书城科普读物科学奥秘丛书-生命奥秘
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第6章 动物的孳生(2)

在自然界中的很多事情都是有规律可循的,这也是无数科学家为之奋斗一生的目的。然而正像不同动物之间形态有明显差异一样,有些看似普通一般的事情,却往往具有与常规相反的表现,就拿鸵鸟在繁殖期的求偶过程来说,便是这样一个事例。

求偶过程中,必有一番简单或是复杂的仪式,由雄性采取主动是较常见的,而由雌性采取主动,作出大部分追求行为,一般是非常少见的。而鸵鸟的交配之舞,正是这种动物界中反常行为中的例外,因此特别令人瞩目。

雄鸵鸟在整个求偶活动内的身份不太像个追求者,倒更像个被追求者。

虽然雄鸵鸟羽毛依然艳丽、具有主动明显的标志,但其行动却不显出主动的姿态。

雌鸵鸟在进行繁殖求偶活动时,羽翮蹁跹地飘然起舞,试图引起附近的雄鸟注意。尽管在平常的大多时间里,鸵鸟的姿态总是笨拙不雅、滑稽和荒唐,但这时雌鸟跳出的求偶之舞却出奇地雍容高雅,仪态万方。在舞蹈过程中,当雌鸟对自己吸引雄鸟的魅力充满信心时,便会离群独行,而雄鸟则紧跟雌鸟,追逐狂奔,最后的结局必是皆大欢喜,结成良缘。

达尔文蛙

蛙类中一般的种类产卵可达万粒,然而达尔文蛙的产卵数量只有20~30粒,这是因为达尔文蛙的幼儿得到了很妥善的保护,从而后代得以延续。智利出产的这种由达尔文发现并命名的蛙——达尔文蛙,雌蛙在繁殖期产30个很大含卵黄很多的卵,两只或三只雄蛙非常耐心地守在旁边护卫。V两、三个星期之后,胚胎发育成熟,透过薄薄的卵膜可以看到它们的活动。就在这时,每只雄蛙都用舌头拾取一些卵,几天内所有的卵都收集起来了,进到蛙的口中。使人惊异的是,这些卵既没有吞进蛙胃,也不是含在口腔里,而是在蛙口前部的一个深皮褶里——起鸣叫作用的声囊,当蛙呱呱鸣叫时,我们能看见声囊肿胀成球好像扩音器。谁会想到声囊还能当孵化室。达尔文蛙的声囊又大又深,也许这是动物界里最安全最省经费的育儿室了。

从声囊中孵化出来的蝌蚪,在其中生活,从卵黄中吸取营养,从父亲那里获取氧气。当它发育完成、失去尾巴成为小蛙后,就以它进入时的相反方向经过父亲口腔离开。

刺鱼的爱巢

初春到来之际,雄刺鱼就会脱离整个冬天都在一起的鱼群,独自游开。它们从淡水深处迁移到温暖的浅水中,在这里生长的绿色植物形成了对刺鱼的刺激,于是产生了一系列行为反应:每条刺鱼都先选择一个区域,继而开始用植物在这个区域内筑巢,在雄鱼离开鱼群的时候,雄鱼的体色发生变换,由原来冬季暗灰色的“外衣”,更换成两腮和嘴下部粉红色、背部淡绿色的“春装”,这时它的性格也逐渐好斗。它占据并保卫这个地盘不受其他雄鱼侵犯。雄鱼巩固领地之后,随即开始筑巢行为。它先用嘴一口一口含起泥沙,吐在一旁,挖成一个浅坑,然后采集长条形的水草,堆在浅坑上,在上面来回游动,排出一种由肾脏分泌的黏液把水草粘合在一起。接着,用嘴把草团推拱成丘状,然后用身子在草丘中穿一条小隧道,一个供雌鱼产卵的精致的窝巢就筑成了。

