书城自然科学探究式科普丛书-干旱缺水的荒漠:沙漠
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第2章 空旷奇谈——沙漠介绍(2)

1000万年前,骆驼生活在北美洲,其远祖越过白令海峡到达亚洲和非洲,并化成双峰驼和人类驯养的单峰驼。驼峰是骆驼的营养物质的储存室,可储存40公斤的脂肪,能在10分钟内喝下100多升水,同时排汗稀少,可在沙漠中坚持8天不喝水也不会渴死。双峰驼交配期在1~2月,单峰驼则在雨季,这时雄性变得好斗。单峰驼孕期12月,双峰驼13月,哺乳期3~4个月。

幼骆驼出生就很强壮,一天就能跟着母亲到处跑,双峰驼喜结小群,可吃任何植物,春秋分别在分布区南北迁徙。

野生骆驼十分稀少,被列为国家一级保护动物。

骆驼适宜于沙漠中的行走,因此是沙漠边缘的国家和地区的重要交通工具。骆驼种类数目稀少,存活期较长,生命力也较顽强。用于家畜的单峰驼主要见于苏丹、索马里、印度及附近的国家、南非、纳米比亚和博茨瓦纳。

传统理论认为骆驼的祖先于4500万年前生活在北美,是种体型巨大、没有脚趾的大型哺乳动物,后因自然环境的改变,在大约300万年前横渡至亚洲和非洲。

为适应当地气候环境,自身演化成现今的脚趾和驼峰。但是根据路透社报道,近期在叙利亚中部发现的未知巨型单峰驼被认为生活在距今10万年前,令科学家重新审视现代骆驼的起源学说。

据科学探测,单峰驼已经在地球上生存了约1300万年,但野生物种已濒于灭绝。双峰驼曾经分布广泛,目前全世界总量约为1400万只,主要为家畜。现在估计约有1000只野生双峰驼生活在戈壁滩,以及少量生活在伊朗、阿富汗、哈萨克斯坦。

澳大利亚中部有多至70万头野生化骆驼,它们是19世纪和20世纪初被引进作为运输用途的骆驼后代。美国西部有存活至20世纪的少量单峰和双峰驼,它们是从土耳其引进的。另外有23只双峰驼在淘金热期间被引进到了加拿大。

双峰驼有两个驼峰,是适合寒冷气候的动物。

而单峰驼只有一个驼峰,更适于沙漠生活。两者的混血体型比两种骆驼都大,有一个驼峰,善于驮物。雌性混血可以与雄性双峰驼交配并产子。在哈萨克斯坦可以见到这样的混血骆驼。人工培育的骆驼与大羊驼的混血成为卡马,科学家想通过试验了解两个物种的相似程度。单峰驼重量是大羊驼的6倍,因此需要通过人工受精使雌性骆驼受孕。而雌性单峰骆驼受孕没有试验成功。混血种体型甚至比大羊驼更小,有类似骆驼的短耳朵和长尾,没有驼峰,有类似大羊驼的分趾,而不是骆驼的大脚掌。

(1)骆驼的驼峰里是什么

许多人认识骆驼之所以耐渴是因为其驼峰内可储存大量的水分或“固态水”来维持其体内的耗水平衡。经实验解析,驼峰中储存的是沉积脂肪,不是一个水袋,而脂肪被氧化分解后的代谢水可供骆驼生命活动的需要。体内脂肪的氧化反应和肺部失水与脂肪代谢水相一致的事实说明,驼峰根本就起不到固态水储存器的作用,而只是一个巨大的能量储存库,它为骆驼在沙漠中长途跋涉提供了能量消耗的物质保障。

骆驼的胃被肌肉块分割成若干个盲囊即所谓的“水囊”。有人认为骆驼一次性饮水后胃中储存了许多水才不会感到口渴。而实际上那些水囊,只能保存5~6升水,而且其中混杂着发酵饲料,呈一种黏稠的绿色汁液。这些绿汁中含盐分的浓度和血液大致相同,骆驼很难利用其胃里的水。而且水囊并不能有效地与瘤胃中的其他部分分开,也因为太小不能构成确有实效的储水器。从解剖观察,除了驼峰和胃以外,再没有可供储水的专门器官。因此可断定,骆驼没有储水器。

(2)骆驼的役用性能

首先,骆驼是荒漠半荒漠地区,尤其是沙漠地区的主要的骑乘工具,也曾被广泛用于沙漠考察等工作。骆驼虽不善于奔跑,但其腿长,步幅大而轻快,持久力强,加之其蹄部的特殊结构,因此,适合沙漠中的行走和运输。在短距离骑乘时,双峰驼的速度可达10~15千米/小时,长距离骑乘时,每天可行程30~35千米。

其次,在沙漠、戈壁、盐酸地、山地及积雪很深的草地上运送物资时,其他交通工具往往难以发挥作用,而骆驼则是这些地区最为重要的驮畜,发挥着其他家畜及交通工具难以替代的作用。在气候恶劣、水草供应不足的情况下,仍可坚持运输。因此,骆驼被广泛用于沙漠地区的探险、科学考察、物资运输等工作。为沙漠中的经济、文化和政治的交流发挥巨大作用。

