螞蟻王國中的“公路”之謎
蝴蝶為什麼要遷飛?
譬如螞蟻,不但能自製空調,還會鋪橋架路。
在南美洲亞馬遜河的熱帶雨林中,狂風暴雨常常會驟然而降。在雨林中,螞蟻和白蟻主要在大樹上活動,亞馬遜雨林中的蟻類與眾不同,它們會在自己活動的大樹皮上啃咬出一條條凹槽,就像工兵在地上挖出的壕溝,並在這樣的“壕溝”裏行走,從來不曾逾越。
在一次狂風暴雨中,美國博物學家赫爾墨觀察到,所有正在行進中的螞蟻、白蟻都靜靜伏在凹槽底部一動不動。如此一來,無論風吹雨打,都不會被衝跑衝走。後來,他又發現,在地麵上,螞蟻和白蟻也會用小石子、砂粒修築成類似的凹槽“公路”,為了避免被雨水衝毀,它們還在這樣的“公路”上加蓋樹皮,樹葉。
蟻類的“公路”縱橫交錯,路麵異常狹窄,在這樣狹窄的“公路”上列隊而行,會不會出現人類城市公路中的交通擁擠和阻塞呢?它們又該如何解決?仔細考察了雨林中錯綜複雜的蟻類“公路”係統後,赫爾墨驚奇地發現,凡是十字路口或三叉路口,蟻類“公路”都並非直接交叉,而是在交叉處築成一個圓環形,分支的“公路”都從這個圓環的不同位置延伸出來。這樣,當幾支蟻類隊伍交叉通過時,誰也不會礙誰的路,交通阻塞自然也就不複存在了。令人不解的是,蟻類設計的交叉路口,也正是人類設計現代公路的交叉路口的方法,但卻要比人類早好幾千萬年。
弱小的蟻類如何能想出如此妙不可言的交通疏導方法?難道有仙人暗中相助?看來大自然的奧秘還有待我們人類去努力探索和研究。
蝴蝶為什麼要遷飛?
蝴蝶漂洋過海時總是成群結隊、浩浩蕩蕩。它們為何要興師動眾地進行如此龐大的遷移工程呢?
有昆蟲學家認為,昆蟲遷飛是為了逃避不良的環境條件,此乃物種生存的一種本能行為。它與遺傳和環境條件有關。與此同時,他們提出兩種假說:
第一種認為:遷飛就是昆蟲對當時不良環境條件的直接反應,如食物缺乏、天氣幹旱、繁殖過盛等等。如大菜粉蝶,如果它寄生的植物不能為它提供美味可口的食物來源,它就會遷飛,去尋找適合自己的。相反,如果它寄生的植物已能滿足它的需要,它就不用遷飛了。
第二種認為:某些環境條件的變化,會影響到昆蟲的個體發育,致使昆蟲發育成為一種遷飛型的成蟲。它們往往在形態、生理狀況和行為方麵與居留型成蟲有明顯的不同。光照周期、溫度、種群密度、食物條件的不同,都可能使成蟲在生理和飛行能力上產生明顯的分化。
但以上兩種假說,並不能解釋眾多種蝴蝶迂飛的現象。如美洲的大斑蝶,每當冬天來臨之前,它們就紛紛結群,從寒冷的加拿大出發,飛到墨西哥的馬德雷山區過冬。來年春天,它們又成群結隊地飛回北方。每當蝴蝶遷飛時,蝶群如行雲一般,遮天蔽日。有人曾測算過遷飛的蝴蝶數量,約有300多億隻。且個個目標明確,直飛目的地,從不開小差。它們每年定期在固定的兩地之間遷飛,不會錯走他鄉。科學家目前仍覺不可思議。
弱不禁風的小小蝴蝶,為什麼有飛越崇山峻嶺、漂洋過海的巨大能量?這股能量是從哪裏來的昵?從動力學角度來看,蝴蝶是飛不了那麼遠的。
蘇聯科學家米哈伊洛夫娜和斯維塞尼戈夫認為,蝴蝶遷飛時使用了先進而節能的“噴氣發動機原理”。某種粉蝶在飛行中有1/3的時間翅膀是貼台在一起的,它們巧妙地利用自己翅膀的張合,使前麵一對翅膀形成一個空氣收集器,後麵一對翅膀形成一個漏鬥狀的噴氣通道。在每次扇動翅膀時,噴氣通道的大小、進氣出氣口的形狀及長度,還有收縮程度都有序地變化著。兩翅問的空氣由於翅膀連續不斷地扇動而被從前向後擠壓出去,形成一股噴氣氣流。一部分噴氣氣流的能量用來維持飛行的高度,另一部分所產生的水平推力則可用來加速。蝴蝶就是用這種“噴氣發動機原理”來漂洋過海的。但它們又是如何操縱這個“噴氣通道”的呢?
