第二輯 動物(1)
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螢火蟲為什麼會發光
螢火蟲是一種有益的昆蟲。螢火蟲的光有的黃綠,有的橙紅,亮度也各不相同。如果我們把它們捉來放在小玻璃瓶里,就可仔細觀察它們發光的特點。原來它們發光的部分是在腹部最後兩節,這兩節在白天是灰白色,在黑夜才能發出光亮。光是通過透明的表皮而發出,表皮下面是一些能發光的細胞,發光細胞的下面是另一些能反射光線的細胞,可以看到其中充滿著小顆粒,稱為線粒體。線粒體能把身體裡所吸收的養分氧化,合成某種含有能量的物質。發光細胞里含有很多線粒體,說明它們能製造比較多的含有能量的物質。發光細胞還含有兩種特別的成分:一種叫做螢光素,一種叫做螢光酶。螢光素和含能量的物質結合,在有氧氣時,受螢光酶的催化作用,使化學能轉化為光能,於是產生光亮。螢火蟲常常一閃一閃地發光,是因為它能控制對發光細胞的氧氣供應的緣故。
螢火蟲發光的顏色不同,是由於它們所含的螢光素和螢光酶各不相同。螢火蟲的發光有引誘異性和使同類聚集的作用,我們可以看到捉在小玻璃瓶里的螢火蟲可引誘在較遠處的螢火蟲向小瓶飛來。有趣的是,螢火蟲不但成蟲能夠發光,它的卵、幼蟲和蛹也都能發光呢。
知識點:螢火蟲、發光細胞、線粒體、螢光素、螢光酶
為什麼蜜蜂能知道什麼地方可以采蜜
人工養殖的蜜蜂大都住在木箱子裡,而野蜜蜂則住在牆洞、樹洞裡。雖然它身體小,卻能夠飛到幾千米以外的地方,去採集百花甜汁來釀造蜂蜜。它怎麼知道哪裡有花蜜呢?
蜜蜂是一種過集體生活的昆蟲,在一群蜜蜂中,有一隻蜂王(母蜂)和許多工蜂以及少數的雄蜂。工蜂在蜂群中要算最勤勞的了,它擔負著采蜜、偵察、守衛、清理蜂箱和飼餵小蜜蜂等等的工作。
在春暖花開天氣溫暖的季節,一些做偵察工作的蜜蜂就飛出箱外去尋找蜜源。當偵察蜂在外面找到了蜜源,它就吸上一點花蜜和花粉,很快地飛回來。回到蜂群後,它就不停地跳起舞蹈來。不要以為這僅僅是一種歡樂的表現,其實這舞蹈是蜜蜂用來表示蜜源的遠近和方向的。蜜蜂舞蹈一般有圓形舞和8字舞兩種。如果找到的蜜源離開蜂巢不太遠,就在巢脾上(蜜蜂用來裝蜜、孵育小蜜蜂和住宿的地方)表演圓形舞;如果蜜源離得比較遠,就表演8字舞。在跳舞時如果頭向著上面,那麼蜜源就是在對著太陽的方向,要是頭向著下面,蜜源就是在背著太陽的方向。
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在蜂箱裡的蜜蜂,得到了偵察蜂帶來的好消息,有的就很快地飛出箱外,按著它所指引的方向飛去。這些外出的蜜蜂吃飽花蜜飛回來以後,也同樣地向同伴們跳起舞來,動員大家都去采蜜。這樣一傳十、十傳百,越來越多的蜜蜂都奔向蜜源,進行大量的採集工作。
知識點:蜜蜂、采蜜、圓形舞、8字舞、偵察蜂、蜜源
魚為什麼能浮沉
魚在水裡能遊動自如,上浮下沉。除了它那具有兩側扁平、前後呈流線型的特殊體形,適宜在水中作穿行運動外,在體內還有一隻充滿氣體的囊狀鰾,更是魚在水中升浮沉潛的主要調節器官。鰾內的氣體,除了在頭部浮出水面時通過一根很短的氣道直接吸納外,在水裡也可以靠鰓瓣中豐富的紅細胞來攝取溶解於水中的氣體。
魚就是主要依靠鰾內充氣多少的程度,來控制和調整水中位置的。但是,它尾部強有力的運動,以及從嘴裡吞進水後由兩側鰓蓋的隙縫噴射出去時所產生的反作用力,也是它在水內能夠迅速浮沉的重要力量。
魚在不同深度的水裡,還能通過鰾內氣體容量變化,來使身體的比重近似於周圍水域內的密度,以便保持住它在水中穩定不動的姿態。還有,魚身上的鰭,在這方面也起了重要的作用,例如背鰭和臀鰭,對於防止向兩面側倒和搖晃是必不可少的。有人做過試驗,把除去背鰭和臀鰭的魚重新投入水內,魚就再也不能維持安詳泰然的穩定姿勢了。腹部前方那一對胸鰭,為了抵消做呼吸運動時不斷噴出的水流帶來的反作用力,也常要擺動一陣,使其能保持住在水中穩定的狀態。
知識點:鰾、鰓瓣、鰭、體形
魚為什麼會跳水
許多種魚都喜歡跳水。有不少地方的漁民,利用魚愛跳水的習性來進行捕魚。不同的魚,跳水本領也不同。有的魚跳得很高,如古巴沿海有一種「跳魚」,能跳離水面4-5米,可以說是魚類中的「跳高冠軍」。其他能跳出水面1-2米的也不少,現在普遍飼養的鯉魚,就是很喜歡跳躍的一種,有時也能跳出水面1米以上。
魚為什麼會跳水呢?根據科學家們的分析,一般認為有幾種原因。
其一是由於周圍環境的變化而引起的,如躲避敵害的突然襲擊,越過前進途中的障礙,或者迅速捕捉食物,或者受到突然的恐嚇等。有一種叫做「跳白」的捕魚方法,就是在小船底下塗上白的顏色,在船上點燈,燈光照在水面上,白色的船底又像鏡子一樣能反射光線,把燈光反射到水底,使水下的魚受驚而跳進船中。
另一種原因是生理上的變化,如許多魚到了快要生殖的時候,身體裡面就產生一些能刺激神經的東西,使魚處在興奮狀態中,因而特別愛跳躍。
此外,有的魚由於本身的習性比較活潑,喜歡跳躍。例如,鯉魚在黃昏的時候喜歡跳躍,有人認為這是一種「遊戲」的動作。
至於魚從水中被撈上來以後,就亂蹦亂跳,是因為魚本來在水中遊動,全身的肌肉總是一伸一縮,搖頭擺尾,才能前進;當它們剛離開水的時候,仍然像在水裡一樣,做著同樣的動作,但因沒有水的阻力,所以搖頭擺尾的動作就特別快。當這種動作碰到比較堅實的東西——如船板、地面或魚與魚互相碰撞的時候,就出現亂蹦亂跳的現象。
知識點:鯉魚、環境、生理變化、習慣
為什麼菜市場上沒有活的帶魚和黃魚
我們在菜市場上看到的帶魚、黃魚都是死的,從來沒有看到過像鯉魚、鯽魚那樣在水池裡游來游去的活帶魚、活黃魚。這到底是什麼原因呢?
我們知道,帶魚和黃魚,都是生活在海里的,而鯉魚、鯽魚是生活在淡水裡的,海水和淡水最主要的區別是壓力和鹽度。
先談談壓力。海水中的壓力,要比淡水中大得多,而帶魚和黃魚,生活在離海面15-40米左右的海水中,終日受著海水的巨大壓力。在漫長的歷史中,帶魚和黃魚有著適應巨大海水壓力的內外部構造,如骨骼薄,肌肉富有彈性。如果終年生活在海水裡的魚,突然被捕離開水後,外界空氣的壓力比海水的壓力一下子降低許多,鰾內的空氣因外界壓力突然減少而膨脹起來,甚至會超過它所能容納的體積而爆裂。此外,壓力突然減少還能引起體內部分小血管破裂,胃翻出口外,以及眼睛凸出於眼眶外等等。這些都是使帶魚和黃魚離開海水以後就會很快死亡的原因。
另外海水魚離開海水後容易立即死亡。如果精心地選留幾尾活的魚,馬上把它們放到盛有海水的容器內,並保持海水不變質,而且容器有一定深度,保持適當水壓,是能把魚活著運到菜市場的,但這樣做付出的代價太大了。
帶魚和黃魚對水中的鹽度是有一定適應範圍的,所以不能像鯉魚、鯽魚那樣,用淡水來養活帶魚和黃魚供人們選購。
知識點:黃魚、帶魚、壓力、鹽度、適應範圍
為什麼青蛙吞食時要眨眼
青蛙是田園衛士,它捕食各種昆蟲,保護莊稼生長。青蛙捕食有一個奇特的動作,即每吞咽一次食物,至少要眨一次眼。如果吞咽較大的昆蟲,它眨眼的次數就更多了,直到將食物吞咽下去為止。
為什麼青蛙吞咽食物時要眨眼睛呢?
