一只成年大象每天将消耗75~150千克的植物。
为什么狗的鼻子总是湿湿的?
因为狗不会出汗,作为替代,它们所排出的水分会通过它们的鼻子来蒸发掉,而这就是它的鼻子湿润的原因。它们通过喘气使自己变凉快,从而导致鼻子上有更多的水蒸气,它们就是通过这样的方式来散发热量的。
但是关于狗鼻子为什么是湿的还有另一种说法,那就是出于嗅东西的需要。狗有异常灵敏的嗅觉,而潮湿的鼻子扮演的就是一个巨大的潮湿表面的角色,使狗能更容易地收集到气味微粒。
为什么狗在躺下睡觉前先要紧紧地蜷缩成一团?
科学家们发现要对此作出科学合理的解释并加以证明是相当困难的,而且可能也毫无意义,不过倒是可以对此猜测一番。
包括狼、北美郊狼和狗等在内的所有犬科动物躺下睡觉前都要把身子蜷成一团,未必每一个犬科动物都是如此,但是整个种群却肯定是这样做的。人们原先以为这是为了压倒身下的草,但是当睡在泥地上,特别是在雪地上的时候,这样做也能很有效地在地表弄出一个小坑来,让犬类能在坑里躲避冬夜寒冷的疾风。
也可能这样蜷缩着是一种预防性的行为,仅仅只是为了留意周围是否有任何的风吹草动或者侦测天敌的袭击。狗经常蜷成一团,躺下,然后再站起来走动到其他地方。这只是狗的非理性行为,或者说本能的动作而已。
因为很显然,狗的头脑还不够聪明到能观察能思考的地步,“这地方看上去很舒服,我想我可以在这里躺下来睡一觉”,狗明显不会这样思考,它只会直接用自己的脚感觉到底合不合适。
猫是怎样散热的?
我们都知道猫是不会出汗的,那么猫是怎样让自己凉快的呢?
事实上,猫在安排自己的生活时是非常聪明的。它们会找到凉快的地方,然后一动不动躺在那里,以避免自己的身体过热。我确信你一定见到过猫这种懒洋洋的行为。
如果它们确实太热了,就会张开自己的嘴喘气,但那并不常见,所以你可能没有发现过。在选择坐或躺的姿势上它们也会很讲究,通常会将它们的皮肤最大限度地朝向凉爽的地方,而最小限度地面向炎热的地方。
它们会通过它们的爪子出汗,你也许见过一只受了惊吓跑掉的猫会留下它那潮湿的脚印。同时它们也会拼命地舔自己,因为唾液蒸发时会使它感到凉快,就像喘气一样。
同一窝生的小猫会有好几个父亲吗?
是的,同一窝小猫也可能会有好几个父亲。事实上,任何一种一生就是一窝且在一个繁殖周期里面能怀孕生产数次的动物,产下的幼仔都可能有好几个父亲。这种繁殖生育形式的术语叫做同期复孕。
当处于繁殖周期时,雌猫因受到刺激而排卵,此时便需要在卵子排出卵巢前交配。一般而言,雌猫会在排卵前交配数次,因而在卵子排出之前,生殖道中就能存留有来自不同雄猫的精液。但是同时有好几个父亲的情形并不十分常见。
在野外,通常只有一只处于支配地位的雄猫与雌猫交配,因此所有的小猫通常只有一个父亲。如果要确定一窝小猫各自的父亲是谁,则需要用它们的DNA做亲子鉴定。
为什么有人说猫有九命?
