书城科普读物破译奥秘大世界丛书:破译神奇动物之谜
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第7章 动物特异行为之谜(7)

浩浩荡荡的工蚁队列开过来了。洞口近在眼前,它们七手八脚地把毛虫搬弄进蚁穴,随即蜂拥而入。随之而来的情形让人大开眼界:一窝嗜毒成癖的雄蚁和蚁后一个个趋之若鹜,从四面八方爬上毛虫的躯体,伸长的触须贪婪地吮吸它肚子里的甜汁,就像酒鬼掉进酒窖,禁不住要开怀痛饮一番。然后,一个个醉态毕露、步履蹒跚地走出来,个个心满意足。

那么,毛虫的结局又怎样呢?体内的汁液被彻底吸干的毛虫,被蚂蚁监禁在黑漆漆的洞穴里必是九死一生了。然而,人们的判断却大错特错。几年前,一位动物学家在察看一个硕大无比的蚁穴时,突然发现从里面先后飞出三只蝴蝶,那是几只刚从蛹壳中蜕变出来的蝴蝶,同所有刚蜕变出来的蝴蝶一样,它们首先晾干翅膀,继而舒展双翅,扑棱几下,然后欢快地向空中翩翩而去。惊诧无比的科学家想方设法逮住了一只蝴蝶,通过仔细观察,发现它竟是一只棕纹蓝眼斑蝶!

这是怎么回事?喜欢寻根究底的科学家决心弄清棕纹蓝眼斑蝶在蚁穴干什么。他掘开蚁穴,里面一塌糊涂。地道里除了熙来攘往的蚂蚁外,并无它物。既没有蚁卵,又看不见幼蚁,这究竟是怎么回事呢?科学家心里打了一串串大大的问号。

原来,当棕纹蓝眼斑蝶的幼虫从欧石南树上爬下来寻觅食物时,它知道蚂蚁的巢穴里有它所需要的食物——蚂蚁的幼体。于是,它采取了欲擒故纵的措施,有意让蚂蚁将它弄进蚁穴。然而,蚂蚁却能坐视毛虫肆意吞噬它们的孩子——因为此时此刻,它们所关心的只是舔食它们所捕获的“猎物”肚子里那令它们陶醉的甜汁!如此就形成了一种相食相生的生物界奇趣:雄蚁和蚁后因食用棕纹蓝眼斑蝶幼虫汁液而身强力壮,繁衍力大增;棕纹蓝眼斑蝶幼虫因食用蚂蚁幼虫而得以茁壮成长。

此后,有人进行了上百次的试验,其结果都完全一样。小蚂蚁是如此酷爱棕纹蓝眼斑蝶幼虫身上的甜汁,以致引“狼”入室,开门揖“盗”,置断子绝孙于不顾,疯狂地舔食它有意分泌出来的甜汁。这真是生物界的一大奇观。然而,刚刚离开树叶的棕纹蓝眼斑蝶幼虫又如何能与小蚂蚁不期而遇?它们又何以天生具有这种欺骗手段?这些耐人寻味的问题仍令科学家为之惊叹不已。

没有父亲的山羊

你知道吗?在动物世界中有一种没有父亲的山羊,也就是说母山羊不须用种羊交配,只要用“水”刺激母羊,就可使母山羊受孕产子。这件生物史上的怪事,发生在我国江苏省溧阳、宜兴和安徽省郎溪、广德等县,当地人将这种奇特的生殖方式(即母山羊单性繁殖方法)称为母山羊“水压窝”繁殖方法。

最初,科技界、医学界、畜牧兽医界的人士对母山羊的单性繁殖颇为怀疑,他们认为单性繁殖只存在于某些低等动物中,作为哺乳动物的山羊,是决不会有这种奇迹的。

1978年10月,安徽省繁昌县委派人到溧阳,以马垫公社为重点,进行了实地考察。第二年11月,又再次派出调查组深入江苏和安徽的宜兴、郎溪、溧阳三县做了大范第一章动物特异行为之谜65围的系统考察,往返行程1000千米,调查了大小单位20余个,随机访问了数百人次。考察结果表明:民间采用“水压窝”繁殖山羊的历史很长,起码可追溯到1850年左右,用这种方法的范围也很广泛。因为是传统的习惯做法,人们都习以为常,不感到有任何奇怪的地方。

