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动物的“丰年”与“荒年”
作为科学维护动物的正当繁殖“权益”的措施之一,是了解动物繁殖的“丰年”和“荒年”规律。像桃、苹果等果树有丰收和歉收的年份一样,动物也有它们自己的“丰年”和“荒年”。查明引起它们的数量变化的条件和原因,就可以控制各种动物的繁殖能力。
以树洞为巢的鸟类的繁殖数量,大部分是由当地森林中的树洞数量决定的。树洞多,它们繁殖得也越快越多。在这些鸟类中如果食肉的猛禽增多,地面上一些啮齿类,像鼠类动物的繁殖数量将受到威胁,因为鼠类是这些食肉鸟类的美餐。增加这些鸟类居住的树洞或人造鸟巢,可以增加它们的繁殖数量,鸟类的增加又抑制了鼠类的繁殖,以猛禽的“丰年”,带来鼠类的“荒年”。
动物的牙齿
牙齿作为最重要的器官,在动物的生命历程中起了至关重要的作用。食肉动物在猎获食物的各个环节:猎杀、叼拿、弄碎肢解,都无一不运用牙齿作为天然工具。失去一颗犬牙的老虎就再也无法猎杀大型有蹄动物。
啮齿动物牙齿的工作量相当繁重,其损耗程度也十分惊人,因而它们的牙齿总是不断地生长。老鼠的门牙每个月可长出3厘米,倘若不磨损的话,日积月累长下去,到老年它们的牙齿就会长达70~100厘米。
大象牙齿的兴衰则与其寿命息息相关。大象以植物为食,对付坚韧的植物纤维需要用臼齿。承担如此重任的仅有两对工牙,而其余5对暂时“休闲”的牙,要依次等待老牙磨损脱落,才能顶替为工牙。随着牙齿的新老更替,大象也逐渐衰老,甚至死亡。
鲨鱼的牙齿令人恐惧。其牙齿布满上下颌,整齐地排列成行,处于一种“冲锋陷阵”、“前仆后继“的运动状态。齿尖朝后,呈“倒刺”状防止猎物脱逃。而且牙齿经常进行更新,使鲨鱼在一生中都保持着良好的“战斗力”。
鲤科鱼的“牙齿”不是长在嘴里,而是长在喉咙里,因为这里是它磨碎食物的第一加工场所。
有趣的体外消化
所有的哺乳动物都有一个由口腔经食道、胃、肠的消化系统。它们对食物的消化过程都是在体内完成的。而有一种称之为雨虫的寄生线虫的消化,则是在“体外”进行的。
雨虫的幼虫有一条非常狭小的食道。柔嫩又没有肌肉支撑的食道实在难以将食物吸进去,倒是它的食管周围的组织能产生消化液,并以渗透的方式进入食管内,再由食管输送到体表。由体表的一些特殊小管分泌出一种酶。当食管输送消化液到体表时,这种酶与消化液汇合,于是,雨虫幼虫便用表皮上的消化液直接吸收寄主的组织,在身体外面完成消化工作,并通过血液把消化吸收的营养输送到全身。
既然雨虫是体外消化,那么它们的肠子又派什么用场呢?原来,食物进入血液后只有一部分用于长身体,其余大部分则不像通常那样由肠子转入血液,而是反其道而行之,从血液转入肠道。在雨虫的肠子里填充着一些特殊的细胞,食物变成了蛋白质和脂肪颗粒在这里储存下来。雨虫的成虫不吃不喝,而是靠这些“库存”的养分来实现性成熟,进而繁衍后代、生儿育女。
须腕动物也有体外消化的“爱好”,它的头端长着螺旋状的触手。这些触手可结合成管状或旋管状,须腕动物就将自身安置在自己营造的这个长管子里。它们捕捉到猎物后,将其带入这个管子里,而此时此刻由触手结成的密网就成须腕动物的临时胃,触手基部分泌的消化酶足以使食物化解为养分而被触手自行吸收。这一奇特的体外消化方式是大自然的又一杰作。