希臘毒蛇“朝聖”之謎
世界上虔誠的教徒千千萬,有誰聽過毒蛇也朝聖,且堅定執著之心絲毫不遜於人類呢?
傳說在很久以前,希臘有一個美麗的小島,人們安居樂業,過著自由自在的生活。突然有一天禍從天降,一幫強盜突然襲擊了這個島,並不懷好意地將年輕漂亮的修女關押起來。聖母顯然明白這幫強盜的歹意,為使純貞的修女們免遭強暴,於是就把她們都變成了毒蛇。眼看著美女變成了毒蛇,強盜嚇得落荒而逃,可是毒蛇卻再也不能變回到美貌的女子了。為了報答聖母的恩德,它們每年在希臘人紀念上帝和聖母的日子裏,都會不約而同地到這個小島朝聖。它們從居住地爬出來,一直爬到這個小島上的兩座教堂,最後停靠在教堂的聖像下麵。像是受誰指揮似的,在這裏盤結10多天後,才漸漸離去。這種毒蛇帶有劇毒,被它咬了,毒性會擴散全身致死,但它們卻似乎頗通人性,世代與小島居民和平共處,從不傷害這裏的居民。島上的居民也敢觸摸它們,或將它們纏繞於身上,據說這樣可以驅邪治病,保佑歲歲平安。
自始至終讓人百思不得其解的是毒蛇朝聖的日子,為什麼都選在希臘的重要節日,而它們又是怎麼知道紀念上帝和聖母的日子的呢?難道教堂會在這幾日發出吸引它們的特殊氣味引誘它們前來?更奇怪的是來朝聖的毒蛇頭上,都有一個跟十字架極為相似的標記,難道它們會發出同類能識別的聲音,讓同類成群結伴都來此朝聖?這種朝聖現象據說已持續了100多年,毒蛇也會言傳身教,教育自己的後代繼續去朝聖嗎?
對這一奇怪的現象,人們議論紛紛。或許,這就是神的旨意;也或許這就是此種毒蛇的一種生理本能的表現……我們期待著動物學家們給我們一個令人信服的解釋。
青蛙大戰之謎
戰爭與和平是人類社會永恒的話題,戰爭與和平也是動物世界不變的定律。
1970年11月7日,馬來西亞森吉西普的一處大泥潭裏,成千上萬隻青蛙互相撕咬,聲震四方。事後池水中蝌蚪、蛙卵和死蛙遺屍遍地都是。
1977年,在中國廣州市郊也發生過群蛙大戰。春夏久旱,直至9月初才下了一場大雨。
雨後的第二天,在近郊公路旁的一個水坑裏,數百隻青蛙叫聲大作,有的在水麵追趕,有的用前肢打架,也有的十幾隻抱成一團,相互鏖戰。
美國史密遜博物院為揭示青蛙大戰等自然奇景的秘密,於1956年專門成立了“短暫現象研究中心”。這個研究中心雖然隻有6名職員,但是分布在185個國家、島嶼和地區的2800多名科學家卻都是該中心的通訊員,至今已經報告了1000多宗類似事件。
動物學家調查研究後認為:青蛙的戰爭是蛙類“群婚”及繁衍後代的一種特殊現象。
一般來說,在中國南方1—10月,在北方4—8月,是青蛙的生殖季節,這期間,尤其是某個雨後清晨,常會看到成群青蛙聚集在池塘、水田裏,雄蛙的外鳴囊像小布袋一樣不斷地擴大和縮小,這是青蛙在爭鳴求偶。這個時候,雄蛙尤顯活躍,常遊於水麵,有時還摟抱其他雄蛙,向對方挑戰。當雄蛙抱上雌蛙後便不再嗚叫,它的前肢緊緊地摟住雌蛙的胸側,雌蛙即背著雄蛙鑽入水中,開始交配。
蛙類爭鳴求偶的現象在風調雨順的年頭比較分散,但若是遇上久旱無雨的年頭,蛙類本著尋覓水源的習性,會從各方彙聚到有水的池塘或水田裏,可能就會出現成千上萬隻青蛙大彙聚的奇異景象。有時青蛙還會在“群婚”中死得不明不白,這極有可能是它們的叫聲引來了若幹蟾蜍,而蟾蜍皮膚會分泌一種毒素,使青蛙中毒而死。
眾多青蛙,你爭我奪,殊死搏鬥,難道僅僅隻是為了追求心愛的配偶嗎?愛情的力量是否太偉大了?目前,科學家們仍在對此大戰進行深入探查,希望不久以後就能真相大白。
生命是從火中誕生的嗎?