青蛙捕食時,用舌頭伸出口外將食物粘住,然後再捲入口內,囫圇吞下去。由於食物未經咀嚼,在喉嚨口很難咽下肚,所以一定要有個向里推的力量才能將食物吞進去,而青蛙眨眼可幫助它吞咽食物。青蛙的眼眶底部無骨,眼球近似圓球,外面有上下眼瞼和能活動的瞬膜,眼球與口腔僅隔一層薄膜。當眼肌收縮時,眼球能稍向口腔突起產生一個壓力,有利於口腔內食物下咽,於是便出現了吞食時不斷眨眼的現象。
知識點:青蛙、眨眼、眼肌、壓力
蛇沒有腳為什麼能很快爬行
現在生活著的蛇都沒有腳,只有少數幾種,例如蟒蛇還有後肢的痕跡,可見蛇的祖先也是有腳的,只不過後來逐漸退化了。
蛇沒有腳,為什麼能很快爬行呢?這是由於它具有特殊的運動器官和運動方式的緣故。蛇全身都包裹著鱗片,但這些鱗片和魚的鱗片不同,是由皮膚最外面一層角質層變成的,所以也叫做角質鱗。而大多數魚,它的鱗片是由皮膚最裡面一層真皮層變成的。蛇的鱗片比較堅韌,不透水,也不能隨著身體的長大而相應地長大。蛇生長一段時間,需要蛻一次皮,就是這個道理。蛻皮後新長的鱗片比原來的要大些。蛇鱗不僅有防止水分蒸發和機械損傷的作用,也是蛇沒有腳能夠爬行的主要構造。
蛇身上的鱗片有兩種:一種在腹面中央,較大而呈長方形,叫做腹鱗;另一種在腹鱗的兩側到背面,形小,叫做體鱗。腹鱗通過肋皮肌與肋骨相連。
我們知道,蛇是沒有胸骨的,它的肋骨能前後自由活動。當肋皮肌收縮的時候,引起肋骨向前移動而使腹鱗稍稍翹起,翹起的鱗片尖端像腳一樣踩住地面或其他物體,就推動身體前進。
另外,蛇的椎骨上除了一般的關節突外,在前端,還有一對椎弓突,與前一椎骨後端的椎弓凹構成關節,這樣不僅使蛇的椎骨互相連接得更牢固,也增加了蛇身體左右彎曲的能力,使蛇體能夠進行波狀運動。這樣,體側就不斷對地面施加壓力,推動蛇體前進。這種運動和腹鱗的活動相結合,就能使蛇的身體很快地向前爬行。
蛇的皮膚很鬆弛,當鱗片和地面相接觸時,身體內部先向前滑動,這種動作不但有助於蛇的爬行,也是它能夠攀緣樹木的原因。如果把蛇放在光滑的地板上,它就「寸步難行」了。
知識點:鱗片、腹鱗、體鱗、肋骨
雞為什麼喜歡吃小石子
對於雞來說,稻穀和麥粒等,真可算是「山珍海味」的了。然而,你儘管用這些食物去餵養,它們仍然會東啄西挖,尋找小石子或砂粒吃。
雞為什麼會有這種怪癖?其實,並不是因為雞愛吃小石子,也不是因為雞有著一隻能夠消化砂石的怪胃,只不過是利用砂石來幫助消化食物罷了。
大家知道,我們人或貓狗等動物,食物在胃裡被消化之前,總是要用牙齒先把它嚼碎。可是,雞和別的鳥類一樣,是沒有牙齒的,需要依靠其他東西幫助磨碎食物,小石子就起這樣的作用。
當我們在殺雞的時候,剖開雞肚之後,可以找到一個俗稱雞肫的部分,這部分在動物學上叫做肌胃或砂囊,許多小石子就貯存在雞肫里。雞肫是極堅韌的,而雞肫的內壁,還有一層黃色而堅韌的皺皮。
當食物進入雞肫之後,它們就和小石子混合在一起。雞肫是只用厚厚的肌肉組成的袋子。在雞肫的用力蠕動下,擠啊,磨呀,砂石的稜角摩擦著食物,過一會兒,食物很快被磨成碎糊了!
何況,食物在進入雞肫之前,已經在嗉囔(食道的膨大部分)和腺胃(雞肫前面的一個胃)儲存過一段時間,受到種種消化液的作用,初步「加工」成比較軟的食物了。
動物中不僅雞有吃小石子的習性,鴿子和其他鳥類也有這種怪癖。
知識點:雞、雞肫、肌胃、砂囊
母雞生蛋後,為什麼會咯咯地叫
母雞生蛋後,大多會咯咯地叫。
母雞生蛋的叫聲,是一種興奮的表現。因為生一隻蛋不是簡單的事情,特別是母性強的雞,在產蛋窩裡生蛋的時間都比較長,一般最短也得10-20分鐘,時間長的,會孵上4-5小時才生下一隻蛋來。
剛進產蛋窩的母雞,如果你去捉它,它會很快地逃出來;但是等到孵了一定時間,即使你去捉,它只把毛豎起,用嘴啄你的手,也不願起立。因為這時候雞蛋已經到了泄殖腔口(肛門口),母雞正在集中精力準備把它生下。
由於母雞生一個蛋要消耗不少體力,所以等到生好蛋,經過一定時間的休息,它才離開窩。這時候,它的精神呈興奮狀態,因此就咯咯地叫個不停。
母雞的叫聲還有個作用是引誘異性。如果你到過養雞場,常常可以發現公雞等在蛋窩的旁邊,當母雞離開蛋窩咯咯嗚叫的時候,它就會上去交配。根據研究,這個時候交配,隔日生的雞蛋最容易受精,也就是說容易孵出小雞來。
知識點:母雞、生蛋、興奮、體力、引誘
雞蛋為什麼一頭大一頭小
要了解這個問題,應該先知道雞蛋在母雞體內形成的過程。
雞蛋的構造,大體上分為蛋黃、蛋白、殼膜和蛋殼等4個部分。
蛋黃是在卵巢中形成的。當蛋黃成熟後就離開卵巢,從輸卵管的上端喇叭口進到輸卵管中,向下移動到輸卵管的膨大部。這裡能分泌大量蛋白質,包在蛋黃的外面,形成透明的一厚層蛋白。大約2-3小時後,它從膨大部受擠壓進入狹部,並在此形成了殼膜。再經過1個多小時後,它又被壓進子宮(壁厚、有發達的肌肉結構),蛋殼在此形成,整個雞蛋就形成了。這個雞蛋在形成過程中要在子宮裡停留18-20小時,而後由於子宮肌肉收縮,經過泄殖腔排出體外,也就是我們常說的雞生蛋。
以上這個過程,使我們明白了一個問題:雞蛋所以會一頭大一頭小,是由於雞蛋在形成過程中受到上端輸卵管逐段擠壓,卵向前(向輸卵管的下端)移動的機械作用所形成的。被擠壓的一端,蛋白和殼膜被擠向左右,因而擴大,在殼形成後,大的一頭就固定下來了。和大頭相反的一端,也就是蛋向著輸卵管的下端,由於它向前擠著輸卵管,使輸卵管張開,便於向子宮移動,因此這一端在移動過程中,由於受到輸卵管對蛋的內向擠壓力的作用,在殼形成後小的一頭也就定形了。此時蛋在子宮中,小的一頭朝著雞的尾巴方向,而大的一頭是朝著相反的方向。
知識點:雞蛋、、卵巢、蛋白質、擠壓
馬為什麼站著睡覺
馬的身體細長,四肢健壯,善於奔跑。但是馬有與其他家畜不同的特性,那就是在夜裡喜歡站著睡覺。夜裡不論什麼時候去看它,它始終站立著,閉著眼睡覺。
馬站著睡覺是繼承了野馬的生活習性。野馬生活在一望無際的沙漠草原地區,在遠古時期,既是人類的狩獵對象,又是豺、狼等食肉動物的美味佳肴。它不像牛、羊可以用角與敵害作鬥爭,只能靠奔跑來逃避敵害。而豺、狼等食肉動物都是夜行的,它們白天在隱蔽的灌木草叢或土岩洞穴中休息,夜間出來捕食。野馬為了迅速而及時地逃避敵害,在夜間不敢高枕無憂地臥地而睡。在白天,它也只好站著打盹,保持高度警惕,以防不測。家馬雖然不像野馬那樣會遇到天敵和人為的傷害,但它們是由野馬馴化而來的,因此野馬站著睡覺的習性被保留了下來。
除馬外,驢也有站著睡覺的習性,因為它們祖先的生活環境與野馬極為相似。
知識點:馬、睡覺、野馬、生活習性
為什麼長頸鹿的脖子特別長
長頸鹿是動物界中名副其實的「高個子」。世界上最高的一隻長頸鹿高5.75米,比最高的大象還要高1/3。它之所以成為高個子,主要是它的脖子特別長。
為什麼長頸鹿的脖子特別長呢?
