书城科普自然界未解之谜全集
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第16章 海洋动物之谜(7)

小鸟筑巢之谜

导言:大多数鸟都有筑巢的本领,这些鸟会因地制宜用草、用泥、用木棍等材料筑成坚固实用的巢,供休息、繁殖之用。如金丝雨燕用鱼、小虾和着唾液在悬崖峭壁上筑的巢,被人们视为珍馐美味,称为“燕窝”,但这些巢似乎都不为奇。奇的是有些鸟筑巢,显示出高超的智慧,这就让人称奇了,它们是如何练就这一手本领的呢?在大自然中,筑巢是小鸟的一种本能。但是,有些小鸟在筑巢上表现出来的才能,真令人不可思议。

正在筑巢的小鸟

在印度洋沿岸,生活着一种小鸟,人们叫它为缝纫鸟。这种小鸟筑巢,有一种很独特的方式,它不是用泥去筑,而是用那些韧性很强的嫩草编织而成的。筑巢时,它们用小嘴衔来一根根约1米长的嫩草,用尖嘴先把嫩草打成几道圆圈,然后像人织布一样,有经有纬地左右穿梭,忙个不停,经过两三天的忙碌,鸟巢完成了,又精致,又温暖。

在非洲马达加斯加岛上,有一种长得像白鹭那样的奇鸟,它们给自己建的鸟巢高达3米,直径有2米。这哪是鸟巢,简直可以说是鸟的宫殿了。这种鸟巢一层一层地叠在一起,就好像是一幢楼房那样。更让人惊奇的是:它非常坚固结实,即使是猛烈的热带暴雨也冲不垮它。如果有一个体重为七八十千克重的大汉在它上面行走,也压不塌它。对这种结构坚固的鸟巢,人们除了惊讶,还会有什么呢?

鹦鹉学舌之谜

导言:“鹦鹉学舌”本是个贬义词,但也反映了一个事实——即鹦鹉可以模仿人说话。其实,许多鸟都能模仿人说话,如鹩哥、八哥之类,只不过鹦鹉更有代表性。鹦鹉学舌到底是它的本能呢?还是它有超凡的智力,科学家进行多年的实验和研究,不过,到现在还没有一个明确的结论。1981年,美国曾举行过一次别开生面的动物“说话”比赛。赛场上,数千只各色鸟儿竞相学舌,最后,一只名叫普鲁德尔的非洲灰鹦鹉夺得冠军。它一口气“说”了1000个不同的英语单词,被誉为“最会说话的鸟儿”。

“鹦鹉学舌”的故事常常使人们感到迷惑:这些鸟儿是否真的懂得所“说”话的含义?

由于动物学、生理学、解剖学等研究,使得大多数科学家对此持否定态度。他们指出,鹦鹉和其他鸟类的学舌,仅仅是一种仿效行为,也叫“效鸣”。鸟类没有发达的大脑皮层,鸣叫的中枢处于比较低级的纹状体组织。因而它们不可能懂得人类语言的含义,更不可能运用这些语言,他们做了一系列实验都证实了这一点。

然而,还有一些科学家在继续探索这个问题。美国帕杜大学女心理学家爱伦·皮普伯格教授就是其中的代表。

爱伦认为,过去的实验方法有一个共同的缺点:研究者都用实物来奖励鹦鹉“学习”,这就使得它们为取得食物而学舌,形成单纯从声音上模仿的条件反射。这样,实验结果就反映不出鹦鹉是否能理解所学语言的意义。

动物行为学家们发现,幼小的鸟开始学习鸣叫时,和人类婴儿咿呀学语的情形很相似。起先,它们着重于发音的模仿,并不注意鸣声的含义。以后,通过和“亲鸟”对话,交流信息,才逐渐掌握各种鸣声的含义。根据动物行为研究的这一最新成果,爱伦设计了新的实验方法。1978年,她和学生们从当地的小动物市场中选购了一只年龄13个月的非洲灰鹦鹉,取名叫“爱列克斯”,并开始对它进行实验。

爱伦设计新教学法,叫做“对话—竞争法”。在教学中,由两个人分别担任不同的“角色”,一个当鹦鹉的“教师”,另一个当鹦鹉的“竞争者”,通过对话来进行教学。每次,都通过对话的方式,通过实物显示来“教”单词,这样就避免鹦鹉单纯从声音上模仿,为帮助它“理解”词的含义创造条件。

在教鹦鹉学生词时,研究者总是挑选鹦鹉感兴趣的东西,如闪闪发光的钥匙,鹦鹉爱啄的木片、软木等,这样能提高它的学习兴趣。研究者还通过变换句型,用不同的句子来强调要教的同一个词,例如,教它讲“纸”这个词,就运用“这是一张纸”、“这是你的纸”、“好大的一张纸”等等句子。