动物的肠道
动物的肠道由十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠、乙状结肠和直肠构成。食草类动物的肠道比食肉类动物的要长得多。有人曾作过试验,凡截悼十二指肠的动物3个月之内就会死去,但如果不完全摘除,哪怕仅留下3~4厘米,动物便会生存下来。十二指肠作为一种内分泌腺体,能为血液提供一种非常宝贵的内分泌物质,对于动物生命起着一种不可替代的关键作用。
软体动物乌贼、枪乌贼的肠道还具有一种自我保护功能。在其靠近肛门的肠道处有一形状似梨的墨囊,由这一腺体分泌出来的墨汁只需几滴就足以把水搅混,而它们正是借助于烟幕的遮掩而逃离天敌的攻击,躲避杀身之祸。不少软体动物所排放的墨汁并不与水相溶,而是在水中扩散成与之自身肌体形似的烟云,这些烟云“替身”正如同摆下了真假莫辨的-阵,使软体动物们逢凶化吉、绝境逢生。
动物眼睛的差异
动物的眼睛是适应它们各自的生存环境的。弹涂鱼生活在水里,但它们时常爬到岸边的树上,在陆地上呆上几个小时,因此它们的眼睛是典型的陆地型眼睛。而它生活的水域大都是水质混浊的池塘,水下的视力好坏也无关紧要。
鼓虫生活的水域是清澈的。由于它在定居问题上选择了水陆两栖,因此大自然毫不吝啬地给了它两对眼睛,一对在水里用,另一对出水面用。美洲中部湖泊里的一种四眼鱼,能敏捷地跃出水面,捕食正在飞行的昆虫。说它是“四眼鱼”,实际上只有两只眼。两只眼睛的特别之处在于,瞳孔上下径伸长并被一层问隔将眼睛横截成两个部分,其透明介质上部的折射介质适应于在空气中看东西,眼睛的下半部则适应于水中观察。
鸬鹚等一些鸟类既要在飞行中远望,又需在水中捕鱼时看清近距离的景物,因此可以在极大的范围内调整晶状体的曲率。通常年轻人眼睛的折射率不足15个屈光度,鸬鹚则高达40~50个。
深海中生活或昼伏夜出的动物,眼睛都特别大,也非常灵敏。深海软体动物的眼睛,直径达20厘米,是具有延伸功能的套迭型眼睛,且瞳孔很大,可将尽可能多的光线尽收眼帘,在灵敏度极高的感光成分上聚焦。一种小端足虫的眼睛长度竟占了它身体的1/3。猫头鹰是善于夜战的动物,光线再弱它也能明察秋毫。它看东西所需要的光,强度仅为人眼需求的1/100。
猫眼在黑暗中闪闪发光,狼眼在夜色中阴森可怖,其实它们的眼睛本身并不发光,但能反射进入眼睛的月光、星光和其他微弱的光线,并将这些光线汇集于眼睛的后表面上,才使它们的眼睛光彩照人。
动物的忧伤
狗是最通人性的动物,一条忠实于主人的爱犬会因为主人的去世而不吃不喝,最终忧郁而死。对群居的动物来说,孤独会使其优伤。长尾山雀和戴菊鸟如果单个笼养的话,便会闷闷不乐地消瘦下去,而一旦有了伙伴,又会重新欢快起来。鲱倘若形单影孤地只养一条的话,要不了几天时间就会忧郁而死。
生活在树林里的一种毛虫,总是成群结队地蚕食树叶。毛虫队伍中若有任何一只掉队迷路,这条孤独的毛虫,就会食欲不振,新陈代谢降低,不等长成成虫便会夭折。蜜蜂和蚂蚁的种群甚至不得少于25个个体,否则就会使它们“忧心忡忡”,最终停食并很快地死去。
