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第14章 动物世界(5)

萤火虫有许多种,有的萤火虫变成成虫后反而不发光了,只在幼虫时发光。以前很多人认为:萤火虫发光这种信号是为了向异性求爱,但在大自然里还有许多萤火虫不发光,而且有的在卵和幼虫时发光,可见上面的对发光的解释是难以令人置信的。

对萤火虫的发光目的进行了种种考察后,日本萤火虫专家神田左京仅仅得出了“由于萤火虫体内有发光物质,所以它能够发光”的结论。这样看来,萤火虫发光的目的,如果不问萤火虫本身,我们将无从得知。

通过调查研究,现在人们得知,萤火虫之所以能够发光,是因为存在于其体内的发光物质发生了化学变化。这种化学变化称为“萤光素”,是一种“酶反应”。有人早在1916年就已发现这种反应,麦克埃利等人又在1957年分离出萤光素;怀特等人在1961年推导了它的结构,通过合成,他们还确定了它是具有D-构型的方式。

萤火虫在进行生物发光时需要许多物质存在,比如D-萤光素、萤光素酶、腺苷三磷酸(ATP)、2价镁离子(Mg2+)和氧等。但是,L萤光素——天然萤光素的对映体却不发光。通过其它化学发光物质及萤光素的模拟化合物的发光机理,可来类推这种发光反应中的化学变化。现在认为它是按照这样的方式来发光的:

首先,在Mg2+的存在下,萤光素受萤光素酶的作用,与ATP反应,生成萤光素腺耷酸和焦磷酸。

第二步,在萤光素酶的作用下,萤光素腺苷酸进一步与分子氧反应,生成氢过氧化物阴离子,这种阴离子是按照发光反应第一步的途径,可以生成含有萤光素腺昔酸和焦磷油的二氧四环的化合物。但由于这种化合物是能量很高且不稳定,所以它会很快分解,放出二氧化碳,生成一种羰基化合物。这时羰基化合物一直是处于激发状态中的。通过模拟实验人们发现,它直接发出来的光是红光,而实际上萤火虫发出来的光是由羰基化合物再脱掉一个质子后生成的阴离子所发的光,所以是黄绿色。

神秘的“大象墓园”

自古以来就有一种传说:大象在临死前迎接末日一定要找到一个秘密的墓地。一支探险队在大约50年前的非洲密林里发现了一个洞窟,里面有成堆的象牙和象骨。这一发现当时轰动了世界,许多人断定这就是传说中大象的墓地。

在野象的天国非洲,经常有人为了获得价格昂贵的象牙而深入密林探险,四处寻找大象的墓地。一个非洲土着部落酋长曾说,有一次他打猎时迷路了,路上发现了一个大岩洞,里面白骨累累,而且他亲眼看见一头大象走进里面然后死去。这似乎是大象的墓地。但当后来人们按照他所说的去寻找时,却什么也没发现。

一般野象都是老死的,但人们在密林中却根本找不到它们的尸体甚至是尸骸。于是,一些科学家提出这样一个观点,大象是在某一个地方集中结束生命的,可是对于大象为什么要死在一起又是如何在临死前找到墓地的,他们又无法做出解释。也有的动物学家认为,象群会集体埋葬死亡的大象,但为什么人们找不到大象的墓地呢?

“大象葬礼”真的存在吗

1978年12月,一位动物学家在调查非洲象的分布时,声称他遇到了一场大象的“葬礼”:

在一片草原(距离密林不到70米)上,几十头大象围着一头患了重病的老年雌象。不一会儿,老象低着头蹲了下来,不停地喘着粗气,耳朵还不时的煽动一下,发出的声音有些低沉。围在四周的象把附近的草叶用鼻子卷成一束,喂到雌象的嘴边,可是这只雌象已经什么都吃不下了,只能困难地支撑着身体。最后,雌象终于支持不住,倒在地上死了。这时,从周围的象群发出一阵哀号,为首的雄象会用自己的象牙掘松地上的泥土,并把土块用鼻子卷起投到死象身上。然后其它大象便像这只雄象一样,用鼻子把石块、泥木、枯草、树枝卷成团,投到死象身上。很快,死象就被完全掩埋了,在地面上堆起一个土墩。为首的雄象在土墩上用鼻子加土,同时用脚踩踏土墩。其它的象也学着他,将那土墩踩成了一座坚固的“坟墓”。最后,雄象发出一声洪亮的叫声,象群听到“命令”后马上停止踩踏,开始绕着土墩缓慢走动。一直持续到太阳下山,象群才耷拉着头,甩着鼻子,扇着耳朵,恋恋不舍地离开土墩,向密林深处走去。