对爱列克斯的正规教学一天4个小时,其余的时间让它生活在人们中间,让它自由自在地玩、说话、听话。研究小组避免用食物奖励鹦鹉,使鹦鹉的“学习”和吃不发生直接联系。有时爱伦也奖励鹦鹉,当它正确地说出一样东西的名称后,就给它玩这一东西,以提高鹦鹉说话的积极性。经过一年“教学”之后,研究小组取得了可喜的进展。

1979年,爱列克斯已经能正确地识别和说出23种东西的名称,如纸、木片、钥匙等。把这些东西放在面前,它能一一识别,并分别说出名称。它还认识和能说五种不同的颜色:红色、绿色、蓝色、灰色、黄色。能识别和说出四形状:“两角形”(橄榄球形)、三角形、四角形(正方形)、五角形(正五边形)。它能数5以内的数字,还会说“喂”“过来!”“不!”“这是什么?”“什么颜色?”“多少?”等。它会把“要……”和一样东西的名词组合起来,把“要去……”和—个地方的名词组合起来,提出要什么或要去什么地方。

爱列克斯认识了木片、纸、皮革之后,无论是大张大块的纸、木片、皮革,还是零碎的,它都能识别。它认识了颜色和形状以后,会说出从未见过的东西的颜色形状,例如,研究人员衣服上的纽扣。这表明它已经具有初步的分类概念。

在研究中,爱列克斯还表现出惊人的“自学”能力。

有一次,爱列克斯瞧着镜子发呆。它面对镜子里自己的映像“自言自语”地问道:“这是什么?什么颜色?”旁边的研究生就回答说:“这是灰色。你是一只灰色的鹦鹉。”研究生把这一回答重复了三遍,没想到爱列克斯就此学会了“灰色的”这个词。以后,它凡是见到灰色的物体,都能用“灰色的”来描述。这说明它已牢固地掌握了“灰色”这个概念。

爱列克斯学会说“不”的过程也很有趣。起先,在“教学”中,每当它不愿意再学下去时,总是嘎嘎乱叫,或是把它识别的东西扔在地上。“教学”的第二年,可能因为常常听到人们说“不”这个词,它也开始用很含糊的发音说:“不。”起先是不分场合的,后来它就把“不”用到和人们的对话中,如果用得正确,就会得到人们的称赞。不久它就能正确地使用“不”。每当它不愿意再学习下去,或对提出的问题、出示的物体不感兴趣时,就会回答一声:“不!”

学会不少词汇后,爱列克斯能把词组合起来,用来描述新奇的东西。它第一次看到蓝色封面的笔记本,就叫它“蓝色皮革”。

在爱列克斯所有的能力中,智力水平最高的大概是它的数学能力。据研究,在鸟类中,鸥荫的数学能力最强,在对实物个数进行比较的实验中,它们能区别出“1个”和“7个”,而鸽子最多只能区别“4”与“5”。鸡的能力更差,只能区别“1”和“2”。在以往的实验中,鸟类是通过某一训练的动作(如啄地面),来表示自己的判断。爱列克斯与它们不同,它能用语言来数数,能准确地说出“5”以内的数,能说出“三张纸”、“四块砖”等数量和名词结合起来的短句。然而,它有时也会把“三块木片”和“三角形木片”混淆起来。难度最大的测验是把一些形状、颜色都很接近的物体混放在一起,例如把绿色的三角形木片和蓝色的正方形皮革放在一起,让它一一识别。爱列克斯的成绩也在80分上下。

在教动物说话的实验中,科学家碰到的最大困难,是动物不具备对语言进行“分解”的能力。它们虽然能学会一些句子,但不能把句子分解成一些相互独立的单位,再把这些单位组成千变万化的句子。它们有的能做一些换词练习,把“我要纸”换成“我要木片”、“我要钥匙”等等。可是不能把“我是波利”、“我想吃巧克力”、“那是香草巧克力”三个句子分解成“波利想吃香草巧克力”的新句子。爱列克斯也没有这样的能力。

爱伦希望,通过这些研究,人们将彻底揭开鹦鹉学舌之谜,弄清它们这种不寻常的行为在生存竞争中的作用,从而对鸟类和动物的学习行为有更深刻的了解。

企鹅识途之谜

导言:企鹅是南极特有的动物,它以海洋生物为食。南极是个生存条件极为严酷的地区,不要说生活,一般动物连生存的可能都没有,但企鹅却在那里一统天下,繁衍生息,它具备哪些先天条件可以适应南极的环境呢?科学家经过多种考察和研究,初步提示了企鹅的生活规律,但更深的原因,还有待进一步研究。科学家们在南极发现,那里的企鹅每到冬季就出海,到未结冰的地方去捕鱼为生;等春天到来的时候,它们又长途跋涉,回到自己的故乡,并且准确无误。这一段距离足有几百里,甚至上千里。要知道,南极洲是一片茫茫雪原和冰川,没有任何目标可供企鹅识记。

