书城教材教辅科学知识大课堂——趣味科学
37266200000030

第30章 趣味生物(3)

中国也有类似澳大利亚燃油树的树木。陕西有一种叫“白乳木”的树,切开它的树皮,便会流出一股股白色液体。当地人将这种液体作为灯油使用,发出的光又亮又不生黑烟。白乳木经植物学家研究,确认它是油棕树的一个种类,在马来西亚、尼日利亚和刚果都发现过。

不但树木可以产出燃油,花也能变成燃油。

泰国曾审理过一宗闻所未闻的案件,法庭被告席上的“嫌疑犯”竟是一束美丽而香气扑鼻的鲜花。原来泰国南部林区经常发生神秘的火灾。大火不但烧毁森林草原,而且危及居民住宅,但作案者却一直未能捕获。后来,化学专家们揭开了火灾之谜,罪犯是一种叫“看林人”

的花。这种花生长在温湿的林区,它的花朵和茎叶内饱含着一种挥发性物质。这是一种极易燃烧的芳香油脂。当森林空气干燥灼热时,它就会无火自燃,引起火灾。警官当着法官的面,用火柴轻易地将鲜花引燃,火苗发出幽蓝的光,嘲笑着法庭。法庭只好啼笑皆非地判处这种花接受“严格监管”,算是对案件做了一个交代。后来,人们将“看林人”花采集起来,经过挤压加工,生产出一种燃油,性能与柴油相似,也可以用做汽车燃料。

更令人叹为观止的是美国科学家卡尔文博士在巴西找到的一种能生产石油的怪树,当地人叫它“苦配巴”。这是一种高大乔木,可以长到30米高,1米粗。在它的树干上钻一个直径5厘米的孔洞,1个小时就可流出10升金黄色的油状树液,成分十分接近柴油,可以直接作为柴油车的燃料,而且燃烧以后不污染空气。卡尔文博士称它为“绿色石油”。这种树由于产油量大,美国、日本都引种了它,用它来生产“柴油”。卡尔文博士甚至设想,公路沿途都种上“苦配巴”,一棵树就是一个小小的加油站,将会大大缓解能源危机。

在菲律宾和我国海南的尖峰岭、吊罗山等热带森林中,有一种叫“油楠树”的大乔木,与“苦配巴”十分相似,也生产“柴油”,每棵树一年可收获50公斤“柴油”。

1928年~1932年,美国科学家艾迪逊在研究橡胶树的时候,发现了更多的“石油树”。它们的皮、干、根、叶甚至果实中都有可以燃烧的液体。这些流体来自绿色植物,可再生,无污染,艾迪逊为它们取名叫“绿色汽油”,并发表专着介绍它们,引起了人们极大的兴趣。

一般绿色植物通过光合作用,只是生成碳水化合物,主要由碳、氢、氧等元素组成。可是,绝大多数“石油树”却能经过光合作用产生出许多胶汁状的碳氢化合物,它们从外形到成分都与石油非常相似,完全可以代替石油做燃料。人们可以像在橡胶树上割胶那样,采集“石油树”的树液,获得“石油”;而“石油树”还是照样生长,产出新的“石油”。

萤火虫的趣闻

“萤火虫,萤火虫,飞到西,飞到东,好像星星眨眼睛,好像盏盏小灯笼……”

仲夏的晚上,孩子们挥着扇子,在树阴里,在草丛间,一边追逐着那流动的闪闪“火星”,一边唱着上面的歌谣。

的确,萤火虫发出的闪闪的微光,宛如夜空璀璨的繁星,把大地点缀得更美丽。

关于萤火虫,有很多有趣的故事。相传我国晋朝时候,有个青年叫车胤,他酷爱学习,但由于家贫,买不起蜡烛,晚上不能读书。于是就捉了很多萤火虫,包在薄薄的薄布袋里。四五十只萤火虫的光,真能抵上一支点燃的蜡烛呢!他就借着萤火虫的光刻苦学习,后来成为一位有大学问的人。

在西班牙和墨西哥偏僻的村落里,妇女们喜欢把萤火虫包在薄纱里插在头发上作为饰物打扮自己,有的还暗暗比赛,看谁头上的萤火虫多,看谁头上最亮。在美洲的森林里,还有人把萤火虫装在透明的瓶子里,绑在脚上夜行照路。

