动物献给人类的忠诚
数千年来，人类一直在驯服蜜蜂、马、大象，让它们为人服务……无论是圣伯尔拿狗，还是导盲犬，狗始终被认为是为人类服务的动物们的代表。今天，人类更是通过种种技术与动物相结合，以便更好地为自己服务。
它们是美国国防部高级研究计划局的宠儿，该机构为美国军队的各项研究提供资金，为高技术排雷计划和其他“生物控制系统”（利用那些能够用来充当武器的动物的能力）提供数百万美元。有一类苍蝇酷爱TNT（三硝基甲苯），能够发现这类物质并会不顾一切地向其冲去。在背部安上一个可确定它们地理位置的电子芯片，这些贪吃的苍蝇就会引导扫雷人员直奔目标。蒙大拿的一些研究人员也对蜂群进行了试验，让它们找出混杂在花丛的炸药。管理这些试验的艾伦·鲁道夫博士解释说，“看来，蜜蜂对各种气味至少也和狗类同样敏感，甚至更敏感”。
早在老鼠之前，蟑螂在1997年就承担起人类的遥控任务。法国全国科学研究中心马赛神经生物学实验室的尼古拉·弗兰切斯基尼表示，“蟑螂属于昆虫。老鼠则属于脊椎哺乳动物家族。这让我们越过了一个很了不起的阶段”。那个时候，人们已考虑到利用仿生学昆虫来救助地震的受害者。洛桑工科综合学校的拉斐尔·霍尔策前往日本研究这一计划。研究人员将蟑螂的触角和翅膀切断，用4个电极来代替，将其与一个装有微处理器并带有微型摄像机的“背包”相连。然后，他们靠脉冲刺激蟑螂的神经系统。当时研发的这种遥控还不够准确，从没有用于在瓦砾中寻找受害者。弗兰切斯基尼承认，“在我离开日本后，这项计划被放弃了”。
在南极洲的麦克默多站，8名研究人员深入到两种人们不太熟悉的海洋深水鱼类的生活中。在南极的3个夏季里，他们给15头海豹安上带有记录仪的红外线摄像机，以观察它们的猎物南极洲银鱼和齿鱼被冰围困时的行为。得克萨斯大学的李·福曼和加利福尼亚大学的特里·威廉斯发现，银鱼群夏天大多聚集在160米水深处，冬天在400米水深处。研究小组还注意到，银鱼往往根据周围的光亮从深水区移向中部水区。不过也发现，鱼的位置并不只靠光亮决定，也是根据出现的鱼群或温度决定的。这种技术简单且有效，它可用于研究其他深海动物。
和海豹一样，许多海洋动物都被人类培养从事研究工作。海象、海龟、企鹅、海鸟能够定期搜集海洋学资料，如海水的温度、含盐量等。信天翁凭借移植在爪子上的传感器，能够记录海水表面的温度，而海洋动物则可发现海水深处到底发生了什么事情。尽管它们的背上有人类设置的传感器设备，但它们的日常生活却丝毫不受影响。自然历史博物馆的让一伯努瓦·沙拉森明确表示，“目的在于尽可能不打扰它们。主要的问题在于想办法让仪器微型化。动物的体积越大，这样做起来就越容易”。
俄罗斯警方利用豺的嗅觉抓捕小偷和毒品贩子。由于豺是一种野性十足、难以驯化且怕冷的动物，俄罗斯人喜欢用北极犬与其**。1975年，首批来自巴库的豺抵达莫斯科。第一代豺狗所展示的成绩很一般，如它们的嗅觉确实十分灵敏，但却无法接受训练。于是，为了取得良好的成效，又出现了第二代豺狗。它们也同样受到训练，目的是将可疑的气味与犯罪现场的气味进行比较。1995年，莫斯科警方负责该计划的克利姆·苏利莫夫着手试验让狗与美国丛林狼**。今天，俄罗斯有25只豺狗在莫斯科的谢列梅捷沃机场巡逻，还有10只豺狗在莫斯科犯罪鉴定中心工作。这些身材比德国牧羊犬还小的豺狗穿行在各个隐蔽处、走廊和空间狭小的地方……
几十年来已被拉人军营的海豚是难得的扫雷员、战士、神风突击队员。这种海洋哺乳动物的聪明才智促使美国海军对它们加以培训，于是，它们被训练得能耐寒，能寻找自第二次世界大战以来遗留在挪威海岸附近的水雷、榴弹或鱼雷。海豚利用自己天生的声波定位仪能够发现这些炸弹，并在上面安置导航浮标，以便让扫雷人员结束工作。在冷战最为激烈的时期，俄罗斯人在黑海训练海豚，目的在于袭击敌方潜水员。
酷爱可卡因的老鼠历来属于警方的助手。美国巴尔的摩大学信息论专家詹姆斯·奥托正在研究对老鼠的训练实行自动化。研究人员教会老鼠，当它们在实验室嗅到可卡因时，就用两只后爪子着地站起来。移动传感器可确定出老鼠的位置，并向电脑发出信息。经过3周的训练，老鼠参与发现了一种小甜饼中含有可卡因，并在90％的情况下都站立了起来。比狗还有优势的老鼠完全探索出一个全新的领域。
同样的研究还可以利用动物身体的某一部位。美国研究人员曾将还活着的七鳃鳗的头移植到一个备有光传感器的机器人的电路上。他们将机器人与可使七鳃鳗在水中保持垂直位置的大脑部分连接起来。大脑引导机器人朝着有光亮的方向行进，就好像这是它自己的身体。这种尝试的困难在于保持大脑始终具有生命力。
德国慕尼黑的马克斯·普朗克研究所的两名生物学家也推出一套完整的电子神经线路，将微型电子芯片与蜗牛的两个神经元连在一起。混合网络是一个真正的闭路。从芯片发出并传给第一个神经元的电子信号被传给了第二个神经元，后者又将信号传回到能够记录下全过程的芯片。
大象学画卖艺为哪般?谋生
