动物之谜

美丽动人的昆虫“求爱术”

热恋中的青年男女,一句话、一个手势,甚至一个眼神,往往蕴藏着丰富的情感。可是,在广阔无际的自然界,那些纤小的昆虫是怎样寻求配偶、怎样倾诉衷情的呢?这,你不必替它们担心,昆虫自有“求爱术”。

闪光的语言清秋,夜幕低垂的乡村郊野,流萤飞舞,发出美丽的光彩,有淡黄的,有浅蓝的,也有橘红的。人们熟悉的萤火虫就是通过这种闪光的“语言”,来寻找配偶,表达爱情的。

在萤火虫的腹部末端藏着一个手电筒似的发光器,由透明层、发光层和反射层组成。透明层在发光层之前,就像手电筒上的玻璃面;反射层在发光层之后,相当于反射镜;发光层内有几千个发光细胞,它们含有荧光素和荧光酶等发光物质。

当氧气沿虫体的呼吸气管进入发光细胞后,在荧光酶的催化下,荧光素与氧气就发生了一种复杂的化学反应,这个反应过程所产生的能量,以一种缺乏红外线的“冷光”——荧光的形式,通过透明层反射出来。萤火虫的呼吸节奏,控制了对发光细胞的氧气供应量,使尾巴上的“活灯笼”,形成了忽明忽暗的“闪光语言”。

一般来说,雄萤飞翔能力强,雌萤躯体肥胖、动作不便,翅膀也不如雄萤发达,有的甚至退化了,只能在草丛中爬行。

夜色降临,雌萤从隐蔽所爬上高高的草叶,发出荧光招引雄萤。科学家们发现,雌萤往往比雄萤所发出的荧光亮数十倍,而雄萤的视力是雌萤所望尘奠及的。

如英国的提灯萤,雌萤的复眼只有300只左右的小眼,而雄萤的小眼至少有2000只。当然,每种萤火虫都具有和自己特有的求爱信号,以避免找错对象。由于各种萤火虫所含的荧光素和荧光酶不尽相同,所以发出的光色也丰富多彩。可是,产于北美洲的一些雌萤,它们的荧光并没有颜色的区别,而雄萤仍然能识别自己所追求的情侣,这全靠了闪光频率的差异。

菲律宾民答娜峨岛上的萤火虫,常数以千计以相同的节律一同闪光,因而能招引远处更多的异性。

在萤火虫的求爱中,也会出现“悲剧”。美国有一种雌萤,能模仿另一种与它外貌相似的雌萤的闪光,被引诱的雄萤一旦与它相会,就会被它吞食,成为美餐。

除了萤火虫具有这种“闪光语言”外,有些蛾类也有类似的“闪光语言”。

如有种雌飞蛾能放射出人眼看不见的红外线,使自己胸部的温度较周围环境高出lO~C度左右。雄蛾凭着头上两根天线般的触角在冷冷的夜空中,搜寻这些不寻常的“热点”,能从5公里外赶来,向雌蛾求婚。

优美的歌声在昆虫王国中,有不少雄性公民能“唱”出优美动听的“情隋歌”,以赢得雌虫的爱情。雄虫们演唱的方式五花八门,蚱蜢用后腿摩擦发声蟋蟀用翅膀相互摩擦发声、蝉用腹下薄膜发声、蝗虫用腿摩擦紧绷着的翅膀发声。

昆虫鸣声的机制可分为两大类:摩擦发声和振动发声。

蟋蟀是靠翅膀互相摩擦而发声。在蟋蟀上翅基部的下表面,有一条带齿的横脉,形似小锉而被称为“音锉”;下翅的上表面,恰巧在音锉的下方,长着一种尖尖的“摩擦缘”。当两翅升起抖动时,引起摩擦缘摩擦音锉,于是产生出清亮的声音,使雌蟋蟀循声而来。

