◎五花八门的昆虫脚
在生趣盎然的昆虫世界里,昆虫脚的形态和功能可说是五花八门、多种多样。
昆虫的脚共有3对,它们分别长在前胸、中胸和后胸的3个胸节上,叫做前脚、中脚和后脚。每个脚又分成好几节,一般由基节、转节、腿节、胫节和跗节组成。
由于生活习性和生活环境不同,昆虫脚的形状和作用,也是各种各样的。
有种栖居在石块、树皮下的步甲,它们虽然生有翅膀,但平时却不大动用,大多丧失了飞翔能力,而主要靠脚步行,6条腿又细又长,很善于奔跑。人们把这种步甲叫作“步行虫”,它们的脚就叫“步行脚”。令人讨厌的蟑螂,它们的脚也是步行脚,虽然它们生有4片薄薄的大翅膀,可并不常使用。
有时偶尔看见它伏在角落里不动,当你刚想捕捉的瞬间,它就发挥快跑特技,逃之天天了。
人们熟悉的蝗虫能蹦善跳,一跳就可以超过身体长度的十几倍。这是因为它们的3对脚都很强健,特别是后脚的腿节肌肉特别发达。
这种脚叫“跳跃脚”。具有这种跳跃脚的昆虫还有很多,如跳蚤、蟋蟀、蚱蜢等。其中跳蚤可以称得上是昆虫世界的“跳高健将”了,别看它6只脚小得像绣花针的针尖,体长也不过3毫米左右,但它每一跳就是自己身长的上百倍,而且每4秒钟就能跳一次,可接连不断地跳3天。
在昆虫世界里,还有一种俗称“土狗子”的蝼蛄,在泥土中挖筑隧道,过着穴居生活,因而前脚变得扁平而又粗壮,腿节十分结实,胫节也特别膨大,外缘还生着几个锐利的大“牙齿”,活像一对开山斧。昆虫学家把这样的脚称为“挖脚”。
蝼蛄凭着它的脚能掘一米多深的洞,如果在土壤疏松的农田里挖掘水平坑道,一分钟就能挖10cm,一旦遇到农作物的根、茎挡住了进路,它便毫不费力地用前脚切碎,当作自己的食物。所以,蝼蛄是农业生产的大敌。它以粗壮的脚挖土掘洞,严重影响了庄稼幼苗的生长,常使缺苗率高达10%。
寄生在人或哺乳动物体表的昆虫,如人虱、牛虱等,它们胫节的一部分与跗节和爪合抱,形成了一个小弯钩,这样的脚叫“攀缘脚”。虱子有了这种脚,就能牢牢地握持人或动物的毛发。
那么,生活在水中的昆虫,它们的脚又变成了怎样的形状呢?那就让我们看看栖息在淡水中的龙虱吧。龙虱身体呈流线型,中脚和后脚变得侧扁,后缘还生着一排整齐的长毛,能起到船桨的作用。
龙虱以脚作桨,划水游泳,甚为活跃,可算作“游泳脚”,它不仅能改变游泳的方向,而且游速很快,甚至能追上小鱼。
大家熟知的螳螂,长着一对又粗又大的前脚,腿节特别宽阔,腹面中央有一条凹槽,槽的边缘生有许多锯齿,胫节腹面也有两列尖锐的锯齿,当弯折时,恰好嵌入腿节的凹槽中。当螳螂捕捉到比它灵巧的知了、蚱蜢、蝗虫时,能把猎物紧紧地夹持于“锯”下,使它们动弹不得。
螳螂这种能巧妙捕食的脚,叫“捕捉脚”。
如果能窥视一下螳螂用它的捕捉脚猎食的情景,则别有一番情趣。法国著名的昆虫学家法布尔在他撰写的《昆虫记》中,为我们描绘了螳螂捕食蝗虫的生动场面:螳螂看到一只灰色大蝗虫,忽然摆出可怕的姿势,张开翅膀,斜斜地伸向两侧,后翅直立,形如船帆,身体的上端弯曲,像一条曲柄,并且发出像毒蛇喷气的声音,全身重量都放在后面4只脚上,身体的前部完全竖起来,一动不动地站着,眼睛盯住了蝗虫,蝗虫稍稍移动,螳螂即转动它的头。
这种举动的目的很明显,是要将恐惧的心理纳入牺牲者的心窝深处,在未攻击以前,就使它因恐惧而瘫痪。果然,蝗虫丝毫不动地窥视着它,虽然它原是昆虫世界中跳高跳远的冠军,到那时竞想不起逃走,只是傻愣愣地伏着,甚至莫名其妙地向前移动。当螳螂到可以够得着的时候,就用两爪猛击,两条锯于重重地压下来。
这时蝗虫再抵抗也无用了,终于成了它的猎物。
螳螂的捕捉脚确实厉害得很,有人在南美洲看到几种大螳螂,居然敢向比它们大好多倍的青蛙、蜥蝎和小鸟发动进攻。螳螂具有了这对捕捉脚,性格就更为勇悍了。
在千姿百态的昆虫脚中,蜜蜂脚的构造是十分精巧的,它的脚有许多便于采集花粉的特殊结构。
蜜蜂的后脚跗节格外膨大,在外侧有一条凹槽,周围长着又长又密的绒毛,组成了一个“花粉篮”。当蜜蜂在花丛中穿梭往来采集花粉时,那毛茸茸的脚就沾满了花粉。然后,由后脚跗节上的“花粉梳”将花粉梳下,收集在“花粉篮”中。据估计,一只蜜蜂每出征一次,带回来的花粉多达500万粒。
所以,蜜蜂的这种能携带花粉的脚,就叫“携粉脚”。
昆虫的脚还有许多出人意料的作用。大家知道,一般动物都是用嘴来判断食物的滋味,然而,有些昆虫的味觉器官却长在脚上。捉一只蝴蝶,把它的双翅叠起来,小心地用夹子夹住,让它饿上两三天,然后,用沾有糖水的棉花球碰碰它的跗节,你可以看到蝴蝶马上会伸出它的长喙,准备吸吮食物了。
要是换用干棉花球接触它的跗节,就看不到有这种反应。即使你用针拨开它卷曲着的长喙,浸入糖水中,蝴蝶也会立刻缩回长喙,尽管再饿,对糖水还是无动于衷。可见,蝴蝶的味觉器官在它们的脚上。
