進入南北極天地
南極
南極位於地球的最南端,它是一個被大洋環繞的大陸;北極則是位於地球的最北端,但它卻是被一個大陸圍繞的海洋盆地。南北極都是十分寒冷的,很多人以為南北極氣溫都是一樣的,可是南極的氣候卻比北極惡劣的多,並且南極的平均氣溫要比北極低的多。
在南極上有個巨大的冰蓋,這個冰蓋終年散發著寒氣,空氣被迅速冷卻。這個冰蓋像個巨大的反光鏡,它把收到的太陽熱能大部分都反射回空中,因此,南極在儲熱能力方麵就很差;在南極大陸的周圍被大洋環繞著,大洋又長時間被海冰封凍,而且長年不化,因此就阻斷海水和空氣的交換,從而讓南極周圍的海麵長期保持較低的溫度。而北極就沒有這樣的冰蓋,所以就不會散掉巨大的熱能,但是北極是海洋,海水的儲熱能力就比南極強,因此,地形上的不同就形成南北極不同的溫度差異。並且地形也決定了它們各自的氣流和洋流,而且又是由於氣流和洋流的不同,又加強了兩極地區氣候的根本差別。
南北兩極在動物種類上也有很大的差別,南極的企鵝不可能生長在北極,而北極北極熊的北極熊不可能生長在南極。主要原因是熊類是雜食、適應性強的陸生動物,從北極到熱帶均有分布。由於第三紀時,地球上出現了寒冷氣候,南北極形成冰川。來不及由極地往溫暖地區遷移的喜溫動物都滅絕,隻有在冰川邊緣有一些適應寒冷氣候的動物在生活。以北極植物為主食的穴居熊絕跡了,而一種毛皮厚、肉食,並且體溫調節能力、越冬生理以及生物化學都適應嚴寒的熊類在北極生存下來,這便是以後的北極熊。它們以海豹、幼海象、魚類、鳥蛋以及擱淺鯨的腐肉為主食,成為嚴格食肉動物。
而南極洲早在熊類祖先出現之前便是一個海洋環繞的大陸,不與其他大陸相連。大洋的隔斷使陸生熊類根本不可能往那裏遷移,所以南極不可能發現北極熊的蹤影。
而企鵝是從赤道以南的區域開始發展起來的,它們的祖先是管鼻類動物,在企鵝決定發展方向這一問題時,同時決定了它們主要生活家園的所在。動物學家推想,企鵝在那時選擇南下沒有繼續向北前進。因為它們北上的道路被熱帶炎熱的氣候阻擋了,更因為企鵝們無法忍受熱帶的暖水。因此,企鵝的這些生理特點,決定了它們必須呆在有來自南極的冰雪融化水域,或由由深海湧上的較冷的水流所流經的海域。於是,溫暖的赤道水流和較高的氣溫形成了一個物理屏障,使懼熱的企鵝不能遊過它。再把企鵝分布的情況查對一下,它們分布在年平均氣溫20℃的區域,動物學家的推想跟這些是頗為吻合的。
南北極的區別還有很多,南極圈內的冰山高大,而北極冰山則相對矮小。南極有的冰山就是巨無霸,總麵積竟然高達5538平方公裏,相當於9個新加坡的國土麵積。並且在南極的總冰量也比北極高。
在南極圈裏不生長草木之類的植物,隻有苔鮮類低等植物。但北極圈不同,有的地方不但有草原有鮮花,而且還有茂密的森林。如在北緯78度的朗伊爾賓就長有齊膝高的叢叢茂草。
神秘的海底世界
美麗的海底世界
海洋約占了地球表麵積的70.9%的鹽水水域,海洋分布於地球的表麵的巨大盆地裏,約有362,000,000平方公裏的麵積。在海洋中,水占了十三億五千多萬立方米,占到了地球總水量的97.5%。在全球的海洋中,海洋被分為了數個大洋和海,主要有太平洋、大西洋和印度洋、北冰洋,其大部分以陸地和海底地形為界。
很多人常說海洋,但是海和洋是兩回事,海洋的中心部分是洋,它構成了海洋的主體。大洋遠離陸地,受不到陸地的影響,並且洋的水溫和鹽度沒有大的變化。大洋的水是蔚藍色的,並且有很高的透明度,也沒有太多的雜質。而海處於洋的邊緣,是大洋的附屬部分。而海由於臨近陸地,因此,海水的溫度、鹽度、顏色和透明度都會受陸地的影響,會有明顯的變化。而且,在河流入海的地方,或者是雨多的季節,海水顏色會變淡。而且由於受到陸地的影響,河流入海時,會夾帶很多的泥水,會使近岸海水混濁不清而且透明度差。