为了揭开企鹅识途之谜,科学家们曾做了这样一个实验。他们捕捉了5只未成年的企鹅,在它们的身上做了标记,然后把它们转移到距离它们的故乡1900千米以外的被冰雪覆盖的5个不同地点放掉。1个月以后,它们靠步行、滑行和游泳,穿越没有任何标志的冰川雪原,一个不少地回到了故乡。

这使科学家们困惑了。本来,人们采用了现代化的技术,对候鸟往返、动物迁徙、鱼类洄游等现象进行研究,可至今还没有得出令人满意的结论。企鹅这种独特的识途能力又向科学家们提出了挑战。为解开企鹅识途之谜,各国的动物学家纷纷奔赴南极进行研究和观察。在南极洲,科学家们做了各种各样的试验。有人在远离企鹅故乡几百千米以外的地方,将一只只企鹅分别放进洞穴里,在上面盖上盖子。那里一马平川,没有任何标记和特征。然后他们在三个不同位置的观测塔上观察放企鹅的地方。过了一段时间,企鹅从洞里出来了,起初,那几只企鹅不知所措地徘徊了一阵,随后就不约而同地把头转向同一个地方——它们的故乡所在的方向。

经过多次观察,科学家们初步认定,企鹅识途与太阳有关,而与周围环境无关。它们体内的“指南针”是以太阳来定向的。但是,企鹅要想用太阳来定向,它就必须具备与太阳相配合的体内时针,以便能从某一特定时刻的太阳位置来推定出哪儿是它们的家乡。可是,企鹅的体内时针是什么?它又是怎样与太阳相配合的?这些人们一时还说不清楚。

企鹅耐冷之谜

导言:南极的气温极低,南极大陆终年冰雪覆盖,按说不应该有动物存在,但企鹅却爱此地不疲,从不思迁居,它是如何适应那严寒的呢?南极海域水中生物极为丰富,尤其是磷虾,数量极大,为企鹅提供了丰富的营养,有助于加厚企鹅的脂肪层和储备养料,企鹅的身体构造,可使它能抵御零下50℃的严寒,群居的习性可使之互相取暖,这是专家们给我们的答案,还有没有其他因素呢?终年冰雪覆盖、狂风怒吼的南极洲,繁衍生活着数以百万计的企鹅。它们个个体态优美,步履蹒跚,身披英国式燕尾服,似乎还打着领结,俨然像一个绅士。每逢企鹅集结,往往以几十万只至几百万只聚在一起,黑压压一望无际,景象壮观。

南极大陆上的企鹅,称为“帝企”和“阿德利企”。它们具有超凡的耐寒力,能在零下50℃的严寒中生活。南极的冬季终日不见太阳,狂风怒吼,最大风速每小时可达200~300千米。卷起的冰雪铺天盖地,但企鹅却满不在乎照样嬉游、觅食。

企鹅为什么能在如此寒冷的季节生存呢?原因在于当气候降到零下10℃时,企鹅的热量消耗就到了最低点。气温再降低,它们就在一平方米的地方十几只帝企聚集在一起,形成一个似乎龟甲的盾牌。这样其周围的温度就能保持在零上23度左右。

企鹅具有令人难以置信的耐饥饿的特点。常常十几天不吃一点东西,全靠消耗体内的脂肪来生存。在冬季,脂肪可为企鹅提供95%的热量,其余5%则消耗蛋白质。雌雄企鹅每年10月中旬一起从海上来到群居地时,就忙碌地筑起巢来,当时它们个个体大腰圆,大腹便便,雌企鹅体重一般为30~35千克,而雄企鹅则达34~40千克。40多天后,雌企鹅生下一个大约450克的蛋,几小时后,雌企鹅就奔赴大海觅食去了。

这时,已经10多天没吃东西的雄企鹅却要担负起孵化企鹅蛋的艰巨任务。经过长达62~64天的时间,小幼企鹅出壳了,雄企鹅仍要继续精心照顾,雄企鹅将幼企鹅放在自己的蹼上,用肚子下的绒毛为幼企保温。已经百日不进食的雄企为了让幼企生活下去,还要从自己的食管中分泌一种类似于奶汁的东西喂养幼企。这种分泌物含有60%的蛋白质和30%的脂肪类。幼企孵出十多天后,雌企才能赶回来接替雄企。这时的雄企已经精疲力尽,体重下降40%~60%,然而它仍然要拖着虚弱的步子,奔向大海觅食去。此后雌雄企鹅轮流哺育幼企。小企鹅长到60多天后,就不再需要父母用体温来为它保暖了,它脱换羽毛后而长大,于是脱离瘦弱的父母单独活动去了。

群居的企鹅一个家族的成员有上万,大大小小或数十万的企鹅互相联系和认识而不丢失,主要通过歌唱相认。这种歌声包括一系列重叠的信息。