骆驼除了以上骑乘、驮运两种用途外,还可用于耕地、拉车、抽水、等方面。因此,被称为“沙漠之舟”的骆驼不但善于沙漠运输,也是农家耕作的好助手。

2.抬尾芥虫

抬尾芥虫是沙漠中的一种常见的甲壳类虫类,由于沙漠干燥少雨,极度缺水,抬尾芥虫常常爬上沙丘顶,高高地翘起屁股,用这个办法补充水分。

抬尾芥虫为了最大限度地收集水滴,每当起雾之际抬尾芥虫就爬上沙山的顶端,把背朝向从大洋方向飘来的雾,高高地翘起它的尾巴,使身体斜向倾斜,雾气碰到冰冷的虫体就会凝结成水滴,水滴沿着背部滑向口器,抬尾芥虫就能如愿地享受到从远方飘来的甘露。

3.沙狐

沙狐是沙漠中哺乳动物的一种。四肢相对较短,耳大而尖,基部宽。背部浅棕色或浅红褐色,腹部淡白色或淡黄色。由于生存环境的不同,沙狐的生活习性与内陆草原上的狐狸有很大不同,它们栖息在开阔的草原和半沙漠地带,回避森林,有时几只狐狸共同生活在同一个巢穴内,以小型啮齿类动物为食,像沙漠中的野兔,也捕食鸟类、蜥蜴和昆虫。沙狐通常春末夏初产仔,每年一胎,每胎3~6仔,妊娠期为50~60天。2岁性成熟,1~3月为发情期。沙狐一般体重2~3千克。主要分布在新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古、西藏、蒙古、外贝加尔、俄罗斯中亚、阿富汗等地。该物种已被列入国家林业局2000年8月1日发布的《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名录》。

4.大沙鼠

大沙鼠为沙鼠亚科中体型较大的种类,大小与褐家鼠相似,体长大于150毫米。尾长接近体长;尾粗大,被密毛。耳较短小,不及后足之半;耳壳前缘列生长毛。耳内侧紧靠顶端,被有短毛,前足4指(趾),拇指(趾)不明显,后足5趾;前肢掌部裸露,后肢趾部被密毛。雌体乳头四对。头和背部中央淡沙黄色;体侧、眼周围、两颊和耳后毛色较背淡;背毛基灰、尖沙黄且杂有少量黑褐色毛;腹部及四肢内侧的毛均为污白沾黄色,毛基部暗灰色,毛尖污白色;尾毛上、下锈红色,较背毛鲜艳,尾末端有长黑毛,形成小毛束。

爪强而锐为暗黑色。头骨粗壮坚实,吻部钝短,后头膨大;鼻骨狭长,其长约为颅全长的1/3;额骨长大,中央表面略凹,有眶上嵴;顶骨短而平扁,有明显的颞嵴,此嵴在顶间骨处折向两侧,顶间近似椭圆形;颧骨中央不外突。

沙鼠是沙漠中的破坏分子,栖息于荒漠及半荒漠中,尤其以生长梭梭、白刺的半荒漠环境为多。

其在地下挖掘洞道又采食地面植物,对改造沙漠及固沙影响甚大。

在农区盗食粮食,破坏水利设施,造成粮食严重损失和水土流失,同时又是多种疫源性疾病病原体的自然携带者,因此,必须防治和消灭。在草原高密度的条件下,可采取30米行距条状投放磷化锌和敌鼠钠盐等急性或慢性无壳谷物毒饵。在农区最好能采取综合防治的办法:先在春季发动一次捕鼠运动,降低基础鼠数;收获前用药物进行第二次灭鼠;秋收时快拉快打,捡净地里的谷穗;消灭毗连地沙鼠的栖息处所。此外,冬灌和深翻等都能收到良好的防治效果。

沙鼠的分布范围较广,甘肃省内分布于民勤、永昌、山丹、张掖、金塔、酒泉、嘉峪关、玉门、安西、肃北;国内分布于内蒙古、宁夏、新疆等;国外分布于俄罗斯、伊朗、阿富汗、蒙古等。

第三节生命力旺盛——沙漠植物

1.生命力旺盛——沙漠植物

沙漠的自然环境固然恶劣严酷,但有绿洲的存在,有一些顽强的植物存在,所以沙漠并不是生命的禁区。生活在沙漠中的植物被称为“沙地植物”,其生命力之旺盛令人惊讶,长期在酷热干燥、风沙肆虐、雨水奇缺的自然环境存活,生命力非常顽强,为适应自然环境而变异成千奇百怪的形态。