地球上的生命是如何起源的,科學家們對這個問題一直探究不止。很多人都達成了一種共識,那就是地球上的生命起源於水,最早誕生於海中。可是最近一段時間以來,西方有些科學家又提出了一種新的看法,他們認為40多億年前最早在地球上出現的第一批生命(即原始生命)起源於火,也就是說“生命是從火裏誕生的”,這種新看法得到了全球科學界的關注。
1981年8月3日,美國《新聞周刊》發表文章報道:1980年美國的聖海倫斯火山噴發,當時火山釋放出來的高溫和噴發出來的有毒的化學物質,使附近蘇必利湖中幾乎所有的生物遭到了滅頂之災。但是,最近有一個令人吃驚的消息傳來:美國俄勒岡卅大學的科學家們在該湖中發現了一些微生物,這些微生物非常類似上文提到的40多億年前在地球上最早出現的第一批生命——原始微生物。這所大學著名的微生物學者約翰貝洛斯說:
“火山噴發時釋放出極大的熱量,它能夠把一些最基本的原始氣體變成蛋白質和其他大分子。”一一這是地球上最早產生生命的第一步。
聖海倫斯火山爆發把硫和一些金屬傾撒在蘇必利湖中,這樣就有大量的金屬和硫磺淤積在湖中,高溫還把火山口裏的表麵覆蓋著硫磺的岩石加熱到華氏194度——這個溫度正好是一些奇怪的細菌能夠生存繁衍的適當條件。這些生存在湖中的奇怪的微生物“皮膚”有很多孔,它們就利用這些孔吸收諸如鐵、錳、氨、硫、碳等養料。這些細菌是厭氧型微生物,它們根本不靠氧氣生存。而且根據一些科學家的推測,最早在地球上出現的第一批生命——微生物就是厭氧菌,它們生存不靠氧氣。
最近,還有一些科學家在位於南美洲西北部厄瓜多爾共和國的加拉帕戈斯群島火山爆發後冒出的一個深達2.5公裏的地下熱水坑中,第一次發現了一種非常奇特的細菌一一微生物,它們以吞食化學物質為生。這種吞食化學物質的細菌通過純化學綜合過程把氫硫化物的化學能轉變為一種新陳代謝的能源。
它們能在極其惡劣的條件下迅速地傳宗接代,且繁殖率極高。一些科學家推測,這些細菌可能就是最早在地球上出現的第一批原始細菌,它們是地球上所有生命的祖先。
以上新發現的奇怪細菌可以證明,因為在火山噴發時有大量的硫酸及硫化物,所以即使在高溫熱液中,生命仍然可以存在和繁殖。美國邁阿密大學的番迪尼佛克斯模擬上述的環境和條件做了類似的試驗。試驗中他發現,氨基酸——蛋白質的構成原料,在幾分鍾內就可以聚合成類似蛋白的分子,而且它會在不到24小時的時間中成為類似細菌的生物體。通過以上材料我們可以推測,在40多億年前,也就是在地球誕生後不久,火山噴發的熱液可能曾是原始生命產生的最早的環境,是地球上第一批生命的發源地。可以預料,科學家們通過研究這些新發現的奇怪細菌,在不久之後就可以非常清楚地了解地球上的原始生命究竟是如何起源的,從而給關注此事的人們以肯定的答複,解開人們心中沉睡很久的謎。
在人體中,肺這個器官是非常忙碌的。從早到晚,它都不能有片刻的休息,即使是在你睡夢之中。它總是不停地呼人新鮮空氣,並有選擇地把空氣中的氧氣留下來;與此同時,它還需要把身體產生的廢氣(二氧化碳)呼出去。人的身體每時每刻都離不開氧氣,更容不得廢氣存留體內。如若不然,身體裏的所有化學變化,非亂套不可。
每一個正常人的肺部都這樣一天到晚地工作,可是人類呼吸的真正起因是什麼呢?當人還在母體中孕育的時候,肺是癟的,裏邊沒有一點空氣。而且肺裏還灌滿了水,這些水就是醫生們所說的“肺液。這樣,等到人出生後就有很多問題接踵而至。第一點是,必須先人類呼吸的真正起因是什麼?
把肺液全部弄走,否則,空氣就無法正常進入。第二點是,要讓癟癟的肺張開,這就需要嬰兒自己能吸氣才行。可是嬰兒又是如何才能知道自己出生了,應該吸氣了?這第一次呼吸到底是怎麼發生的?
醫學家們實驗得知,胎兒肺裏的水不是個小數目,少的有60—70毫升,多的有100—200毫升。可是嬰兒一出生,隻要一吸氣,這些水又幾乎全都不見了,它們究竟哪裏去了呢?這是醫學家一直探究的課題。
醫學家們經過研究證明,小嬰兒第一次吸氣時都很用力,吸力大,進肺裏的空氣就多,接下來他們再用力呼氣,從而把肺內小泡泡裏的水往上趕,肺的淋巴管馬上把水吸走。就這樣經過幾次呼吸,肺裏的水基本上就被排除得幹幹淨淨了。
可是還有一個問題非常有意思:嬰兒的肺為什麼會一出生就開始呼吸呢?