动物的睡功
一进入冬季,动物就开始施展它们的“睡功”了,这就是冬眠现象。提起动物的睡功,真是“八仙过海,各显其能”。能飞善舞的昆虫钻进泥上、草丛或其他阴暗角落,倒头便睡,一觉醒来就是第二年的春或夏初季节了。有的则是一觉不醒,命归西天,只是留下了它的卵、幼虫或蛹,作为家族的延续。鱼和蛙的睡法不同,鱼游进深水处,蛙则钻入泥土里,如同吃了安眠药,进入不食不动的蛰伏状态。鼠类动物却不是这样,它们既睡又吃,吃了睡、睡了吃,所以田鼠在进入冬眠前要准备25千克以上的“干粮”在“床”边,松鼠搜集上万个干薯作为高枕无忧的食粮后备。蝙蝠睡法最特殊,平日倒挂睡觉,冬眠仍继续倒挂,一挂就是一个冬天。刺猬的睡法令人咋舌。它熟睡时,几乎不呼吸。把它扔到水里,过半个钟头再捞出来,仍然睡着。它一个冬眠期能睡200多天。这么漫长的一觉,堪称世界一绝。
动物为什么偏要睡懒觉来度寒冬呢?这是动物长期适应环境的一种表现。冬天天气寒冷,食物缺乏,动物处于熟睡状态时,体内的各种代谢活动降低到最低限度,心脏也放慢了跳动,脉搏和呼吸次数减少,这样把对养料和能量的消耗减少到最低限度,在寒冷和食物不足的冬季把命保下来。待到春暖花开,万物生长的季节,它们便可重新开始活动,恢复奔忙劳作和捕食育子的生活。
动物的寿命
动物中寿命最长的可能是龟。1737年、科学家们在印度洋的一个岛上捕获了一只象龟,据鉴定它的年龄当时是100岁左右。这只龟被送到英国,在一个动物园又活了很长的时间, 20世纪20年代还生活在那里。假如捕获这只象龟时动物学家的计算是正确的话,这只象龟的寿命大约在300多岁。鱼类的寿命都是很长的,1794年在莫斯科近郊的一个湖里捉到一条狗鱼,它的鳃盖上穿着一个金环,上面刻着:“沙皇鲍利斯放生”。沙皇鲍利斯生活的年代是1598~1605年,这条狗鱼在湖里生活了200年左右。可是许多现代专家对此表示怀疑,认为狗鱼只能活70~80年。现在科学家们已研究出一种从骨胳和鱼鳞上的年轮来确定鱼的年龄的方法,用这种方法,已测出大白?@能活100多年。人工饲养的鱼就比较好确定它们的寿命了,如人工饲养下鲶鱼能活60岁,鳗能活55岁,金鱼能活30岁。
两栖纲动物中的鲵的寿命非常长,在人工饲养下能活130岁。鸟类中渡鸦比较长寿,在人工饲养下能活70岁。雕也是长寿者,在人工饲养下能活到80岁。鹦鹉也许是由于性情开朗的缘故,能活到100岁左右。家禽中的鹅能活到40岁,鸡可活20年,家鸽能活到30岁。无脊推动物中,寿命最长的可能要算是软体动物巨砗磲,能活80~100年。
什么动物的寿命最短呢?无脊椎动物草履虫和变形虫的寿命是以昼夜或小时来计算的,它们的寿命最多是一昼夜。脊椎动物中,寿命最短的是弹涂鱼,这种身长才几厘米的小鱼,寿命不到一年。昆虫类的寿命很特别,普通的苍蝇的成虫寿命是15~25天,如果连它的幼虫期和蛹期都包括在内,它的寿命则是25~70天。5月的金龟子在成年情况下可活1~2个月,但它的幼虫却可以在土里活3~4年。春天和夏天出生的工蜂只能活6周,而秋天出生的却能活6个月,蜂王的寿命要长得多,它能活5年。