著名的法國科學家拉馬克曾經用「用進廢退」和「獲得性遺傳」的理論,來說明長頸鹿的形成過程。他說:長頸鹿的祖先,祖祖輩輩生活在周圍沒有青草的環境裡,為了生存下去,長頸鹿就要時刻努力伸長脖子,吃樹上的嫩葉子。這樣經過許多世代以後,脖子就慢慢變長,最後終於形成今天長頸鹿那樣的長脖子了。長期以來,人們一直認為這個理論是正確的。
隨著遺傳學、基因學說的問世,這種說法受到越來越多科學家的懷疑。達爾文在1859年所著的《物種起源》中提出了「自然淘汰說」,其中心思想是個體為了適應環境而產生變異,由於變異個體在競爭中獲得了優勢而生存下來,這樣代代相傳,脖子細長的長頸鹿個體就慢慢起了主導地位。不過,長頸鹿的長脖子究竟能不能遺傳,在當時並不很清楚。
現在,綜合以上學說以及「突變說」、「隔離說」、「定向演化說」等等學說產生的「綜合說」,更能反映遺傳上的規律。這種學說首先肯定了個體中的突變,而當突變的性狀產生遺傳後,整個種群的有關性狀也會相應改變,再通過自然淘汰,把有利的性狀保存下來,不利的性狀拋棄掉。長頸鹿的長頸就是這樣一步步地發展而來的。
知識點:長頸鹿、拉馬克、用進廢退、變異、遺傳、性狀、自然淘汰
海豚為什麼會救人
近年來,關於海豚救人的報導越來越多。至於海豚為什麼會救人,曾有人認為,海豚的智慧接近人類,可與黑猩猩媲美,具有救人的意識。可是多數科學家提出異議,認為海豚還不具有救人的意識,因為有意識地救人,必須首先要有判斷能力,其次要有救人的責任感,第三還要有把人救上岸的正確行動。海豚雖然聰明,但它終究是動物,要綜合這些複雜的救人思維過程,顯然是不可能的,所以屬於無意識救人。
據海洋生物學家長期觀察研究,認為海豚救人與它的固有行為有密切關係。
幼海豚產出後,母海豚會將它托出水面,甚至可達幾小時、數天之久。海豚彼此之間也常常互助,特別是幫助某個生病或負傷的同夥。海豚性喜玩耍,經常推動海面的漂浮物體遊戲,而且它們對人很友好,甚至會主動找人玩耍。因為海豚具有這些固有行為,所以當它們遇到一個溺水的人時,會誤以為是一個漂浮的物體,本能地將其托起,並推上岸去,從而使人得救。
知識點:海豚、固有行為、無意識、友好
為什麼夏天蚊蠅多,冬天蚊蠅少
夏天,晚上睡覺前,人們都習慣趕趕蚊子,免得到夜裡被蚊子叮咬或被它那討厭的嗡嗡聲驚擾。在一些環境衛生不太好的地方,還常會有成群的蒼蠅。它們飛來飛去,污染食品、傳播病菌。而到了冬天,這些蚊子、蒼蠅一下子就少了很多,有時甚至連影兒都沒了。它們上哪兒去了呢?
昆蟲在發育過程中,要經過一系列外部形態和內部器官的變化,才能變為成蟲,這種現象叫做變態。有些昆蟲的一生,要經歷卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段,這叫做完全變態。有些昆蟲的一生,卻只經歷卵、若蟲、成蟲三個階段,這叫做不完全變態。蒼蠅是完全變態昆蟲,蚊子也是。
冬天來臨時,不同種類的蚊蠅過冬的方式各不相同。有的蚊子是以卵越冬的,等到春暖花開時,才孵化出幼蟲;有的是以受孕的雌蚊越冬的。它藏在屋角、樹洞等溫暖、背風的地方,等天氣轉暖才出來活動、產卵;還有一些以幼蟲越冬。蚊子的幼蟲叫孑(jié)孓(jué),生活在水裡,它們待在結冰的水底也不會被凍死。春天來時它們又會出來四處括動。
蒼蠅大多數以蛹,少數以幼蟲在北方過冬。因為北方天氣寒冷,蛹有一層硬硬的外殼,可以保溫避寒,而且蛹一般都在糞堆、垃圾堆、廁所等地方的地表下。土裡的溫度高於外界的,蛹就不會被凍死。春天來時,蛹便發育成蒼蠅,頂破蛹皮,鑽出地面。蒼蠅很少以幼蟲度過北方的冬天,因為幼蟲身上沒有毛,也沒有外殼,只有一層薄皮,難以抵禦嚴寒。
在南方,由於氣候暖和,蒼蠅就會大多以蛹、幼蟲,甚至成蟲過冬。幼蟲在南方過冬時,不活動,發育得很緩慢。天氣轉暖後,它才繼續發育,並化蛹,以後發育成蒼蠅。成蟲則是靜靜地伏在屋角、圍牆等溫暖背風的地帶,不活動也不進食,靠體內的儲存脂肪生存。直到春天來臨,才恢復正常活動。
所以夏天常見的蚊蠅,到冬天就難見到了。人們常常抓住這個時機,消滅過冬的蚊蠅,來年春天時蚊蠅能減少許多。
知識點:蠅蚊、變態、幼蟲、蛹
為什麼金魚體態多樣、色彩艷麗
金魚是人們喜愛的魚類,它體形曼妙,色彩繽紛,是理想的觀賞魚。
金魚的主要品種有:龍睛魚,它眼睛又大又突,分左右兩邊;望天魚,它眼球又大又突,瞳孔向上翻轉;水泡眼,它眼小,眼皮好像兩個氣球;紅頭魚,它全身銀白,只有頭部是珠紅色;獅頭魚,頭部形狀像獅子頭;珍珠魚,全身鱗片凸起,呈乳白色,看上去像珍珠;翻鰓魚,兩側鰭蓋向前方反卷,露出鰓葉。
金魚怎麼會有如此多變的體態與體色呢?這要從金魚的祖先鯽魚談起。
金魚與鯽魚是同屬同種的動物。鯽魚為野生種類,家養品種較少,但在自然條件作用下,也會產生許多差異,有的還可變色。據史料記載,我國大約從宋朝起,就有人開始飼養紅鯽魚了。金魚的家池養育時代也就開始於南宋時期的杭州。以後又由池養發展到盆養,進行了有意識的人工選擇。世界各國的金魚都是由我國傳去的。
普通鯽魚的鱗片是銀灰色的,但鱗片中含有黑色素體、橘紅色素體及反光質。在外界刺激下,某些色素可能會增加或與別的色素混合組成其他顏色,包括橘紅、黃綠等,或者生成斑點和花紋。漸漸地,隨著人們有意識地選擇培育,金魚的體色就變得鮮艷多彩了。對體形上特殊的「變異」金魚,人們也有意挑選出來用以繁殖後代,那些體態不突出的金魚漸漸被淘汰了。如此下去,就形成了金魚光怪陸離的品種。
金魚不僅供人觀賞,而且可以為科學家就遺傳和變異規律進行研究提供幫助。
知識點:觀賞、鯽魚、黑色素體、反光質
為什麼鳥兒會飛呢
大部分的鳥兒都會飛。這是由於經過漫長的進化過程,鳥兒的身體外型與內部構造都形成了適應飛翔生活的特徵。
鳥的體形呈流線型,可減少飛翔中的阻力。它們全身被覆著羽毛,有保持體溫作用,利於高空飛行。
鳥的前肢變成翅膀,翅膀上生有長羽毛,適於飛翔。鳥類的體重已經輕到最低限度,它的翅膀相對來說要強大有力得多,能夠適應各種不同的空氣壓力。鳥類的翅膀內部相當於「臂」的部分,能產生必要的上舉升力;外面那一半相當於「手」的部分,是推進的裝置。翅膀外側的前列有破風羽毛,這些羽毛稍有扭轉,和鳥身體的其他部分形成一定的角度,以便飛入空中去。這些羽毛的上下轉動,可以用來加速或掣(chè)動。在飛行時,前列羽毛水平伸展,使外翼成為升舉用的「臂」的加長部分,促進鳥加速前進。
鳥的大部分骨里都有空腔,貯有空氣,骨骼既輕又堅固。頭骨和脊椎骨的癒合現象增強了支持力。胸骨發達,生有高聳的龍骨突起,發達的胸肌附著在龍骨突起上,保證了胸肌的劇烈運動。
鳥類的嘴是角質喙(huì),沒有牙齒,善於啄取食物。消化系統中,大腸短,殘渣及時排出,體內不積存糞便,有利於減輕體重,便於飛翔。
鳥兒的肺十分發達,由無數小支氣管組成,擴大了肺血管與空氣接觸的表面積。小支氣管頂端向外突起,成為一種薄膜的氣囊。氣囊伸到內臟、肌肉之間和骨髓腔里,能貯存空氣,幫助呼吸並減小比重,利於飛翔。