除了蝴蝶是用脚来感觉食物滋味外,苍蝇的跗节上也有味觉器官,也是靠脚来辨别滋味,寻觅爱吃的食物。
蟋蟀、螽斯、蟑螂等昆虫的脚还有听觉作用。它们的前脚上有一个与外界相通的裂缝,里面生有一个能感受振动频率和强度的听觉器。
别看昆虫的“耳朵”长在脚上,可灵敏度却很高,能感知周围极其微弱的振动。蚱蜢脚的本领更大,它的后脚还是一个发声器,能用脚来摩擦紧绷着的翅膀,发出阵阵清脆的鸣声。
在南美洲生活有一种不大惹人注意的小昆虫,体色深褐,个儿小巧,它们的前脚跗节长得很肥胖。
原来,里面暗藏着115个圆形的比重腺。这种昆虫能像蜘蛛一样造丝,不过它们是靠前脚来回摆动,使丝腺中的分泌物排出来形成丝线的。它们织成网状坑道,就安安稳稳地在里面生活和繁殖。这种能用脚织丝的昆虫,叫足丝蚁。
一般来说,善于飞翔的昆虫体型大多呈流线型,为了减少飞行阻力,加快飞行速度,往往在飞行时把3对脚紧贴在身体上。奇怪的是,有些昆虫在飞行时却偏爱绷直着脚,有的甚至把脚向前伸去。
例如尖胸天牛,它们在飞行中就爱把前两对脚伸向前方。昆虫学家们发现,在这些昆虫脚跗节末端分布有触觉器官,可以探测迎面而来的气流情况。
在危急情况下,有些昆虫会牺牲自己的脚以求活命。
当你捉到一只蚱蜢,捏住它的一只脚时,它会在拼命挣扎的时候采取“残体自卫”技术,自己断掉腿而溜之大吉。
昆虫的脚还具有惊人的抓力和拉力。近年来,科学家们对这一现象也发生了浓厚的兴趣。有人曾做过这样的实验:把一只体重不到0.7克的螳螂,用一根线系住它的胸部,将它悬挂起来,然后,让它抓一块表面较粗糙的物体。
结果发现,螳螂的脚居然能抓起比它本身重53倍的物体。说起昆虫脚的拉力,就更令人吃惊了。金电子能用脚牵引比它重20倍的物体,蝼蛄能用脚拉动比它本身重530倍的物体,一只小小的蚂蚁也竞能用脚拖着超过自己体重30倍的物体前进。
昆虫的脚越来越引起了科学家们的重视。科学家想通过对五花八门的昆虫脚的研究,为仿生学增添新的一章。昆虫的“鼻子’’揭谜
你见过昆虫的“鼻子”吗?
当你捉到一只昆虫,仔细地观察一下它的头部时,会发现在两颗宝石般的眼睛上方,有两根“须”,这就是昆虫的“鼻子”,昆虫学家称它为触角。
假如你不信,不妨做个简单的实验:取一个纱罩,中间用一张开有小孔的硬纸或木板隔开,在一边放上一堆堆糖粒,另一边放上一堆木屑。然后捉些活蟑螂,将其中几只的触角剪去,一起放在有木屑的一边。
过一会儿,你可以看到那些有触角的蟑螂,会穿过小孔,爬上糖堆偷吃起来,而被剪去了触角的蟑螂,像是患了“感冒”似的,无法嗅出哪几有香味,仍然在木屑堆上爬来爬去。这个简单的实验清楚地表明,昆虫的触角确有鼻子的嗅觉作用。
昆虫的种类繁多,触角的形状也各不相同。蝗虫、螳螂、蟋蟀头上的一对触角,前后粗细变化不大,看上去像两根鞭子,故叫“鞭状触角”;苍蝇的触角,有点像多芒的麦穗,叫“具芒触角”;金龟子的触角,则是一片片连接而成的,很像鱼鳃,就称“鳃状触角”;蚊子的触角有许多分枝,宛如两把刷子,称作“坏毛状触角”;白蚁的触角像佛僧们手中的念珠,所以就叫“念珠状触角”。
此外,还有蚤的锤状触角、蛾子的羽状触角、蜜蜂的膝状触角……。即使同一种昆虫,雌雄之间的触角形状也不尽相同,例如有种地老虎,雌性的触角为丝状,而雄性的则为羽状。
昆虫的触角除了形状上有明显的差异外,长短也很悬殊。蜻蜓、蝉的触角很短,只有在放大镜下才能观察清楚,而蟋蟀、天牛、蝴蝶等的触角就很长。
在浙江西天目山的考察中,我们捉到了许多螽斯科昆虫纺织娘,测量了其中10只的触角,平均长居然超过了40毫米。
尽管昆虫的触角千姿百态,但它们的结构却基本相同,都长在复眼前方的两个叫触角窝的小凹坑里。
触角由许多小节组成,大体可分三部分:基部第一节比较粗短,叫柄节,它以膜质连接于触角窝边缘,起了支撑上面各节的作用;第二节叫梗节;第三节以后的各节,统称为鞭节。各种昆虫触角形状和长短的变化主要表现在鞭节上。
科学家们发现,昆虫的触角上长着许多不同形状的嗅觉窝,每个窝都由一个小腔与外界相通,窝内分布有感觉神经纤维,直接与脑神经中枢相连。所以,昆虫的两根触角总是在不停地东摇西摆,探测周围极其微弱的气味信息。
当然,嗅觉窝并不是分布在昆虫的整个触角上,而是有特定的部位。
在电子显微镜下我们可以看到,蚜虫的嗅觉窝多半生在柄节上,蜜蜂的嗅觉窝主要分布于触角鞭节前端。
昆虫嗅觉窝的数量也不一致,蜜蜂工蜂的触角上有大约6000个嗅觉窝,而雄蜂竟有3万个以上。
一般来说,雄虫的触角比雌虫要发达,嗅觉窝自然也较多,比如雄金龟子的触角上有5万多个嗅觉窝,而雌的还不到8000个。
昆虫的触角,尽管在外形、长度、嗅觉窝数量上千差万别,但是,它们的嗅觉灵敏度都相当惊人,能敏锐地感觉到各种化学物质的气味,寻觅食物和识别伙伴。