由于沙漠地区气候干燥,冷热变化剧烈,风大沙多,日照强烈,生长在这种环境中的植物,为了减少蒸腾耗水量和光合作用耗水量,其叶片面积大大缩小,有的甚至完全退化。如仙人掌的叶子完全变成针刺状;红沙茎枝上的小叶退化成圆柱形;梭梭和红柳的叶子成了鳞片状;鳞片状叶子可以减少蒸腾耗水;肉质状的叶子可以储存大量的水分;那些白色的绒毛可以保护叶子免受高温强光的威胁;而胡杨的叶子更为奇特,一棵树上就有40多种叶形,甚至同一枝条上就长了5种不同形状的叶子。这些千姿百态的叶子形状,对于适应沙漠干旱酷燥的环境相当有利。

由于水分和营养物质缺乏,加上风大和强烈日照等,沙漠植物的地上部分生长受到限制,多数植株较低矮,有些植物的枝条硬化成刺状,如木旋花、骆驼刺。有些植物的茎枝上长了一层光滑的白色蜡皮,如沙拐枣、梭梭、白刺,这种蜡皮可以反射强烈的光线照射,以避免植物体温度升高所带来的蒸腾过旺。沙生植物因为叶子退化,只好靠绿色的枝条来进行光合作用,如梭梭、花棒等。

生长在沙漠里的植物还具有耐沙暴沙埋的能力。红柳、沙蒿和花棒的枝干被沙埋后可以生出不定根以阻拦大量流沙。白刺受风蚀后,大量根系暴露出地面,通过生长不定根系形成白刺,可以积几立方米甚至上千立方米的沙堆。

沙漠雨量稀少,高温干旱,水分蒸发很快,所以沙生植物都具有强大的根系,主根扎得深,侧根铺得广,而地上部分则大大缩小。

梭梭的主侧根也很发达,它的根系长度是地上部分高度的5~7倍。

沙拐枣的垂直根系较浅,水平根系则长达十几米,只要地面上有一点点水分,它就能充分吸收。

有些沙生植物还有耐盐的特性,可生长在盐分高的沙漠里。如梭梭在土壤含盐量达2%的条件下生长最好,其嫩枝含盐达14%~17%。这种植物体液中含有高浓度的盐溶液,形成较高的渗透压,有利于植物从沙漠中吸收水分。红柳吸收带盐的水分,然后通过泌盐腺体再把盐排出体外。

沙漠中还有一些特殊的“短命植物”,它们在春季或秋季的短暂降雨期间迅速生长发育,在1~2个月内完成生活史。“短命植物”以种子或以鳞茎、块茎、根状茎等器官度过漫长的干旱季节,待来年雨季再形成新的植物体。这是这类植物对沙漠生活长期适应的结果。沙地植物的繁殖也相对困难,环境恶劣导致传播者或授粉者稀少,因此沙生植物的种子或果实多属于风播植物,随风传播或随流动的沙子一起移动,并保持在沙漠的上层表面,不被沙埋得太深。

2.不老药——锁阳

锁阳,又名不老药,药物别名地毛球、锈铁棒、锁严子,野生于沙漠戈壁,零下20℃生长最宜,生长之处不积雪、地不冻。锁阳属肉质寄生草本,寄生于白刺(泡泡刺)的根上。主产于甘肃河西走廊,内蒙阿拉善盟、新疆阿勒泰、青海海西亦有产。

关于锁阳,先秦就有文字记载,汉代始入药,为历代名医所珍重。明代作家陶宗仪在他的《辍耕录》上就有描述。清代着名药书《本草纲目》中也有记载:“甘、温、无毒、大补阴气、益精血,利大便。润燥养筋治痿弱。”

其主要作用原理是对免疫功能的影响,清除自由基;抗血小板凝聚;具有糖类皮质激素的作用。锁阳临床主治阳痿早泄,阴衰血竭,畏寒惧冷,胃酸溃疡等。

最新医学研究发现:锁阳能够促进人体细胞再生和新陈代谢,增强免疫调节能力,具有明显的防癌、抗病毒和延缓衰老作用。近年来,用锁阳治疗前列腺肥大和增生、白血病、糖尿病、哮喘、早泄都取得了很好的效果。

锁阳是一种寄生植物,寄生于白刺的根部。白刺生于西部戈壁和沙漠。锁阳的繁衍过程不同于一般植物,与人和动物极为相似。

由同株的雄性和雌性部分相互授粉、结子。锁阳子约重2克,形状似人体受精卵,由锁阳虫吃空锁阳而由内部脱落,随水分的流动,由白刺根部寻找到适合的寄存的部位,孕育一个冬天,春季开始新一轮的生长周期。

3.骆驼刺

骆驼刺属豆科,属落叶灌木。

主要分布内陆干旱地区,新疆全境都有分布,尤其以南疆居多。骆驼刺是骆驼的牧草,所以又称骆驼草,是一种矮矮的地表植,枝上多刺,叶长圆形,花粉红色。有花内和花外两种蜜腺,花外蜜腺泌汁凝成糖粒,称为刺糖。12根系一般长达20米,是地表茎叶半球的两倍甚至三倍。从沙漠和戈壁深处吸取地下水分和营养,是一种自然生长的耐旱植物。