一般雄蟋蟀的鸣声可以吸引10米以内的雌蟋蟀。欧洲有一种雄蟋蟀所发出的声波竟能传出近2公里。

人们对雌蚊振翅发出的尖啸声向来感到厌烦,但这种声音对雄蚊来说,却是一种亲切的呼唤,它能把雄蚊引诱至雌蚊身边。

而未成熟的雌蚊则发出另一种音调的振翅声,这种音调对雄蚊则毫无吸引力。用振翅发声来寻求配偶在蝇类中也很普遍。

蝉也是昆虫世界出色的歌手,而会唱歌的只是雄蝉。蝉的发声器生在腹部第一节两侧,是两片有皱折、且有弹性的薄膜,叫“声鼓”,它与里面能迅速收缩的“声肌”相连接,外面还有起保护作用的盖板,叫“腹瓣”,腹瓣与声鼓之间有一空腔,能起共鸣作用。

因此,蝉的鸣声听起来显得特别集中、宏亮,它短短的一生中,就是用这种“歌喉”不知疲倦地唱着情歌,寻求它的伴侣。最近,一些科学家曾利用先进的声音摄谱仪研究了北美蝉的鸣声,这种仪器可以把声音信号转化为图像,从而有助于对声音进行精确的测量和分析。经研究,发现北美蝉能用不同的声调唱出两支不同的歌,一支是平时为了招引同伴,另一支是在求爱时对雌蝉唱的情歌。

随着雄蝉动听的情歌,一生沉默不语的雌蝉会被招引过来,与雄蝉停歇在同一树枝上,如果两厢情愿,情投意合,就结为恩爱夫妻。

昆虫的情歌,并非人们想象的那样单调无味,事实上,它们的歌声也有抑有扬,富有情感。比如,有种生息在美国南方各州的绿色小昆虫,雄虫在求偶的时候,会唱出三部曲:一是寻友歌,类似蛙叫而有节奏;二是约会歌,短促而颤抖;三是婚礼进行曲,类似狗的哼鼻声。有些雌虫也会唱着这三部曲,主动向雄虫求爱。

气味的魅力昆虫求爱最妙的一招,还是用气味来传递情书。大多数雌虫体内含有特殊的腺体,能分泌一种化学物质,叫“性引诱素”。

这种性引诱素具有特定的气味,随着空气的流动,迅速地向四周环境扩散。这样在雌雄昆虫之间就形成了奇妙的联络暗号。我国云南大理的蝴蝶泉边,每年5月中旬,有数不清的蝴蝶聚会求偶,形成了绚丽多彩的“蝶虹”。

原来,就是因为由雌蝶腹部末端分泌出的性引诱素,吸引了四面八方的雄蝶前来约会。

雌虫分泌的性引诱素量很少,但吸引力令人吃惊。有一种蚕蛾分泌的性引诱素不过l微克,但足以吸引100万只雄蛾赶来幽会。

人们根据昆虫用性引诱素诱引性的求爱方式,人工合成了性引诱剂,大量诱杀农业害虫。也可以将性引诱剂洒在田间,扰乱雄虫,使它们找不到配偶,无法**,从而断子绝孙。

目前,人们已经发现约有250余种昆虫具有性引诱素,其中80多种已经能分离提纯,并阐明了化学结构式,有近30种性引诱素可以人工合成。昆虫性诱素的深入研究,为虫情侦察、害虫防治工作开辟了新途径。鸵鸟真的胆小吗?

多年来,人们总是将鸵鸟称为胆小的动物,因为它遇到危险总是把头颈平贴在地上,然后钻进沙里“掩耳盗铃”。

其实,这种看法是不科学的。

鸟类学家发现,鸵鸟栖息在非洲热带沙漠草原地区,那里气候炎热,阳光强烈,鸵鸟发现敌害后,虽然可以拔腿快逃,可是,在干燥的环境下奔跑对自己是很不利的。

因此,鸵鸟便将长脖子平贴地面,身体蜷曲一团,凭借自己暗褐色羽毛伪装成岩石或灌木丛,加上雾气的掩护,就不易被敌害发现。

尤其是未成年的鸵鸟,常用这种方式逃生。

如果此举难以奏效,它们便会在敌害出现时一跃而起,迅速逃离。

鸵鸟的翅膀在进化过程中,逐渐失去了最原始的作用——飞翔,虽然不能飞了,但它跑得却很快。鸵鸟身高达2.75米,其步幅可达3米,每小时可跑70公里,远远超过狮子的最大速度(每小时60公里)。