雄鱼在做窝的同时,体内的刺激物又使它体表的颜色发生变化,腹部变成鲜红色,眼睛发蓝,背部则呈蓝色。一旦雄鱼披上这身色彩斑澜的盛装,就开始了求偶的活动。如果有雌鱼游进雄鱼的领域,雄鱼便在异性前游出之字形“舞蹈”,告诉对方自己是雄鱼。雌鱼则以扬头的姿势接近雄鱼,表示响应。双方交换了婚嫁信息之后,雄鱼便向筑好的窝游去,雌鱼则在后面相随。

在这一过程中,雄鱼体表的颜色和游动的之字形体姿是吸引雌鱼前来的刺激信号;而雌鱼充满卵细胞的膨胀发亮的腹部和扬头的游动姿态则能对雄鱼产生刺激作用。最后导致求偶活动的成功。

一旦雄刺鱼建好了巢穴,找到一条愿意前来的雌鱼不是一件难事。当雌鱼跟随雄鱼来到窝的入口后,雄鱼用头指向窝的进口,接着就转过身来,这是让雌鱼进入的动作信号。雌鱼得到信号后,随即钻入窝中产卵,排卵后,雌鱼立即游离。这时雄鱼赶快进入窝内,把精液排在卵上,使卵受精,这一过程仅历时一分钟左右。雌鱼离去后,雄鱼还可以再吸引其他雌鱼前来产卵,直至雄鱼认为可以了,它随后就守卫在窝旁,照料幼鱼孵化。而雌鱼并不是个称职的母亲,除了产卵,雌鱼对繁殖不作任何贡献。在鱼卵的整个孵化过程中,雄鱼常用鳍和尾不断掀动,让新鲜水流经过窝巢,有时还绕巢而游,头向下尾向上面对巢迅速而又均匀地鼓动鱼鳍,向巢内拨水,这是雄鱼在给未出世的小宝宝通风,为窝内提供充足氧气,这是孵化的必要条件。在孵育的后期,氧气的需求量加大,雄鱼还在窝顶上开出许多孔穴,使新鲜水流更畅通。卵孵化后,雄鱼继续照料幼鱼数日,如果有小鱼游开,雄鱼就将它捉住含在嘴里,安全地带回来,不久以后,小鱼便汇成鱼群,自己谋生了。

珍珠鱼双亲分工协作

社会行为最简约的形式是结群或结队,也指许多个体同在一起,互相接近,做伴厮守,它们共同行事,全体成员都按共通的定时定向方式来活动,并以相互的影响,来达成这种一致。很多情况下,雌雄之间还会分工合作,这种分工不仅是指在交配活动中任务不同,还包括在育幼时也有相互合作的表现。

一对雌雄珍珠鱼,在孵卵育幼的过程中会轮流地去保护教导幼鱼,使幼鱼刚孵化不久后,能聚集成群,这样易于父母双亲照顾,又增加了安全系数。

大鱼以很明显的“之”字形泳姿不断游动,幼鱼便都会跟随它行动,这样幼鱼们便被结成了群。当另一条大鱼来接替换班时,大鱼之间有一定的换班仪式,以保证幼鱼在换班的时刻不会跟从原来的大鱼游开,或分散开来,那么是一种什么样的方式呢?接班的鱼迅速直线游进鱼群,接着作之字形游动,而另一条被替下去的大鱼,则立即直线游离,使鱼群不受干扰。显然之字形的泳姿更能吸引幼鱼的注意。

翠鸟的季节性风格

翠鸟在孵卵期,有些行为很有“绅士”风度。翠鸟营巢的位置在溪边或河畔,也可能在临近水面的倾斜陡峭的地方,双亲共同分担筑巢、孵卵和照料幼鸟的任务。它们会用嘴弄松岸上的泥土,掏成一穴,达到一定的深度时,再用脚有力地扔出挖下的材料,然后挖一稍往上升的半米到一米长的通道,末端加宽成一孵卵室。尽管它们不收集营巢的材料,洞穴却铺垫得很舒适,原来翠鸟通过反胃把吃下去的鱼骨和鳞吐出,这种半消化的骨骼残渣像香烟灰那样柔软易碎,这样就形成了放卵的垫子。