比如,苍蝇只要闻到粪臭、鱼腥味,就会从四面八方云集而来;蚊子闻到人身上的汗酸味,便会嗡嗡飞来咬人;蜜蜂和蝴蝶能闻出各种花果的香味,找到它们爱吃的花蜜。
蚂蚁还可以用触角来辨认自己的同伴,假如把几个蚂蚁放入另一窝蚂蚁的蚁巢内,由于彼此气味相异,这些外来的蚂蚁很快会遭到猛烈的攻击,而被活活咬死。
昆虫也能依靠触角寻找配偶。一般昆虫的雌虫活动性不强,有的甚至翅膀完全退化,不能飞翔,但在性成熟时,雌虫能分泌一种叫性诱素的化学物质,这种物质有特殊的气味,随空气的流动而扩散到周围环境中。雄虫凭触角司以闻出这种气味,不远千里,飞来向雌虫“求爱”。
一只雌蚕蛾虽然仅分泌出0.005—1.0微克的性诱素,但却能诱引100万只雄蛾前来“约会”。可是,一旦用剪刀剪去雄虫的触角,若在触角上涂上蜡质,这时即使雌虫近在眼前,雄虫也无动于衷,因为它们丧失了嗅觉功能。
昆虫还能依赖触角来选择产卵场所。菜粉蝶闻到萝卜、青菜等植物挥发出来的芥子油气味,就飞到这些蔬菜上产卵;米蛾闻到大米的气味,就会钻进米囤产卵。
昆虫的触角除了有“鼻子”的嗅觉作用外,有的还能起到“耳朵”的听觉作用呢!如蚜虫的“耳朵”就长在触角根部的柄节上;雄蚊的“耳朵”长在触角的第二节上,蓬蓬松松的感觉毛可以接受雌虫飞行时发出的嗡嗡声。
有的昆虫,如夜蛾、虎蛾,它们羽装的触角还像是无源雷达探测器,能探测其它蛾子飞行时胸部发出的红外线。蛾子凭其“雷达”导航,可以方便地找到食物和配偶。
有些昆虫的触角还有其他特殊的本领,如水蚤在游泳时,靠触角维持身体的平衡;地胆、水黾的雄虫,能用触角执握雌虫,进行**;还有一种水生的牙虫,可以用露出水面的触角进行呼吸。
因为昆虫有了这种“鼻子”,所以就具有趋化性和趋避性。
蜜蜂寻香,苍蝇逐臭,就是昆虫的趋化性。趋避性就是昆虫闻到某种气味而远远躲开的行为。人们根据昆虫的这种特性,已经制造出许多有气味的杀虫剂,其中,有些是利用昆虫的趋化性,如人工合成的性诱剂,诱集害虫,聚而歼之;有些是利用昆虫的趋避性,如驱蚊香、樟脑丸等各种驱虫剂。
昆虫奇妙的“鼻子”,也引起仿生学的浓厚兴趣,借鉴昆虫嗅觉器官,成功地研制了嗅敏仪和气体检测仪,它们比一般的自动分析仪器更加灵敏、快速和小型化。
这些被形象地称为“电子鼻”的仪器,在生产实践和科学实验中已获得了广泛的应用。
近年来,科学家们对昆虫的触角进行了更广泛和更深入的研究,这不仅可以大大地丰富仿生学的内容,而且为害虫防治工作开辟了更新、更广阔的途径。
◎昆虫奇妙的嘴巴
在我们常见的昆虫中,有的爱吃植物叶子,有的爱啃木材,有的喜欢把嘴巴伸入动植物体内吮吸汁液。
由于昆虫营养特性和进餐方式五花八门,它们的嘴巴就相应地发生了千奇百怪的变化。
昆虫的嘴巴,昆虫学家称之为“口器”,它主要有两大类型:咀嚼式口器和吸收式口器。从进化观点来看,咀嚼式口器是昆虫口器中原始的、简单的类型。
“瞿瞿瞿……”,正在酣战的蟋蟀抖动着双翅,张开一对老虎钳似的大牙.威风凛凛地摆出一副胜利者的姿态。这种长着锯齿大牙的嘴巴,就是“咀嚼式口器”。
这种口器一般骨化很强,咬嚼食物时,能把固体物质机械地切碎。咀嚼式口器通常由上颚、下颚、上唇、下唇和舌组成。
如果你捉到一只蟋蟀,从口的上面依次仔细地看,就会看到最上一片是上唇,阔而能动,外表面大体硬化,内表面尚柔软,连在唇基下面,取食时可以防止食物外漏。掀开上唇,会见到一对左右对称、又大又硬的上颚,其基部长有槽状的磨齿,叫做磨区,以磨碎食物;前端有锐利的尖齿,叫做切区,用来切断食物。
蟋蟀在吃东西的时候,只要把上颚左右一夹,就能轻易地咬断,所以,植物的叶片、茎杆一旦遇到这类昆虫的袭击,就会被咬得残缺不齐,支离破碎。有些昆虫的上颚还是搏斗、攻击和自卫的武器。
紧贴上颚下面的两块薄片叫下颚,它由内外颚叶和下颚须等组成,也具尖齿,用以拔食、抱持和推进食物,并具有嗅觉和味觉功能。上颚上面是上唇,下颚下面是下唇,上下唇中间有一个带毛、不甚灵活,但能品味的舌,这些都是取食的辅助结构。长着咀嚼式口器的昆虫繁多,除了蟋蟀外,还有蝗虫、螽斯、螳螂、白蚁、各种甲虫以及菜粉蝶、地老虎等蝶蛾类幼虫。
组成咀嚼式口器的五部分,即上、下颚,上、下唇和舌,在其它昆虫中,或特别发达,或不同程度地退化萎缩,变化悬殊,由此化成适于不同生活环境和取食方式的各种各样的口器。
让我们再看一下夏秋季在树上高声呜叫的蝉的嘴巴吧。《淮南子》说“蝉饮而不食”,说明蝉不食固体东西,而饮**食物。
原来,它有根像医生注射用的针头的细长嘴巴,尖端锋利,中间空心,凭它可以刺人幼嫩植物体,吮吸着清凉美味的植物汁液。像蝉这样的尖长嘴巴,叫“刺吸式口器”。
刺吸式口器的构造巧妙得很,原来它们的一对上颚和一对下颚已特化为4根细长、中空的锐利口针,能轻而易举地刺破动物或植物的表皮;下唇延长特化为喙,喙的前壁凹成槽,平时口针合在一起隐蔽在槽内,能够得到有效的保护,而当取食时,两根上颚针交替刺入动植物组织,随后两根下颚针同时刺人,每次刺入距离很短,所以必须重复数次方可深入动植物组织内。