海底給人們留下了很多的幻想,人們一直想探索海底,可是由於海底的壓力和其他因素,人們一直沒有機會。直到20世紀的50年代,地理學家們才能用先進的技術測繪出海底世界。在海底有座相當高聳的海洋“山脊”,它形成了一道水下“山脈”,穿過了世界上所有的海洋。海底的“山脊”也叫做斷裂穀,並且從裏麵不斷冒出岩漿。一條條的新生海底山脈在岩漿冷卻後在海底底部形成了,而這個過程叫做海底擴張,這些新生的海底山脈稱為海嶺。由於斷裂穀添了新岩石後,兩邊的岩石就漸漸遠離洋脊中央。因此,遠離“山脈”的岩石就越古老。在海嶺和新的海底平原形成後,岩漿還會從斷裂穀繼續噴出,它們起著“傳送帶”的作用,把一條條新海嶺從地殼岩層中推送出來,同時又把它們慢慢地從地殼岩層中推落下去,重新熔化到地幔中去,達到新生和消長的平衡。
這就是人們一直想知道的海底,海洋的廣闊,從蔚藍到碧綠,是許多動植物的生活之地。海底也是一個多彩的世界,在海洋中的綠藻,是大氣層氧氣的主要製造者之一,而且海洋裏的熱帶珊瑚是地球物種最豐富的係統。而且大洋錯綜複雜的食物網養育了種類繁多的海洋生物,它比陸地上的任何生態係統都要複雜得多,從生活在洋底火山口邊的吃硫磺的微生物、細菌,到各種深海魚類,它們放出的熒光能照亮很遠的地方,吸引了許多以它們為食的生物。甚至在有些地方還可能潛藏著有待發現的被稱之為“海怪”的動物新種。
海市蜃樓形成之因
海市蜃樓
平靜的海麵、大江江麵、湖麵、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶爾會在空中或“地下”出現高大樓台、城廓、樹木等幻景,稱海市蜃樓。我國山東蓬萊海麵上常出現這種幻景,古人歸因於蛟龍之屬的蜃,吐氣而成樓台城廓,因而得名。
我們來做個實驗:取一隻杯子,倒入大半杯水,放在太陽光下,再在杯中插入一根筷子。這是你看到水中的筷子和水麵上的筷子象折段一樣。這是光線折射造成的;光在同一密度的空氣中行進時,光的速度不變,始終以直線的方向前進;但當光傾斜地由空氣進入水的時候,水的密度變了,光的速度就會發生改變,並使前進的方向發生曲折。
發生在沙漠裏的“海市蜃樓”,就是太陽光遇到了不同密度的空氣而出現的折射現象。沙漠裏,白天沙石受太陽炙烤,沙層表麵的氣溫迅速升高。
由於空氣傳熱性能差,在無風時,沙漠上空的垂直氣溫差異非常顯著,下熱上冷,上層空氣密度高,下層空氣密度低。當太陽光從密度高的空氣層進入密度低的空氣層時,光的速度發生了改變,經過光的折射,便將遠處的綠洲呈現在人們眼前了。在海麵或江麵上,有時也會出現這種“海市蜃樓”的現象。
海市蜃樓的形成:海市蜃樓經常發生在沿海,在沙漠偶爾也可見到。人們可以看到房屋,人,山,森林等景物,並且可以運動,栩栩如生。有人認為是人間仙境。現在,人們把海市蜃樓說成是大氣折射的結果,把遠處的景物折射到近處來了。其實,這是現代科學解釋不了的一種自圓其說。
在三界之內,也有很多層物質空間。宗教中提到的九大層天,十八層地獄,如天人,鬼都是在不同空間。我們的人眼就看不到他們。