一位纽约市的兽医在他的笔记中曾经记载过一只名叫塞布丽娜的猫,这只猫从32层楼上跌落到地面,却没有摔死,只是摔断了牙齿并受了些轻伤,然后喵喵叫着走开了。
塞布丽娜的故事听起来让人惊奇,却并不稀罕。如果人从这么高的地方跌落下来,后果一定很严重,不但颅骨和背骨会破裂,身体内脏也会出血。人从几层楼的高度跳下,生还的几率就不大了。
从人和其他的动物都会毙命的高度坠下,猫却有可能生还。也许它们被送去兽医院时浑身是血,牙齿摔掉了好几颗,甚至肋骨骨折,但它们仍然可以活下来。看起来,猫是在经历了生死考验之后戏剧般地活了过来。这种事情发生得多了,人们便慢慢开始怀疑猫是不是真的有九条命。
当然,猫只有一条命,但是它们的确很耐摔,为什么呢?其一,它们比我们人类体重轻很多,所以它们掉在地上受到的冲击力也小很多。但这并不是它们的唯一优势。猫与同等大小的动物相比,比如狗和兔子,也更不容易被摔死。
如果猫是四脚朝天从高处落下的,那么它会在最短的时间内扭转身体,以确保落地时四肢着地。它们内耳里的一个器官具有强大的平衡功能,使它能够迅速地判断出身体的位置,并帮助身体及时调整姿态,就像是随身携带了方位仪。着地时,冲击力会由四条腿吸收,而且猫的四条腿在着地时会弯曲,这样冲击力就不会直直地沿着骨骼传播,会分散到肌肉和关节之间,这就更加降低了骨折的几率。
关于猫摔不死的现象还有更加离奇的事实:从高处跌落的猫比从低处跌落的猫更容易生还。在纽约,有些兽医发现,从2~6层跌落的猫的死亡率是10%,而从7~32层跌落的猫的死亡率却是5%。
这又是为什么呢?物体在下落的过程中会加速,所有下落物体(不考虑质量)降落速度每秒钟会增加35千米/小时,也就是说,在几秒钟之内,猫的坠落速度就会从0增加至160千米/小时。
在真空中,两个从高处坠落的物体将同时落地——无论这两个物体质量差别多大。但是在有空气的环境中,由于物体在下落的过程中受到空气阻力,它的降落速度会达到一个终止速度,这个终止速度的大小取决于降落物体的质量和面积,也就是说要看这个物体的质量是不是分散在一块很大的面积上。
在实际情况下,一个平均身材的人从6层楼的高处坠落到地面时的速度大约是190千米/小时,而一只普通大小的猫从相同的高度落下,着陆时的速度仅为96千米/小时。
除此之外,猫还有一个令人意想不到的优势:下降的过程中,一旦达到终止速度,猫就会稍微放松。如果是短程的降落,可能在到达地面之前还不会达到终止速度。如果是从很高的地方坠落,猫就有足够的时间伸展四肢,直到达到终止速度。此时,猫的身体伸展开来,就像是降落伞。上升气体作用在猫身体上的面积更大了,阻力也就更大了,于是速度也就降低了,这正是塞布丽娜从32层楼上坠落却大难不死的原因。
狗和猫能活多久?
由于宠物们会受到外伤或是被执行安乐死等原因,许多狗和猫不可能完整地活完它们的一生,因此要明确地知道它们可能的寿命也是相当困难和复杂的。
纽约市的一家动物医疗中心在全国范围内向动物医学专家们调查咨询究竟人们认为多老的动物可以算作是衰老的。大多数专家的一致意见可以被拿来作为动物平均寿命的一个粗略的参考值,其偏差应该在一到两年之内。
该研究显示,动物体型的大小对寿命的影响要大于其他因素的影响。比如像大丹犬、圣伯纳犬和爱尔兰猎狼犬等巨型犬的寿命约在8年左右;而像德国牧羊犬、爱尔兰塞特犬和拉布拉多猎犬等大型犬的寿命约在10年左右;中型犬如比格犬、英国可卡犬的寿命约有12年左右;玩具贵宾犬、吉娃娃犬等小型犬则能活13~14年。
猫类也能活13~14年。尽管长久以来一直有传言说暹罗猫的寿命要比其他猫类的平均寿命长一点,但是不同品种的猫之间寿命差别也不是很明显。
宠物个体的寿命与种群的平均值之间存在相当大的差异,也正如每一个宠物主人所猜想的那样,例外的个案总是要比平均量来得多。
为什么犬类的体型大小对寿命会有如此大的影响?这可能与大型犬可能患上的疾病或者慢性压力有关。但是遗传学因素应该对犬类健康和寿命起着最重要的作用。对于每一种犬类来说,它们的体质和抗病性完全取决于该物种祖先的遗传特性,有的纯血统种类往往能活很久,可能就是因为继承的致病基因相对较少的缘故。
而对于混血的犬类,兽医猜想它们总体上应该要比纯种的犬类活得更久,这是因为不同类型的血统相互混合,使某种基因缺陷继承下来的可能性更小。
骡子为什么无法繁殖后代?