泰国南邦自然公园。在缅栀子的树阴下，6头大象正等着上绘画课。它们面前有夹着白纸的三角架。脚下是一些丙烯颜料小罐和竹画笔。6名教师来了。身穿蓝色服装的赶象人将笔递给那些学画的徒弟。他们一边大声说一些鼓励的话，一边指导大象用灵活的鼻子作画。灵感大发的大象让自己的想像力自由发挥。有的画出了彩色条幅，也有的画得像阿拉伯装饰图案。一个半小时后，绘画课结束。30来幅“抽象”画在太阳下晾干。那些疲惫了的艺术家们则在啃甘蔗和水果以恢复体力，然后才会高兴得大声喊叫。
并非仅有南邦的大象会用画笔。泰国还有另外三所这样的学校。印尼的巴厘岛也有一所。最新的一所正在建，是在印度的凯拉拉。这些动物艺术中心的成立是两名俄罗斯人科马尔和梅拉米德的主意。这两位艺术家自20世纪70年代中期以来定居美国，一直致力于反潮流艺术。过去，他们已经因创立的苏刺艺术而出名，苏刺艺术改变了大众艺术的方向。
他们从1978年起开始与动物合作。先是教一只迷路的狗画画。这只狗最终用爪子蘸墨水，然后在白纸上涂，最后显示出的画面就像骨头。1995年，他们看中了一头非洲象。在3天的时间里，他们用手抚摸大象勒妮的鼻子。他们回忆说：“当我们对它说话时，它都能明白。它用画笔完全出自本能”。
这种尝试很快又继续下去了。他们对动物的生活很关注，从报纸上看到了一篇有关泰国大象的警世文章。根据传统，泰国大象过去一直负责运输木材。随着砍伐森林愈演愈烈，政府停止了一切活动。到了20世纪80年代底，数以千计的大象和它们的主人处于失业状态。为了继续生存，它们在游客面前进行滑稽表演或在城里闲逛。它们的生活条件日趋恶化。为了保护这些危难中的大象，科马尔和梅拉米德1998年在南邦创建了第一家艺术协会，很快又在大城、素林和普吉建立了同样的协会。他们这样做的目的在于，让大象作画，并用卖画的钱来救助处于困境中的大象。为了说服泰国当局相信计划的可行性，他们说：“一头名叫鲁比的阿里索纳大象所作的画卖了10万美元”。随着时间的推移以及他们的固执，证明他们是有道理的。在4年的时间里，整整一代艺术家浮出水面。人们从中选出20来个被认为是天才的大象。它们都有自己的风格。人们从5岁的大象朱塔纳姆的画面上能够看到泰国北部的山脉。4岁汶阳的画充满了诗意。博克巴克的画则具有一种流畅、高雅的风格。
科马尔和梅拉米德希望在东南亚组建一个大象艺术学校网络，这样，每天可能会有上百幅作品出现。他们说：“我们希望让大象艺术现身国际市场”。这种梦想在逐步地变成现实。1999年，朱塔纳姆、披萨马尔和南触成为第一批在威尼斯展览作品的大象。2000年3月，它们的画首次在纽约的克里斯蒂拍卖行被拍卖。社会各界名流看到了50来幅大象的作品。所取得的成功是巨大的，它们也因此得到了7．5万美元可观收入。大象加内什的一幅以灰色和蓝色为主调的画最受青睐。为了购得这幅作品，有人花了2200美元。此人正是斯图尔特·皮瓦尔，一个唯美主义者，他是从来不会弄错的。
豚鼠曾经体大如牛
考古学家发现，800万年前生活在南美洲的一种体大如牛的巨型豚鼠是已发现的最大的啮齿目动物。
这种巨型豚鼠的体重是现代豚鼠的700倍，是以前发现的最大豚鼠的两倍多。它的体型是当今最大的豚鼠——水豚的10倍多。
对在委内瑞拉乌鲁马科挖掘出来的巨型豚鼠化石的分析表明，它体重大约700公斤，身长3米，肩部高度1．3米。
如果靠后腿直立——其许多现代近亲惯用的一种姿势，它的身高甚至超过篮球运动员。现代豚鼠体重最多只有1公斤，身长20厘米。
考古小组负责人、德国蒂宾根大学的马塞洛·桑切斯一比利亚格拉说，这种巨型豚鼠体型跟现代啮齿目动物接近，只是特别巨大而已。跟它最接近的现代近亲是绒鼠和兔鼠。
马塞洛说：“我们所发现的基本上是一种啮齿目动物——现代豚鼠的一个近亲。它是一只奇特的豚鼠，只是体型特别巨大，有一条直立时用来平衡身体的长尾巴和不断生长的牙齿。像水豚一样，它是一种半水栖动物，很可能沿着河床觅食。”
巨型豚鼠是以粗糙的水草为生的食草动物。它生活在800万年前，发现巨型豚鼠化石的这个委内瑞拉沙漠地区当时还是一个繁茂的赤道河床地区，生长着大量龟类、鳄鱼和鲶鱼。它像普通豚鼠一样长着长而锋利的牙齿，可以咬断粗糙而茂盛的水草。它的眼睛长得比其现代远亲更靠头顶，这说明它在水里呆的时间更长。
巨型豚鼠可以获得足够的食物来满足身体的需要，因为大型食草动物能更有效地从草中摄取能量。然而，科学家们认为，它很容易受到食肉动物的攻击，因为其巨大有力的后腿和小小的前肢不协调，不可能跑得很快。而且它也不能像老鼠那样靠打洞逃避攻击。
英国利兹大学生物系教授麦克尼尔·亚历山大认为，这些缺陷最终导致巨型豚鼠的灭绝。他说：“如果你在雾天从远处看它，它很像一头牛而不像豚鼠。问题是：为什么其他豚鼠没有长得这么大?为什么这种豚鼠没有生存下来?”最成功的食草动物是体型比较小的豚鼠和体型比较大的羚羊。这两种动物所面临的问题之一是逃避食肉动物的攻击。
人鼠语音交流机理竟相似
对幼鼠吃奶时发出的声音的研究结果显示，人类和老鼠用语音交流的基本机理相同。人鼠共通的语音交流机理是由数百万年前的一个共同祖先发育而来的。这一证据来自德国乌尔姆大学和康斯坦茨大学的研究结果。
冈特·埃雷特和扎比内·里克教授描述了他们如何录下真老鼠和模拟老鼠的叫声，然后播放给母鼠听，看它对哪种叫声有反应。