一些大的哺乳纲动物,熊和虎能活40~50年,小形的动物狼和狐狸可活10~15年、梅花鹿的寿命大约是20年,松鼠和野兔能活10年,猫、狗的寿命大约是十几年。
从各类动物的寿命数字中,人们奇怪地发现,蚯蚓和狐狸,蛤蟆和马,乌鸦和大象,这些风马牛不相及的动物,它们的寿命却大致相同。生物界的千变万化在动物的年龄上也表现得非常明显。
“巨人”的数字
当今世界上最大的动物要算鲸。人类捕获到的最大的鲸,长有33米,体重达150吨,相当于30只大象或150头牛的重量。
陆地动物中,几亿年以前是恐龙称雄,这种巨大动物最大的身长14米,高5.5米。现代陆地动物以非洲象为大,体长4.5米,高约3.5米,重5吨,但比起恐龙来逊色多了。除了大象,犀牛和河马也不失为巨大动物。最大的非洲犀,身长5米,高2米,重2吨以上。这种巨大的食草动物,头上生着双角,第一只角1米多长,第二只角却与一般牛角差不多。河马是一种外形硕壮而笨的野兽,白天长久地浸没在水中,只把眼和鼻孔露出水面,身长4米,肩高1.5米,体重3吨。
长颈鹿虽谈不上巨大,但却称得上是世界上最高的动物,它伸长脖子时,足有6米高。别看它高,但不笨,奔跑的速度甚至连快马都赶不上。
这些惊人的数字对于动物本身来讲并非好事。身体庞大,形象威武,固然可以在动物中称王称霸,但巨大的外形,给行动带来诸多不便,在捕猎食物时远不及那些小动物迅速、灵活,而且要维持其巨大的体力消耗,必须捕捉更多的猎物才能填满那巨大的胃。因此,巨大的动物背负着这些巨大的数字,在物种竞争中受到淘汰的威胁更大,恐龙就是例子。
“侏儒”的尺寸
老奶奶做针线活最头痛的就是穿针了,因为缝衣服的针,针孔非常小,要把细线穿引过来确实是件难事。但对于动物中的侏儒来讲,缝衣针的针孔如同巴黎的凯旋门,高大宽敞,出入自如。
动物界中最小的侏儒是一些微小的单细胞动物,也就是原生动物鞭毛虫、草履虫、变形虫、纤毛虫等。它们的身体只能用微米来计算。1微米是千分之一毫米,也就是说,把1000个1微米大小的草履虫排在一起仅仅是1毫米长。针孔的宽度大约是1.2毫米,对于草履虫和其他动物小侏儒来讲,针孔可不是如同巴黎的凯旋门?原生动物中也有“超巨型”的动物,一种外形像货币的货币虫,身长可达6厘米。1953年法国地质学家曾找到直径约16厘米的货币虫,这可算是“超超巨型”的原生动物了。
属于单细胞生物的原生动物,把它们归为动物中的侏儒是无可非议的,但是在一些多细胞动物中,也不乏与原生动物相似的、甚至更小的侏儒。在昆虫中,爱把卵产在蝶蛾卵上的赤眼卵蜂,还有生活在腐烂东西里的羽翼金龟子,它们虽然比草履虫大一些,但仍然是可以自由出入针孔的小侏儒。还有一种比草履虫更小的多细胞动物,叫缓步虫,大小不到1微米,常栖息在潮湿的土壤或水中。它具有能极度延缓自己生命活动的本领,在干涸的不良生活条件下能生存几个月甚至几年,再度润湿时又能恢复活力。
动物界中无奇不有,大得惊人,小得离奇。但不管是“巨人”还是“侏儒”,在它们各自的生存竞争中,大有大的难处,小有小的苦衷。因为大动物要为食物而发愁,小动物却有常被别的动物当成食物的危险。然而,生物界就是在这种大小动物之间的互相竞争中发展、进化的。