鳥的心臟肌肉發達,快而有力的收縮給器官供應了充足的血液,體內產生熱量多,體溫較高而且恆定。旺盛的新陳代謝為鳥的持久飛行提供了原動力。
鳥類的尾巴能靈活轉動,飛翔時展開尾巴能起到平衡身體及控制方向的作用。
正是因為鳥的體形、體表、四肢、骨骼、消化系統、呼吸系統、循環系統都獨具特色,因而它們才適於飛翔生活。
知識點:身體外型、內部構造、阻力、新陳代謝
為什麼雁群常常是排成一定的隊形飛行
大雁是一種既善於飛翔又善於游泳的大型雁類。它們大多棲息在麥地、河川和湖沼地區,清晨與黃昏外出覓食。大雁在北方西伯利亞一帶繁殖,冬季則向南方溫暖的地帶遷徙,是人們最熟悉的冬候鳥。
大雁在遷徙時,常常排列成整齊的「人」形或「一」形,自北向南緩緩掠空飛行。排列成形的雁群由少則幾十隻,多則數百隻大雁組成,領頭的是經驗豐富的老雁。
大雁在飛行時,除了扇動翅膀外,主要是利用上升的氣流在空中滑行,節省體力以利於長途飛行。在雁群前面領頭的老雁,翅膀在空中划過時,翅尖上會產生一股微弱的上升氣流,後面的雁為了利用這股氣流,就緊跟在前面的雁的翅尖後面飛。這樣—只跟一隻,就排列成整齊的雁隊了。
另外,排列成隊形飛行,還有利於雁群對敵害的防禦。領頭雁具有先天性的定向感覺,不會帶領整個雁群飛離固定的遷徙路線,發生迷路現象。幼雁大都插在隊伍的中間,不僅可以受到保護,而且在老雁的誘導與指引下,能獲得定向的本領。
在雁群休息時,總是由老雁放哨。一旦發現意外情況,立刻發出警報,率領雁群飛向天空,逃避敵害。
大雁在我國分布很廣,不過它們大群遷徙時,會危害麥苗等農作物。
知識點:冬候鳥、遷徙、滑行、防禦、定向
為什麼鸚鵡會學舌
人們常用「鸚鵡學舌」諷刺那些人云亦云,沒有獨立見解的人。因為鸚鵡不會有意識地說話,它只是模仿人的發音。人說一句,它學說一句,由此才出了「鸚鵡學舌」這個成語。不過,這也說明鸚鵡有非凡的模仿能力。美國鳥類學家傑納列養的一隻鸚鵡學會了用英、法、德、俄、意、日、漢等10種語言說話。它會用漢語說「熱烈歡迎」;用英語說「你好」;用阿拉伯語說「真主保佑」等等。
鳥類世界中能模仿其他動物叫聲的不只鸚鵡,但能學人說話的卻只有鸚鵡、八哥等少數幾種。這是為什麼呢?原來,鸚鵡的舌頭與其他鳥類有所不同。它舌根發達,舌尖細長、柔軟,而且十分靈活,再加上發達的鳴肌,使得鸚鵡能發出準確、清晰的音來,鸚鵡靈巧的舌、高超的模仿能力,使它很快也就學會發出與人所說的一樣的一連串音,這就是「說話」的鸚鵡。
雖然人們將鸚鵡學舌僅僅當做是動物的一種條件反射,一種模仿行為,但科學界也有人將鸚鵡學舌的原因歸結於它們的智力水平上。例如美國亞利桑那州州立大學生物教授伊萊思·佩普伯格飼養的非洲灰鸚鵡「艾萊克斯」就十分出色。它不僅會學人說話,還能數數,並與研究人員持續對話,甚至顯示出基本的交談技能,令研究鳥類的科學界為之側目。這隻名為「艾萊克斯」的鸚鵡非常年輕,僅18歲,因為鸚鵡能活到80歲。研究人員認為,它的腦功能已達到5歲兒童的水平。在它今後漫長的幾十年生活中,腦功能的發展將達到怎樣的程度是無法估量的。這個事例顯示出鸚鵡具有一定的智力水平與較強的記憶力。也許正是因為如此,鸚鵡學起舌來才會那麼惟妙惟肖吧。
知識點:舌頭、鳴肌、模仿、智力、記憶力
為什麼鴨子走路總是一搖一擺的
鴨子走起路來,老是歪歪倒倒的,不像雞、貓等動物走得那麼穩當、正常。這種搖搖擺擺的走路姿勢是由鴨子的形態結構造成的。
鴨子主要是在池塘、小河等水流緩慢的區域裡生活的,它們善於游泳取食。鴨子的身體像一隻平底船,適於在水面浮游。它的雙腳很短,三個腳趾向前,一個腳趾向後。前三個腳趾之間有蹼。鴨子在水中遊動時,雙腳就像船的槳一樣,用以划水向前,以及轉變遊動的方向。由於長期這樣游水生活,鴨子的雙腳不是長在身體下面的正中央,而是稍微靠後一些,這樣在水裡對身體的推動力才會增大。
鴨子上岸後,如果身體保持水平姿態,那麼由於作為重心的雙腳不在中間的部位,而是靠後,鴨子就很容易向前跌倒。為了維持身體平衡,鴨子必須將重心向後移到雙腳上,因此鴨子總是昂首挺胸,身體稍向後傾。加上鴨子腳很短,走路時,身體隨之擺動的幅度很明顯。又要維持身體平衡,又要交換兩隻短腳向前行,因此鴨子走起路來就一搖一擺,有時看上去是歪歪倒倒的了。
儘管鴨子走路不輕靈,不過它們畢竟是水禽類動物,一旦跳入水中,它們又恢復了悠然流暢的遊動姿態。比起那些走路優美的動物落水時狼狽拍打撲騰的樣子,不知要從容、鎮定多少呢。
知識點:形態結構、推動力、雙腳、平衡
為什麼鴿子受訓後會送信
鴿子性情溫順可愛,羽毛顏色多種多樣。許多人都喜歡飼養它,在歐洲現在有上百萬的養鴿愛好者。每年國際上都要舉辦飛鴿比賽。鴿子經過訓練後會送信,即使在通訊技術高度發達的今天仍有人在使用信鴿傳遞消息。事實上鴿子大腦發達,不僅能訓練它傳遞書信,還可以訓練它做更為複雜的工作。
鴿子的神經系統和感覺器官也十分發達。鴿子的上下眼瞼可活動,角膜隆起,鞏膜中間有骨環,可以防止飛翔時因氣壓改變而引起眼球變形。加上鴿子具備的較完善的視力調節機制,使它擁有發達的視覺,適於高空遠視,因而具備長途飛行的能力。
信鴿總是能很快起飛,在空中盤旋一會兒,隨後就朝著自己的鴿巢或信件的收取方向飛去。信鴿能準確地辨別方向,這是它們能承擔送信職責的必備素質。那麼,鴿子為什麼能找准方向呢?
鴿子能送信,因為它們善於辨別方向,能長途飛行而不迷路。但鴿子究竟憑藉什麼進行方向的辨認卻是一個謎。科學家們仍在尋找答案,也許不久會有人能解釋這其中的奧秘。
知識點:送信、大腦發達、神經系統、感覺器官
為什麼斑馬身上有條紋
斑馬是馬類中長相最為漂亮的成員,也是動物園中深受觀眾喜愛的動物之一。它身上那線條分明、細密光滑的斑紋,經常使人驚嘆不已。
斑馬生活在非洲大草原,以青草和嫩樹枝葉為食,它善於奔跑,視覺好,聽覺敏銳,進食時常常警惕地豎起耳朵,防止突然的襲擊。它們喜歡集群生活,在覓食時由群體成員輪流擔任警戒任務,一有危險便發出「警報」,群體立即停止進食,迅速逃跑。但它的自衛和抗敵能力較差,常常成為它的天敵獅子、獵豹、野狗的盤中美餐。當遇到天敵的襲擊和追殺時,它們有時會成群踢起後蹄,與天敵展開搏鬥。
斑馬身上的條紋是長期適應環境和自然選擇的結果,是同類之間相互識別的主要標誌之一。更重要的是它是一種適應環境的保護色。在開闊的草原和沙漠地帶,這種黑褐色與白色相間的條紋,在陽光和月光照射下,反射的光線各不相同,起著模糊或分散其體形輪廓的作用,放眼望去,很難與周圍環境分辨開來,這樣就可以減少被發現的機會。人類從這種現象中得到啟示,將條紋保護色的原理應用到海上作戰方面,在戰艦上塗上類似斑馬條紋的色彩,以此來模糊對方的視線,達到隱蔽自己,迷惑敵人的目的。
知識點:斑紋、集群、自然選擇、保護色
為什麼白兔的眼睛是紅色的
兔子有各種各樣的毛色,比如灰色、天藍色、茶褐色、黑色、紅色、白色等等。如果你注意觀察,就會發現,除了白兔以外,各種顏色的兔子,它們的眼睛的顏色與其毛色是一樣的,惟獨白兔的眼睛都是紅色,與它的毛色不一樣。這是為什麼呢?