在我們的空間的人所能看到的光是在可見光範圍之內(400-700nm)。我們看到的物質是因為我們的眼睛可以接受其反射的可見光。在夜裏,物質發出的紅外線我們就接收不到。即使在可見光範圍之內,如果光過強或過弱,我們也不能看到。人眼是由我們這個空間的物質構成的,是由最大一層分子組成的最大一層粒子構成的,隻適合看到一定能量範圍的光。
如果是分子組成的稍微小於最大一層粒子的那層空間粒子的時候,人眼就看不到了,更不要說由分子組成的更小粒子的空間了。對人來講,這些物質反射的光是不可見光。但是,這個空間的生命卻能接收到這層空間物質反射的光,並能看到這層空間的物質,因為組成他們眼睛的分子顆粒和人眼分子顆粒不同。
海市蜃樓是另外空間的真實體現。在物質的運動下,反映到我們這個空間裏來了。一種海市蜃樓發生在海上。這裏空氣濕度大,在一定範圍之內的空間空氣濕度比較大,另外厚度比較大,這樣大麵積的水蒸汽在運動下陰差陽錯地就能形成一個巨大的透鏡係統。就象一個巨大的放大鏡和顯微鏡一樣,把微觀世界的另外空間的景象反映到我們的空間來了。人眼就能觀察到了。
另外,人們看到的海市蜃樓的景象有時是運動的,空間的物質就是運動的。在沙漠或其它地方,如果物質在運動下也能形成一個巨大的微觀觀測係統,人們就可以觀測到另外空間了,也就是人們所說的海市蜃樓。海市蜃樓也經常發生在雨後,這時的空氣濕度較大,也易形成透鏡係統。
當近地麵的氣溫劇烈變化,會引起大氣密度很大的差異,遠方的景物,在光線傳播時發生異常折射和全反射,從而造成蜃景。我國山東蓬萊縣,常可見到渤海的廟島群島幻景,素有“海市蜃樓”之稱。
海市蜃樓是近地麵層氣溫變化大,空氣密度隨高度強烈變化,光線在鉛直方向密度不同的氣層中,經過折射進入觀測者眼簾造成的結果。常分為上現、下現和側現海市蜃樓。其實,宇航員在太空旅行過程中看到被放大的地球景物,這種現象有時也被稱為海市蜃樓!
會吃人的奠柏
世界上能吃動物的植物約有五百多種,但絕大多數隻能吃些細小的昆蟲,聽說過凶猛動物會吃人,還不知道植物竟也能吃人,生長在印度尼西亞爪哇島上的奠柏,居然能“吃”人,聽起來真是不可思議,它可以說是世界上最凶猛的樹了。
這種長得很高有八九米,樹枝上長著很多長長的枝條,垂貼在地麵上。這些枝條有的就像快斷的電線,風一吹就左右搖晃,這時有人想去把那些枝條接上或者如果有人不小心碰到了它們,樹上所有的枝條就會像魔爪似地向同一個方向伸過來,一下了就把人給卷住,而且會越纏越緊,人根本就脫不了身,更別想離開它。
當地有人說他見過一個婦女被懲罰的過程。當地的一個婦女大概是犯了這個族的一些禁忌,當地的很多人追趕著她,把她逼到了這棵樹的旁邊,婦女逼不得以就爬上了一棵樹,她剛上去樹的枝條馬上伸向她,不一會兒就把她給完全纏住了,過了沒多久,樹的枝條才慢慢的打開,展現在眾人麵前的是一堆白骨,令人毛骨悚然。以後隻要有人觸犯了禁忌就會被逼上這棵樹,當地人稱它為奠柏或許正是因為這個原因。
為什麼這棵樹會“吃人”呢?原來被這種樹枝纏住之後,樹枝就會很快就會分泌出一種粘性非常強的膠汁,它能夠消化被捕獲的“食物”,不管是動物或人隻要粘著了這種液體,就會慢慢有被“消化”掉,成為樹的美餐。當奠柏的枝條吸完了養料,就又會展開飄動,再一次布下天羅地網,等待自己的下一次美餐。
為什麼這種樹要以人或動物作為自己的養料呢?有科學家研究過,原來在爪哇島上,奠柏生活的這一片土地的土壤相當的貧瘠,這種樹長期得不到充足的養料,它為了能夠生存,就隻好練出了這一種絕招。