母鼠对低频声音反应最强烈，而在人类语音中，低频语音成分对我们理解元音最重要。幼鼠叫声的声学结构与人类声音的结构非常相似。
埃雷特说：“我们发现理解元音的规则适用于母鼠理解幼鼠的叫声。唯一的不同是，老鼠叫声的频率比人类上移了大约4个八度。”他说，家鼠只能发出7种叫声，但却能听懂很多声音。
狼蛛日久也生情
对于雄狼蛛来说，如果在传情达意时找错了对象，结果将是致命的：雌狼蛛经常会吃掉那些自己不想与之**的雄狼蛛。这种蜘蛛中的雌性会在早期社会接触的基础上垂青特定的雄性，这一特性在无脊椎动物中几乎是没有的。
狼蛛是蜘蛛中比较特殊的一类，因为其雄性会呈现不同的外形，或者说表现型。有些前腿上有装饰性的毛刺，而且它们的外骨骼会呈现不同的颜色。康奈尔大学的艾琳·赫伯茨在实验室中将81只尚未发育成熟的雌狼蛛和一些发育成熟的雄狼蛛放在一起。等这些雌狼蛛发育成熟要寻找配偶的时候，赫伯茨又让它们接触另一批雄蛛。她发现，雌蛛大多数会选择有着熟悉表现型的配偶。此外，那些此前曾接触过多种类型雄性的雌蛛往往会吞掉它们完全不熟悉的求爱者。
赫伯茨解释说：“社会经历影响着择偶。这说明，无脊椎动物也有社会识别能力，而且这种识别在蜕皮过程中也能继续维持和保留。这对它们成年后的行为，甚至特性的进化都会产生影响。”
蜘蛛：这个杀手有点冷
夏季到来的时候，很多住房受到被我们笼统称为昆虫的小虫子的入侵，其实它们并非都是昆虫。蜘蛛虽然和昆虫一样，属于节肢动物，但它组成单独的一个纲——蜘蛛纲。蜘蛛纲里有3万个种类，最大的蜘蛛在亚马孙森林里，被称为捕鸟蜘蛛，体长达26厘米；最小的是我们皮肤上的螨虫。
蜘蛛大小不一，但都有共同的特点。它们的体形都分成截然不同的两部分：头胸部（前体）和腹部（后体）。它们都长有步足4对，而且都用一种类似鳃的器官来呼吸，都捕食虫类。在蜘蛛纲中有蝎子、塔兰托毒蛛和黑寡妇蜘蛛。
经过几亿年的演变，蜘蛛拥有了非常厉害的武器，这些武器使蜘蛛成为动物世界里非常厉害的捕掠者。它们身上的毛是可以感受到气流和声音的传感器，一只闭着眼睛的蜘蛛可以觉察到一只苍蝇在飞行。蛇有着很坏的名声，其实只有少数蛇是毒蛇。蜘蛛可不同，只有少数蜘蛛没有毒。
蜘蛛的捕食本领很高，它能根据环境和对象决定捕食战略。不会吐丝织网的跳蛛在很大程度上依靠它的视力，因此它有8只眼睛，其中一些眼睛只能看到捕食对象的运动，有些眼睛只能看到形状。人们现在还不知道它们的眼睛能否辨别颜色。但它的副眼视网膜是可以移动的，它用副眼作水平扫视，一旦发现猎物在运动，其他眼睛就聚焦在猎物身上以便确定需要跳跃扑食的距离。
蜘蛛的另外一个本领就是能够制造出自然界里最结实的丝，它的用途主要就是编网。蜘蛛网有复杂的几何图形和牢固的结构，用以捕获猎物，还可以包裹它产的卵。它还能在网上做惊险的杂技动作，例如倒悬在网上，以垂直或水平方向从一端走向另一端。其动作之轻巧如履平地，令人猿泰山也感到羡慕。
蜘蛛通过一种特殊的腺组织吐丝，这种腺组织由肌肉控制，肌肉还可调节丝的粗细。蜘蛛身体上还有刷子和梳子，它用这种工具来按照自己的愿望梳理丝线。有的蜘蛛网上有几种丝：粗丝用于传感，黏性很强的丝用于捕捉猎物，有的网上分布着一滴滴的黏液。
同其他食肉动物一样，蜘蛛拥有进攻的武器，有时几件武器同时使用。最厉害的武器是毒针，毒针注射出来的是毒性极强的神经毒液和酶的混合**。神经毒液用于麻醉猎物，酶则用于消化猎物。蜘蛛的嘴很小，但喉咙口有一个过滤器，可以用来吸食。如果我们发现一只完整的死苍蝇，但却是一只空壳，那就是蜘蛛用酶溶解了苍蝇体内的肉并将肉全部吸食。
经过不同环境和几亿年的演变，蜘蛛的社群结构变得多样化了。最大的蜘蛛群体的成员有上千个之多，最小的就是黑寡妇蜘蛛，它们离群索居，孤立独行。而且，黑寡妇蜘蛛中的雌性在受精之后，就将雄性吃掉。
蜘蛛和我们人类有着惊人的相似之处。人在安非他明的作用下，写的字迹很清晰，但很小。蜘蛛在安非他明的作用下，织的网有着完美的几何图形，但网很小。
蜥蜴的小家庭情结
一种澳大利亚蜥蜴是目前所知第一种生活在稳定的核心家庭里的爬行动物。这种蜥蜴的家庭由2只大蜥蜴及其子女组成。
有些哺乳动物、鸟类甚至少数鱼类的家庭结构也与此类似。但爬行动物也有核心家庭的发现显示，这种结构可能是整个动物界理想的家庭结构。
悉尼大学的戴维·康纳和里克·夏因在新南威尔士的蓝山山脉研究了200多种黑岩蜥蜴。用其尾端的DNA分析显示，83％左右的蜥蜴社会群体由包括一对配偶在内的一个以上的成年个体组成。此外，这项长达3年的研究发现，蜥蜴家庭中65%的小蜥蜴与双亲中的至少一方生活在一起，而这些小蜥蜴中又有2／3的家庭是父母双全的。
由于蜥蜴父母并不照顾它们的子女，这些蜥蜴为什么选择核心家庭还不清楚。康纳说：“我们推测可能是为了保护它们不被吃掉。黑岩蜥蜴会攻击和自己没有关系的小蜥蜴。”澳大利亚博物馆的爬虫学者艾伦·格里尔补充说，蜥蜴的寿命为10—15年。它们可能需要和父母生活在一起以便能安全地长大。
撒哈拉酷热下的银蚁勇士