首先,兔子的毛色是由於它們的表皮含有各自的色素,色素的顏色不僅表現在毛色上,同時也表現在眼睛的某一結構中。眼睛的結構上許多部分是透明的,色素的顏色很容易被我們感覺到;雖然眼球當中有許多微細血管,但血液的顏色被色素掩蓋了。
其次,白兔的表皮是缺乏色素的,它的毛不含色素,因而是白色的;眼球表皮也不含色素,但是卻同樣有許多微細血管,因此,我們看見的紅眼睛,實際上是透明的眼球當中的血液的顏色造成的。
知識點:色素、眼睛、表皮、血管
為什麼蟬會「歌唱」
蟬,又叫知了,是昆蟲王國里著名的歌手。炎夏季節,它爬在樹上,一邊吮吸著植物的汁液,一邊放聲歌唱。其實,蟬算不上「歌星」,充其量只是個「樂手」。
人歌唱時,從肺里排出空氣,通過喉部引起聲帶振動,從而發出聲音。由於口腔的增大和縮小,產生高低不同的音調。蟬沒有聲帶,但雄蟬的腹部兩側,各生著一對天然的「樂器」:在兩個小孔穴的上面,有一塊薄薄的蓋片,孔穴內有兩片褶膜,是音響以及通風管。當雄蟬「歌唱」時,它利用肌肉使鼓膜顫動,發出的顫音在褶膜里擴大,然後從音響音量就變大了。由於孔穴上的蓋片能自由調節,發出的音調就高低不一了。
雄蟬「歌唱」既是求偶的表示,也是向同類發出的警告。當雄蟬鳴叫片刻後,雌蟬被招引到同一樹枝上停歇,並漸漸地移近,然後進行交配。若雄蟬被捕捉後,它還會發出緊急而響亮的鳴叫聲,其意思是:我已被逮捕了,你們趕快逃跑吧!附近的同伴們聽到聲音後,就會立即振翅高飛,遠走他鄉。
雌蟬身上沒有音響「設備」,是名副其實的啞巴。交尾後,它爬到柳樹或桑樹的樹枝上,用那鋸齒似的產卵器刺入嫩皮層,將卵產在裡面,邊產邊刺,直至產完卵為止。雌蟬產完卵後,即刻死去。蟬的幼蟲棲於土中,吸食樹根的汁液。因此,蟬是一種園林害蟲。
知識點:聲帶、褶膜、音調、報警
為什麼動物只長一個腦袋
為什麼動物只長了一個腦袋呢?頭腦是一個用來主宰以及發號施令的機能,假如每個機體和每個系統都擁有兩個「總司令」,這樣的話整個機體與系統將會變得亂七八糟。
生物學家利用水螅做了一個實驗。這是一種圓筒形的動物,有一種魔術一樣的再生的能力。你將它切成幾個小段,每一個小段都可以長成一個小水螅。科學家將兩個水螅結合在一起——將從甲體上切下來的水螅「頭」,轉移到乙體的上面去,最終甲體水螅的腦袋失去了頭的形狀,轉變成平時的肌體。科學家們認為,這些是因為乙體頭部細胞每時每刻都在向體內及其他地方分泌一些生化的物質,阻止別的細胞變化成水螅的頭。科學家則設法阻止這樣的生化物質的傳播,這樣從別的水螅身體上移植過來的腦袋就復活了:出現了雙頭水螅。
結論是,頭是動物器官中高度分化的一樣產物。每種動物只長一個頭,這是體內生理活動的要素,並且也是適應環境的一個結果。
知識點:主宰、發號施令、機體、系統、生化物質
為什麼大象的耳朵那麼大
在動物園或森林裡看見過大象的小朋友都知道,大象是一個龐然大物,它有著長長的鼻子,粗大如柱的四條腿,如牆壁般的軀幹,特別是那雙可愛的大耳朵,一晃一晃地擺動,柔柔的,好惹人喜愛。可是小朋友是否知道大象的耳朵為什麼這麼粗大嗎?
細心觀察的小朋友也許會發現,生活在寒冷地區的哺乳動物的個體比溫暖地區或熱帶地區的要大些。而個體愈(yù)大,表面積與體積的比值就愈小,與環境熱交換的體表亦相對地小,即在單位時間內獲得或失去熱量比較少。哺乳類在生理上有著調節體溫的能力,它們的體溫通常(雖然並非總是)較周圍的溫度(氣溫)高,但它們能在很大的範圍內調節熱量的產生和消耗過程。如果太冷,它能以增加肌肉的活動(運動或顫抖)來增加熱量的產生和減少熱量的散失(增加絕熱)。像北極狐的耳朵很小,其作用是減少體熱的散失,從而增強抗寒能力。在熱帶地區的動物,如大象、直角羚羊、駱駝等,有若干的適應以應付酷熱及脫水作用。大象有光澤的蒼白顏色,可以反射直射的陽光,而毛皮本身又是極好的熱絕緣,使熱與之隔離。大象的耳朵富有毛細血管網,以此作為熱量的「窗口」,通過那裡的血液熱量可以流入或傳出。非洲雄象,它的耳朵有2米長,1.5米寬,當前後扇動時加速熱量的消失。血液在循環經過時可能會冷卻5℃左右。所以,大象的耳朵很大就是為了適應酷熱的生活環境。
熱帶地區的許多哺乳類的大耳朵有著相似的功能,可用作散熱的輻射器,如美洲西南部的長耳大野兔。
知識點:大耳、比值、適應、散熱
為什麼大熊貓有「國寶」之稱
大熊貓是深得世界人民喜愛的珍奇動物。新中國成立後,大熊貓曾被作為國禮送給許多國家。我們能在動物園裡見到大熊貓,它們憨態可掬,黑白分明的毛色十分討人喜歡,而且經過訓練,它們還會騎自行車、吃西餐、投籃球等,又聰明又可愛。
在動物學上,大熊貓屬哺乳動物中的食肉目。它體形似熊,但頭部寬而短,足底生毛。毛一般為白色,只是兩個耳殼、眼圈、肩部、四肢為黑色。性情溫和,喜歡獨居,能游泳、爬樹,多棲居在2000-4000米的高山上。
據考證,大熊貓在古代曾被稱為貘(mò)、白豹、虞(yú)等。距今200多萬年的更新世早期到100萬年的更新世中晚期,大熊貓已經廣泛地分布於我國南方,組成了大熊貓——劍齒象動物群。現在,該動物群的許多種類早已滅絕,而大熊貓卻一直活下來,所以它也有「活化石」之稱。
迄(qì)今為止,野生大熊貓只在我國的四川、陝西、甘肅部分地區的密林深山處。目前的大熊貓數量不超過1000隻。它們以竹筍、嫩葉維生。可是竹子會定期開花,隨即枯死,而且新的竹林從種子發芽開始需經過二三十年才能長成,這就導致大熊貓嚴重缺乏食物。加上大熊貓繁殖困難,根據科學統計,有78%的雌性大熊貓不孕,有90%的雄性大熊貓不育,這更給大熊貓的種群發展壯大帶來了許多困難。長此以往,大熊貓將面臨絕種的危險。所以我國把大熊貓視為「國寶」重點保護,並建立了四川臥龍自然保護區,對大熊貓進行特殊與精心的照顧、保護、研究。
科研人員在大熊貓的人工繁殖上做了長期努力,還考慮採用克隆技術增加大熊貓的數量,到時我們能看到更多這種可愛的動物。
知識點:珍奇動物、毛色
貓為什麼愛吃魚和老鼠
貓的鬍鬚好比「雷達」的天線,是貓身上最靈敏的器官,特別在夜間,它能依靠鬍鬚探知洞穴的大小,然後確定自己的身體能否通得過。
貓的耳朵能前後轉動,可以靈活收集不同方向傳來的聲音。當貓躺在一處打盹(dǔn)時,總愛把耳朵貼在前肢的下方靠近地面。一旦有震動,貓立即會驚醒,因為地面傳聲比空氣傳聲快得多。
誰都認為,貓的眼睛能明察秋毫。然而,在伸手不見五指的夜晚,它仍需要依靠鬍鬚和耳朵來助「一臂之力」的。
貓的爪子非常銳利,當它捕捉老鼠時,爪子緊緊收縮,比鐵鉗(qián)還牢。貓的爪子中間有很厚的肉墊,行走起來悄無聲息,便於對老鼠搞突然襲擊。
「哪有貓兒不喜腥」,這是人們對貓飲食習性的公正評語,為此貓還獲得了「饞(chán)貓」的外號呢。養貓的人家都有這樣的經驗,往往要把魚呀等有腥味的東西放好,否則貓就會不客氣地解饞了。
那麼,貓為什麼特別喜歡吃魚和老鼠呢?原來,貓是在夜間活動的,其體內牛黃酸是提高夜間視力的必備物質。如果貓長期得不到這種物質的補充,夜視能力將會降低。而魚和老鼠體內含有大量的牛黃酸,貓為獲取其中的牛黃酸來補充營養,所以愛吃魚和老鼠。
貓吃老鼠還有一個客觀原因,因為貓是一種小型貓科動物,又是一種夜視能力較強的食肉性小獸,而鼠主要也在夜間活動,它們的個頭又最適宜於貓捕捉,這樣它們自然成了貓的美餐。
知識點:鬍鬚、耳朵、眼睛、牛黃酸
夏天氣溫過高時,為什麼狗總愛伸舌頭
狗是哺乳動物的一種。在正常狀態下,哺乳動物體溫都是恆定的。當熱量過多時,就通過其身體能降溫的部位結構將熱量散發,來維持體溫的恆定。不然,就容易發病。人和多數動物的體溫是通過身體表面的汗腺來調節的。熱量過多時,就由汗腺分泌汗液散發到體外,從而降低體溫。那麼,狗也是通過體表汗腺來調節體溫的嗎?那就不一定了。
如果你留心觀察的話,在悶熱的夏天,你會看到狗總是張開嘴巴伸出舌頭在喘(chuǎn)氣,尤其在跑動後,喘氣更加快。看它這樣子,熱得難受。可很奇怪,這時你去觸摸它的身體,儘管熱得「發燙(tàng)」,卻沒有汗珠,只是張嘴伸舌不停地在喘氣。這是什麼原因呢?生物學家發現,狗的汗腺不像人和多數哺乳動物那樣在身體表面,而是在它的舌頭上。狗張口伸舌喘氣,目的是為了加速呼吸和排汗,通過水分蒸發,將體內多餘熱量散發出去來降低體溫。即使不是在夏天,如果狗在狩獵或打架等劇烈運動後,同樣會張開嘴,伸出舌頭來散發熱量。又如我們人體本身,儘管在涼爽或寒冷的天氣里,只要你做大運動量的體育活動或體力勞動時,你將會全身冒汗,通過排汗散熱,逐漸降低了體溫。同樣的道理,夏天天氣過熱時狗張嘴伸出舌頭,就是為了排汗散熱,保持一定的體溫。
知識點:熱量散發、汗腺、舌頭
為什麼青蛙在雨天叫聲特別響
美國科學家曾做過一個實驗,他們選取幾隻青蛙,稱一下體重,放在乾燥的容器內,既不給它們喝水,也不給它們吃食物。經過24小時後,再稱一下體重,發現青蛙的重量減輕了三分之一。然後,將這些青蛙放入標有彩色同位素的水池裡。不久,這些青蛙就恢復了體重。經解剖,在青蛙的胃及腸道中並沒有發現帶彩色標誌的同位素。這說明青蛙不是靠嘴巴喝水,而是靠皮膚吸收水分的。實際上,青蛙體內90%的水分是通過皮膚獲得的。
不僅如此,青蛙除了靠肺呼吸外,還要靠皮膚上的微血管來吸入空氣中的氧氣。
在陰雨天,氣壓較低,空氣中水分較多,這對青蛙的皮膚呼吸和吸收水分非常有利。冬眠時青蛙消耗了大量體能,這時非常需要進行體能補充,而陰雨季節是昆蟲大量繁殖的時候,當然也是青蛙捕捉昆蟲的最好時機。加上春夏之交是青蛙的繁殖季節,那些「呱呱呱」叫聲洪亮的都是雄性青蛙,這叫聲是從口角旁一對咽喉兩側的外聲囊發出的,實際上,這是雄蛙在呼喚雌蛙繁殖後代。凡此種種,都是青蛙在雨季顯得特別活躍,叫聲特別響亮的原因。
知識點:水分、皮膚、微血管、陰雨、繁殖
為什麼猴子能夠模仿人的動作
猴子長相惹人喜愛,並且還會模仿人類的動作。經過訓練,它還可以幫助人們做好多的事情。
為什麼猴子能夠模仿人的動作,為人做「服務員」呢?