对于这场罕见的“大象葬礼”众说纷纭纷,有些动物学家从生物进化的角度解释了大象的这种神秘“殡葬”行为。就像前述动物学家观察的那样,群居的大象可能会怜惜死去的同伴,并掩埋伙伴。大象有时候还会把象骨和象牙用长长的鼻子卷起来放到某一个集中的处所作为它们的“公墓区”。但可能因为象牙是大象生命的某种象征物,所以有些时候大象会将死去同伴的象牙拿走。但是,一些科学家仍认为现在只是听到许多的报告,目前还缺少足够确凿的资料证实大象的“殡葬”行为。所以,我们看待“大象葬礼”时还是持谨慎态度比较好。

大象墓园的传说

作为一种很有灵性的动物,除遭遇横祸暴毙荒野的,大象一般都能准确地预感到自己的死期。大象在死神降临前的半个月左右,便会主动离开象群,告别同伴,独自走到遥远而神秘的象冢里去。每群象都有一个象冢,或者是一个巨大的溶洞,或者是一条深深的雨裂沟,也或者是地震留下的一块凹坑。不管生前浪迹到何方,凡是属于这个种群里所有的象,最后必定在同一个象冢找到归宿。让人惊奇的是,从出生到临终,小象即使从未到过也未见过象冢,都会凭着一种神秘力量的指引,在生命的最后时刻,准确无误地寻找到属于自己种群的象冢。

追寻“大象墓园”这个传说,前苏联探险家曾经去非洲的肯尼亚寻找象牙。据说有一天,他们在一座高高的山顶上,看见在对面山上有许多白花花的动物尸骨堆,一头大象正摇摇摆摆地走到骨堆旁边,然后哀叫一声,倒地而亡。兄弟俩惊喜万分,认为那里一定是大象的墓地,于是马上跑过去。但在途中他们却遭到野兽的袭击,前面又是神秘的沼泽,因此他们只好放弃了。

不过,是否真的有人去过那里一直无法得到确证,所以人们一直怀疑大象墓园的传说。更多的学者认为,象牙自从被列入贵重商品的行列后,在非洲的地位越来越高,而且有关动物生活习性的那些神秘说法也逐渐走样。特别是当法律禁止猎杀大象的行为后,为达到不可告人的目的,一些偷猎者便故意渲染所谓“大象墓园”的传说,名义上是探险、科学考察,背地里却肆意捕杀大象、攫取象牙,然后事后声称象牙是自己在“大象墓地”中找到的。

所以,要想更好地了解大象,保护大象,人类还需要进行真正意义上的科学考察。

新知博览——巨鲸为何集体自杀

按常理,动物似乎很难会有轻生的行为。在我们的印象中,动物的死亡往往来自外因或者衰老,而不是自杀。实际上,自然界中的确存在动物的大规模集体自杀行为,而且还十分骇人听闻。每年,全球各处都有自行搁浅或冲上沙滩集体死亡的鲸鱼。1946年10月,800多条虎鲸冲上阿根廷马德·普拉塔城的海滨浴场,然后全部死亡。仅在南非,自1963年以来,不同类别自行搁浅自杀的鲸鱼至少就有160多条,人们只能看着它们死去而束手无策。

为何鲸鱼会搁浅自杀?对此众说纷纭,莫衷一是,但大多认为是与它的回声定位系统有关。

同海豚相似,鲸鱼并不是靠它的眼睛辨别方向。与它的身材极不相称,一头巨鲸的眼睛大小和一个小西瓜差不多,且视觉退化到17米以内。一头巨大的鲸,甚至都不能看全自己的身。那鲸鱼又是靠什么来测物、觅食和导航呢?那是因为鲸鱼具有一种天赋——高灵敏度的回声测距本领,它们能发射出的超声波频率范围极广。这种超声波遇到障碍物会反射回来形成回声。根据这种超声的往返鲸鱼就能准确地判断自己与障碍物的距离,一般定位的误差很小。