萤火虫的一生要变四个模样。萤火虫妈妈喜欢在潮湿腐烂的草丛中产卵,它的卵很小,要用放大镜才能看得见。卵孵化出幼虫后,生活几天就变成蛹。最后由蛹变成萤火虫。萤火虫的幼萤个儿很小,但胆量很大,敢与蜗牛较量,直至把蜗牛吃掉。别看蜗牛爬行起来慢吞吞的,它的舌头上长着135排牙齿,每排有105颗,总共有14170颗牙齿,糟蹋粮食,偷吃蔬菜,厉害得很!它的个儿要比萤火虫幼虫大一百多倍,萤火虫幼虫有一套神奇的“法宝”。你看,当幼虫找到蜗牛后,先用它那针头一样的嘴巴在蜗牛身上敲几下,这是干什么呢?原来这是给蜗牛打麻醉针,连打几针以后,蜗牛就迷迷糊糊失去了知觉,动弹不得,最后终于瘫痪了。这时候,幼虫又狠狠地给蜗牛注射消化液,蜗牛皮内的肉开始化成了稀稀的鲜美的肉汁。这时幼虫便呼朋唤友把它的同伴请来,兴高采烈地围在蜗牛四周,一齐把针管般的嘴插进蜗牛的皮内,津津有味地吸起来。幼虫吸足了,蜗牛也完蛋了。它们帮农民除了害,立了功,是农作物的好朋友。

幼虫长到成虫以后,开始在夜间空中飞舞,一边飞舞一边发出短暂的闪光。萤火虫闪光是为了什么呢?原来是在招引异性。那雄萤火虫在地面上空飞舞时发出闪光,意思是在寻问:“萤姑娘,你在哪里?”附近草地上的雌萤火虫也发出闪光,那是回答的信号,意思是说:“萤小伙,我在这里。”雄萤火虫得到信号以后,便向雌萤火虫飞去,直到甜蜜的相会为止。

萤火虫那美丽的闪光是怎么发出来的呢?科学家们经过仔细观察研究,发现在萤火虫的腹部有个发光器。这发光器由发光层、反射层和透明表皮三部分组成。萤火虫发出的光是冷光,它不产生热。人们通过萤火虫的发光原理发明了萤火灯——日光灯,它比同样功率的普通灯泡亮得多。后来人们又发明了矿灯,用在矿井里。因为矿井里充满着瓦斯,遇到一定热量就会爆炸,这种闪光灯不发热,所以使用安全。又因为这种灯不多用电,不会产生磁场,所以军事上又用它做水下照明,去清除磁性水雷。科学家们还用萤火素和萤火素酶制成生物探测器,把它发射到其他星球表面,去探测那里是否有生命存在。

你瞧,小小的萤火虫趣闻真不少啊!

斗蟀趣闻

夏末秋初,阳光普照,树丛中蝉在引吭高歌。夜晚,又是另一番景象。树木草丛间传出了阵阵清脆而又悦耳的鸣声:“口瞿口瞿口瞿”,“铃铃铃……”

构成了一曲洪亮的交响乐,这些音乐家便是蟋蟀科的昆虫。

蟋蟀科属直翅目,有许多种类,大的如蟋蟀,小的如金钟儿,而最常见的要算是斗蟀了。

斗蟀身长一厘米左右,宽约零点五厘米,后足特别有力,善于跳跃。雄斗蟀还能用翅膀摩擦发声。

斗蟀,顾名思义,就是会斗的蟋蟀。的确,斗蟀非常爱打斗。在野外,斗蟀根本没有群居习性,否则定会打得不可开交;在蟋蟀盆中,也不能同时放两只雄斗蟀,不然只会闹个你死我活。若将两只斗蟀放在同一盆内,并用蟋蟀草做成的“鞭子”驱赶它们,立刻会挑起一场“冲突”。被激怒的双方同时面对面地扑过去,用两片大腭奋起撕咬对方。被咬者往往触角折断、腿被咬掉,甚至腹部也被咬开。若双方实力相当,则非经几个回合才定胜负不可。最后,败者被迫跳出蟋蟀盆,而胜者则站在盆中央,昂首挺胸,发出“口瞿、口瞿、口瞿”的鸣叫,样子非常得意。一场“激战”下来,败者伤得固然不轻,而胜者也免不了挂彩。双方为了争一口气,都没有捞到什么好处,倒是为围观的人们作了一场精彩的表演。

斗蟀分布范围很广,我国南北地区都能见到。斗蟀喜欢生活在阴暗处,如碎石堆中、植物根系里、围墙旁以至古坟墓中。如果放在透光的容器中喂养,它不是直挺挺地死去,就是打洞钻入土中。有趣的是,那些善斗的斗蟀一般居住在碎石堆中,而不善斗的大概敌不过它的同类,只好一头钻入植物的根系中。在饲养过程中还可发现,善斗的斗蟀并不常打洞,而不善斗的却老爱打洞,这大概是被咬怕了的缘故吧!