在撒哈拉沙漠地区炙热的烈日下，地表温度可能高达70摄氏度以上。这已经不是一般意义的热了——炽热的空气连呼吸都困难，沙土滚烫，不仅不能用**的皮肤去接触，甚至能灼伤皮肤。在这种环境下，大多数动物，包括没有采取任何保护措施的人，在短短的几分钟时间里就会毙命，因为任何温血动物在这种环境中都会脱水和中暑。即便是对于具有许多进化特点、适应高温环境的骆驼来说，这种环境也异常艰难。可是，如果你仔细观察，就会发现沙漠中有一些针孔般的细小洞口。烈日当空之时，地球上最顽强的一种昆虫便会露面，在热浪滚滚的世界里觅食，一般来说每次出动不过几分钟而已。一旦沙漠的气温开始下降——下降一两度足矣——它们就会返回自己的巢穴，等待第二天的酷热时分。
这里就是沙漠银蚁（Cataglyphis bombycina）——地球上适应能力最强的动物之一——的领地。它们不仅能够在这种酷热的环境下生存，而且能够积极繁衍。它们把酷热当做抵御那些不太耐热的猎食者的武器。为了做到这一点，它们进化形成一种极端的生活方式——每天有很长一段时间蛰伏不动，而一旦气温急剧升高就会狂奔出外觅食，每次离开巢穴时都使自己置身于热浪与生死之间。它们的食物来源就是那些被酷热杀死、杀伤的动物——蜘蛛、百脚虫和其他没来得及返回巢穴便在正午的烈日下死去或奄奄一息的昆虫。为了收集到它们的午餐，蚂蚁们只在气温令大多数动物无法忍受时才会冲出巢穴。
爬上地面之后，它们便四散开来，在8—10分钟内寻找被高温杀死的遇难者的尸体。一旦气温攀升到连它们都无法生存下去的程度，它们便吃力地拖拽着食物返回巢穴。这就是银蚁的一天。
这是一种恐惧不堪、极度紧张的生存方式。但这也是一个绝好的例证，说明进化的压力是怎样创造出能够在不毛之地生存下来的特征。50摄氏度的体内温度是活的复杂生物体可以忍受的最高温度。超过这一温度，使生命成为可能的生化过程就开始瓦解：呼吸变得困难，氧气也无法有效地被输送到全身；大脑和神经系统也开始退化。细菌的生化过程要简单一些，一些细菌在100摄氏度时仍然状态良好。但是对于昆虫和其他能行走的生命形态来说，大自然还没有找到让它们逾越50度大关的办法。
那么沙漠银蚁如何能在65摄氏度以上的环境温度中存活下来呢?沙漠银蚁依赖于一些独特的进化特点。最简单的一点就是它们有修长的腿和小小的脚，这些使得它们能够跳过地表，减少同炽热的沙石的接触。只要离开地面哪怕几毫米，温度就能降低6—7摄氏度。要是紧贴地面，这些银蚁恐怕就没有任何生存机会了。
它们的动作也很迅速。如果你曾经体验过在炎热的天气从疾驰的汽车中把手伸出窗外，你就会知道强劲的气流具有明显的降温作用，即使空气本身很热。为了充分利用气流的降温作用，同时也是为了逃避猎食者，沙漠蚂蚁会以每秒1米多的速度来回奔跑。这个速度虽然不及人步行速度的一半，但是它几乎达到昆虫运动的速度记录了。值得注意的是，虽然我们一步就能跨过很远的距离，可是蚂蚁的腿要短得多，必须以更快的频率才能保持相当的速度。如果人的脚步也能达到如此之频率，那么我们每次走出大门的时候就会遇到音障。然而对于蚂蚁而言，更快的速度意味着更少的热量。难怪苏黎世大学动物学研究所的吕迪格·维尔纳教授把沙漠银蚁称为“昆虫界的赛马”。
最后一点，银蚁还经常休息以躲避高温。如果气温达到无法忍受的地步，它们就会绕道前往距离最近的、适宜在沙漠里生长的绿叶，沿着茎爬上植物，沉浸在远离沙漠的凉爽空气之中。这样就能减少一部分热损伤。在最热的日子里，银蚁觅食时有75%的时间是停留在这些“避热”处或其附近的。银蚁的小个头在这种环境中既是福，又是祸。虽然它们的体温能很快升高——比人要快得多，但蚂蚁的身体也能很快消散热量，这样它就能做好准备，等到充分休息之后紧接着在沙土上来一次冲刺，利用空气为自己降温。
但是沙漠银蚁令人如此感兴趣的并不仅仅在于它的耐热性。由于觅食时间很难得，它们识途的本领一定要比大多数动物强。导航技术上的丝毫差池都将是致命的。因此，这种小昆虫进化产生了一套复杂的、令人叫绝的技巧和行为，有助于确保它们能精确地知道自己所处的位置和前进的方向。
银蚁采用的最明显也是最简单的一种导航工具就是航位推算法——从字面上解释就是推算走过的距离，并根据走过的路程来判断方向。这种方法已被水手用了好几个世纪了。虽然大海中潮起潮落，风向变幻莫测而且缺航路标，但是航位推算法的精确度很高，足以让人们放心地环绕全球。可是即使专家采用航位推算方法也会出现误差。所以航海家们只是在没有其他选择的情况下才会使用这种方法。
然而，银蚁做起来则要容易多了。除了流沙外，沙漠的地势差不多还算稳定。银蚁需要做的就是随时计算出行进了多远以及行进的方向。它们一边走一边将距离和方位合在一起考虑，得出一个简单的结果，然后推算出安全返回巢穴需要走多远的距离以及返回的方向。
这种被称做向量和的数学方法使银蚁天生就具备一只罗盘——但这只罗盘并不是指向磁场北极，而是始终指向回家的最佳路线。
到了巢穴附近，向量和的另一个因素——距离因素——便开始发挥作用了。如果银蚁爬过预先计算好的一段距离后还没到家，它便有点糊涂了。于是它就开始进行随机搜索。这时，银蚁很有可能会在野外被活活烤死。如果是出于某种原因航位推算法失灵了，碰碰运气也许能给它提供额外的保护。