不過這種樹的樹汁是一種很珍貴的藥材所以當地人並不願去傷害它,還有不少人以采取它的汁而發財。當地人掌握了它的“脾氣”,每次采集它的汁液的時候隻要先用魚去喂它,等它吃飽後懶得再動了,就趕快去采集它的樹汁。所以奠柏雖然凶猛,但終究鬥不過人,最後還得乖乖的被人們利用。
海豚的壯舉
海豚
海豚是我們人類的好朋友,它被人們稱為見義勇為的海上救生員。海豚有很多搭救人類的壯舉。
1966年,韓國有一艘漁船在太平洋海麵上捕魚時不幸沉沒,16名船員中有6名當即喪生。其餘的10名船員在水中遊了近10個小時,一個個累得筋疲力盡。就在他們求生無望之際,一群海豚匆匆趕來,圍在他們周圍,好像是來營救他們。這10名船員喜出望外,抓住海豚胸鰭就往海豚背上爬。這時海豚卻主動把身子往下沉,方便船員們爬上它的背,就這樣,海豚們馱著10名船員,一直遊了46海裏,然後猛地一使勁,把他們安全地甩到了誨岸上。
1972年9月,一位23歲的南非姑娘伊瓦諾所乘的船被海浪打翻在離海岸40公裏處的海麵上,她拚命往岸邊遊,這時有一頭鯊魚向她遊來,她甚至已經清楚地看見鯊魚猙獰的麵目了,不由得下意識地閉上了眼睛,呼吸都快停止了。可是否就在這個時候,有兩頭海豚出現在她身邊,先是把鯊魚趕跑了,而後又護送她到靠近港口的安全地帶。
1992年,在大西洋航行的一艘印尼貨輪上,有兩名海員不小心掉入海中。就在危急時刻一群海豚趕來並圍成一個圓圈,把落水的一人托出水麵,直到被救起為止。另一名船員正在水中掙紮,突然感覺腰間被撞了一下,原來也是一隻海豚。這隻海豚一直陪伴著他,直到船員安全遊到船邊。
20世紀初,瀕臨大西洋毛裏塔尼亞的地方有一個貧困的漁村艾爾瑪哈拉,這個漁村很窮連飯都吃不上,而大西洋上的海豚似乎知道人們在受饑饉煎熬之苦,常常從公海上把大量的魚群趕進港灣,來幫助漁民撒網捕魚。
可是有時候海豚的這種救人的舉動卻顯得很盲目,凡是在水中不積極運動的物體,幾乎都會引起海豚的注意和極大的熱忱,成為它們的“救援”對象。有人曾做過許多試驗,結果表明,海豚對於麵前漂過的任何物體,不論是死海龜、舊氣墊,還是救生圈、厚木板,都會做同樣的事情。1955年,在美國加利福尼亞海洋水族館裏,有一條海豚為搭救它的宿敵——一條長大約一米多長的年幼虎鯊,竟然連續8天把它托出水麵,結果導致這條小鯊魚因此而喪了命。
有人說海豚救人的壯舉,是來源於海豚對其子女的“照料天性”。作為這種本能的基礎,就是一種非條件性的泅出反射。就是每當海豚的頭部露出水麵時,就會自動地打開噴水孔,並完成呼吸動作。它喜歡推動海麵上的漂浮物體,也愛把自己剛出生不久的幼仔托出水麵,或者抬起生病或負傷的同伴。它的這種本能是在長時間自然選擇的過程中形成的,因為這對於保護同類、延續種族是十分必要的。而這種行為也是不問對象的,所以一旦海豚遇上溺水者,就會誤認為是一個漂浮的物體,也會產生同樣的推逐反應,本能地把其推到岸邊去,從而解救了人類。
也有人說在過去幾個世紀,海豚與人類的許多相似之處一直為人所談。海豚是一種高智商的動物,它的救人“壯舉”是一種自覺的行為。因為在大多數情況下,海豚都是將人推向岸邊,而沒有推向大海。當海豚可能感覺到人類處於危險中,就會馬上行動起來保護他們。海豚有時為了保護人類和自己的幼仔不惜與鯊魚“搏鬥”。
還有人說海豚天生好動,把所有被碰上的東西都成了它們的玩具。海豚為什麼會把人推向岸邊,而不是將人當作玩具那樣一直在水中戲弄呢?這可能與海豚的習性有關,海豚喜歡在深水和淺水中來回巡遊。如果人在深水區落水,正好碰上一群向淺水區遊擊的海豚時它們就會順水推舟把人半推半玩弄地帶到淺水區,或把落水者推到岸邊。如果遇到鯊魚前來,而此時有一群海豚正好在嬉戲落水者,那麼海豚就會認為鯊魚是來搶奪它們的“玩具”而與之格鬥。鯊魚一般是單獨行動,而海豚則是成群結隊的,結果自然是鯊魚被趕跑了。