刺吸式口器内有两个奇特的唧筒,一个用来抽取食物汁液,一个用来分泌唾液。唧筒的外面生有强大的肌肉,借助肌肉的收缩和松弛,使汁液通过口针吸人体内。在这同时,分泌出的唾液经过口针注入动植物组织中。
如果这些昆虫先在患病的动植物上取过食,唾液中难免留有病菌,再注入健康动植物体内,往往引起感染发病。蚊子的口器基本上与蝉相似,但除了上述的上下颚特化为针外,连上唇和舌也延长成针状物,所以蚊子共有6根口针。
蚊子的上唇针内有槽,是吸取血液的食物道;它的舌针常有唾液管,在吸血时,吐出唾液,可防止动物血液凝结,以便它吸血饱餐。再加上4根上下颚针的帮忙,使蚊子的口器成了吸血的理想工具。除蚊子外,跳蚤、臭虫这些吸血鬼也拥有这种口器,它们叮人吸血,传播疾病,是典型的害虫。
夏日嘤嘤作响的苍蝇和蚊子同属“四害”之列,但它的口器与蚊子不大相同。苍蝇的上下颚均已退化,可是原来的下唇却变成又粗又肥的唇瓣,样子看上去像个蘑菇头,上面有一条凹槽,内有舌和食物道。
苍蝇吃东西时,蘑菇头状的嘴唇紧紧贴在食物上,舐吸物表面的汁液。要是碰到干燥食物时,它还会先吐出唾液把食物润湿溶化后,再津津有味地舐吸。所以这种口器就叫“舐吸式口器”,这是家蝇、丽蝇、麻蝇等蝇类家族特有的口器。
有没有既能咀嚼,又能吸收的口器呢?有的,整天忙碌于花丛中采花酿蜜的蜜蜂就长着这种口器。
蜜蜂的口器仍然保持着一对左右对称刀斧状的上颚,具有咀嚼固体花粉和建筑蜂巢的本领。而下唇延长,和下颚、舌组成细长的小管,中间有一条长槽,有助于吸吮的功用,如果把这小管深入花朵之中,便可源源吸取蜜汁。蜜蜂有了这种“咀嚼式口器”,既能采花粉,又能采花蜜。
花木丛中翩翩起舞的蝴蝶、夜晚飞扑灯光的蛾子,它们的嘴巴更是别具一格。大凡看过蝴蛾取食的人,都会被它们那像钟表发条似的口器所吸引。
那是一条细长而盘旋着的管子,习惯上称为喙,用时能伸展开来,不用时就像拧紧的发条卷盘在头下。蝶蛾的喙是由一对内侧具槽的下颚合围延长而成,口器的其它部分大多退化。
蝶蛾吃东西时,不用咬,也不用舐,就用这长长的喙伸入花蕊中,靠头部的肌肉收缩,吮吸花朵的蜜汁,就像人们用麦管吸饮瓶中的汽水一样。这种口器叫“虹吸式口器”。有一种长喙天蛾,喙长达30厘米,也有些蛾子因不取食而口器大大退化了。
昆虫的口器常见的就有以上五类,其中刺吸式口器、舐吸式口器、虹吸式口器等,由于它们只能吸收液状食物和溶化了的固体食物,所以又可以归纳在一起,统称为吸收式口器。
除此这外,有些昆虫的口器十分特殊。
如蓟马的口器左右不对称,右上颚退化,仅存在左上颚。
它的口针由一对下颚和左上颚转化而成,能上下伸缩,取食时先以上颚锉破寄主表皮,再吸取血液,所以叫“锉吸式口器”。
厩蝇、螫蝇,它们的口器和常见的家蝇不同,其唇瓣不发达,无舐吸功能.仅以下唇作刺肤工具,这种口器叫“刮吸式口器”。
还有一种叫“刮舐式口器”,如牛虻,它的口器口针粗大,上唇宽阔,内壁凹陷成槽,舌是一根细弱的针,内为唾液道,下唇顶端有两个巨大的唇瓣。
取食时,上下颚针刮刺皮肤使血液流出,由唇瓣舐吸血液。
多种多样的昆虫口器,根据它们生在头部的位置,又可大致分为前口式口器和下口式口器。
有些昆虫专在挖掘的隧道中或潜叶、蛀茎取食生活,如蝼蛄、潜叶蛾幼虫等,它们取食身体前方的食物,口器伸向前方,叫“前口式口器”;有些昆虫取食身体或头部下面的食物,如蝗虫、粘虫的幼虫等,它们的口器则伸向头的下方,叫“下口式口器”。
昆虫的口器不同,取食时对植物体造成的危害状况也不尽相同。
如咀嚼式口器对植物多半生吞活剥,造成机械性损伤,表现出植株被咬断,叶片形成各种缺痕和伤口等特征;刺吸式口器则吸取植物汁液,造成植株生理性伤害,呈现出植株发育不良,叶片发黄、枯萎,茎杆皱缩、卷曲等症状。
因此,根据植物受害的特征也可以判断害虫的口器类型。
◎痴迷的狗
狗是人类最早的朋友。早在八千多年以前古埃及人已用狗帮助狩猎了。而在约五千年以前,古人开始把不同种的狗杂交,从而培育出了更多的新品种。
哈巴狗,据说最早产于中国。八国联军侵华时英国人从颐和园带了五只哈巴狗到英国,被称为第一批留洋的狗。
多伯曼短毛猎狗,其名称来源还有一个故事。德国图林根省有位收税员叫作多伯曼,他干收税工作干得很不顺心,因为不管他去哪里收税都不受人欢迎,有时甚至遭到粗暴殴打。
于是多伯曼于19世纪80年代培育出了一种特别凶恶的狗,以便在巡回收税时作防护之用。现在,这种狗多用作守夜犬。
英王查理西班牙种狗,乍听名字,你会以为它的原籍会在英国或西班牙,实际上,它的祖国是日本。