银蚁是怎样知道自己爬行的距离和方向呢?最直接的答案就是根据大地在银蚁眼睛中所滚动的速度。当沙漠银蚁被放置在一个人为设计的模拟地形环境中，如果地形不随其运动变化而变化的话，那么它们往往会出现距离判断上的误差。相反，能量的消耗似乎没有多大影响。在另一项研究中，人们小心地让银蚁背负一些小的重物。结果表明额外的负重并不妨碍它们找路的能力。
高度和倾斜度似乎也没有太大的影响。研究人员设计让银蚁翻越一片高低起伏的坡路，它们成功地排除了沿着障碍物爬上爬下带来的额外路程的因素，计算出距离巢穴的水平距离。这一实验表明，银蚁能像计算水平距离一样有效地计算高度和倾斜度，这使得银蚁导航的本领更加令人惊叹。
对人类来说，进行向量计算需要全面掌握三角学。那么银蚁能在脑子里进行正弦和余弦运算吗?另一个实验证明，情况不是这样。研究人员训练银蚁沿着一根固定的管道爬行，这里它们只能看到天空而不能看到周围的地形。当人们放开银蚁让它们前进时，它们无法判断管道和太阳之间的夹角变化而不断犯错误。
事实上，银蚁似乎是利用光线的偏振现象来计算角度的。在它们活动的短暂时段里，它们所能察觉到的偏振角度基本上是不变的。相反，当在一个光线角度可能发生变化的环境里做实验时，它们就会错误百出。
虽然它们的脑子很小，但银蚁似乎能够构建巢穴周围地区的地图。在管道实验中，如果它们能够观察到周围的地形，它们的导航本领就会有极大的提高。在另一项实验中，沙漠银蚁被放置在一个与平常的巢穴有细微差别的人工环境中。地形与它们所习惯的差别越大，银蚁犯的错误就越多。
只要撒哈拉地区的气候不出现大的变化，沙漠银蚁的生存似乎就有了保证。它告诉我们，即便是在不毛之地，生命也能延续下去。它也告诉我们，对于我们所拥有的技术来说，大自然也许早就掌握了——比我们早了千百万年，甚至几十亿年。
蚂蚁之间，关系亲密
在洛桑大学校园中心的一个架子上，摆放着一个巨大的铁制蚂蚁模型。生物学家洛朗·凯勒对蚂蚁进行了大量的研究工作。其实，凯勒并不喜欢蚂蚁，但却十分欣赏蚂蚁的社会性。
凯勒认为，从遗传学角度进行研究，是理解蚂蚁行为的关键之一。当然，他也没有忘记环境对蚂蚁行为的影响。
凯勒是瑞士人，曾在法国和美国从事研究工作。他认为，蚂蚁应当受到关注。首先蚂蚁的数量惊人，占地球动物生物量的10％（特别是在热带森林中）；其次蚂蚁的能力很强，它们能建造巢穴，互相保护，能为群体作出自我牺牲；最后蚂蚁能经常调节体温，产生抗生素。凯勒明确指出：“实际上，蚂蚁取得的成功与它们改变环境的能力和它们的劳动分工有关。”
蚂蚁能力很强，但蚂蚁王国的生活却是严酷的。凯勒越发感到蚂蚁世界的无情。他对阿根廷蚂蚁进行了研究。这种蚂蚁于1891年入侵并占领了加利福尼亚，现在又占领了整个南欧地区。来自数以百万计蚁巢的数以十亿计的蚂蚁，扩散到了大西洋和地中海的6000公里海岸线附近地区。出现在南欧地区的这种蚂蚁分为两群，其中比较大的一群“驻扎”在从葡萄牙到意大利的地区，比较小的一群主要活动在西班牙的加泰罗尼亚地区。
凯勒把两只分别取自上述两个蚁群的蚂蚁放在一起，这两只蚂蚁便立即厮打起来。5分钟后，其中一只蚂蚁失掉了两根触须，断了一条腿，另一只断了两条腿。又过了3分钟，战斗结束，来自西班牙的那只蚂蚁获胜，但它也身受重伤，活不了多久了，而另一只蚂蚁则已经死亡。
凯勒和他的研究小组发现，这些蚂蚁已经减少了它们的基因多样性，它们的体内已只有两种在分泌信息素中起作用的基因变异物质。信息素是生物体释放的一种化学物质，能被一定距离外的同种生物察觉，使之感觉到是否与自己同种。上述两个蚂蚁群都分别具有一种基因变异物质。同一个蚂蚁群的蚂蚁，即使相距千里之遥，它们到一起时也不大可能互相攻击。相反，如果一个蚂蚁群的蚂蚁碰到另一个蚂蚁群的蚂蚁，就会彼此拼死搏斗。这也正是蚂蚁要大量繁殖的原因之一。
蚂蚁中的另一个现象是，蚁王（即母蚁）和工蚁之间经常存在着冲突。凯勒从1996年开始揭示这样一种现象：为了保护自己的遗传基因，工蚁努力杀死公蚁。这样，在蚂蚁社会中，公蚁数量就不够了。母蚁在蚂蚁群中是唯一能孕育后代的蚂蚁，它能控制受精卵的数量，同时能平等地将自己的遗传基因传给自己的“儿子”和“女儿”。
凯勒还发现了蚂蚁的“自私”基因。他说，带有同样“自私”基因的工蚁相互之间很宽容。凯勒还指出，母蚁之所以能活30年而工蚁只能活1年，原因之一是蚂蚁的社会组织形式能保护母蚁。
恐龙蚁的“黑社会”
巴西的恐龙蚁和黑手党式的黑帮有很多共同之处。科学家们指出，两者都生活在组织严密的群体中，其领导人采用铁腕战术控制他们的反对者并给任何胆敢挑战他们权威的对手尝尝“死亡之吻”。
恐龙蚁身长可达4厘米，它们以小群体聚居，只有一只“母蚁”能够繁殖后代。和其他蚁种不同，恐龙蚁的母蚁并不是蚁后，而是一只**过的工蚁。
英格兰北部设菲尔德大学教授弗朗西斯·拉脱奈克斯说：“如果母蚁的地位受到其他雌性蚂蚁的威胁，她就会用刺对付挑衅者，并留下特殊的化学混合物。”
一旦级别更低的蚂蚁发现这一化学物质，就会惩罚挑衅者，有时候甚至会杀死它。拉脱奈克斯还补充说：“这项研究表明蚂蚁和人类存在共同点，用武力维持社会秩序以防止出现不端行为。”
