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第1章 动物与生态(1)

§§§第1节由“老马识途”谈起

春秋时期,齐桓公救燕国,亲自率领大军攻打山戎。在春天出发,一直打到孤竹(今河北省卢龙东南)。得胜凯旋时,已经到了冬天,全军在途中迷失了方向。仲父管仲向齐桓公献策说:“老马之智可用也。”齐桓公命人在军中寻觅一匹老马,任它在前面走,全军在后面跟。果然找到了归路,全军得以脱险。

人要抵达目的地,首要的是辨清方向,如果方向搞错,即使有惊人的体力和速度,也只会愈走愈远,永远到不了目的地。中国人首先发明了指南针,又叫罗盘,就是一种指示方向的仪器。

在自然界,很多动物并没有罗盘,但是,都有惊人识别方向的能力。尤其是鱼类的洄游、鸟类的迁徙和兽类的迁移都可说明它们知道什么时候应该出发和应该朝哪个方向前进才能到达目的地。往往是内部生理刺激使它们知道什么时候启程,而前往目的地的方向通常依赖外界的提示。

一只北极燕鸥被套了脚环,从北美洲的拉布格多半岛被释放,三个月后在非洲东南部再次被捕,证明它已飞了14500 公里。北极燕鸥的最远旅程记录是22500 公里。这只燕鸥是在苏联的北极海岸套环释放的,结果在澳大利亚又被捕获。北极燕鸥可算是动物长途旅行的冠军。家喻户晓的家燕每年春末飞来繁殖,秋后飞往南方越冬。在我国农户中常常会见到同对燕子飞回老巢繁殖,它们将旧巢修补,四五年的老巢并不少见。大马哈鱼生活在北部太平洋中,每年夏秋一定时间内结成数万,甚至数十万的大群游入远东河口,再上溯游到我国松花江内产卵,幼鱼孵出后又沿原路游回太平洋去生长发育。

我国四大渔产之一的黄鱼,在长江东部外海越冬,每年春天,结成大群向北游经过舟山群岛外侧,到海州湾东南的五条沙产卵,以后一部分在海州湾附近逗留,大部分向南返回原处越冬。美洲驯鹿在阿拉斯加的马金利山区度夏,游荡在阿拉斯加的南坡,冬天来临,结成大群,一路觅食苔藓而向北迁移,几乎年年都走同一条道路。加拿大的一种蝴蝶能远距离飞行千余公里到墨西哥越冬,然后又飞回加拿大。

动物的导向能力有先天的,也有后天获得的。在鱼类洄游中,一种生活在欧洲和北美洲的淡水鳗鱼,在繁殖时期来临前,先游到欧洲和北美洲两大洲沿岸的海域生活一段时期,然后再在海洋深处游往萨克苏海水深360 米处产卵,亲鱼产卵后就死去,卵于冬末或春初孵化,成为2—3 厘米的小鳗鱼,竟然都会沿着它们的前辈游来时的原路回到亲鱼所栖息的不同海岸,然后再沿海岸上溯游好几公里回到亲鱼原在的内陆淡水河流中栖息,鳗鱼的这种导向能力显然是先天的。在鸟类迁徙中,通常一些大型鸟类,如鹤、雁等迁徙时是亲鸟带着幼鸟迁飞的;小型的种类中,如家燕也是如此。但是,大多数鸟类的幼鸟都可以在没有亲鸟的“教导”下飞往目的地。因为有些成鸟和幼鸟并不在同一时期飞去。杜鹃并不育雏,而是产卵于别的鸟巢中,由别的鸟来代孵和代育。但是,年幼的杜鹃到时候自会单个的找到正确的迁徙方向飞抵越冬地。新西兰一种杜鹃迁往所罗门群岛和俾斯麦群岛越冬地的时间,幼鸟要比老鸟晚得多,而且它们还飞越澳大利亚东部沿岸,也就是说先往西北方向飞,然后再转向东北方向迁飞。