早在公元前两千年就已被日本人豢养,后输入欧洲。到了17世纪查理一世在位时,才有了这个英文通用名称。在美国它被称为英国玩具狗。
癞皮狗,关于它的由来,广东以至南洋一带养狗的人,认为狗吃了盐,就会引起癞皮。
癞皮狗掉毛的皮肤呈灰色,有鳞片状物脱落,逐渐遍及全身。科学研究证明,癞皮狗并不是食物含盐所致。相反,食物中不含盐反而会有损狗的健康。
白卫犬,从表面看来,原产于匈牙利的白卫犬是极为温顺的,身披白色粗长毛,高约两尺,重近一百磅。 但实际上,它是极有攻击性的狗,它四肢强壮有力,健步如飞,为保护羊群甚至敢向群狼发出挑战。白卫犬被牧民们称为“羊群的最佳保护者”。
但遗憾的是,这种狗的身价颇高,而且必须训练它从小与羊群一起生活,它才会视羊群如同类,在羊群遭遇危险时,奋不顾身前往营救。
上述各种狗,无论外形、重量、毛皮差别有多大,从生物学的观点来看,凡狗都属于同“种”,也即它们之间是可以**繁殖后代的。
随着狗的种类的增加,狗的作用范围也不断扩大。
由狗来替盲人引路的办法,是第一次世界大战时德国一家医院的一位医生无意中发现的。
当时他正扶着一个被打瞎了眼的士兵散步,突然有急事需要离开片刻,佰留下他所养的德国牧羊狗陪伴瞎子,不料这只狗竟能带引瞎子走路。
此后,这位医生又实验了多次,训练导盲狗帮助盲人。
一位富有的美国女士尤斯蒂斯听到医生的发现后,于1928年成立了一个导盲狗训练中心,3年后派出一位驯狗师到英国试办训狗工作,成效卓著。
1934年便在英国正式成立导盲狗协会。后来这一办法就传到世界各地。
曾有人说过这样一句话:人类的一切高贵品性,例如温顺、善良、忠诚、勤劳等等,都可以在狗的身上发现。一只名叫列克斯的牧羊犬的故事或许能够说明这一点。
列克斯的主人盖尔曼是一名飞行员,他在莫斯科机场将列克斯抛弃了。可列克斯不计前嫌,始终找寻着狠心的主人。
后来有人收留了列克斯,并将它带到一个小岛。
事有凑巧,一天,盖尔曼的朋友,一名飞行员穿着盖尔曼的夹克来到岛上,他刚下飞机,列克斯就朝他扑上去,但它凝视飞行员片刻后,就不再喜悦了,接着它突然贪婪地嗅主人的夹克,后来,在飞行员的驱赶下,它快快地走了。
但它并没有回它的新家,而是到机场去迎接每一架着陆的飞机,指望着能再见到它的主人。
夜里,那位飞行员脱下的夹克突然不翼而飞,大家四处寻找,最后在野地里发现了。
而列克斯正在夹克旁边打盹,显然是它将主人的夹克叼到这个离狗窝足有一公里的地方来的。
◎可怕的巨猫
一天深夜,警察拉姆准时来到市场岗亭,准备换下正在值班的马诺。可是拉姆发现岗亭里空无一人,马诺并不在里面,门也没有锁。
可是,左等右等,也不见马诺的身影,这下拉姆发觉有点不对劲。他拿出手电筒,四下寻找马诺,找来找去也没找到。正在拉姆焦急万分的时候,他突然发现地上有斑斑点点的血迹,还发现有拖拉的痕迹。拉姆不禁心中暗想,马诺肯定出事了!
果然,拉姆在一处栅板下找到了马诺的尸体。可怜的马诺已经被撕得四分五裂,面孔破碎,几乎难以辨认。拉姆以最快的速度跑回岗亭,抓起电话向警察局的上司报告情况。
很快,警长带着一队警察迅速赶到事发现场。他们看到马诺仰躺在地,地上满是鲜血。侦察人员立刻对现场进行检查。除了马诺的尸体和满地的鲜血,什么也没有发现。
突然,一个警察发现马诺手里似乎握着什么东西,攥得紧紧的。侦察人员连忙掰开马诺的手,发现马诺手里是一撮灰色的毛。这无疑是一个重大的发现,它表明马诺曾和什么人或野兽发生过激烈的搏斗。
第二天清早,警长赶到总督办公室,向总督汇报了这起命案。总督听后,责令警长务必尽快破案,以安抚民心。
于是,警察立刻赶往动物园管理处,与他们一起分析这撮灰毛。
同一时间,有两个神情紧张的居民闯进警察局,说有重要事情报告。
据这两个人报告,昨天晚上,他们俩站在离市场不远的地方,正在聊天。突然看见一只巨大无比的“老虎”从黑暗中窜出来。在月光照耀下,他们清楚地看见那“老虎”的毛是灰色的,上面还布满了淡黑色的条纹。他们俩一见那“老虎”,吓得要死,连忙找地方躲了起来,就在这时,他们看见一名警察从市场走了过来。他们刚想警告,可是已经来不及了,“老虎”离那警察很近,向前一扑,将那警察掀翻在地……
听了两位居民的叙述,令动物园管理人员感到困惑,因为动物园里没有这样的老虎,也从没听说过有灰色的老虎。那么这只老虎又是从何而来,为什么要跑到市场去伤人呢?
就在这些问题悬而未解的时候,又有人报告,一名警察在市场上遭到老虎的袭击,被当场咬死。而附近几个村庄也陆续发生了这样的事情。
当地有人认为:这只四处伤人的动物并非是老虎,而是一只猫!这种猫,在坦桑尼亚,人们称之为“南达”。它的体态与普通的猫相似,但身体有驴那么大,身上还布满条纹,所以乍看之下,犹如猛虎。
后来,警长把捏在马诺手中的那撮毛拿去化验,果然是一种猫毛。同时可以断定,马诺和其他的几个人都是被一种巨猫咬死的!