鸵鸟蛋乃是蛋中之王,大约重1.35公斤,相当于25~30个鸡蛋的大小。鸵鸟蛋一样可以吃,但是要有耐心,因为要煮熟它,至少需要2小时!

经过39—42天的孵化后,小鸵鸟便可从鸵鸟蛋壳中爬出。

看管小鸵鸟的任务主要由鸵鸟爸爸承担。除此之外还要为小鸵鸟觅食,对它们进行“培训”,而鸵鸟妈妈则负责保护自己的子女。

科学家格日梅克亲眼看见了这样的情景:一只公鸵鸟领着8只小鸵鸟及在旁边观察周围动静的母鸵鸟。

突然间,一只鬣狗向小鸵鸟们发动袭击。公鸵鸟马上领着“孩子”躲到安全的地方,而母鸵鸟则英勇无比地迎了上去,用脚扑,用嘴啄,鬣狗招架不住,只得连连后退,母鸵鸟也不停“手”,一直追了有大约1公里远。

如今,鸵鸟的羽毛主要用来作为连衣裙、扇子、帽子和戏剧服装的装饰品。

看来,缩头缩脑的鸵鸟还真够大胆,紧要关头,不但毫不畏惧,反而能迎面而上。或许这就是父母之爱的伟大力量。蝌蚪尾巴自动脱落的奥秘

科学家们经过研究发现,在生长过程中,细胞自身可能已经被编制好了一道“程序”。在这个“程序”的控制下,哪些细胞该自动死亡,都已经被精密地计算过了。

由此看来,蝌蚪的尾巴细胞便在规定的时间自动死亡。大自然中还有一些类似的例子,例如在冬天到来之前,大树之所以会自动落叶是因为在发育的某个阶段,枝芽中间的某些细胞自动死亡了。

人类胚胎时期的小拳头会逐渐分为五指,也是因为这个原因,否则不就变成鸭蹼了吗?

科学家们称这种细胞按照程序死亡的现象为“细胞凋亡”,或者“程序死亡”,认为这可能是受一种“自杀基因”的控制。

“细胞凋亡学说”对于研究肿瘤的生长和消亡具有非常重要的理论意义和实际价值。

肿瘤细胞本是应该自动死亡的,可是在这些细胞内的“程序”出现了问题的情况下,“自杀基因”不能行使自己的功能,以至于它们竞不昕“指挥”,反而埒续不断地扩充壮大,无序生长,越繁殖越多,从而无限制地繁殖下去。

科学家们设想,假如可以设计出某些有效药物,提醒那些应该“自杀”的细胞死亡的时候已经到了,或者诱导肿瘤细胞自我凋亡,使“自杀基因”清醒,到了那一天,人们也就不会“闻癌色变”了。

癌症的死亡率在现代社会中一直居高不下,虽然科技不断进步,医药事业发展迅猛,但目前人们对这个“黑色杀手”——癌症却依然无可奈何。

如果上文中所提到的科学家们的设想可以成真,人类就可以彻底战胜可怕的癌症,那么我们在神秘莫测的自然界面前便又会增加一份自信和勇气。企鹅为何有翅不能飞翔

古生物学研究表明,企鹅出现在5000万年前的第3纪,但是迄今为止仍未发现4500万年前的企鹅化石,因此进一步的论证陷入了停滞状态。

谈及企鹅的起源,大家都很关心究竟是企鹅的祖先本身就不会飞呢,还是企鹅原本会飞,后来在进化中改变了生存方式呢?