根据这次调查,有关人员做出了如下推测:

1.根据用水注射、浇泼或“水压”等方法均能使处女羊或经产羊受孕的说法,可以认为母山羊有单性生殖的能力,即母羊的卵细胞通过水的作用,产生物理的、化学的或生物的刺激,自身分裂发育而获得“单亲羊”。

2.根据“处女羊‘水压窝’不受孕”的说法,这种奇怪的生殖方式也可能属于“先夫受精”,即处女羊在第一次交配后,有若干数量的卵细胞与精细胞结合成为特殊休眠状态的受精卵。这种受精卵在水的刺激下,可以激活,正常分裂发育成胎羊。

3.在某些“水压窝”的地方,尚有一定数量的公羊存在,具有公羊自然“污染”的可能性。但在江苏宜兴潘家坝公社一带,群众养羊一般采用圈养方式,这种污染的可能性极小。

4.母山羊“水压窝”生殖方式,仅局限在一定的区域。它主要流行在皖南和苏南交界地带的丹阳至宜兴的小运河两岸,以江苏省的宜兴、溧阳县城为中心,一直波及到东至太湖湖滨,西至安徽郎溪、广德,北至江苏金坛,南至浙江大兴等广大地区。这种区域性的特点,究竟与何种因素有关,值得进一步探讨。

5.母山羊“水压窝”生殖的子代,可能具有性早熟的特点。

6.对处女羊能否用“水压窝”繁殖子代,以及无杨柳的水塘能否进行“水压窝”等问题,说法不一。

为了证实这种在群众中流传上百年的山羊繁殖方式,并揭开其中的一些谜,繁昌县科委在1980年11月,制定了母山羊“水压窝”繁殖的试验方案,并成立了“安徽省繁昌县科委驻宜兴山羊单性繁殖研究室”。自1980年12月至1981年8月,该室在实验圈养舍饲,与外界雄性羊绝对隔离的条件下,对16头母山羊做了87次“水压窝”试验。结果,9号、12号、13号以及8号先后受孕,有的经剖腹取出了子胎,有的顺产子胎。从而宣布了母山羊“水压窝”在人工试验条件下取得了成功。

山羊孤雌繁殖的发现和研究,必将对生物学的基础理论和实践产生深远影响。然而,它的机理又是如何的呢?目前,这还是一个无法回答的问题。虽然世界上已经有哺乳动物单性繁殖的先例,但那都是在对卵细胞进行人工刺激的情况下成功的,像这种自然单性繁殖的情况,尚未见过报道。那么,是不是水的刺激起到了人工刺激相同的作用,以致使卵细胞分裂发育而获得单亲羊仔后代呢?这目前还只是一种设想,真正要成为一种理论,还有待于取得进一步的证据。

另外,孤雌繁殖所得到的后代所产生的变异,也是一个未解之谜。按照当代的遗传学理论,因山羊只存在一条x染色体,它的后代应该只能是雌性羊,而且外貌应与其母一致,但“水压窝”试验结果表明:繁殖的后代有雌有雄,而且毛色等外貌特点亦可能产生变异。

看来,要真正揭开母山羊单性繁殖之谜,还需要生物遗传学、生物化学、生物物理学、生物细胞学、生殖生理学、发育生物学等方面的科学家们的共同努力。

雌雄互变的秘密

男变女、女变男,对人类来说是咄咄怪事,但在生物界中,这却是一种司空见惯的性变现象。

人类对这种性逆转现象的研究首先是从低等生物——细菌开始的。在人的大肠里寄生着一种杆状细菌,被称为大肠杆菌。在电子显微镜下可以发现,大肠杆菌有雌雄之分,雌的呈圆形,雄的则两头尖尖。令人惊奇的是,每当雌雄互相接触时,都会发生奇异的性逆转,即雄的变为雌的,雌的则变为雄的。后来经科学家研究,发现雌雄互变的媒介在于一种叫“性决定素”的东西,当雌雄接触时,就将彼此的“性决定素”互赠给对方,从而改变了彼此的性别。

后来科学家们又发现,在比细菌高等的生物体上也存在性逆转现象,诸如沙蚕、牡蛎、红鲷、黄鳝、鳟鱼等等。有人认为这些生物的原始生殖组织同时具有两种性别发展的因素,当受到一定条件的刺激时,就能向相应的性别变化。然而至今还没有人能够具体解释清楚这种性别逆转的机制,依然留给人们无数奇异的性变现象。