因為猴子是人類的近親,在動物的分類上全都屬於靈長目類。它有和一般動物不同的發達的大腦,它的進化程度和人的大腦比較接近。猴子的大腦,結構複雜而且完善,表面布滿了固紋。大腦表面上的固紋越多,行為也就越複雜,記憶力和思維能力以及模仿性也就越強。人腦的重量占全身體的2%,而猴腦的重量則占體重的1.6%,這同樣也說明了猴子是接近人類的一種非常聰明的動物。
此外,猴子的後肢要比前肢長,能夠直立行走;五指之中的拇指比其他的四指長,能夠與其他的四指相對而向。這一切也為它能模仿人的動作提供了有利的條件。
知識點:模仿、大腦、後肢、五指
為什麼鳥類沒有牙齒
鳥類過著一種飛行生活,活動的強度較大,新陳代謝也快,每天需要耗費巨大的體能。所以為了滿足這種需要,它一定要不斷地努力找尋食物,儘快地加以吞食和消化。要不然的話,像爬行動物那樣,經過細嚼慢咽來粉碎以及消化食物,這樣入不敷出的問題一定會變得十分嚴重。
為了能夠適應飛翔生活,鳥類就產生了一種新的尋找食物的方式。這樣的取食方式的特點就是:沒有牙,用錐形的嘴巴來啄食,將整粒或者是整塊食物快速吞下,而後要將食物貯藏在那個發達的嗉囊當中。食物在嗉囊中經過軟化後會逐步由砂囊磨碎它,再由消化系統的其餘部分陸續地加以消化或吸收。這樣的方式並不用牙齒以及與此有關的系統,可以大量地減輕體重。經過研究發現,鳥類和取食相關的骨骼重量,大概只占頭骨總重的1/3。但其他的動物,相對應的骨骼的重量占頭骨中總重量的2/3。鳥類不使用牙齒以後,會導致和取食有關的骨骼的退化,從而也大大減輕了頭骨的總重量,所以更有利於飛行。況且這種砂囊磨碎的方法,即使是在鳥的飛行過程當中,也能夠正常地進行。由此可見鳥類有砂囊卻沒有牙齒,恰恰是對於快速取食,以及快速消化的一種適應,是非常適應鳥類飛行的需要的。
知識點:飛翔、體重、砂囊
為什麼鳥蛋的大小顏色形狀各不一樣
世界上最大的蛋是非洲隆鳥蛋,一隻蛋約5千克重,但隆鳥已經滅絕了。世界上現存最大的蛋是非洲鴕鳥蛋,一隻蛋有825-875克重。世界上最小的蛋,是南美洲的蜂鳥蛋,重約0.2克,只有一粒豌豆那麼大。
鳥蛋不僅大小不一,而且形狀各不相同。絕大多數鳥蛋在橢圓形的,跟雞蛋的形狀一樣,一頭大,一頭小。這樣,鳥蛋在窩內就能比較集中,占據的面積小,有利於鳥類孵化,萬一發生滾動,也不會散失。海雀的蛋產在斷崖絕壁上,一頭大而圓鈍,一頭卻比較尖削,當強勁的海風吹來時,它能像陀螺一樣轉動,可避免墜落到下面的崖壁上被擊碎。
由於鳥的種類不同,蛋的顏色也各不相同。例如雞、鴨和鷺類等,它們的蛋殼或是淡黃或地青色的;夜鷹類的蛋殼上都長有與大理石相似的花紋;大多數啄木鳥、翠鳥、貓頭鷹、鴿子的蛋殼都是純白色的。
鳥蛋的體積大小、形狀和顏色等不同,是與鳥的體形、生存環境、繁殖後代等相適應的。例如鷸類、沙鷗及各種雲雀,它們的蛋殼與附近沙地的地表顏色很相似,即使已發現了它們的卵巢並且就站在跟前,這時將視線轉向遠處看看別的東西,再低頭去找這個巢和蛋,就得費神搜索一番才能找到呢!
知識點:鳥蛋、體形、生存環境、繁殖後代
為什麼駱駝在沙漠中可以長時間不吃不喝
駱駝之所以能夠生活在極端艱苦、極其貧瘠(jí)、極為乾旱的荒原和沙漠,是因為它的身體有許多適應於沙漠生活的構造。
夏季沙漠裡天氣十分熱,氣溫可高達40℃以上,地面沙石溫度可達70℃,但駱駝卻不怕燙,因為它的腳掌有肥厚而寬闊的肉墊(diàn)。它的頭抬的很高,可以避免沙漠表面的熱氣熏蒸。它的眼睛有雙垂眼瞼,睫(jié)毛很長,鼻孔上生長著瓣膜,可以隨時關閉以防止風沙的侵入。此外,它的耳朵眼兒中也生滿了細長的毛,用以阻擋風沙的入侵。它的四肢細長而靈活,十分擅於長途奔走。它的牙齒、舌頭、嘴唇都適於吃生長在沙漠中有刺和干粗的植物。它有一個或兩個駝峰,裡面貯藏著脂肪。當駱駝在沙漠裡長時間行走,因缺乏食物時,脂肪可以轉化為營養,維持生命活動,不會餓死。
駱駝作為沙漠中的一種運輸工具,最重要一點是它能耐渴。這跟其脂肪在體內的分布和分解有關。駱駝體內的脂肪大部分集中在背部及其駝峰內。據推算,在峰內貯有約40千克脂肪,盛夏炎熱季節太陽直射在背部,它的背可以起到隔熱作用。駱駝的脂肪除隔熱外還能在體內氧化過程中產生水分,每氧化100克脂肪可產生107克水,這有助於產生維持生命活動時所需的水。
駱駝體內對水儲存具有特殊的本領。駱駝一旦遇到水源即儘量痛飲過飽,並迅速分散,通過循環作用至周身細胞備用。
另外駱駝的體溫可隨外界氣候的改變而有所改變,從而減少水分的蒸發。白天當外界氣溫升高時駱駝體溫不馬上升高,也就是說不會出汗而散發水分。而當它的體溫升高到40℃時才開始出汗。夜裡沙漠中的氣溫急劇下降,駱駝的體溫也下降到34℃。這樣駱駝的體溫可隨氣候的變化而擴大晝夜差距,減少出汗的時間,也減少了水分的散失。
因此,生活在沙漠地區的人民,因駱駝能夠在沙漠中長途奔走,並能耐飢耐渴,善辨風向,把它作為生活中不可缺少的運載工具。
知識點:結構、厚墊、眼瞼、駝峰、脂肪、體溫
為什麼鴕鳥不會飛
鳥類大約有8600多種,其中只有少數種類不會飛。鴕鳥便是其中之一。
鳥兒會飛,是與它們的身體構造的特徵密切相關的。
外部形態上看,鳥體型較小,體外披覆著羽毛,具有流線型的輪廓,這種體形能有效減少飛翔中的阻力。而鴕鳥體型很大,是現代地球上最大的鳥。雄鳥身高達2.75米,體重達75千克。如此龐大的身軀在空中飛翔是極其困難的,所遇到的空氣阻力將大大超過那些輕盈的小鳥所受到的。
鳥的前肢變為翅膀,上生有羽毛,適於飛翔。尾部較長,適於飛翔時保持身體平衡或控制方向。而鴕鳥的翅膀非常退化,羽枝不能連成羽片,因此羽毛呈現出蓬鬆狀態。尾巴又小又不靈活,不適於飛翔。
再從內部構造上看,鴕鳥的骨內沒有貯存空氣的空腔,這決定了它的骨頭比一般飛翔的鳥類的骨頭要重很多。鴕鳥脖子很長,頭骨與脊椎骨沒有癒合現象。最關鍵的是,它的胸骨扁平,沒有龍骨突,因而不具備足以鼓翼飛行的發達的胸肌。
鴕鳥這些外部形態與內部構造特徵表明它不適於飛翔。
鴕鳥不會飛,與它的生活環境卻是相適應的。鴕鳥多生活在南半球的沙漠地帶,分布於阿拉伯和非洲草原——沙漠區。吃的食物除植物外,就是一些在地上活動的小動物如鼠類、爬行類、昆蟲等。長期適應這樣的生活方式,它無需飛翔,而形成又長又粗壯的腿,善於在沙漠中奔跑,退化的雙翅在順風或拐彎時張升,能加大奔跑速度,控制奔跑方向,調節身體平衡。只有這樣奔跑,鴕鳥才能在植物、動物稀少的沙漠地區找到較豐富的食物。
知識點:身體結構、翅膀退化、空腔、胸肌
為什麼壁虎能「飛檐走壁」
壁虎,人們通常稱它為蠍(xiē)虎、爬牆虎。它還有一個名字叫守宮。
壁虎體形較小,是夜間活動的動物,白天常常躲在屋角或石縫中一動不動。夏秋的夜晚,我們常能看見它在牆上、窗戶上、屋檐下行走自如,專門捕食昆蟲。它怎麼能「飛檐走壁」呢?