大家都知道,小虎崽是老虎妈妈生的,小狗是狗妈妈生的,小猴子是猴妈妈生的,这在自然界中是再正常不过的事了。但是这个世界上也有一些事情是违反常规的,听了之后你会觉得很奇怪。就拿最常见的家畜骡子来说吧,它是无法繁殖后代的,也就是说骡子并不能生出小骡子。这是怎么回事呢?
我们人类以及动物都是由受精卵发育而来的。雄性动物的生殖器官会产生精子,而雌性动物的生殖器官则会产生卵子,受精卵是精子和卵子结合后的产物,这是繁殖后代应具备的最基本条件。而骡子的生殖能力却属于先天不足:我们看到的公骡和母骡虽然具有构造较完善的生殖系统,但它们的生理机能却并不正常。据科学家研究分析,这是因为骡子的体内缺少一种激素而造成的。由于这种激素的先天缺乏,致使公骡的生殖器官无法产生成熟的精子,母骡虽然能产生卵子,但因为它的体内缺乏助孕激素,致使卵细胞不能健康发育,还没等到成熟就因衰弱而死。
那么,没有生育能力的骡子为什么不会绝种呢?
原来,骡子是一种名副其实的“混血儿”。一头公驴和一匹母马交配后生下的后代就是“马骡”,而一匹公马和一头母驴交配后生下的后代就是“驴骡”。所以你要是仔细观察就会发现,骡子身上有许多地方既像驴又像马。它的体形同马接近,但叫起来的声音却似驴;它的耳朵很长,颈上的毛、尾巴又同马、驴有所不同,介于两者之间;它的体形高大,肌肉筋骨强健,继承了其“父母”各自的优点。此外,它的耐力、抗病能力、适应性都强于马、驴,且寿命较长。因此,人类一般把骡子用于驮东西、拉车、耕地等,是人类的好帮手。
鸡为什么爱吃小石子?
鸡为什么喜欢啄食小石子呢?其实,它们只不过是利用砂石来帮助消化食物罢了。
大家知道,食物在胃里被消化之前,我们人或猫狗等动物总是要用牙齿先把它嚼碎。可是,鸡与其他鸟类一样没有长牙齿,这样一来,在消化食物的过程中它就需要有硬质的东西来帮助磨碎食物,这种硬质的东西就是小石子。当我们在杀鸡的时候,剖开鸡肚之后,可以发现里面的肌胃或者说砂囊,俗称鸡肫。这是鸡储存石子的场所。鸡肫是极坚韧的,其内壁还有一层黄色而且坚韧的皱皮。
当食物进入鸡肫之后,它们就和小石子混合在一起。在鸡肫里面,沙石和食物反复摩擦,食物就逐渐被磨碎了。
深海鱼类为何结群游动?
无论是在关于海底世界的纪录片中,还是在海洋馆中,我们都可以看到成群的鱼儿游来游去。它们排着整齐的队伍,仿佛训练有素的军队。它们这样游动有什么好处吗?
科学家在海洋中研究鱼群时发现,鱼群在游动中都遵循一定规律。首先是它们的个头大小都差不多,并且十分整齐地排列着,有前排、后排之分。有意思的是,在鱼群游动的过程中,前排和后排的鱼儿每隔一段时间还会自觉变换方位。
许多人都很奇怪,许多生活在陆地的群居动物中,总有一名是首领,然后大家在这名首领的指导下,相互协作,这样有利于群体御敌或捕食。但并没有鱼王存在于鱼群中,它们为什么一定要过集体生活呢?
经过研究,科学家们发现鱼群向前游动时,前排的鱼带动水流,后面的鱼在前排的鱼带动的水流之中,不需要消耗太多的能量,身体就能很容易地随着水流向前游动,并且游动的速度和前排的鱼相同。
由此可以看出,后几排的鱼都在前排的鱼产生的水流的冲击下,轻松地向前游。科学家说,庞大的鱼群中,至少有一半的鱼是在同伴的帮助下采用这种省力方法向前游的。像黄鱼、带鱼等很多需要进行长距离洄游的鱼类,都是以庞大的队伍向前游动的,在漫长的旅程中,通过这种方法,它们节约了许多能量。
由此可见,鱼类的结群并不像别的动物一样,是为了捕食或害怕孤独等。从它们的行为中,或许我们可以借鉴一些,应用在航天、航海中。
猫为什么喜欢吃鱼和老鼠?
