书城科普读物新编科技大博览(B卷)——奇异有趣的动物世界
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第6章 动物知识(6)

一些漂亮的豹纹蛞蝓爬上一棵树,然后拉起一条粘液做成的爱情绳索。

眼花缭乱的保护色

每一种动物都具有一定的外部形态,这是动物长期适应环境的结果。可以说,动物的体态是对环境的一种适应,因为每一种动物都生活在特定的环境中。不过,自然界中不同的动物适应环境的方式却是多种多样的,保护色便是其中的一种。

所谓保护色,就是指动物适应所栖息的环境而具有与环境相适应的色彩的现象,因为这种协调的体色,对动物起到了一种保护作用,因而称为“保护色”。

有些动物,它们的“保护色”是可以随着环境而不断变化的。最有名的例子恐怕要数“变色龙”了。“变色龙”又称避役,是一种生活在热带丛林中的爬行动物。它躲在深草丛中的时候,颜色是绿的,与绿草颜色一致;当它爬上长满枯黄叶子的树上时,身上的颜色又跟着变成枯黄了。有一种叫鬣蜴的大蜥蜴,它变色的本领也是很有名的。当它游在水中时,全身呈淡绿灰色;当它爬上岸后,身体则变成了褐色,同泥土的颜色相一致。比目鱼在海底中生活,它的体色也能不断地随着水中背景的变化而变化,变化的色泽几乎包括了我们所见到的各种颜色!

有些动物,它们虽然也有“保护色”,却不能像“变色龙”那样随时改变体色。不过,它们可以通过体色、姿势和行动上来相互配合协调,例如生活在海水上层的鱼,它们的背脊大都是浓青色或黑色,腹部和两侧大都是银灰色或白色。空中天敌若从上向下看,鱼背颜色同深蓝色的海水相似;水里天敌若从下往上看,鱼肚的颜色又同天空类同。

有些动物生活在不同的环境,会有不同颜色的变化。在稻田里活动的青蛙,往往带灰褐色;在小溪边和池塘草丛或荷叶上活动的青蛙,还有在树林中活动的树蛙,往往都带有绿色,色泽与绿叶相和谐一致。这类保护色又称隐蔽色。

有些动物,它们的体色在周围环境的配合下,能够使自己的轮廓变得模糊起来,不容易发现,就好比我们在树林中穿着色彩斑斓的“迷彩服”不易让人看得清楚一样。例如,菜花蛇身上有不同的花斑,在树林丛中就不易让人发现;生活在海底的衬托下看起来就像是树枝蜥蜴有各种颜色,这是为了伪装,一般说来,小蜥蜴的颜色总是暗一些上的棘刺鱼,它们的体色往往同海底的泥土、岩石和水草的颜色“打成一片”,加上不同的斑纹和暗色的背景,使鱼的轮廓变得模糊不清,这种情况与非洲草原上有着不同色彩条纹的斑马、长颈鹿非常类似。这样一类保护色又可叫分割色。

在动物中,还有一些动物,它们的体色明显与环境不一样,鲜艳无比,十分醒目。原来这类动物身体大都含有某种毒素或者嗅味,其他的动物若是不小心吃了,要么非常“难吃”,要么中毒,给这些动物留下“非常深刻”的记忆,渐渐地,鲜艳的色彩成了危险的信号:

“我有毒,不能吃!”如一些有毒的毒蛾、箱纯等。这实际上也是一种“保护色”,只不过它们色彩鲜艳,起到的是一种“警戒”作用,因而又可称为“警戒色”。许多鸟类都不敢吃那些“花里花哨”的“毛毛虫”。

让人惊奇的是,生活在北极地区的一些动物,如雪鸟、雪兔、北极熊等,它们在春夏间长着稀疏的棕黄色或灰褐色的毛,但一到寒冷的冬天,大地上覆盖着厚厚的冰雪时,它们能换上浓密的冬毛,变得浑身雪白,就好像是得了“白化病”一样。这也是它们适应北极生活环境的一种保护色,你要不仔细看,还真在白茫茫的世界中发现不了它们呢!