蠕虫家族中的“巨人”与“侏儒”
生活在南美洲和澳大利亚的一种蚯蚓,身长1~2米,有手指那么粗,可谓蚯蚓中的巨人。在坚硬的土壤里,它们能挖掘宽敞的通道,打洞取出的土则通过它的肠子排到洞外。排出的土壤像粪堆那样。在蠕虫家族中的巨人更有甚者。寄生在人体的猪肉绦虫身长竟达到3~10米。而生活在大西洋沿岸海里的一种蠕虫——长纽虫,它们的长度在10~15米、甚至长达20~30米,这种虫常把长长的身躯缠绕成一种紧密的“线球”状,以减少占地面积。
蠕虫中的侏儒也并非鲜见。其中大部分均不超过1厘米。许多线虫仅有1毫米长、50~100微米粗;更小的甚至身长只有0.3毫米。旋毛虫的雄性身长1.5毫米,雌性长3.5毫米,人吃了半生不熟带有旋毛虫的猪肉,就会感染上旋毛虫病。
一种海洋里生长的鞭毛虫俗称为夜光虫。它们有体长不足2毫米的球形身材,一张嘴就像是球体上刻上的一道深陷洞穴。夜光虫身上一个带横纹的触角和另一个带纵纹的短鞭毛,只有在放大镜下才能观察到。栖息在热带海域里的夜光虫能发出磷光。磷光吸引着成百的隐滴虫依附于夜光虫身体上。所谓隐滴虫实际上也是细小鞭毛虫的一种(属于隐滴虫目的鞭毛虫)。究竟是什么原因使夜光虫与隐滴虫结成这种相互依赖、相依为命的结合体呢?
隐滴虫是一种像绿色植物一样的动物,体内含有叶绿素,善于从周围环境中吸收二氧化碳和水,由二氧化碳和水合成淀粉。但这一过程必须在光的作用下才能得以实现。夜光虫“无私”地向隐滴虫提供了免费光源和大量的二氧化碳,而且是全天候地保障供应,确保隐滴虫不分昼夜地生产淀粉。作为回报,隐滴虫为夜光虫排除了废气危害——二氧化碳的环境污染,并提供了淀粉生产的副产品——氧。这种关系与其说是一种公平交易,倒不如说是大自然的“互补共存”之最佳组合。
水母的身体
水母是腔肠动物的一种。它虽没有脊椎,身体却非常庞大,主要靠水的浮力支撑巨大的身体。
水母身体外形像一把伞,伞体直径有大有小。大水母的伞状体直径达2米。从伞状体边缘长出一些须状条带,这种条带叫触手。触手也有长20~30米的,相当于一条鲸的长度。浮动在水中的水母,向四周伸出很长的触手,姿态优美。有些水母的伞状体还带有各色的花纹,在蓝色的海洋里,游动着这些红色,绿色的水母,十分美丽。
水母的触手上满布着刺细胞,像粘在触手上的一颗颗小豆。这种刺细胞能射出有毒的丝,每遇“敌人”或猎物时,就会射出毒丝、把“敌人”吓跑或捕获并毒死猎物。每遇风平浪静,水母的周围常有一些忙碌着的小鱼来回穿梭。水母对这些小鱼却毫不戒备,任其在它身上擦来蹭去。原来,小鱼在为水母“打扫卫生”,清除水母身上的一些寄生虫,而水母也为小鱼提供“保护伞”的服务,一旦有大鱼来袭击,小鱼马上躲到水母伞状体下避难。
别看水母在水里非常美丽、自在,没有水,它就无法生存。水母身体含水分达98%,它进食。消化。排泄都必须有水的存在才能完成。没有水,水母的身体就会变小,变得难看。