猫为什么特别喜欢吃鱼和老鼠呢?原来,猫是夜行动物,夜视能力取决于猫摄取的牛黄酸的多少。如果长期得不到这种牛黄酸的补充,夜视能力将会降低。而鱼和老鼠体内含有大量的牛黄酸,所以猫爱吃鱼和鼠。
猫吃鼠还有一个原因:老鼠也在夜间活动,且个头较小,适于猫捕捉,这样它们自然成了猫的美食,这也是大自然生物链中一个正常现象,就像狼喜欢吃兔子一样。
不知道大家有没有注意到,猫睡觉时喜欢把耳朵压在前肢下,这样一方面可以保护它的耳朵,另一方面也是为了及时听见老鼠在地上走动的声响,以便及时采取行动。
为什么雄鸟通常比雌鸟美?
为什么雄鸟通常比雌鸟美呢?动物学家认为,漂亮的羽毛和悦耳的歌声一样,是雄鸟吸引雌鸟的常用手段。由于许多鸟类都有“一夫多妻”的现象,当雄鸟具备了艳丽动人的外表,就有可能赢得更多的“爱人”。
在绝大多数的鸟类中,一般由雌鸟承担孵卵和育雏的任务。由于雌鸟孵卵时要长时间呆在鸟巢中,灰暗的羽毛与周围环境很相似,不容易暴露,所以这不仅有利于保护自己,而且也有利于安心地哺育幼鸟。
这样看来,大部分雄鸟比雌鸟美丽,与鸟类的求偶和繁殖习性有很大关系,这是长期适应环境的结果。
熊猫是熊吗?
熊猫到底是不是熊?在这个问题上,科学家们至今无法给出一致的意见。关键在于,熊猫分两种,而两种之间的差别还不小。我们熟悉的一种是黑白相间的熊猫,叫做大熊猫。大熊猫平均体重100多千克,体形臃肿,让人看一眼就忍不住想上前抱一抱。
另一种熊猫我们不太熟悉,它的身材娇小,大约只有60多厘米长,浑身毛皮呈棕红色,带有明暗相间的环纹,还长着一条毛茸茸的尾巴。这种熊猫叫做小熊猫。从头到尾,从身材到长相,小熊猫都更像是一只浣熊而不是一只熊。
在仔细地研究了两种熊猫之后,科学家发现两种熊猫是近亲,它们的身体结构和饮食,以及其他生活习惯都很相似。
因为上述相似点,它们都叫熊猫,但相似之处也就这些而已。有些科学家认为大熊猫的确是一种熊,有一些科学家则认为小熊猫实际上是一种浣熊。还有人认为,二者既不属于熊也不属于浣熊,而是熊猫家族中的两个成员。
两种熊猫中,大熊猫尤其让科学家困惑,因为与其他熊类不同的是,大熊猫的移动速度极慢,而且它不会像普通熊一样号叫,却只能像羊一样咩咩叫。而且,它既不冬眠,也不喜欢吃肉。
科学家们对大熊猫的血液和其他细胞进行了化验,又将其与普通熊类的相比较,然后得出结论,大熊猫的确属于熊类,而且是一种喜欢居住在高山地区(比如中国的西部地区)的熊类。科学家们认为,熊、浣熊和熊猫拥有共同的祖先,是生活在2 000万~4 000万年前的一种动物,这也解释了它们之间为什么有相似点。但是浣熊和小熊猫后来朝一个方向进化,而熊(包括大熊猫在内)则向着另外一个方向进化。
大熊猫生活在海拔2 000~3 000千米的高山地区,它们通常居住在浓密的森林里,主要食物是成片生长在树周围的竹子。
大熊猫的胃口好得很。一只大熊猫每天要吃下15千克竹叶和竹茎,以及45千克嫩竹笋。但没有人责怪大熊猫贪吃。与其他草食性动物不同的是,大熊猫不能消化纤维素,而纤维素是竹子和其他植物的主要成分。为了获得足够的营养,大熊猫不得不将所有醒着的时间全部花在了进食上。
小熊猫也生活在亚洲,但它们的家没有那么高,它们大都住在喜马拉雅山脉的丘陵地带。小熊猫也喜欢吃嫩竹笋,但它们也喜欢吃水果和坚果,有时他们也吃小动物。
大熊猫一次只产下一个幼崽。大熊猫宝宝刚出生时小得可怜,这与其他的熊类是一样的。