◎蜜蜂为什么有如此高的筑巢技能
长期以来,蜜蜂筑巢的技能引起了许许多多科学家的注意。早在2200多年前,古希腊数学家巴普士就仔细地观察并研究了精巧奇妙的蜂房结构。在其著作《数学汇编》中,巴普士这样写道:“蜂房里到处是等边等角的正多边形图案,非常匀称规则。”而著名的天文学家开普勒也曾经说过:“这种充满空间的对称蜂房的角,应该与菱形12面体的角相同。”法国天文学家马拉尔弟则亲自测量了很多的蜂房,结果发现:每个正六边形蜂巢的底,均是由三个完全相同的菱形拼成的;同时,他还测量出每个菱形的锐角均为70°32′,钝角都是109°28′。
18世纪初,法国自然哲学家列奥缪拉提出这样一个设想:以这样的角度建造起来的蜂房,应当是相同容积中最省材料的。为了证实自己的这个猜测,列奥缪拉便向巴黎科学院院士、瑞士数学家克尼格请教。克尼格用高等数学的方法对这个数学上的极位问题作了大量计算,最后的结论是要建造出相同容积中最省材料的蜂房,每个菱形的锐角应为70°34′,钝角应该为109°26′。这个结论与蜂房的实际数值仅差2′,这么小的误差当然可以忽略不记了。
就在人们对蜜蜂的这一小小误差表示惊讶时,著名数学家马克劳林在研究中发现,要建造相同容积中最省材料的蜂房,每个菱形的钝角应该为109°28′16″,锐角应该为70°31′44″。这个结论与蜂房的实际数值正好吻合。原来,数学家克尼格在计算时使用了印错了的对数。
小小的蜜蜂在人类有史以前就已经将人类到18世纪中叶才计算出并证实的问题运用到蜂房上去了。所以,人类虽说是万物之灵,但小动物的智慧力量也是不可忽视的。动物冬眠之谜
经过几个世纪的研究,科学家们对动物冬眠的现象有了许多发现。进入冬眠约一个月之前,黑熊一天吃20小时的东西,摄取的热量从每天7000卡增加到2万卡,体重也急剧增加。科学家们认为冬眠动物的体内有一种物质能诱发自然冬眠,这一种物质控制着动物冬眠前的行为。
科学家为了证实以上推测,曾进行过一个实验。实验中他们提取冬眠黄鼠的血液,然后把这些血液注射到活动的黄鼠的静脉中去,并把活动的黄鼠放进温度较低的房间,房间温度保持在7℃。几天之后,它们就进入了冬眠。这个试验证实了很有可能存在诱发自然冬眠的物质。
人们又从冬眠动物的血液中分离出血清和血细胞分别注射到两组黄鼠体内,实验证实血清和血细胞都能让动物冬眠。再对血清进行过滤,得到过滤物质和残留物质,给黄鼠分别注射这两种物质,发现引起冬眠的是过滤物质。人们从中得到启示:只有血清中一种极小的物质才能诱发冬眠。有趣的是,用冬眠旱獭的血清诱发黄鼠冬眠效果最好,无论什么时候,不管是在冬天还是在夏天,都能诱发黄鼠进入冬眠。
而且,不光是诱发物决定冬眠,诱发物和抗诱发物之间的互相作用也对冬眠有影响。除了春季的一段时间,动物是全年在制造诱发物的。诱发物多的秋冬季节,动物就开始进入冬眠;到了春季,抗诱发物增多,动物就从冬眠中苏醒过来。
人们虽然了解了动物冬眠的原因,可是,冬眠中的动物怎么不会冻死呢?原来,动物皮层下有可防止体内热量散发的白色脂肪层。而分布在冬眠动物的肩胛骨和胸骨周围的褐色脂肪,能快速地产生热量,比白脂肪快20倍,并且随着环境温度的变化,产热速度也在变化。当气温下降时,褐色脂肪里的交感神经就会接收到感觉细胞向大脑发出的信息,产生热量增加动物的体温,使动物不致被冻死。 关于动物冬眠虽然取得了一些进展,但关于动物冬眠还有许多奥秘没有被揭示。
◎北方林地动物之谜
惟有耐寒的针叶树和几种阔叶树,才可以在北方林地那种经常天寒地冻的气候恶劣环境中生存。
在北极以南约2000英里的地方,没有在冻原上生长的那些苔藓和地衣,但有丛生的矮落叶松、云杉、桦木和矮柳散布其间。这些树木就是针叶树林地带北面边缘上的植物。这个地带的北部位于北极圈内,冬季既长且冷,夏季则非常短暂。较南的地方夏天可能很热,但冬天气温依然会降到摄氏零下40度。整个地区的降水量很少。只有针叶树和几种阔叶树,才能在这种环境生存。
针叶树林北边界限颇分明,南边则不然,那里有个广阔的过渡带,针叶树和阔叶的落叶树混杂生长。凡有暖洋流调节冬季气候的地方,阔叶树的落叶树林就直向北伸入针叶树林区内;而在落叶林带的山区里,因为高处的气候跟较北地区相似,所以也有一片片茂盛的针叶树林生长。
因此,针叶树林也散布于西班牙的比里牛斯山、日本及其他南方地区。虽有这种地理上不连贯的现象,北方针叶树林仍可算是个独特的生物区。