一种说法认为,鲸鱼游进海湾是为了追食鱼群,当鲸鱼靠近海边,向着海滩发射超声波时,因为斜坡较大,所以回声的误差往往很大,甚至完全接收不到回声。鲸鱼因此迷失方向,从而酿成丧身之祸。

通过对数头冲进海滩搁浅的自杀的鲸鱼解剖,又有一些科学家发现,绝大多数死鲸的气腔两面红肿病变,因此认为由于其定位系统发生病变,所以导致了鲸鱼搁浅,使它丧失了定向、定位的能力。而鲸鱼是恋群动物,如果有一头鲸鱼冲进海滩而搁浅,那么其余的鲸鱼也会跟上去,以致接二连三地搁浅,造成集体自杀的惨剧。

奇异的动物“共生”现象

人类经常见到不同种属的生物相互间逐杀和争斗。然而,奇妙的大自然中还有另外一种动物关系。这就是“共生”,也就是两种不同的生物相互依存,互惠互生。

海葵与双锯鱼

海洋中最着名的共生伙伴当属海葵和双锯鱼了。海葵色彩艳丽,栖息在浅海或环形礁湖的海底;双锯鱼很小,最长的不过十几厘米。

双锯鱼之所以与海葵共生,主要是为了寻求庇护。海葵既可以保护双锯鱼,还能为它们提供食物。浮游生物是双锯鱼的主要食物,但也经常会扯下海葵坏死的触手,吃上面的刺细胞和藻类。双锯鱼帮助海葵主要是为它们清理卫生。海葵无法移动位置,所以很容易因细沙、生物尸体或自己的排泄物掩埋而窒息。双锯鱼可以在海葵的触手之间游荡,通过搅动海水冲走海葵身上的“尘埃”。如果海葵身上落有较大的东西,双锯鱼便立即叼走。

犀牛与犀牛鸟

犀牛一旦发起性子,大象也要远远地躲避它。这个家伙非常粗暴,但却也有“知心朋友”——“犀牛鸟”。犀牛皮肤坚厚,但皮肤的褶皱之间非常嫩薄,经常遭到寄生虫和吸血昆虫的攻击。除了往身上涂泥来防治害虫外,犀牛主要还是依靠犀牛鸟。这种鸟停栖在犀牛背上,可以啄食那些害虫。此外,对犀牛来说,犀牛鸟还有一种特殊价值,它会及时向犀牛报警。因为虽然犀牛的嗅觉和听觉非常灵敏,但视力却非常差,当有敌害悄悄地向犀牛发动袭击时,犀牛鸟就会飞上飞下,以此让犀牛引起注意。

鳄鱼与千鸟

在埃及的尼罗河中鳄鱼与千鸟的关系更让人觉得惊险。鳄鱼每当饱餐一顿后,会张开大嘴懒洋洋地躺在沙滩上,这时匪夷所思的事情就发生了:千鸟跳进鳄鱼的嘴里,在鳄鱼的牙缝中用它长长的嘴巴吸食食物残渣。当为一条鳄鱼做完“清洁”工作后,千鸟就会飞到另外一条鳄鱼嘴里,继续工作。

通过这种合作,鳄鱼和千鸟实现了双赢:鳄鱼清洁了口腔,而千鸟则填饱了肚子。鳄鱼生性凶猛残暴,经常攻击人畜,但却从不伤害千鸟。千鸟在为鳄鱼“清洁”口腔时,时间一长,鳄鱼会昏昏欲睡,并且不自觉地把嘴闭上。只要这时千鸟用喙在它嘴里啄一下,它就会继续张开大嘴,让千鸟继续工作。