拉脱奈克斯及其同事指出，母蚁会刺另外一只蚂蚁，然后跑掉。几分钟后，其他蚂蚁就会攻击这只被标记过的蚂蚁。蒂博·莫南博士说：“母蚁给目标蚂蚁作上标记，然后其他工蚁就会替她完成攻击任务。”
尽管恐龙蚁和人类黑帮非常相似，但是科学家还是发现了其中一点重要的不同之处——雄性蚂蚁在聚居生活中并没有发挥重要作用。
小小动物，胃口惊人
有这样一种极小的虫子，远远看去很像一只微型老鼠。这种小虫子长着细长的嘴，嘴的尖端像针头一样锋利。其眼睛像白云母颗粒一样闪闪发光。该动物虽小，但十分勇敢。
近30年来，地中海生态研究中心主任罗歇·丰斯一直在研究这种微型动物。这种名为伊特鲁里亚的小动物，体长只有3．5厘米，重仅1．3—2克。在地中海沿岸地区、印度和坦桑尼亚到处都有。古埃及人有把这种动物制成木乃伊的习俗，这很可能是为了纪念猫能捉老鼠这一事实（古埃及人崇拜猫像崇拜上帝一样）。
在法国，生活在矮墙的洞穴里，到晚上才出来捕捉昆虫，所以当地的老百姓甚至不知道有这种小动物。自从开始研究它们以来，罗歇·丰斯只有一次在自然界见到过它们。为了弄清楚其分布情况，他和他的同行们只好借助它们捕食后留下的痕迹。它们的主要天敌是猫头鹰，猫头鹰在饱餐之后会留下它们的毛和骨头。
1968年，罗歇·丰斯开始撰写关于伊特鲁里亚的论文。为了对它们观察得更仔细，他只好建一个饲养场。这是一个非同寻常的挑战，因为在当时这种小动物还像独角兽一样神秘。
罗歇·丰斯用了4年时间饲养和观察它们：其中2年时间用于设计有效的捕捉它们的陷阱，其余时间用于分析和理解它们的**习惯（它们的性欲很强）。他说：“起初，我不知道何处能找到它们。我首先必须发现它们生活在矮墙洞穴里。然后，在它们的下面埋一空罐头盒，以便进行观察。”
除了观察它们的**习惯以外，罗歇·丰斯还观察到了它们的代谢情况。他发现，它们每天能消耗约两倍于自己体重的食物，就像70公斤重的人能吃140公斤食物一样!任何其他的哺乳动物都没有这么大的胃口。如此好的胃口主要是由它们的小身材决定的，因为就像所有健康的哺乳动物一样，它们必须使自己的体温保持在38摄氏度左右。它们要受这样一条规则的支配：动物的身材越小，按比例计算，它们的体表面积就越大。它们既然是最小的哺乳动物，因而在哺乳动物中，它们的体表面积比例就相对是最大的。这样，热量的散失就很快。这就需要用体内的热量进行补充。
既然需要大量食物，它们在夜间就只好拼命捕食。它们的视力不佳，因此捕食主要依靠听力、嗅觉和感觉。罗歇·丰斯指出，它们捕食时像蝙蝠那样依靠一种超声波定位系统。胃口大，代谢也很快。这就要求血液循环和呼吸的节奏很快：它们的心跳每分钟多达1000次，相当于人心跳节奏的15倍，它们血液中红血球的含量是人的4倍；它们的呼吸节奏（每分钟呼吸850次）是人的56倍。
这种小动物早衰的原因正在于此。它们平均只能活16个月左右。所以，它们在发展自己的生物放慢机制。白天，它们不仅处于睡眠状态，而且简直是处于麻木状态。在这种状态下，它们的体内温度会下降到25摄氏度，心跳和呼吸平息下来。罗歇·丰斯说：“当我夜里把它们从洞穴中取出来时，发现它们像石头一样僵硬和冰冷。”
在实验室里，罗歇·丰斯设法将它们的体温降到15摄氏度。这时，它们的心跳便变得十分缓慢，每分钟仅100次。罗歇·丰斯于是想：如果使人也处于这种麻木状态，人的寿命可能会延长50年。罗歇·丰斯坚信，对它们的研究能使我们学到很多对我们自己有用的东西。他已要求他的合作者记录下这种小动物一生的褪黑激素（一种支配生物节奏的激素）的变化情况。他的合作者说：“我们打算在它们开始衰老时给它们注射大量这样的激素，看一看是否可以使其衰老进程出现逆转。”
现在，甚至美国航天局也想把这种小动物带上航天飞机，以试验宇宙射线对生物的影响。
奇特犰狳，不容低估
犰狳是一种奇特，而且常常被人低估的动物，然而它已经历了超过几百万年的进化，可以比作一架设计复杂的机器。犰狳有保护性的甲胄，是具有真正甲壳的唯一哺乳动物。对于第一批西班牙征服者来说，它一定看起来很奇特，差不多就像鸭嘴兽对澳大利亚的欧洲定居者来说一样。
犰狳有21种，目前分布最广的是常见的长鼻子九带犰狳，人们能够在南至阿根廷的美洲发现这种犰狳。这种机敏的动物在1850年左右横渡格兰德河，轻松地移居北美洲。目前，犰狳多数分布在得克萨斯州、路易斯安那州和佛罗里达州，尽管受其不能忍耐严寒的限制，人们仍在北至科罗拉多州的地方见过犰狳。人们尚未彻底弄清这种动物如何能如此成功地移居到新地带。
以横渡格兰德河为例。九带犰狳的体形大约相当于很大的一只猫，体重在2．5—6．5公斤之间。这会使人们得出它们可能怕水的结论。然而它们成功地渡过了格兰德河。九带犰狳能够把空气深深吸人胃和肠，增加浮力，有助于漂浮。没人确切知道它们是如何做到这一点的。它们还能憋气10分钟之久。人们可能见过犰狳拖着气泡，从溪流底部涉水而过，再爬到岸上。
犰狳与食蚁兽和树獭一样属于异关节目。它们的祖先大约在5800万年前开始出现在今天的南美洲，而它们的兴衰是由在第三纪的很长一段时间内南美洲一直是一个巨大的孤岛这一事实决定的。