每年四五月间,斗蟀便从卵中孵化出来,开始只有两三毫米长,经过三四个月的幼虫期,长得与成虫差不多大小,便陆续羽化为成虫。八月底,斗蟀开始交配,此时雄斗蟀便会发出“结铃、结铃”的鸣声。雌斗蟀听到后,就爬到雄斗蟀的背上进行交配。大概出于营养需要,交配后的雌斗蟀有时会把雄的吃掉。不过,如果雄斗蟀不愿交配,又特别凶猛,也会把雌斗蟀逼死。

交配后,雌斗蟀开始产卵,一般产卵后不久便死去。但也有少数能够勉强熬过冬天,成为平时所说的“过冬蟋蟀”。

由于斗蟀爱打斗,因而深得一些人的喜爱。每年初秋,有些“蟋蟀迷”便手持电筒,三五成群地四处捕捉斗蟀,甚至彻夜不眠地寻沟问渠,掘壁钻洞。他们将捉到的斗蟀进行比赛,评出“大王”、“二王”。让“大王”住在精致的蟋蟀盆中,美其名曰“龙虎大将军”,并喂以碎肉、蛋黄;而对那些屡战屡岁的“败将”,则随手丢入空罐内,每天仅喂些米饭给以充饥。

然而,捉蟋蟀、斗蟋蟀,只是一种游戏,决不能玩物丧志,更不能作为变相赌博。蒲松龄在《聊斋志异》中就写有《促织》一文。促织,便是蟋蟀。小说中的主人公成名因被迫缴纳“促织”而几乎弄得家破人亡的故事,深刻地控诉了封建统治者的罪恶:“宣德间,宫中尚促织之戏,岁征民间。”可见崇尚“促织之戏”,会带来多大灾难。

斗蟀的食性很广,它既不像菜青虫那样光吃素,也不像螳螂那样净食荤。它从饭粒、菜叶、毛豆到碎肉、蛋黄以至它的同类,都列在食谱上,但总的来说是吃素多于食荤,是农业害虫。当然,由于斗蟀太爱打斗,又有许多“蟋蟀迷”的捕捉,它的队伍终究不能发展壮大,人们也终究没有把它们当作重要害虫去消灭。

昆虫翅膀的由来

你知道吗?昆虫是地球上第一批“飞行家”,它的飞行史已有3亿多年。昆虫是靠自身背部进化出的一对(或两对)翅膀来进行飞翔的。此后约过2亿年,第二批“飞行家”上了天,这就是鸟类。鸟是将前肢进化成一对翅膀,来进行飞翔的。

大约在35亿年以前,地球上的昆虫迅速发展。大家熟悉的蟑螂,是当时地球上最占优势的一类飞行动物。科学家从化石的遗骸中鉴别出500多种蟑螂。这些古代蟑螂,与我们今天见到的蟑螂差别不大,都有翅膀,并且会扑动翅膀作短距离飞行,可以说它们是有翅类昆虫中最古老的成员。而古代有翅昆虫中个头最大的,要数石炭纪时期的巨大古代蜻蜓——现代蜻蜓的祖先了,它的翅膀展开了可达762厘米,常在原始时代的沼泽地区自由飞行。

那么,昆虫的翅膀是怎样产生的呢?

法国着名博物学家拉马克,在1809年出版的名作《动物学哲学》中写道:“凡是没有达到其发展限度的动物,它的任何一个器官经常利用的次数越多,就会促使这个器官逐渐地巩固、发展并增大起来,而且其能力的进步与使用的时间成正比例。”这就是拉马克着名的“用进废退”学说。你看,刚刚从蝌蚪发育成成体的小青蛙,爬上岸时,四肢很小,尾巴很大,后来在陆地上由于经常用后腿跳跃,后腿就变得发达起来,而尾巴却因用不上而退化消失了。