沙蚕是一种生长在沿海泥沙中,长得像蜈蚣一样的动物。当把两条雌沙蚕放在一起时,其中的一条就会变为雄性,而另一只却保持不变,但是,如果将它们分别放在二个玻璃瓶中,让它们彼此看得见摸不着,那它们都变不了,这是什么原因呢?现在还搞不清楚。

还有一种一夫多妻的红鲷鱼,也具有变性特征。当一个群体中的首领——惟一的那条雄鱼死掉或被人捉走后,用不了多久,在剩下的雌鱼中,身体强壮者,体色会变得艳丽起来,鳍变得又长又大,卵巢萎缩,精囊膨大,最终成为一条雄鱼而取代原来丈夫的职位,若把这一条也捉走,剩余的雌鱼又会有一条变成雄鱼。但是如果把一群雌红鲷鱼与雄红鲷鱼分别养在两个玻璃缸中,只要它们互相能看到,雌鱼群中就不能变出雄鱼来,但如果将两个缸用木板隔开,使它们互相看不见,雌鱼群中很快就变出一条雄鱼。这究竟是为什么,还是一个未解之谜。

再有,海边岩礁上常见的软体动物——牡蛎,也是一种雌雄性别不定的动物,有一种牡蛎,产卵后变为雄性,当雄性性状衰退后又变为雌性,一年之中可有二次性转变。然而牡蛎过的是群聚生活,不管雄性个体与雌性个体,为什么还会有“朝雌暮雄”的性变态呢?

无独有偶,黄鳝在“青春年好”时节,十有八九为雌,产卵之后转为雄性,因为大黄鳝中卡有八九为雄。这又是为何,人们也不清楚。

有人对鱼类的“变性之谜”进行了研究,认为鱼类改变性别的目的,主要是为了能够最大限度地繁殖后代和使个体获得异性刺激。美国犹他大学海洋生物学家迈克尔认为,在一种雌鱼群或一种雄鱼群中,其中个头较大者,几乎垄断了与所有异性交配的机会。这样,当雌鱼较小时能保证有交配的机会,待到长大变成雄性时,又有更多的繁育机会,与性别不变的同类相比,它们的交配繁育机会就相对增加了。同样,在从雄性变为雌性的鱼类中,雌鱼的个体常大于雄体。雄鱼虽小,但成年的小雄鱼所带有的几百万精子,足够使再大的雌鱼所带的卵全部受精。另外这些雌鱼与成熟的无论个体大小的雄鱼都能交配。因此,它们小一点的时候是雄鱼,长大以后变雌鱼,不仅得到交配的双重机会,而且与那些从不变性的鱼类相比,又多产生1倍的受精卵,这对繁殖后代大有益处。

以上的解释是否适合所有的可互变性别的动物?这其中又有何奥秘?这都是需要进一步探索的问题。

骆驼耐旱之谜

骆驼是人们沙漠之旅中不可缺少的伴侣,它能够忍耐酷热干燥的环境,能在水源贫乏、昼夜温差无常的浩瀚沙漠里长途跋涉,从而获得了“沙漠之舟”的称号。人们需要骆驼,喜爱骆驼,同样也渴望了解骆驼耐旱的秘密。

意大利的自然科学家蒲林尼提出了“水囊”说,这是解释骆驼耐旱的最早的理论。他认为骆驼是反刍动物,它的真胃有三个室,其中最大的一个是瘤胃,里面有许多肌肉带将瘤界分隔成几个部分,使其起“水囊”的作用。在取水方便时,“水囊”便贮存一些水,以备口渴时用。

然而这一理论很快就被美国生理学家施密特。尼尔森所推翻。他通过解剖发现“水囊”并不能有效地与瘤胃的其余部分隔开,其个体也太小,起不到贮水器的作用。他认为骆驼耐旱的秘密在于经得住脱水,一般人在沙漠中,失去12%的水就会导致中暑死亡,而骆驼即便失水达体重的25%,也只是减少体重,依然能够生存,何故?尼尔森解释说:人失水,血液就会变黏稠对心脏造成负担,而骆驼失去的水,却不是来自血液,而是其他体液和组织。而且脱水的骆驼一旦补充了水分,就会马上得到恢复。