生物学家劳旺曾将一只自幼在笼中长大的乌鸦,套上脚环在阿尔贝塔当地的乌鸦已经迁飞以后,在冬天释放,结果这只乌鸦在沿着俄克拉荷州的方向上再次被捕。而俄克拉荷州正是阿尔贝塔地方的乌鸦越冬所在地。表明这只乌鸦的导向能力是来自上代遗传的“方向感觉”。波罗的海海岸的椋鸟每年都要从波罗的海东岸一带迁徙到英国和法国北部去。科学家们给椋鸟套上脚环做椋鸟的导向能力的实验,发现小椋鸟先天就有朝西南方向飞的习性。在海牙捕到几只徙途中的套环椋鸟,被带到日内瓦去释放。结果小椋鸟仍朝西南方向飞,后来在西班牙被捕;而老椋鸟起先也朝西南方向飞,但是,不久就转向日内瓦西北方向飞去。这个实验证明这种椋鸟的导向能力有先天的,也有后天获得的。

动物导向定位呢?人们虽然做了大量的研究,也有很多种说法,但是,至今尚无一种比较令人满意的解答,仅是些资料而已。狗能识途,常言狗不嫌主,对主人忠心。将狗牵到离家很远的方,甚至千里之遥,它也会回到主人家中。狗的嗅觉灵敏度可达单个分子水平,能感觉到百万种物质和不同浓度的气味。狗在外出时,不断将“外激素”信号留在途中的物体上,再嗅闻这些信号来识别回家的路。大马哈鱼的嗅觉也非常灵敏,能觉察到浓度为百万分之一的吗啉稀溶液,看来它在洄游中主要靠气味来导向的。在萨克苏孵出的幼鳗,在它那漫长旅途的初期是顺海流漂浮向它们各自原属的北美洲或欧洲的海岸,等到进入沿岸浅海区,当浪退时,便潜伏海底;浪涌时立即浮上潮头顶层。不断起落的浪潮把幼鳗推送到沿岸半淡水区,继续向前到达海口后,它们在退潮时尽力逆潮上游,而回到父母生前的旧居——淡水区。有人认为它们是根据淡水分解的物质发出的气味来导向淡水所在地。

一些具有回声定位技能的动物,如蝙蝠和鲸等,凭自己发出的超声波的回声来导向。吉士达夫·克拉默用椋鸟做实验。将一些椋鸟关入笼内,用激素处理使椋鸟进入迁徙状态。当阳光射入笼内时,椋鸟都朝着它们在自然界时迁徙的方向扑翅欲飞,当用玻璃将阳光折射90°射入笼中时,椋鸟都转身朝着相等的角度的方向扑翅。把企鹅送到远离巢地处释放,晴天它们沿直线走向原巢地。而在阴天,则无定向地到处乱走,天一放晴,它们又按正确方向前进。可见有些鸟类是靠太阳来导向的。索尔用欧洲苇莺做实验,把它们放在天文馆内,当大厅圆顶上放映出春季的夜空时,鸟群向着它们正常的徙途方向扑翼,当没有星辰时,则向四方扑翼;放映秋天的夜空,试验结果也一致。看来一些夜间迁飞的鸟类是靠星辰来导向的。有人用雷达干扰带磁片的信鸽,发现信鸽的导向能力丧失了。人们虽然已成功地制造出一些精确的定向导航仪器,但是,同生物的导向定位能力相比,就会自感不如。研究动物的导向定位,对人类设计制造更好的定向仪器会有所启迪。

§§§第2节以食为本

“民以食为天”这句中国古话,一语道出了“食物”的至关重要。人和所有的动物要维持生命就必须吃到食物。在长期演化历程中,各种动物都有自己的取食技能。

绿眼虫是原生动物,它整个身体只有一个细胞,它用细胞质内含有的叶绿素进行光合作用,把二氧化碳和水合成糖类,在黑暗的环境中,则借体表的渗透作用来吸收营养和用鞭毛煽动水流摄取随水流入胞口的食物微粒。变形虫伸出伪足把细菌和小动物等包裹入体中。双胚层动物中的水螅,捕食时利用口周围的触手,缠住猎物,同时用刺细胞的刺丝将毒液射入猎物体中,使它麻痹,然后纳入口中。节肢动物中的蜘蛛张网捕捉飞虫,并用尖利的毒针注入毒液,使粘在网中的猎物麻痹后,慢慢享用。蚂蚁喜欢吃蚜虫分泌的液体。但是蚂蚁并不伤害蚜虫,而是经常游牧在蚜群间,保护它们,舔吸蚜虫腹管分泌出的汁液。好像人们放牧奶牛,喝牛奶一样。软体动物中的乌贼搜捕潜藏在海底沙中的小虾时,先喷射出一股水柱,把泥沙掀起,小虾被惊动,乌贼立即伸出长长的触腕把小虾捉住,如果小虾不动,乌贼觉察不到,也就游开了。