刚出生的小大熊猫身上没有毛,眼睛也看不见,体重大约100克,只有一个西红柿那么大。在接下来的日子里,小大熊猫的体重会以惊人的速度增长。在二三岁的时候,大熊猫的体重将是刚出生时的900倍。
为什么刚出生的大熊猫宝宝这么小呢?科学家认为这与熊猫宝宝在出生前在母亲肚子里的发育过程有关。就大多数哺乳动物而言,卵子在雌性动物的子宫里受精之后会立即黏附在子宫壁上,开始生长。而大熊猫却不同。在熊猫妈妈的子宫里,受精卵会自由自在地游荡几个月。
科学家们认为,在其他熊类的身上也存在这样的情况。这样做是为了使产下的熊宝宝的数量与食物的供应量相适应。如果熊妈妈在怀孕时找不到足够的食物,胚胎就永远不会在子宫壁上黏附生长。
相反如果一切顺利,胚胎就会在4~6个月的孕育期的末期牢牢地固定在妈妈的子宫壁上。不过这时距离出生的日子已经不远了,宝宝已经没有足够的时间用来成长发育了。
可是一旦降临在这个世界上,大熊猫宝宝便开始以惊人的速度成长。通常在满周岁前,大熊猫的体重就可以达到40千克。
海龟和鳄鱼“流泪”是哭了吗?
鳄鱼是我们所熟悉的凶猛的食肉动物。优越的身体条件使它成为一名出手迅速、果断而又残忍的猎手。在一般情况下,它总是潜伏在水中,只露出眼睛及鼻孔,静待猎物前来喝水。当猎物来到水边时,鳄鱼会悄悄靠近,然后突然袭击,用嘴咬住猎物的头部或脚,把它拖入水中淹死。
鳄鱼要得到一顿丰盛的美餐,通常并不是特别困难的事。可令人感到惊奇的是,鳄鱼似乎对自己这么轻而易举地捕获食物感到不好意思,它似乎在“同情”这些弱小的生命,每次进食的时候,居然会流下“眼泪”。
“鳄鱼的眼泪”经常被当做是“假慈悲”的代名词,这当然是加入了人类的主观想象和感情色彩的。但不管怎样,鳄鱼的眼里会流出一种液体却是千真万确的事实。只是这种液体是怎样形成的,为什么会从鳄鱼的眼里流出来,却是令人费解的问题。
近年来,生物学家研究发现,原来鳄鱼在吞食猎物时所流的“泪水”是它排泄出来的含有盐的液体。为了将自己体内的多余盐分排掉,鳄鱼形成了特殊腺体功能,这种功能主要是由肾脏完成的。在鳄鱼的眼睛附近,有一个盐腺,这就是它的“咸水淡化器”。
大家知道,占全球水量97%的海水由于含有大量的盐分而特别咸。而对这种人类不能直接饮用的咸水,海洋动物却能照饮不误,这是什么原因呢?其实,这是因为很多海洋动物也有一个与鳄鱼类似的“咸水淡化器”的缘故。比如海龟,它们在上岸后,会因为离开海洋而流淌出两行“伤心的”泪水。当然,海龟流出的也不是眼泪,也不带任何感情色彩,只是从体内排出的盐溶液。人们之所以常常将它排出的盐溶液误当做眼泪,是因为它的盐腺与鳄鱼一样,也是位于眼睛旁边。
还有一些海鸟,如海鸥、海燕和信天翁等,会出现把海水喝进去再吐出来的现象。同样,这也是因为它们的眼睛附近有盐腺。盐腺排出来的盐液从鼻孔流到鸟喙,又从喙尖上流出来,让人感觉像是喝了又吐一样。这些动物盐腺的构造基本大同小异。一般是中间有一根管子,管子上有几千根毛细血管像刷子一样向四周辐射。这些细管同众多血管交织在一起,将血液中多余的盐分分离出来,再通过中间的那根管子将它们排出体外。简单说来,盐腺的功能就是把体内的多余盐分排出。
鳄鱼
目前,饮用水资源短缺问题正变得越来越突出。动物们的“咸水淡化器”也许可以给人类一些启发。如果地球上的海水能轻易地被变成可供人类饮用的淡水,那将是人类的一大福音。