過去人們認為壁虎的腳趾能分泌某種黏液,使它能粘在天花板、門窗等光滑的表面上。由於壁虎的趾端擴大,像個盤子,並蓋有層片,所以又有人提出壁虎的腳像個吸盤,能使它緊緊地吸附於平滑的物體上。
直到運用電子顯微鏡,科學家才終於發現了其中的奧秘。壁虎的腳趾端擴大呈盤狀,上有許多細微的由角質蛋白構成的剛毛,每平方毫米達150萬根之多。每根剛毛上有許多像小鉤子似的末端,和相對平滑的天花板、玻璃窗產生摩擦力,並且可以用布滿細微的小鉤狀的剛毛的腳輕鬆地抓住這些物體表面極其細微的突起。所以壁虎這類動物才能攀援門窗,在天花板等處自由爬行。
除了非凡的爬牆本領之外,壁虎還擁有高超的逃生本領。當遭遇敵害時,它會飛快地爬行,移入縫隙、角落躲藏。當情況過分危急時,它會斷掉自己的尾巴。尾巴離開身體後,神經還起作用,所以尾巴還能在地面上劇烈擺動,吸引敵害注意力,壁虎則趁機逃走。這種現象叫自棄,是一種重要的適應能力。壁虎尾巴自動折斷是由於尾部肌肉收縮,使尾椎骨分離的結果。斷尾的壁虎還能再生出新的尾巴來。
壁虎在我國分布很廣,為常見動物。它灰白或暗灰帶著暗色條紋的身體並不好看,可是它能消滅蚊子、蒼蠅、蛾子等害蟲,對人類有益。如果在黃昏以後,看見開始出來活動的壁虎時,不要去捕捉或扑打它。
知識點:壁虎、夜間活動、盤狀、剛毛
為什麼泥鰍、鱔魚的身體
表面總是滑溜溜的
如果你曾經用手抓過泥鰍或鱔(shàn)魚,就會發覺他們身上是黏黏的,而且滑不留手,好容易抓到手中,稍不注意又被它們溜走了。為什麼會這樣呢?這是因為泥鰍、鱔魚等魚類的身體外面的表皮層上,生有黏腺,能分泌黏液,所以全身才會那麼光滑。
魚身體表皮所分泌的黏液,對魚的身體能起保護作用。它可以減低四周水的阻力,使魚兒在水中能自由地穿梭往來。它還可以減小魚兒在水中與礁石等堅硬物體碰撞時產生的摩擦力,身體不會因此受傷。另外,光滑的身體令人難以捉住,使魚兒能快速逃生。
泥鰍和鱔魚從表面上看,光光滑滑,不像其他魚那樣長有閃亮的鱗片。但是它們真的就沒長鱗嗎?不是的。在它們的表皮下面,布滿了密密麻麻的鱗片。如果用顯微鏡,就能觀察到。由於這些鱗片特別小,所以分泌的黏液格外多,只有這樣才能保護它們的身體不受傷害。因此,泥鰍、鱔魚的身上總是滑溜溜的。
事實上,普通魚類表皮上也分泌黏液,而它們的鱗也是在這層分泌黏液的表皮下面的。有了黏液的保護,鱗片不會因外界的碰撞輕易脫落,從而起到了保護身體的作用。不過普通魚的鱗大些,分泌的黏液比泥鰍、鱔魚少許多,所以不像它們那麼滑手。
知識點:黏腺、保護、鱗
蠶為什麼最愛吃桑葉
大約距今1800萬年以前,地球上就已經有桑樹一類的植物了。桑樹原來生長在濕熱地帶,是常綠植物,到了溫帶後,才慢慢變成落葉植物。桑樹是高大的喬木,葉子長得又大又茂盛,地球上有許多昆蟲寄生在桑樹上生活,有的吃樹根,有的吃樹枝,有的吃樹芽,有的吃葉片,蠶就是吃葉片的一種昆蟲。
蠶生來一定吃桑葉嗎?不一定,到現在為止,已經知道蠶能吃的食物很多,除桑葉外,還有柘葉、榆葉、無花果葉、蒿柳葉等。但是蠶最愛吃桑葉,這是因為蠶以桑葉為食物過日子的時間最多,由於子子孫孫一代又一代地繁殖在桑樹上,逐漸地形成了最習慣於吃桑葉的特性,從而變成遺傳性了。
有人把桑葉高溫乾餾後,得到了一種油狀物。這種物質有揮發性,發出很像薄荷一類的氣味,把它滴在紙上,在30厘米外的蠶也能嗅到。蠶嗅到這種氣味以後,就會很快爬過來,可見這是蠶最熟悉的信號氣息。
蠶是靠它的嗅覺和味覺器官來辨認桑葉氣味的,如果破壞了這些嗅覺和味覺器官,它就無法辨別桑葉的氣味,於是,它就不再挑挑剔剔,而能隨便吃些其他植物的葉子了。
從近年來蠶的人工飼料研究的進展中,人們已基本查明了蠶成長所必需的營養物質種類及其最低需要量。這樣,只要找到含有這幾種營養物質的替代食物,蠶吃了以後,照樣能健康地生長、發育和繁殖。
知識點:蠶、桑樹、桑葉、氣味
為什麼螞蟻不會迷路
小小的螞蟻有一套傑出的認路本領,不容易迷路。科學家在研究螞蟻時發現,它的視覺非常靈敏,不但陸地上的景致被用來認路,而且連天空中的景致也能被它們用來認路。有人做過這樣的試驗:趁著一隊螞蟻正在回巢的途中,用一個筒狀的圍屏把它們圈住,使它們不能看到周圍的景致,只能看見天空,結果螞蟻隊伍還是按照準確路線行進。後來,試驗者又用一塊水平的橫板,擋在回巢螞蟻的上方,而且放得很低,使它們不能看見天空和周圍的景致,這時,它們開始胡亂地爬行了。由此看來,太陽的位置和藍天上反射下來的日光,對於螞蟻來說,都是可以用來辨認回巢方向的。
除了依靠眼睛外,螞蟻還能根據氣味來認路。試驗證明,有些螞蟻在它們爬過的地面上留下一種氣味,在歸途中只要沿著這種氣味,就不會誤入歧途。在這種螞蟻爬過的道路上,假若用手指橫劃一條線,破壞連續的氣味,那麼就會使它們發生短時間的迷亂。有的螞蟻雖然不會在爬過的路面上留下什麼特殊的氣味,但是它們對於往返道路上的天然氣味是很熟悉的,所以也不會迷路。
由於螞蟻具有上述認路的本領,即使濃雲密布,藍天被遮擋的時候,或者地面上的氣味被大動物踩踏破壞的時候,只要還保留一些可以利用的線索,它們仍舊會找回蟻巢,只不過多走些彎路而已。
知識點:螞蟻、氣味、視覺、環境
比目魚的眼睛為什麼會長在同一邊
人們都熟悉比目魚的那副怪相:它不像普通魚的眼睛對稱地生長在頭部左右兩側,而是生在身體的同一側。加之這種魚身體特別扁,兩邊也不對稱,所以過去有人往往誤認為這種魚是兩條魚緊貼在一起游泳和生活的。
其實,比目魚與其他魚一樣,都是單獨生活的。它的兩隻眼睛長到一邊,是長期以來對環境逐漸適應的結果。當它從卵中孵化成小魚時,和別的小魚一樣,兩隻眼睛端端正正對稱地生在頭部兩側。那時它非常活躍,時刻要浮到水面來玩耍。然而當它生活了20天左右,身體長到1厘米長時,由於身體各部分發育不平衡,游泳時也逐漸把身子側了過來,於是開始側臥在海底生活。在這同時,它下邊一側的那隻眼睛,則因眼下那條軟帶不斷增長,使得眼睛向上移動,經過背脊而到達上面,與上面原來的那隻眼睛並列在一起。到適當位置後,移動的那隻眼睛的眼眶骨也就生成,以後不再移動而固定下來。
由於比目魚長期在海底生活,兩隻眼睛全在上邊,對於它發現敵害和捕捉食物很有利。除了這對奇特的眼睛外,它的皮膚顏色也變得很特別,身體下側長期面向海底,色素也就較淡,而上側呈棕色,接近海底土質的顏色,或隨著海底土質顏色不同而變成斑點,既可以躲過敵害視線,又可以方便地獲取食物。