无数湖沼遍布北方的针叶树林区。10000年前,覆盖地面厚达数千尺的冰原造成无数洼地,后来形成湖沼。当地的地形经上次冰期削凿后,很少再受水流侵食。当地的水多静止不流,还因空气寒冷而绝少蒸发。结果,融水及仅有的微量雨水被迫下渗,形成一片永久不变的清水土壤。 土中生物稀少。蚯蚓不能在又冷又湿的环境生活,加上细菌活动速度缓慢,因此落叶和其他已枯萎的植物腐烂得很慢。它们不会与泥土混合,却留在表面形成一层泥炭土。土壤水带酸性,向下渗透时,带着宝贵的矿物质和养料渗下去,留下的贫瘠表土积为灰壤。有时候,滤出来的物质在底土中凝结成一层坚硬的物质,积为铁盖。这样就进一步阻碍水的下渗,使本来浸透了水的土壤更加潮湿松软,同时使水分渐渐集中于更近地面的浅处。 植物的腐烂多半由真菌促成。真菌在枯死的植物物质上滋生,菌系像交结而成的线网,穿过枯枝落叶层和土壤的上层四处蔓延。在一立方英尺满盖针叶的土壤中,可能有2000英里长的真菌网线。秋季里,这些菌系网便把子宝体(含孢子的菌伞)推出地面。
北方的树林中,由于有充足阳光和水分供植物生长的和暖季节非常短促,落叶的阔叶树多半无法繁殖。短暂的夏天里,也无法完全补充随落叶而失去的养料。同时,酸性土壤水在春天未到,树木还未能通过根系吸取之时,就已把腐叶化成的养料大部分都滤去了。
另一方面,针叶树却能适应这种又干燥又寒冷的环境。针叶树不像落叶的阔叶树那样要在秋季把叶落光,整个冬季都保留本身的针叶,使珍贵的养料不会随落叶丧失,到初春时又可以立刻开始生长。针状叶的表皮很厚,所以在结霜或天旱时能尽量减少因蒸发而丧失的水分。针叶树所产的树脂,也助长生机。如果树枝因冰雪的压力太大而折断,就流出树脂封住断面,致病的细菌或真菌不能乘虚而入。西伯利亚是针叶树林地带中最寒冷的地区之一,而目区内的风既干燥又易使水分蒸发。这里生长的树木,以落叶松(一种落叶的针叶树)为主。一般的针叶树,即使树上的针叶能抵受冬季的严寒,也无法补充被寒风自针叶中带走的水分。落叶松却能在极端恶劣的环境中,落叶休眠,以保生机。
◎水獭“治理”洪涝之谜
水獭是北方各地区内最大的啮齿动物,会有一个时期在北美洲和欧亚大陆分布极广。针叶林地内有落叶树木生长在河边的地方和温带的落叶林地,时常有水獭的足迹。目前,水獭在北美洲仍然分布很广,在欧亚大陆的分布则仅局限于针叶林区。水獭在西欧几乎濒于灭绝,在德国、法国、波兰及斯堪的纳维亚等地,还残存零星的群体。世界有些地方,已重新引进水獭,让水獭自然生长。这样引进的水獭,数目已渐增多。
许多落叶树如柳树、桦木、白杨、小叶杨等、树上较高、较嫩的软枝内皮是水獭的主要食物,可是水獭夏天吃的植物种类很多。水獭不能爬树,但可用结实的上下颌和凿子般锐利的门齿把小树啃倒,把树枝咬断,然后采食枝干上的嫩皮。一对完全长成的水獭每只约长两英尺半、重50磅,可以在15分钟内,啃倒一棵4英寸粗的树。水獭居住地必有树木生长在距水边不远处,因为水獭主要是一种水生的哺乳动物,后肢趾间有蹼可以游泳,宽扁的尾巴则当作方向舵用。尾巴几乎完全没毛,被覆大鳞片。水獭往往用尾巴支撑身体,端坐在河边啃树干、树枝或吃枝叶。
水獭把食物藏在水中。碰到水流会冲走树枝的地方,就筑堤堰截水成池。美洲的水獭多半在这种水池中筑窝穴而居;欧亚大陆的水獭多半不筑堤堰也不挖窝穴,就在岸边挖个洞居住,洞的入口没在水面下,位置通常是在大河陡峭的岸边。
水獭遇到危险,潜入水中躲避时,可以靠肺及身体组织中贮供的氧,把潜水时间从通常的5分钟延长至15分钟以上。水獭潜入水中时,耳孔、鼻孔都会封闭起来,眼睛则由一层薄膜保护。流线型的身体,可以增加水中移动的速度。水獭的防水皮毛,由细软的绒毛和又长又粗的保护毛组成。 水獭喜群居,或一雌一雄或全家老幼在一起。一个窝穴可能住上一家8口:父母、已满周岁的幼獭和长着软毛的初生獭。在水獭住了多年的湖中,可能有几个小獭窝,所有水獭都出力维护堤堰和水道。不过,水獭群中似乎没有等级制度;工作是各自为政,并非群策群力。
**的时间在1月,产期则在4、5月,通常一胎产3、4只幼小獭。哺育初生獭时,成年雄水獭住在湖边的地洞中。地洞像窝穴一样,在水下有一个或多个进口,由隧道通至一个主要的居室。两三个月后,初生獭便断奶,改吃嫩叶和幼芽。不久就随母到处走动,形影不离,吃母亲所吃的食物,学会筑堤堰和啃树的技能。幼水獭出生后,跟随父母至少两年,直到被逐出家门为止。依赖父母的时期,比任何其他啮齿动物的幼子都长。水獭离家后,可能要走很远的路程,才找得到适当地点自造窝穴。
水獭有一种气味刺鼻的物质,从尾下的腺分泌出来,留在堤堰周围的泥堆石块上。这种物质称为海狸香。海狸香显然有两种功用:标出界限和吸引异性。
群体中所有水獭都常在泥石堆上嗅气味。水獭如果发现异味,就会试用留下新鲜海狸香的方法除去异味。群外的水獭来到该处,如果发现留下的是新鲜气味,通常就会离去,继续向前另寻居所。很多传说都附会在水獭身上,把它举为极有智慧的动物。例如,有人认为水獭能合力把大树啃倒,使断树准确地倒向它们所定的方位;还认为水獭遇危险时拍打尾巴,是互通消息示警。
水獭啃倒的树,倒下的方向其实全非预定,有时还会压死啃树的水獭。它们往往花去许多时间啃断一些树木,而这些树木却因四周树木长得太密而倒不下来。