共存的七兽

在干旱的卡拉哈里沙漠,生活着7种主要食肉兽:狮子、斑鬣狗、野狗、棕鬣狗、豹子、猎豹、黑背胡狼等。生物学从强到弱,按它们的权力顺序依次列出了7份档案:狮子是头号强者,占绝对优势的;斑鬣狗是第二号强者,而最大的鬣狗,个头仅次于狮子,除狮子以外,其他食肉兽见了它们高傲而狰狞的面目往往都退避三舍;成群的搜食者——野狗是第三号强者;棕鬣狗是世界上4种鬣狗中最珍稀的一种,为第四号强者,由于对南非干旱、半干旱地区的有着极强的适应能力,所以在卡拉哈里沙漠中一直保持着可观的数量。

豹子属于第五号强者,是孤独的潜随猎物者,虽然性情凶猛,但孤独的个性使它平时喜欢伏在树木的横枝上,并且伺机袭击过往的动物。虽然是兽类中的奔跑冠军,但猎豹见到其他食肉兽时总是忧心忡忡,模样又顺从又胆怯,属于是第六号强者;虽然黑背胡狼是7种食肉兽中最弱的,但他们是一群足智多谋的家伙,凭其足智多谋,常常也可以智胜所有竞争者而获得丰盛的美餐。

虽然在7种食肉兽之间也有互相残杀的事例,但并不严重。据生物学家多年的实地观察发现,虽然狮子偶尔捕食棕鬣狗,但它们的主要食物是有蹄动物;豹子可能是捕杀其他食肉兽(如黑背胡狼、幼棕鬣狗、幼狮等,它都会吃)最多的野兽,不过它主要还以草食兽和啮齿动物为食;棕鬣狗群居穴内,所以很难被食肉兽偷食;在卡拉哈里沙漠中斑鬣狗和野狗虽分别属于二三号强手,但它们的数量不多,影响不大;至于生性胆怯的猎豹,不敢袭击其他6种食肉兽,杀死草食动物只能凭自己快速捕猎的技能,从而为自己提供一部分食物。这样,7种食肉兽在卡拉哈里沙漠上的关系可以表述为:各尽其能,相互依赖;虽有冲突,无关大局。这也是它们能长期共存的原因。

点击谜团——动物互相帮助之谜

看到动物帮助其它动物,我们常常会惊讶不已。比如,海豚就特别爱帮助同类甚至人,而且全是一片无私奉献。此外,我们还经常看到和猫打成一片的老鼠,由狗养育的小猫,还有乌鸦亲切地喂养小猫,等等。

动物研究学家知道为什么这些动物会互相帮助。简单地说,就是动物不自知。动物行为学家称获知身份的过程为“印记”,在动物成长时常常发生这一现象。然而,有时这一发展也会出错。

一位动物学家记得,多年前伦敦动物园里的雌熊猫其其和莫斯科动物园的雄熊猫安安成亲。虽然安安很乐意,但其其却一点“性致”也没有。现在我们弄清楚了,这是因为其其是由人类一手养大的,所以它不知道自己是一只熊猫。所以多年之后,当科学家拯救濒临灭绝的加州秃鹰时,饲养员喂养人工孵化的小秃鹰时,总是要戴上一个有成年秃鹰图案的手套来小心地。

然而,印记也能造成其它问题,这就是为什么一些种间合作会带来灾难性的后果。比如,把鸡蛋放到鸭窝里,让鸭子孵蛋,就像孵化自己的宝宝一样。但当母鸭领着自己的宝宝们去附近的小溪里学游泳时,不幸的事情发生了——显然小鸡是不会游泳的。

印记是指动物在初生婴幼期间对环境刺激所表现的一种原始而快速的学习方式。比如,刚孵出的雏鸭会跟随依附最早注意到的环境中会移动的客体,如果是母鸭,雏鸭会跟随,但是如过出现的是母鸡或人甚至是移动的玩具,它照样也会跟随。从表面看,动物此种原始的特殊反应与其生存本能有关。

许多科学家提出,这种错误的印记会隐藏在所有明显的种间合作的背后,其中一个引起争论的就是动物行为循环是动物的一种“自我感觉”。比如说,虽然海豚明白自己是海豚,但还想知道一些酷似海豚的其它动物(如侏儒抹香鲸)。这可能可以解释为什么海豚会将侏儒抹香鲸误认为是海豚,并且帮助它。

动物之间的求爱行为