水母比眼镜蛇更危险。在中国的北戴河曾出现一种神秘的水母,出没在一些浅海地区,不少游泳者遭到它的袭击,受到它的致命的毒液毒害后,在痛苦的抽搐中死去。这种水母最早在澳大利亚北部海岸出现,后来在印度洋和太平洋沿岸、菲律宾、印度尼西亚和泰国等地发现。那种致命的毒液就是由触手的刺细胞里释放出来的。这种毒液可在几分钟甚至几秒钟内致人于死地,是一种比眼镜蛇的毒液更毒的毒液,因此人们认为这种水母比眼镜蛇更危险。目前对这种毒液的全部机制还没有弄清楚,缺乏效果理想的解毒药。
蚯蚓的功绩
很早以前,有人就认识到蚯蚓是一种益虫,它可以提高土壤肥力,改善土壤结构。人们对蚯蚓的认识也仅此而已。
但蚯蚓的作用远不只这些。蚯蚓之所以能提高土壤肥力,是因为蚯蚓是一些微生物活的“培养室”。当蚯蚓吃进带有微生物的土壤和有机物后,随着食物在消化道的消化,某些微生物大量繁殖,从蚯蚓的消化道前端到后端,往往以数学指数的速度增加。这样在蚯蚓排出的粪便中,微生物的数量比蚯蚓所栖息的土壤中要多10多倍。土壤中微生物多了,分解土壤中一些腐烂的动、植物尸体的帮手也就多了,土壤肥力也就自然增加了。科学家继续发掘蚯蚓的这种“培养室”的潜力,发现蚯蚓还能防治大气污染。他们培养出一种蚯蚓,体长15~25厘米,它的粒状蚓粪中,含有能分解恶臭剧毒的硫化物和氨气的细菌、放线菌和丝菌。而且1克蚓粪中这些微生物的数量达3亿多个。这些微生物以蚓粪为生,善于吸附大气中的硫化物、氨气等臭气,并把这些臭气迅速分解为无毒无味的气体。由蚯蚓的粪便培养了大量的微生物,蚓粪便成为除臭器了。由于蚓粪扭扭曲曲的堆积,无形中蚓粪与空气接触的面积扩大了许多,因此它吸附臭气的表面也加大了。恶臭的物质多来源于腐烂的动、植物尸体,坏了味的食物等,把蚯蚓引入这些腐烂的物质之中,既可除臭味,蚓粪和腐烂物质最后还都可以作为上等的肥料。
不少国家已把蚯蚓的这种特殊功能应用到生活。生产的许多方面。把蚓粪装在特殊的容器里,制成各种型号的脱臭装置,在粪尿处理场所、下水道污泥处理场、畜产制品厂、皮革加工厂、化工制品厂、造纸厂和食品加工厂等,都可广泛用到这种脱臭装置。
砗磲的威力
在热带海洋的海底,生活着一种软体动物,叫砗磲。别看砗磲是一种软体动物,它的威力可不小。砗磲身体外面盖着两瓣贝壳,平常很少打开,砗磲总是躲在贝壳里静静地栖息在海底。一种巨砗磲的贝壳直径有1.5米,体重300千克。别看砗磲纹丝不动地趴在海底,像一枚海底大贝壳,一旦有外来的骚扰,便会施展威力。这种威力来源于它的两瓣贝壳。当贝壳闭合时,产生的力量非常大。如果把一条铁棍插进砗磲的贝壳内,铁棍竟然会被闭合起来的贝壳轧弯。对捕获的砗磲尤其要小心,假如不小心手臂被砗磲的贝壳“咬”住,就有丧失手臂的危险。据说,有一条船在靠岸落下船锚时,锚索落入砗磲张开的两瓣贝壳之间,砗磲就毫不客气地轧断了锚索。
砗磲为什么会如此有劲?原来,在它整个体重中,砗磲的内脏只占很少的重量,其余的是具有极强收缩力量的肌肉。当你拿起一个活河蚌,想要打开它紧闭的贝壳,是一件极费劲的事。你想,一个小小的河蚌都会产生那么大的力量,那么对于具有300千克体重的砗磲来说,能轧断锚索就不算是怪事了。
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