由此可见,动物的体态与它们所栖息的环境是相适应的,这种适应是在长期的生存斗争中通过自然选择逐渐进化而来的。

奇妙的复眼

昆虫和甲壳动物的眼是别具一格。从外观上来说,它们头部是长着一对不小的眼,但仔细分析,其实每只眼是由几百只甚至成千上万只小眼组成,故特称为复眼。整个复眼呈半球状,每个小眼则呈锥状。如象鼻虫的复眼,如果在中部剖开一小部分,可以看到小眼一个挨一个地紧密地排列着。每只小眼朝外的一面有一层角质的晶状体,光线可以从此处透入,其他部分的表面是一层色素层,使光线不能穿过,从而使相邻的小眼相互隔开,成为功能上各自独立的小眼。复眼本身不会转动,动物是靠转动头部才使复眼朝向所要看的地方。经研究发现,在复眼注视某一目标时,通过小眼角膜晶体的折光系统,可同时在每个小眼形成一个物像。既然对于同一个目标,却由小眼形成许许多多相同的景象,人们不禁会问,这有什么必要?这不是“多此一举”吗?其实不然,它非但不是“多此一举”,相反,这一装置有着许多美妙功能,人类还要拜它为师呢。例如,有模仿蝇眼而研制出的“蝇眼”照相机,有模仿复眼测量运动的物体的速度的特别速度计等等。

复眼美妙功能之一,是提高时间分辨率。一件物体摆在眼前,人通常需要盯住物体观看0.05秒才能看清楚,但苍蝇或蜜蜂,只需约0.01秒就够了。螳螂从发现猎物到用带锯齿的前足捉住猎物,整个过程只需0.05秒就可完成。所以,有些一晃而过的物体,对人类来说根本未能看清,但具复眼的昆虫,可能已辨别出其形状大小了。上面提到的模拟蝇眼研制出的“蝇眼”照相机,它的镜头由1329块小透镜粘合而成,一次能拍摄出1329张照片,分辨率高达每厘米4000多条线条。这种照相机可以用来复制十分精细的显微电路,这些显徽电路在电子计算机中是广泛使用的。复眼的另一美妙功能,是它的高效测速功能,它可称得上是一精巧的测速计。如前所说的象鼻虫,它的复眼呈半球形,整个复眼的视野超过180°,就看东西的范围——“视野”来说,比人的要宽广得多。对一个在活动着的物体,如小虫子,复眼中的所有小眼,并不是同时看到它的,各个小眼是有先有后地看到这个物体的。反过来说,当具复眼的昆虫在空中飞舞时,对地上的花草等静止不动的物体,也不会像我们坐汽车、火车时看窗外的树木、电线杆那样,看到这些东西像在连续运动似的,而是看到一个个单个的景象。我们知道,放电影时,尽管电影画面是一幅幅的,但如果以每秒钟放映25幅的速度放映,那么那些动作不连续的画面,看起来会觉得是连续的。但如果让有复眼的昆虫去看电影,会是一幅幅不动的“定格”般的画面,若要它们感到是连续动作,每秒钟至少要放映几百个镜头才行。这对昆虫来说是很有好处的,因为在它快速飞行时,不会把各种不动的物体看成是连续活动的。不然的话,既发现不了要“着陆”的花朵,要捕食的猎物,也不能准确地发现敌人,有效地躲避敌人。

由于昆虫飞行时,每个小眼都在观看它的视野范围内的景物,并获得它所观测到的“数据”,而根据这些数据,它们的脑就能“计算”出自身相对于地面物体的飞行速度,所以,在“着陆”时,能调整它的飞行运动,自动控制飞行速度,不快不慢,恰到好处地完美着陆。

人们正是从中受到启发,于是模仿复眼的功能原理,研制出一种飞行器(如飞机、火箭等)对青蛙在伺机捕捉苍蝇时,从视觉上说,通过眼睛的影像,也许是一只颠倒的苍蝇地速度计。这种速度计是在飞行器上装备两个成一角度的光电接收器,而在地上一固定地点发出光学信号。由于两个光电接收器的位置是两者成某一角度(夹角)的,有如复眼中的某两个小眼,故它们必然是按顺序地接收地面上同一目标发来的光信号,因此,只要将两者接收到地面光信号的时间差,和飞行器的飞行高度,以及两个接收器所形成的夹角的度数等数据输入计算机,就能得出该飞行器相对于地面的相对速度,据此,就可以按要求来调整飞行器的飞行速度。

动物的尾巴

不同的动有不同的尾巴,它们的大小形状有巨大的差别,为什么会形成如此多千差百异、形态不同的尾巴呢?那就是动物长期在适应周围的生活环境过程中,通过不断地变异,于是就演变出各种各样形态的尾巴,并且,不同的尾巴也具有各自不同的作用。