水獭利用尾巴发出紧急信号。如果在陆上感到有危险,就马上冲进水里去,潜泳到最深的地方。在没入水中前,用尾巴猛拍水面一下,发出响声。这种声音就是警告其他的水獭,危机迫近了。水獭虽然啃断树木来做食物及建堤材料,但对林地反而有保护作用。水獭筑成的堤堰可供数代之需,但所造的湖终会淤塞于涸,湖底变成了肥沃的土地。巧得水獭之助,许多草原及落叶树林才能形成。水獭堤堰对控制春天的洪水也很有帮助,还能造成许多沼泽区,供水鸟和其他野生动物在其中生存。
美国有一项保护土壤计划,是用降落伞把水獭空投到山区。水獭着陆后可以轻易地逃出特殊设计的笼子,向各处散开,自建堤堰,协助防止土壤遭受侵蚀。
◎“美食家”之谜
北方树林大部分地区,由树枝交织而成的林冠很密,阳光无法透人,只有某些以针叶树为食的鸟类在那儿繁殖。
阔叶树林供给多种不同的食物,因此区内的鸟类品种繁多。可是针叶树林里的食物种类有限,就以产球果的树而言,即使有勉强可食的部分,也都坚韧且含树脂,因此不易采食,而且不合多数鸟类的口味。
除西伯利亚东部盛产落叶松外,最普通的针叶树是云杉。北美洲以黑云杉和白云杉为主;西欧最普遍的针叶树是挪威云杉,而西伯利亚云杉则多产于俄罗斯和西伯利亚西部。针叶树林中冷杉也很多见。
这个北方地带只有约50种鸟生长繁殖,都成了吃针叶树的专家。很多雀科和鸦科的鸟都长有坚硬或形状特别的喙,以利取球果中的种子;有些松鸡更能消化针叶和叶芽。科中的喙鸟,主要吃云杉、松和落叶松的种子。它们以在食物不足时便做周期移徙闻名。我们可以更正确地称这种移徙为流徙:离开原来的正常分布区移徙到其他地方去。
就吃种子的鸟类而言,球果歉收的年头便是饥荒或大规模流徙的年头。但是松鸡可以全年都留在针叶树林里,因为它们吃的是树上那些不虞匮乏的针叶。
松鸡并不是典型的树林住客,有些生活在荒野、沙漠,甚至冰冷冻原等空旷地方。住在树林中的松鸡为数不多,其中仅有4种能完全适应针叶树林的生活。 欧洲和西伯利亚的雷鸡,是松鸡中最大的一种,也是能赖针叶树的叶和芽维生的4种松鸡之一。雄雷鸡可长到3英尺长,17磅重。在冬季中,雷鸡差不多全靠吃针叶树的叶维持生命。针叶的营养价值很低,雷鸡为了摄取所需的营养,必须吃大量针叶,因此除了睡眠之外,几乎终日吃个不停。
北美洲的蓝松鸡较雷鸡为小,但觅食习性相同。冬季时蓝松鸡可能在几天之内啄光一棵树上的针叶。
有些松鸡特别喜爱某种树。加拿大的云杉松鸡和西伯利亚的镰翅鸡,都专吃成熟的云杉树的叶和芽。
雌雄松鸡多半只在**时才聚会。雄性不但任育雏的工作。在繁殖季节时,一只雄松鸡可与数只雌松鸡**。这种杂交行为常引起雄松鸡间的激烈竟争。雄松鸡比雌松鸡大,羽毛也较为鲜艳。雄松鸡为争配偶,用张开的尾巴和有色的肉垂耀武扬威,还发出特殊的声音;蓝松鸡喔喔低鸣,云杉松鸡则拍打双翼。
**之后,雌松鸡在地上做窝,每次产卵6到15枚不等。雏鸡几乎一出壳便要自己找昆虫的蛹充饥,没有食物只能活几小时,幼松鸡不大能耐寒;天气又寒冷又潮湿时,很多幼松鸡因离不开其母温暖的身体而饿死,那些冒险出去觅食的也很快便冻死。
在寒带生活的各种松鸡,经演化后,长出羽毛遮蔽鼻孔和腿部。冬天时,成年的松鸡在趾缘长出细羽毛,使它们能在积雪上站稳脚步。雀科各种鸟类的喙,形状各有不同,以适应啄取本身所需的食物。吃种子的鸟通常有短小而粗厚的喙,与强壮的颌肌连结一起。喙缘很锐利,内部边缘往往还有锯齿。
雀科中几种交喙鸟的喙,更有进一步的适应变化:闭合时上下喙尖交叉。颌肌能使喙锋施力达每平方英寸100磅,藉以切开松毯果坚硬的种鳞,啄取里面的种子。其他吃种子的动物,要待毯果裂开后才有食物可吃,交喙鸟就凭此本领占了便宜。它那窄长而有非凡尖端的喙,非常适宜从针叶树的毯果中啄取种子。
欧洲人称普通交喙鸟为红交喙鸟。红交喙鸟产于北方和高山的针叶树林里,但白翼交喙鸟和鹦鹉交喙鸟的产地则主要局限于北方的针叶树林里。鹦鹉交喙鸟原产地是欧亚大陆,其他品种在美洲和欧亚大陆都有,甚至在中美洲希斯盆约拉岛也有白翼交喙鸟。各种交喙鸟在各自的分布区内,无一定的居住地,随着毯果收成的丰歉而转换繁殖地点。大丰年过后往往会耗尽树木的生产力,引致来年毯果歉收。在这样的一个丰年中,交喙鸟的种群量便大为增加;但在紧接而来的歉年中,过剩的幼鸟必须自行觅食,否则就要挨饿。严重的歉收有时会引起集体大移徙就是所谓流徙;它们任意乱飞,拼命找寻食物,其中很多会因此死亡。流徙后,它们有时会在新地方定居下来。
另外有一种叫作松部燕雀,有时会利用强有力的颈和厚厚的喙敲破毯果啄取种子。不过,这种鸟却不像交喙鸟那样专靠毯果维生。松部喜群居,出外觅食时成群成队,每群有时多至100只。它们像交喙鸟一样,似乎只在食物告尽时才迁居他处。
有两种星鸦也是用坚硬的喙敲破毯果啄取种子的。这些会贮藏食物度过冬天的小乌鸦,也啄食坚果、浆果的昆虫。北美品种的克氏星鸦,羽毛以灰色为主,翅膀和尾巴有黑白两色。欧洲地区的星鸦则是褐色的。