“用进废退”的现象,在我们周围到处可见。

然而,科学家经研究认为,昆虫翅膀与身体的长度应有一定的比例,也就是说昆虫的翅膀必须达到足够的长度时,才能飞行。昆虫最初长出的那种又小又短的翅蕾对飞行是毫无用处的,根本谈不上越用越发达。因此用拉马克和达尔文的学说无法解释昆虫翅膀的由来。

1978年,美国堪萨斯大学的研究生道格拉斯,别出心裁地提出了一个假说。他认为昆虫的翅膀当初并不是用来飞行的,而是用来吸收太阳的热能,换句话说,是用来当暖气片用的。冬天,昆虫和其他冷血动物体内的生化反应变得极为缓慢,它们的行动自然也十分迟缓。这样,早期的翅蕾被昆虫用来吸收太阳能,以提高体温和增强活动能力。为了吸取更多的太阳能,经过长时间的不断演化,昆虫的翅膀越长越长,越长越大,最后终于达到了可供飞行的长度。

后来,美国伯克利加州大学科学家柯尔和布朗大学科学家金梭佛,试图用实验来验证道格拉斯的假说。他们用不同大小的人造翅膀和虫体,测量吸热和传热的关系,并用风洞来检查这些人造昆虫的飞行能力。实验结果大体肯定了道格拉斯的假说,同时也提出了一个问题:翅膀越大,固然吸收的热量越多,但是,热量传导时消耗的能量也越多,也就是说翅膀大吸收的热量多,消耗的热量也多。进一步研究得知,翅膀长于125厘米时,吸放热量达到平衡,这时传入虫体的热量便不再增加。换句话说,如果仅仅为了吸热,昆虫翅膀不应该长于125厘米。然而根据空气动力学原理,125厘米的长度,还不足以使虫体飞翔。要使虫体在空中飞翔,翅膀长度起码要有25厘米。

20世纪90年代,美国海洋生物学家格拉汉姆指出,在3亿年前的石炭纪时期,地球表面的空气比较稠密,含氧量也较高。地球化学家波诺尔指出,那时空气的含氧量为35%(现在为21%)。所以格拉汉姆认为,稠密的大气,可以给昆虫翅膀提供额外的升力。

英国剑桥大学的埃林顿等4名研究人员,用飞蛾在风洞中做飞行实验,还制造了一个机械模型进行详细的分析研究。他们发现,飞蛾向下拍动翅膀时,首先需要把翅膀举至最高位置,然后再向下扇动翅膀。从翅膀根部产生的细小空气涡流,会一直朝着翼端向外流动,这样,翅膀上方的空气压力便会大大降低,从而产生了向上的托力,把飞蛾托举在半空中。可见,昆虫飞翔时,并不是按普通空气动力学原理进行的。

真是越来越复杂了。昆虫翅膀,当初到底是用来吸热的,还是用来飞翔的;或是开始为吸热,后来改用飞翔,仍是一个谜。如果能搞清楚这个谜,那么对人类航天飞行器的发展将会有一个质的飞跃。

蚂蚁王国

蚂蚁这种昆虫,人类恐怕很早就认识它们了。因为在我国最古老的经典之一的《尚书》里,便有“麻冕蚁裳”的句子。这句话的意思是说戴着麻织的帽子,穿着蚂蚁那种黑色的裤子。

人们还常常拿蚂蚁来形容别的事物,比喻勤学叫“蚁术”,形容战士爬墙叫“蚁附”,说大家聚会为“蚁聚”,描述部队的队形叫“蚁阵”。尽管古人用蚂蚁造了这么多的词,我却怀疑,他们对蚂蚁未必都了解得透彻。我认为,人类对蚂蚁有较全面的认识,恐怕是近代的事情。而且,即使是我们当代人,也未必对蚂蚁都了解,所以还有说蚁的必要。

一窝蚂蚁,看上去似乎都一个模样,其实不然。蚂蚁群里却有雌蚁、雄蚁、工蚁、兵蚁的区别。

刚孵化出来的雌蚁和雄蚁都有翅膀,约一厘米长,是蚂蚁王国里的大个儿。它们全身分为头、胸、腹三部分。人们叫它为“三节头蚂蚁”。

每年六七月间,这些繁殖蚁就开始分群。他们成群结队地趁黑夜飞出巢穴,并在空中飞个不停,那不是练翅膀,而是寻找对象。好事成了后,雄蚁就死了。雌蚁落到地面,摔掉翅膀,找个地缝钻进去,在里面产卵,生育未来的新王国的成员。她就成了蚁后。