科学家们指出,企鹅有一个突出的特征,说明它的祖先可能会飞,这就是因为它的身上存在着尾踪骨。

鸟类的祖先是蜥蜴型的,它们继承了一个鞭状的由脊椎骨组成的长尾巴。

在进化过程中,受流体动力和运动的影响,鸟的尾骨逐渐缩短,最终缩成一块小的骨节,用来支持呈扇形排列的尾羽,即尾踪骨。

从最早的始祖鸟到所有现代鸟类都有尾踪骨,企鹅的尾踪骨无疑是其祖先会飞翔的证据。

同时,企鹅的许多特征都表明它的祖先会飞翔。企鹅的鳍翅尽管变成了桨状,但仍属飞翼,这种腕和掌骨形成的联合结构适合于飞羽翮羽的附着,这正是飞翔所必需的结构。虽然企鹅早就没有翮羽了,但支撑翮羽的结构依然存在。不仅如此,企鹅胸骨的许多特征也和飞翔鸟相似,比如有明显的龙骨在企鹅的胸骨处突起,这正是飞翔肌肉所附着的地方,而且,飞翔鸟的小脑很发达,这是由于在飞行中,它们需要迅速调节肌肉的活动及协调身体的动作,而企鹅的小脑也相当复杂而且发达,这也应该是祖先会飞的一个遗迹吧。此外,企鹅同翅膀发达的飞翔鸟一样,都是把喙插在翅下睡觉的,不会飞的鸟一般不会有这种姿势,这说明必然有某种关系存在于企鹅和飞翔鸟之间。

也有人不同意这种观点。科学家孟兹比尔认为鸟类的起源不是单一的,与其它鸟类不一样,它们是单独从爬行类动物演变来的,它们的祖先并不会飞翔。

企鹅的鳍翅是一个爬行类的前肢在水下的直接应用,而不是所谓的翅膀的变异,它并不像飞翔的鸟一样经历过飞翔的阶段。

近年来,在研究南半球的企鹅和北半球的已经灭绝的海鸦的构造之后,鸟类学家们认为企鹅和美洲沿岸发现的海鸦化石之间可能有着密切关系。

海鸦化石有3000万年的历史,故有的学者提出企鹅起源于北大西洋海鸦,而这些海鸦都不会飞行。

海鸦与企鹅的骨骼体形方面有许多相似之处,在适应水面游泳和潜水方面表现得尤为突出。

孟兹比尔的理论似乎得到了论证,但仍存在一个问题,就是很难判断它们之间的亲缘关系。因为它们一个位于北半球,一个位于南半球,而且它们的化石几乎是在同一个时代出现的。

撇开以上理论不说,假设现今的企鹅真的是由会飞的海鸟进化而来的,那么,企鹅究竟从什么时候开始不会飞的呢?据说,在距今2亿年前,地球上有一个冈瓦纳古陆是由若干大陆组成的,冈瓦纳古陆开始分裂和解体,从中分出南极大陆,并开始向南漂移。

此时,有一群鸟发现漂移的南极大陆是一块生活乐园,于是它们就降落到这块土地上。

起初它们生活得很美满,可是随着这块大陆不断南移,气候越来越冷,生活在大陆上的鸟儿们的身体构造也发生了变化,以适应气候的变化。

最终,南极大陆盖上了厚厚的冰雪,除了企鹅的祖先,原来种类繁多的生物大批死亡。

在冰雪茫茫的陆地上,它们找不到可吃的东西,只好到茫茫的海洋里云寻找食物。

它的翅膀退化后,就不会飞翔了,也渐渐开始直立行走,经过漫长的岁月,终于演变成现今企鹅的模样。

这种说法也有些科学根据,尽管听起来像故事。在南极洲,古生物学家曾发现类似企鹅的化石,它高约1米,体重约9千克,或许这个具有两栖动物特征的企鹅化石就是企鹅的祖先。

对企鹅起源及其演变的科学解释由于缺乏足够的证据,目前动物学家仍无法完整地揭开这个谜。