大多数鱼类,为了适应水中生活,尾巴的形状都有点像扇子,用力摆动时,好像推进器一样,推动身体向前游。同时,鱼类的尾巴还能够控制方向,起着舵的作用。

袋鼠的尾巴用处很大,运动时能使身体保持平衡,休息时,大尾巴支在地上,与两条后腿组成一个三角支架,稳稳地支撑住身体。

生活在南美洲热带森林中的蜘蛛猴,有一条比身体还长的尾巴,用处比四肢还大,因此人们管它叫第五只“手”。在吃东西时,蜘蛛猴缠绕长尾,把身体稳稳悬在树枝上,手脚并用地进餐。休息时,它常常倒挂着睡觉,即使睡熟了,尾巴也不会脱落。在树与树之间跳跃游荡时,具有极强卷握力的尾巴也发挥了极大的作用。

号称“百兽之王”的老虎,除了有尖牙利齿之外,身后那条又粗又长的尾巴,是它另一个有力武器。当老虎攻击猎物扑空时,会抡动尾巴,像钢鞭似的扫向对方,把猎物击倒。

平时,我们看见马不停地甩动它的长尾巴,仿佛在做毫无意义的动作。其实,马经常受到蚊蝇的骚扰,甩动长尾就像舞动掸子,赶走那些讨厌的小昆虫。

松鼠有条特别大的尾巴,能起到的作用就更多了。由于松鼠经常在树上跳来跳去,很容易从高高的树上摔下,有了这条大尾巴起平衡作用,它就安全多了。当然,万一不留神摔下来,大尾巴上的毛会蓬散松开,好像一顶降落伞,使下落速度大大减慢,保护它不容易受伤。在寒冷的冬天,松鼠夜晚在树洞里睡觉,蜷起身子缩在大尾巴内,这样,大尾巴又成了御寒保暖的“被子”。最近科学家还发现,松鼠把摆动尾巴的变化,当做它们互相交流的“语言”呢。

动物的群体生活

有些动物具有独来独往的天性。比如有名的山林之王老虎,除了繁殖季节以外,从来不喜欢和同类做伴,甚至容不得同类的接近,所以,成语中有“一山难容二虎”的说法。但也有很多动物却耐不住孤独和寂寞,天生喜欢集群。例如企鹅、海象、蚂蚁等等。那么,这些动物为什么要集群呢?

要回答这个问题,不妨反过来想一想,老虎为什么能独来独往?这当然涉及到老虎的本事。老虎有锐利的虎爪,有快速奔跑的能力,即使是捕食强悍的对手,它也能挥洒自如,当然,这样获取的食物,也无需和任何同类分享。猫科动物中的大部分种类如豹、猫、猞猁等,仗着自己的灵巧和凶悍,都不屑与同类为伍。

自然界之所以引人入胜,就是因为它的千姿百态。有些动物,它们的本领不足以使自己与其他动物有一对一的抗争能力,只好借助于群体的力量,狼就是这样一种动物。单只的狼见到野猪恐怕连逃都来不及,哪里还会有什么非分之想,但群狼似乎什么都不怕,这就是集群捕食的好处。

除此之外,集群也有其他作用,如极地生活的企鹅,常常是成千上万聚集在一起。因为它们身处的是冰天雪地的世界,虽然身上有着厚厚的脂肪,但集群无疑可以相互取暖,这种集群对御寒有好处。猴子也集群生活,虽然猴子的灵活和聪明有目共睹,但它的弱小也是显而易见的。不少大型肉食动物如虎、豹等常常要把猴子当做它们的美餐,这就使得猴子们不得不联合起来以防不测。在高高的树枝上,一只猴子手搭凉棚,原来是在放哨呢,这是对安全有利的集群。

无论是哪一种形式的集群,它们的目的都是互利,从这个意义上来说,弱者更容易集群,不过,集群的规模还要依据生存的空间、食物的丰富与否以及捕食者的数量和强弱来决定。如果群内个体数量过多,有限的食物无法分配,有限的空间无法共享,这种集群就显得没有必要。反过来,如果群内个体数量太少,不足以形成对捕食者的优势,也就达不到集群的目的,同样毫无意义。所以,群体的大小也要根据需要,这样才能对生存具有一定的作用。不同的种类,根据自身的需要,会形成完全不同的集群规模,白蚁可以组成100万只以上的大群体,沙丁鱼也常常是成千上万聚在一起,但是,大多数集群动物只是几只、几十只或者几百只聚在一起。

有时候,当集群动物的群体数量达到一定的规模后,就会出现分群的情况。我们大家熟知的蝗虫,在群内密度达到极限时,一部分个体的翅膀会变长,飞翔能力会提高,为了能更好地生存,这部分蝗虫就主动迁徙出去,去寻找新的生存空间。需要说明的是,有些不同种类的弱小个体,为了共同的利益,也会暂时聚集到一起,利用各自的听觉、视觉和嗅觉,来防范共同的敌人。