三个星期后幼雏孵化出壳。亲鸟喂养幼鸟很有秩序,当亲鸟到达时,挡住了巢的入口,光线变暗,这是一个信号,幼鸟会按圆周排成一定的位置,每只幼鸟都公平地分到食物。再过3~4星期,幼鸟长出飞羽,它们就全家各奔东西了。

翠鸟的食物是水生的昆虫和角类,当它在停歇处确定好鱼的位置时,就头朝下潜入水中,用长嘴抓住鱼,然后在水面上或柱子上把鱼摔死,从头部开始吞食。当雄鸟在求偶仪式上把一条鱼献给它的意中配偶时,或把鱼给喂养的幼鸟时,它就把鱼调转过来,以便接受者能够从头开始食用,而避免鱼鳍上的棘刺扎着咽部。这种好的风格只在交配和繁殖季节才能见到。

犀鸟“禁闭”的原因

犀鸟经常在洞穴中孵卵,人们对它那巨大的嘴始终感到好奇和诧异,除此之外,还对它的一种生活习性深表同情,这就是犀鸟在孵卵期间,将自己禁闭在巢中达几星期之久的现象。

在繁殖期,雌鸟用雄鸟供给的材料将洞入口处几乎完全封上,只留下一个小缝与外界联系,每天雄鸟都给雌鸟带来食物,通过这一小缝传递进去。这道与世隔绝的墙是以雄犀鸟带来的唾液弄湿的泥丸,加上雌犀鸟自己的粪便为原料,混合之后筑成的。雌鸟将这些“建筑材料”放在需要的位置上,用宽大的嘴敲打结实,干燥后就变得很硬,形成一堵坚固的挡墙。

其实雌犀鸟是自愿关“禁闭”的,它闭门不出,能不受干扰地致力于孵卵和哺育后代的事业。况且在孵卵期它正在换羽毛,根本无法飞行,这一行为对犀鸟母子双方都有益。几个星期之后,雏鸟孵化了,雌鸟的羽毛也重新长成,雌鸟会打碎挡墙,和它的伴侣一道采集食物,以供给树洞内的雏鸟生长需要,因为雏鸟的胃口越来越大了,只靠父亲不足以维持温饱。

当雌犀鸟从树穴中飞出去之后,幼鸟又将挡墙复原,它们也甘愿在安全的暗室里再呆上几周,直到最后需要时,才自己破墙而出。看来犀鸟从小就有了自愿关“禁闭”的行为。

昆虫的孳生

培育后代

昆虫经历了3.5亿年漫长的历史,在动物中至今仍保持种类最多,数量最大,分布最广,而且久盛不衰的优势。其奥妙之一,是与它生儿育女传宗接代的多种繁殖方式和十分惊人的繁殖力有着密切关系。

昆虫腹部多为圆长筒形,由10~11节组成,各节能伸缩。一般雄虫交配器长在腹部第九、十节,雌虫产卵器长在第八、九节。各种昆虫产卵器的形状、构造和选择产卵的场所各不相同。

直翅目昆虫,如蝗虫产卵器短且坚硬,末端尖,能张合活动,产卵时合拢呈锥状,钻进土中,并把能伸缩的腹部一起插入上中产卵。螽蟖和蟋蟀的产卵器是由两块产卵瓣组成,样子像一把利剑,也有的像一把镰刀或一根长矛,产卵瓣可前后滑动,产卵时刺入土中或植物组织中靠腹部的压力,使卵通过产卵瓣中间的通道产下来。如树蟋可将产卵器刺入树枝中产卵。

同翅目昆虫,除一部分过寄生生活的种类外,它们都有较发达的产卵器,产卵的产卵器从内凹的产卵鞘中脱出,并借助产卵瓣的滑动,一点点插入树木枝干或植物组织中。如蝉、飞虱、叶蝉。