脊椎动物取食的技能就更是多种多样。八目鳗虽然被叫做鳗,但它不是鱼,因为八目鳗没有上下颌,也没有偶鳍,口周围的皮肤褶皱形成圆形的口吸盘,所以它是圆口类。在口吸盘的内侧壁以及口两侧都长有角质齿,口下方有一条长有角质齿的舌,就像一把锉刀。八目鳗营半寄生生活,取食时,它悄悄地游近鱼体,用口吸盘吸附在鱼身上,舌起着活塞作用,利用角质齿划破皮肤吸食血肉。生活在中美洲和南美洲的电鳗,在身体两侧的肌肉中有强力的发电器官,它的每一个组成部分都由许多特殊的肌肉组织薄片组成,薄片间隔有结缔组织,发电器与神经相通能放出很高的电压。电鳗取食时,悄悄游近鱼群,放电使它们被电击毙,电死的鱼数远远超过它的食量。生活在东印度和波利尼西亚群岛附近的射鱼,常常沿着岸边巡游,当发现水边植物上停有昆虫时,便将头探出水面,从口中喷出一股水柱,准确地将猎物射落水中,然后捕食。

两栖动物中的蛙类,口腔很大,它的肌肉质的舌,与其他动物不一样,基部附着在口腔底部的前端,平时舌尖向后贴置,当发现眼前有飞虫时,舌尖可立即向前翻出口腔外,舌体都有黏性,可以粘捕距离较远的飞虫,其命中率之高和速度之快,令人惊讶!有一种爬行动物,叫避役,皮肤中有色素细胞,受神经支配,有随周围环境而改变体色的能力,所以又叫变色龙。它的捕食本领比蛙类有过之而无不及。避役的舌平时缩在口腔内,捕食时,舌呈圆筒状,伸出口外很远,甚至可超过体长,舌端带有粘物,能准确地粘住飞虫,再立即把舌缩回,将虫带入口中。残忍的鳄鱼常常从水下突然冒上来,袭击岸边和浮在水面上的猎物。鳄鱼悄悄地游近猎物,猛然地用尾一扫,将在岸边饮水的猎物打落水中,然后拖入水下,咬成块吞食。一些非洲地方在水边干活的妇女和嬉戏的儿童,稍不注意就会惨遭不幸。

有不少鸟类,如海雕、军舰鸟和贼鸥等都有海盗式的取食行为。海雕常强抢鹗捕得的鱼,追击鹗使它慌乱中丢下爪中的鱼,然后将落入水中的鱼抓起,而军舰鸟则强抢鲣鸟的猎物,贼鸥常抢劫海鸥和燕鸥的食物。非洲草原有一种食蛇鸟叫书记鸟,它的脚长而强劲有力,并有锐利爪和勾嘴,捕蛇时,先用脚猛踢猛踩蛇身,由于脚长,蛇不易咬到它,经过一阵踩踢后,蛇被搞得晕头转向,书记鸟瞅准时机,用嘴啄咬蛇头,把蛇啄死撕食。有少数几种鸟类会利用工具来取食,如啄木鸟取食时,先啄开虫洞,如果虫洞太深,它的嘴够不着洞内的虫体时,它会衔来一根细枝,伸入洞内巧妙地将虫剔出洞外再啄食。