异关节目动物在一个几乎没有竞争的环境中茁壮生长和分化。但是在美洲之间的陆桥大约在上新世（500万年前）形成之后，大型捕食动物向南迁移，并造成严重的破坏。化石记录显示，犰狳的祖先跋涉到北美洲，多半是为了逃生。随后，大约在1．1万年前，它们无缘无故地消失了，又在不到两百年前，重新出现在格兰德河以北的地区。
犰狳的专门适应半地下生活方式的代谢系统助长了其韧性。犰狳的体温为33—33．5摄氏度，代谢率（这一体型动物的预期代谢率为29％—57％之间）较低，这能防止它们在主要是独居的地洞中太热。一只九带犰狳的活动范围可达10．8公顷，而且有多达12个地洞。有些地洞只是地表上的一个浅洞，能让犰狳把鼻子埋进土里休息，其他一些地洞深达2米，里面铺着草。再加上它们憋气的本领，使它们在对付捕食者方面具有明显的优势，因为捕食者无法在犰狳黑暗和不透气的地道里钻得很深。
如果犰狳碰巧在地洞外面，或者在地表的浅洞中遇到捕食者，就会用两种方法自卫。第一种是蜷缩身体，把甲胄的边缘插进地里，四肢紧紧缩回，收紧脚爪。这种方法通常足以阻止较小的捕食者，因为它们无法达到犰狳的身下，将其翻过来。三带犰狳能够卷成一个结实的球，这就更安全了，但是像美洲豹这样的大型捕食者能够用嘴咬住犰狳，弄裂甲胄。犰狳的另一种防御手段是突然而且迅速地垂直跃入空中。这种方法能吓住捕食者，使犰狳有足够的时间逃跑。
犰狳逐渐形成了能确保其幼仔有相当大的存活几率的方法。它们在夏季**，而且能推迟受精卵着床。研究人员认为，犰狳能进行孤雌生殖，不过它们似乎能够把受精推迟2年之久。
在南美洲，犰狳肉被认为是一种美味，据说味道像上好的猪肉，其甲胄也被制成皮包。在得克萨斯州，犰狳有一批追随者，因为一名叫“犰狳吉姆”的人用它作宣传工具，教育人们要像犰狳那样保护自己、朋友和家人免受毒品、犯罪和暴力的伤害。美国人对犰狳有不同的看法，要么喜欢，要么讨厌。对一些人来说，它们是在花园里掘洞的讨厌鬼，而对其他人来说，犰狳就像独角兽，样子真是太怪了。
犰狳也让科学家着迷。这主要有两个原因：其一，九带犰狳的幼仔具有相同的基因。这种犰狳总是一胎产4只一模一样的幼仔。它们由相同的遗传物质形成，并共享一个胎盘。瑞士兽医和犰狳专家马里耶拉·苏佩里纳说：“有几种理论试图解释这一现象，但尚未弄清其意义。”
九带犰狳的幼仔出生时没有甲胄，不能自立，身上覆盖着柔软但坚韧的皮肤。皮肤随后会变硬，并由骨质甲板形成甲胄。幼仔在4～5周后断奶，并在6个月至1岁大时达到性成熟。
第二个原因是，犰狳是除人类之外，唯一易受麻风病菌感染的哺乳动物。在大多数犰狳的组织中，尤其是肝脏、脾脏和肺脏中存在麻风分支杆菌。在得克萨斯州和路易斯安那州发现的犰狳中，每6只中就有1只携带这种病菌。美国全国麻风病计划负责人理查德·杜鲁门博士说，他们正在研究犰狳为何会感染麻风分支杆菌，以及对人类有何影响。不过似乎没有必要惊恐地担心每只犰狳都携带麻风病菌，并传染给人类。同人与人之间的传染相比，犰狳把麻风病菌传染给人类的几率很小。
杜鲁门说：“我们正在设法克隆犰狳，使我们能够确定和弄清它们的免疫反应。有些犰狳易受感染，有些却不容易。我们想知道为什么。我们还着手研究麻风分支杆菌的基因组，识别其遗传标志，并确定菌系。更好地了解哪些因素会影响犰狳对麻风病的易感性，以及能够阻断麻风分支杆菌在犰狳中的传播，这有可能显著提高我们在人类中控制麻风病的能力。”
线虫中年亦发福
中年发福的问题并不是人类独有的苦恼。低等生物线虫也会在中年体形鼓胀和肌肉松弛，它们可能为如何战胜人类腰围变粗和肌肉萎缩提供线索。
这种小小的生物已经透露了器官发育和细胞死亡的秘密，从而为人们了解发病机理提供了线索，这一发现使英国人悉尼·布伦纳和约翰·E．萨尔斯顿以及美国人H．罗伯特·霍维茨分享2002年的诺贝尔医学奖。
新泽西拉特格斯大学的莫尼卡·德里斯科尔和纽约艾伯特·爱因斯坦医学院的科学家们正在研究线虫的老化过程，希望能从这里找到战胜人类老化的线索。
他们发现这种小小的生物，在年老时也会逐渐失去肌肉物质和失去力量，并且已经查明是一种酶在这一过程中起了重要作用。
德里斯科尔说：“你能在线虫中清楚地看到脂肪在不希望有的地方逐渐积累起来。”他还说，这是中年肌肉衰退现象，正因为如此，奥林匹克冠军没有超过40岁的人。
小蚯蚓，大作为
在人们的传统观念中，一提到“虫子”就会想到“卑贱”、“低级”之类的词汇，除非你对制造肥料有兴趣，否则蚯蚓不会引起你的注意。那么，现在也许是改变这一状况的时候了。
全球有数千名科学家在利用蚯蚓做很多事情，从生物学研究到环境检测。蚯蚓现在被看做是“世界上的基础生物之一”。
是谁这样认为呢?一大群生物学家日前聚集在英国加的夫举行有关蚯蚓生态学的国际专题研讨会。他们完全有理由为他们的蚯蚓自豪。查尔斯·达尔文本人说过，“在世界历史上是否有动物扮演的角色比蚯蚓更重要是很值得怀疑的”。