膜翅目昆虫,产卵器与同翅目很近似,但由于各种蜂类产卵器功能不太一样,在构造上也有些相应的变化。如叶蜂的产卵器可前后滑动,并用其侧面锯齿状的脊突“锯”,锯破树木枝干或植物组织,将卵产在里面,所以有时把叶蜂也叫锯蜂。蜜蜂和胡蜂的产卵器失去原来产卵的功能,特化成能注射毒液的螫刺(毒针),构造与产卵器基本相同,平时不外露,它与体内毒腺相通。当蜜蜂或胡蜂受到侵扰时,就会伸出毒针刺螫。胡蜂在捕捉昆虫时,也用同样办法刺螫昆虫,使昆虫麻醉,并保持新鲜,作为自己及饲喂儿女的食物。

在其他目的昆虫中,都没有上述特化的产卵器,因此,只能把卵产在物体表面或浅层的缝隙中,而且在卵上覆盖一些分泌物,起保护作用。如三化螟、二化螟的卵。有的把卵产在卵囊里,如蝗虫、螳螂的卵。又如绿豆象把卵分散产在一粒粒的绿豆皮上,免遭天敌的集中杀灭。还有的昆虫产卵时,那粒上下重叠覆盖,使上面的卵粒保护下面的卵粒免受敌害……

昆虫的生殖方式主要有5种:(1)两性生殖,通过雌雄交配,雌虫产下受精卵后,再发育成新个体。绝大多数昆虫都以这种方式繁衍后代。(2)孤雌生殖,雌虫的卵不经过交配受精就能发育成新个体。如蚜虫和一些粉虱、介壳虫、蓟马等。(3)卵胎生,雌虫未经交配受精的卵在母体内依靠卵黄供给营养经胚胎发育后,产出幼虫。如蚜虫。(4)多胚生殖,在一个卵中可分裂成2个以上胚胎,最多可达3000个新个体,受精卵发育成雌虫,未受精卵发育成雄虫。如膜翅目中的茧蜂、跳小蜂、广腹细蜂等内寄生蜂。

孤雌生殖不仅能在短时间内繁殖大量后代,而且只要有1头雌虫被带到新地区就很容易扩散蔓延开来。多胚生殖用较少的营养物质和在较短时间内,就能繁殖大量后代。因此,昆虫在长期适应复杂多变的生活环境中,形成的各种各样的产卵器官和多样性的生殖方式,对它们生儿育女传宗接代和种群生存延续是非常重要的。

母子情结

开天辟地,自古至今,在人类中母亲与子女的深切情感源远流长,慈祥的母亲用乳汁和心血抚育着子女茁壮成长,做出了无私的奉献。

在自然界中,动物同样也有着极为深切的母爱。

在昆虫中,有的母亲为儿女考虑的可周到了,安排照顾的也非常精细。

脉翅目有一类叫草蛉的昆虫,它长有细长柔弱的身体和披着绿色轻纱似的双翅,头上长着一双金黄色的大眼睛和一对长须。长着一个锐利的嘴,天生爱吃荤,经常吃些危害庄稼的小虫,如危害棉花、果树、蔬菜的各种蚜虫。它是益虫,叫天敌昆虫。现在除在田间注意保护利用它消灭害虫外,还进行人工饲养繁殖并释放到田间灭虫,这叫以虫治虫的生物防治方法。它吃荤消灭害虫是我们的朋友,但草蛉的幼虫(也叫蚜狮),虽也吃荤灭虫,但兄弟姐妹之间见了面,也要格斗厮杀,直到拼个你死我活方肯罢休,毫无手足之情。因此做母亲的草蛉在产卵时,就考虑到子女们的这种恶习,为了把儿女们在出生时就分开,产卵时在叶面上先分泌一根竖起的粘液细丝,然后在顶端粘连着一粒卵,就这样一根根竖起的丝顶端粘连着一粒粒相互分开的卵,避免先孵化出的幼虫把卵吃掉,或孵化出来的幼虫相互残杀。