有些猛兽喜欢单独行猎。金钱豹较多地采用伏击狩猎,常独潜伏在树上或隐蔽在草丛中,等候猎物经过,然后突然扑下或跃起,将猎物按倒,咬住它的颈项,直至咬死为止,金钱豹常将猎物拖回大树上,搁挂在树杈间,慢慢撕食。善奔跑的猎豹和狼等常用追捕的方式猎食,发现目标后,先潜行靠近,至一定范围内,突然出击,穷追不舍,与猎物比速度,比耐力,直至猎物筋疲力尽,被追及咬死为止。非洲野狗常结成十余只的群体进行围猎,只要有一只野狗咬住猎物,其他野狗便一拥而上,咬头咬尾,往往一只斑马,不消多久就被撕食得只剩白骨一堆。鬣狗常结群抢劫猎豹口中之食,十来只鬣狗合力将猎豹赶跑,然后争食它留下的猎物。而狮子有时会跟在鬣狗后面,待它们捕到食物后,狮群就上去把鬣狗赶开,抢它们的猎物。海獭是哺乳动物中除了灵长类之外唯一会使用工具取食的动物,海獭仰卧水中将一块石块搁在腹面,然后用两只前爪紧抓牢一只鲍,用力往石块上敲砸,通常砸三次以上就能将鲍壳砸碎,然后吞食鲍肉,一般同一块石块可用20 次或更多。

世界上现存最大的动物是蓝鲸。体长30 米左右,重量可达160 吨,如此庞然大物,吃的主食竟是小小的磷虾,南极的磷虾长到最大也只7.5 厘米,但是它们的存在量非常多,可能有500 到750 百万吨。蓝鲸属须鲸,上颌两侧有须板,须板虽然不长,但很宽,每侧200 枚以上,蓝鲸常数头或数十头结群而游。取食时,它们会先将磷虾围起来,然后张大口将磷虾吞入口腔内,随后须板降下,下颌拾起,将口微闭,这样磷虾被须板阻隔在口腔内,让水流滤出,再将食物吞下。

§§§第3节损人利己

人们常把剥削别人的劳动成果,不劳而获,坐享其成的生活斥之为过寄生生活。在动物种间关系中,有一种损人利己的特殊形式,这就是寄生关系。这是指一种动物生活在他种动物身上,从中吸取营养而使他种动物受到损害的一种关系,前者叫寄生者,后者叫寄主或宿主。寄生现象普遍存在于动物之中。可以说在自然界中很难找到一种不被其他寄生者寄生的动物。寄生关系非但形式多样而且非常复杂。按寄生的部位可以分为体内寄生和体外寄生,如蛔虫寄生在寄主体内就是体内寄生;跳蚤、虱、蜱和螨等寄生在寄主体表就是体外寄生。一种寄主的体内或体外被一种寄生动物寄生的现象叫单寄生。这种寄生事实上不多见,因为,在自然界一种动物常被多种寄生动物寄生,叫共寄生。例如从一只蝙蝠的毛皮上可以发现蜱、螨等多种体外寄生动物,在它体内的器官中同时也可发现线虫等多种体内寄生动物。更复杂的是复寄生或叫重寄生,动物的取食方式远远不止这些,这里仅是略举一些例子而已。

如甲种昆虫可被乙种昆虫(一级寄生动物)所寄生,而乙种昆虫又可被丙种昆虫(二级寄生动物)所寄生,甚至可多达四五级。人们习惯把寄生者叫寄生虫。其实寄生者并不一定限于虫,还有很多不是虫的动物,甚至高等的脊椎动物也有过寄生生活的。

20世纪50 年代,当时全世界25 亿人口中有半数以上人受到疟疾的威胁。法国内科医生拉弗兰从病人血液中鉴定出寄生物,指出病因是一种原生动物(叫疟原虫)寄生在人体红细胞和肝脏的实质细胞中所致。一位在印度的英国外科医生罗斯指出是按蚊传播这种疾病。我国最为常见的间日疟原虫的生活史中有两个寄主:一个是人,另一个是按蚊。感染疟原虫的雌蚊叮人时,疟原虫的子孢子随蚊子的唾液进入人体,在肝细胞和红细胞中进行无性繁殖,分裂成很多裂殖子,一些裂殖子可继续侵入新的红细胞,不断循环裂体生殖,第一循环周期为48 小时,所以病人每48 小时出现一次发冷发热,俗称“打摆子”。最后有一些裂殖子形成配子母体,当雌蚊叮病人时,配子母体进入蚊体,在蚊胃中完成雌配子和雄配子的结合成合子,完成有性繁殖,最后形成千万个子孢子。

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