对研究蚯蚓的科学家来说，历史可以被划分为两个时期。在1881年以前的黑暗年代里，蚯蚓被看做一种可能非常有害的和有剧毒的害虫。随着达尔文的著作“通过对蚯蚓习性的观察，我发现蔬菜因为它们的活动而成长”的出版“黎明”来到了。从那时起，蚯蚓被看做是行星泥土的伟大创造者。
一个没有蚯蚓的世界会是什么样呢?这里会有大量处于初始阶段的低级植物。通常来说，形成两厘米厚的土壤需要1000年的风化和分解，但是蚯蚓通过分配养分和在泥土中钻洞将这一过程缩短到5年左右。
在达尔文之后的120年里对蚯蚓的研究有什么特殊之处吗?一个词：“生态毒理学”。蚯蚓被证明是土壤质量和毒性的一个非常重要的指标。它们对大多数农药和除草剂有反应，观察它们是检测土壤生态系统健康的好方法。蚯蚓的再生成功率和它们的卵囊——包含能孵化下一代的蛋的特殊液囊——的数量及生存能力是衡量地下生态的很好的尺度。检验的手段现在更进一步发展成检查蚯蚓的血细胞膜，这是一种对化学成分很敏感的指标。
蚯蚓还能够帮助修复受损的土壤。牛津的一个研究小组最近发现，把蚯蚓撒在受损土地上是使用来治理受损土壤的化学物质到达底层土壤的好办法。
还有很多东西需要调查研究。请记住全世界共有3000多种蚯蚓，其中包括生活在澳大利亚、体长达4米的吉普斯兰大蚯蚓。
穿山甲的命运
穿山甲是龟和兔的混合体，胖乎乎的外形使它们看起来像个球一样。它全身被一层盔甲覆盖，拖在身后的一条爬行动物的尾巴十分醒目。一对骡子似的大耳朵，使这个外形尖利的动物给人以一种迟钝的感觉。沉默、恶臭、习惯吞食从蚂蚁到小兔崽等各类生物。这些都不能阻止穿山甲成为得克萨斯州的公共标志。如果我们要选全球最奇怪的动物的话，那么当之无愧的应该就是穿山甲了。
穿山甲属于贫齿类陆地哺乳动物，是活着的化石。目前发现的最古老的穿山甲化石存在于阿根廷高级古生物时代，属于雕齿兽类，一种出现于7000万年前的古生物。虽然有3米半长，两吨重，外形却与今天的穿山甲几乎没有区别。
现存的穿山甲有21种，主要分布在美洲大陆。在大草原、半荒漠地区、热带雨林以及亚热带森林等各种气候区都可以找到它们的踪迹。最小的穿山甲只有老鼠那么大，就像蜥蜴一样；也有1米多长，60多公斤重的大型穿山甲。其中，最多的也是最为人们所熟悉的是九带穿山甲。
这种哺乳动物最主要的特征是它的盔甲。盔甲由骨质片状甲壳一圈圈排列而成，利于蜷缩，用做自我防御。九带穿山甲因为其盔甲分成前后两部分，通过背脊中间的九条盔甲带连接，因此而得名。
九带穿山甲是分布最广的一种。它的生活地区从美国田纳西州一直到阿根廷的内格罗河，包括安第斯大部分地区和一些加勒比小岛。穿山甲是显示人类与野生动物间关系发展程度最好的例子之一。它的广泛存在说明了很多事情。
19世纪中叶，殖民者越过格兰德河北进时把穿山甲带人美国。格兰德河本来是穿山甲自然分布地区的北分界线。但是，这种情况在1856年发生了变化。这一年，穿山甲第一次踏上了美国的土地。一个半世纪以后，在人类的帮助下，穿山甲进入美国的15个州，来到了堪萨斯、科罗拉多和佛罗里达。
不过，穿山甲在得克萨斯州最受人宠爱。1980年，在与叉角羚、奶牛和青蛙等几个同样具有得克萨斯州特色的动物经过一番激烈竞争后，穿山甲成了得克萨斯州的官方象征。
但是，围绕着穿山甲也不都是好事。由于肉味鲜美，它和牛、绵羊、鸡、兔、猪、火鸡和鸭等被列为餐桌上的美食，所以在整个大陆都有人猎捕。
它被捕杀不仅是因为食用价值，还因它是美洲的传统药物：穿山甲身体的各个部位都有不同的用途，比如缓解分娩疼痛，减少静脉曲张，减轻哮喘和医治耳朵发炎等。人们还利用穿山甲奇特的身体构造，把它制成乐器、皮包或旅游纪念品等各种稀奇古怪的东西。
美国的调查证实，穿山甲在防御病虫害的斗争中功不可没。仅10只穿山甲一年中就能消灭掉一吨昆虫。它们的劳动使导致蔗糖、玉米和小麦种植灭顶之灾的病虫害得到控制，使农民受益匪浅。
从20世纪70年代开始，穿山甲又有了新用途。作为一种几乎没有进化的动物，穿山甲成了现代医学迫切需要的药品之一——麻风病疫苗的提供者。
1970年，委内瑞拉科学家哈辛托·孔维蒂发现，九带穿山甲是可怕的麻风病的引发因子——麻风杆菌的携带者。第二年，病理学家成功地将麻风杆菌在其他物种身上接种。由于麻风杆菌还不能在试管里培植，除了人类和一些灵长类动物，穿山甲是它们进行繁殖的唯一生物。
穿山甲的体温在所有哺乳动物中是最低的（28—34摄氏度），加上它原始的免疫体系，成了培养危险细菌的最合适的载体。据世界卫生组织统计，全世界大约有600万人患有麻风病。九带穿山甲不仅是麻风病治疗的良药，还是另外一些微生物的寄生体，因此它是病理学家的重点研究对象。
穿山甲在被囚禁的状态下几乎不能繁殖，因此用来做实验的穿山甲都是在大自然中捕获的。据统计，仅在美国就有3000—6000万只穿山甲。
穿山甲的繁殖系统也引起了科学家的兴趣。它的卵在受精后，经过120天的妊娠，可以一次产下4胞胎，这是4个性别和外表几乎相同的个体。因为一旦受孕，雌性穿山甲产生的唯一的卵子可以分裂成4个。穿山甲胎盘的发育很容易让人想起人类胎盘的发育。
作为强大的得克萨斯州的象征，自身的多重医用价值，节日庆祝活动的宠物，以及麻风病医治的试验目标，穿山甲的命运无疑将是复杂且不同寻常的。