這些也都隻是幾種不同的推論,對於海豚為什麼救助人類,甚至在鯊魚麵前,不顧生命瘋狂的擊殺,而且最令人無法理解的是,就算人們殺死一條海豚的時候,其它在場的海豚也隻是一旁靜觀,絕不會以牙還牙傷害人類。它是可以易如反掌攻擊人類,但卻從來沒有海豚傷人的報導。對於協作精神很強的海豚會有這樣的表現,實在令動物學家及人類深感困惑。
植物生長方向之謎
植物生長方向
很少有人去思考,植物的枝幹為什麼往上長,根卻往地下紮。我們知道,人很容易分辨方位,因為人有一套非常複雜的感覺係統,那麼,植物怎麼分清方向呢?植物也有感覺器官嗎?目前,科學家希望借助空間科學,揭示植物的生長奧秘。達爾文也沒有找到答案
當花盆中的植物長到一定的高度後,把花盆傾斜,但植株仍會朝上生長。這一現象引起科學家的興趣。
科學家們首先想到的是重力,他們從物理學角度認為,地球的引力一定是影響植物生長方向的重要因素。當時,進化論的鼻祖達爾文曾觀察到,植物的芽和根在改變生長方向時,各部分細胞的生長速度不同,但這一切又是由誰來決定的呢?達爾文無法做出更進一步的解釋。
1926年,美國植物生理學家弗裏茨·溫特做了一個實驗,他使植物的胚芽鞘一麵受光,另一麵對著無光的黑暗處。結果胚芽鞘的生長發生了有趣的變化,漸漸朝著有光的方向彎曲。後來,溫特從胚芽鞘中分離出一種植物生長素,它具有促使植物生長的功能。當胚芽鞘受到光照時,生長素就聚集到遮蔭的一側,而生長素的積累使遮蔭部分生長加快,受光部分則由於缺少生長素而生長較慢,導致植物生長彎曲。於是溫特認為,植物莖或葉片的彎曲是由於生長素在組織內的不對稱分布造成的。
許多植物的生長都有向光性,但在北半球許多森林中的樹木,其主幹都是筆直朝上生長的,而太陽從來沒有在它們的正上方光顧過,況且有些樹木還是從一些被埋在見不到陽光的土壤裏萌發出來的。
溫特發現植物生長素的秘密後,很多科學家又發現植物根總是朝著地心引力的方向生長。
植物根總是朝著地心引力的方向生長,通過植物生長素在根細胞裏不同的分布來實現,於是這些科學家提出,也許有一種被稱為“平衡麵”的重力感應物流向根細胞的底部,從而影響生長調節劑在細胞中的分布。可是這種“平衡麵”究竟屬於何物?又是如何起作用的呢?科學家們一時無法知曉。
科學家認為,重力在植物的方向感知方麵充當了某種重要角色,並且影響著植物的諸多表現行為,但植物究竟怎樣“感覺”到重力的牽引,並以何種方式回應重力的牽引作用尚不清楚。重力的牽引是如何導致植物在生長過程中的生化反應變化,又成為科學家感興趣的研究內容。無機鈣不可忽視的作用
近年來,美國俄亥俄州立大學的植物學家邁克爾·埃文斯以及同事提出了新的理論:無機鈣對於植物的生長方向起著舉足輕重的作用。他們在研究中發現,植物的彎曲生長過程中,無論是根冠下側部位還是芽的上側部位,都存在著高含量的無機鈣。
那麼,無機鈣又是如何使植物辨別方向的呢?埃文斯解釋說,因為根冠有著極為豐富的含澱粉體的細胞,在重力的作用下,澱粉體就會把內部的鈣送到根冠下側。這時,如果用特殊的實驗手段去阻止鈣的移動,植物就不會按正常的方式去生長。同樣,植物的芽雖然沒有冠部,但也含有豐富的澱粉體,澱粉體也能將其內部的無機鈣送到上側的細胞中,這說明,無機鈣對植物生長方向起著不可忽視的重要作用。