比目魚有很多類型,主要是四大類。其中兩類是有尾柄的,根據它的兩隻眼睛,如果全部長在身體的左邊叫「鮃」,生在身體右邊的叫「鰈」;另兩類沒有尾柄,尾鰭、背鰭連成一片,形似舌頭,如果眼睛都長在魚體左邊的叫「舌鰨」,生在右邊的叫「鰨」。
比目魚經常貼在海底生活的習性,被漁民稱為是天然的「網具輕重測算儀」。
知識點:比目魚、鮃、鰈、舌鰨、鰨、環境適應
蛇為什麼能吞下比它頭大得多的食物
試拿一把燒火用的夾鉗,你無法把它的「嘴巴」張大到上下兩爿都在同一直線上,也就是說,無法將它們的夾角拉成180°。然而你若將這把夾鉗拆成獨立的兩爿,中間加一支撐物,同時兩爿之間繞幾根橡皮筋,那麼,你不僅能把它的夾角拉成180°,甚至還可更大些。
蛇的嘴巴能夠張大,和這情況也有些相似。像我們人類,嘴巴夾角只能張大到30,可蛇卻能張大到130°原因是蛇類頭部與開合有關的骨骼,和其他的動物不同。首先,它的下巴(即下頜)可以向下張得很大,因為蛇頭部接連到下巴的幾塊骨頭是可以活動的,不像其他動物那樣與頭部固著不動。其次,蛇左右下巴之間的骨頭,連接成可活動的榫頭(我們人的下巴處的骨頭沒有榫頭,左右成了一塊),左右以韌帶相連,可以向兩側張大,因此,蛇的嘴巴不但上下可以張得很開,而且左右也不受限制,能在一定程度內擴開得很大,這樣就可以吞食比它嘴巴還大得多的東西了。
儘管蛇的嘴型很巧妙,但在吞食前,還是要將捕獲物進行一番加工:它將動物擠擠壓壓地弄成長條,在吞咽時,靠鉤狀牙齒的幫忙,把食物送進喉頭。蛇的胸部由於沒有串連住肋骨的胸骨,肋骨可自由活動,所以從喉頭下咽的食物,長驅直入地進入可以脹大的肚皮;同時,蛇還會分泌出大量的唾液,它的作用就相當於幫助吞咽的「潤滑油」。
知識點:蛇、吞食、骨骼、下巴、唾液
為什麼老鼠喜歡啃咬硬物
其實,老鼠並不喜歡吃硬的東西,只要你仔細檢查一下被老鼠咬壞的箱櫃或其他物件,總是在其附近留下一堆碎屑。那麼,老鼠為什麼喜歡啃咬硬物呢?
老鼠啃咬硬物不是沒有原因的,主要與它的門齒有關。
一般動物的門齒長到一定時候就停止了,可是,老鼠卻不然,它的上下頜各有一對門齒能不斷地生長,一個星期可以長几毫米。
你可能會想,這樣不斷長下去,豈不是把它的嘴巴撐著,不能啟閉了嗎?事實上不會發生這種情況的。老鼠的門齒一面在長,一面在用咬硬物的方式來磨掉,這樣就能抑制門齒變得太長。所以,老鼠啃咬硬物,完全是由門齒不斷地生長而引起的一種生物學上的適應,可是它給人們卻帶來極大的危害。
知識點:老鼠、硬、咬破
為什麼老鼠的門齒能不斷地生長
牙齒的主要組成物質是堅硬的齒質,在每一個牙齒的齒質中間有一個空腔,稱為齒髓腔。在動物年幼時,這個齒髓腔的下端是開放的,血管和神經可以通入,供應營養,使齒髓腔中的齒質細胞能不斷地分泌齒質,促進牙齒逐漸增長,最後突破牙床黏膜,露出在外。一般其他動物牙齒長成之後,齒髓腔下端就封閉起來,齒質細胞得不到營養,也就停止生長。而老鼠和兔子等動物,這個齒髓腔不封閉,因而門齒能終生生長。
我們平時所說的老鼠,一般是指經常出入房舍活動的褐家鼠、黑家鼠、黃胸鼠和小家鼠等等。可是,具有啃咬硬物習性的鼠類,據統計全世界約有450多種,所以動物學上稱這類小動物為「嚙齒類」。這類動物廣泛分布於農田、草原和森林等各個區域,給農業、林業和森林業等帶來很大的危害。
知識點:門齒、齒髓腔、齒質
馬的耳朵為什麼時常搖動
動物的耳朵,都是一種聽覺器官。可是,很少有人知道,馬除了用耳朵作為聽覺器官以外,還能用耳朵表示出「喜、怒、哀、樂」等各種表情。
飼養馬的人,一般都從它身體的各種姿勢、臉上各個部位肌肉的動作、尾巴和四肢的活動情況,以及嘶叫聲音等來觀察它的「情緒」。例如馬在飢餓的時候,如果未能及時餵給飼料,它就會急得用前蹄不停地刨地。當它受驚時,就會伸出後肢用後蹄亂踢。但是,馬的表情最明顯部位,要算它的臉部了。其中以耳、鼻、眼睛的表情更為顯著。在這些部位當中,又以耳朵的「表情」最容易被人們察覺,因此,有經驗的養馬人從馬耳朵的「表情」可以知道它的心情。
當馬「心情舒暢」的時候,耳朵是垂直豎起的,耳根非常有力,只是時常微微地搖動;當它心情不好的時候,耳朵就前後不停地搖動;在緊張的時候,它就高高地仰起頭來,耳朵向兩旁豎立;興奮的時候,它的耳朵一般都是倒向後方;當它在勞動後感到很疲勞的時候,耳根顯得無力,耳朵倒向前方或兩側;當它睏倦而需要休息的時候,耳朵就向兩旁垂著;當它恐懼的時候,耳朵就不停地緊張搖動,而且從鼻孔發出一種響聲,民間稱它為「打響鼻」,夜間這種情況特別多。
僅觀察馬耳朵,就可以知道它許多不同的「心情」;如果再看它鼻子和眼睛的表情、尾巴的甩動動作,就可以了解馬更多的「情緒」了。
知識點:馬、耳朵、表情
為什麼有時候大獅子要吃小獅子
科學家在非洲草原進行動物考察時,發現了一個不可思議的現象,就是號稱「非洲動物霸主」的獅子,其幼獅的死亡率高達80%,這是一個十分驚人的數字。因為,獅子在非洲大草原是所向無敵的王者,除了人類之外,沒有更兇猛的野獸去傷害它們。
那麼,這麼多幼獅不能長大,究竟是什麼原因呢?科學家經過長期的觀察,終於發現了其中的秘密,這是大獅子虐待小獅子的結果。有時候,大獅子不讓幼獅吃食,或者將幼獅驅逐出群,使它們成為無依無靠的流浪兒,遭受飢餓和其他猛獸襲擊的厄運。
即使生活在同一個獅群中,許多成年獅子也經常不和幼獅在一起,彼此似乎沒有深厚的血肉之情。尤其在食物嚴重不足的情況下,母獅有時會狠心地把幼獅殺死,當做食物充飢。還有不少懶惰的成年雄獅在飢腸轆轆時,也常常會吞食小獅子。據估計,在野生的小獅子中,大約有1/5被大獅子吃掉。
有人說,大獅子吃小獅子等於父母殺子女,是一種大逆不道的行為。可在科學家的眼裡,這是維持生態平衡的一種必要「措施」。因為小獅子生長快,5-6歲就性成熟,能夠繁殖下一代小獅子了。如果大獅子不吃掉一部分小獅子,勢必造成獅子「人口」大增,而草原上的食草動物就這麼多,這將給獅子帶來食物不足的嚴重後果,最終影響到獅子整體的生存。
知識點:獅、幼獅、生態平衡、流浪兒
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