似乎尼尔森的观点可以合理地解释骆驼为何耐旱了,然而不同意此说,另做他解的人也大有人在,而且似乎也有一定道理。

有的学者认为贮存在骆驼峰中的脂肪可以氧化生水,1克脂肪氧化以后可产生1.37克水,因此推测,一只骆驼的驼峰中大约存40千克的脂肪,也就相当于背了40千克的贮存水。

日本学者太四次郎在《生命的奥秘》中认为,骆驼耐旱要归功于它出色的保水能力,因为骆驼除了在一天中最热时出汗外,通常不出汗,体温也不上升。

还有学者认为骆驼排尿少,也是他耐旱的一个原因。他的肝脏能把大部分尿素再循环,而不会造成尿中毒。

最近,科学家又发现了骆驼另一个重要的保水系统,它能降低呼气的湿润度,从而节约水分。这个系统的关键部位就是骆驼得天独厚的鼻子。一般动物呼气时,身体丧失水分,因为排出的空气温度和体温相同,饱含从肺部吸收的水汽,而骆驼呼出的空气温度却比体温低。由于冷空气所含水汽比热空气少,骆驼通过呼吸丧失的水分比一般动物少45%。

以上林林总总都是人们对骆驼耐旱原因的探索,然而谜底仍未揭晓,真是耐人寻味的沙漠之舟啊。

鲸鱼跳跃之谜

如果你有机会到海洋上去航行,在灿烂的阳光下,在蔚蓝色的洋面上,你常常可以看到这样壮观的场面:巨大的鲸从水中一跃而起,接着又伴随巨大的轰鸣声落下,顿时溅起高高的水花,在几千米以外都能听得见这种声音。

根据测算,一头体重30吨的座头鲸,能够跃出海面大约6米高,跳跃一次所用的力量,可以托起500个人,是动物所能完成的最强有力的单项动作。

鲸为什么要跳跃呢?

一些海洋生物学家对鲸的跳跃行为提出了几种不同的看法。

有的专家认为:鲸在繁殖的季节里,跳跃的次数要比其他时间多。例如,雄性座头鲸在交配时期,显得特别活跃,经常跃出水面,显示一下自己的力量,去寻找配偶或者向其他雄鲸挑战。因为雌鲸在选择配偶的时候,往往挑选跳跃力量最大的雄鲸作“丈夫”。

有的科学家则认为:鲸的跳跃是一种格斗方式。在美国夏威夷群岛中的毛伊岛沿海,海洋生物学家曾发现两头巨大的雄鲸先在水下厮打一阵,然后同时跳出海面,一头冲到另一头的上方,进行一场时间短促但十分惊人的“空战”,就像两架战斗机在搏斗。所以,鲸的跳跃是在进行激烈的格斗。

还有人认为:鲸的跳跃是一种联系手段。海洋生物学家在考察中发现,当鲸群要分开或汇合的时候,跳跃的次数就会明显增多。在一头鲸跳跃以后,它周围10千米范围内的另一头单独活动的鲸,也会跟着跳跃起来。这就说明,鲸是通过跳跃手段来进行互相联系的。

有的科学家解释说:鲸的跳跃是一种娱乐活动。我们人类在高兴的时候就显得特别活跃,鲸类也是一样。在同一种鲸中,幼年鲸的跳跃次数,一般要比成年鲸多。这是因为幼年鲸和小孩子一样,更喜欢玩耍,“跳出水面”是它们最爱玩的一种游戏,而这种娱乐会对幼年鲸的发育成长大有帮助。

另外一些海洋生物学家指出,鲸的跳跃方式虽然多种多样,但根据他们的细致观察,主要有两种类型:一类是“腹拍式”跳跃;另一类是“直冲式”跳跃。“腹拍式”是鲸在整个跳跃过程中,背脊始终朝上,腹部先落水。“直冲式”则是鲸侧身从水中跃出,然后扭曲身体,来个急转身,最后背脊朝下落水。

“直冲式”比“腹拍式”更有力量,但“腹拍式”跳跃能使鲸的呼吸孔离开水面的时间更长,因此有利于鲸在海面上呼吸新鲜空气。此外,鲸的跳跃与它们捕食和逃避敌害也有关系。