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第12章 动物的基本特征(2)

水母的体腔里有一个谐振腔,能感受到海浪和空气摩擦产生的次声波,可以在海洋风暴来临的15个小时之前预测到这一信息,所以大群水母通常会在风暴之前及时避走。

二、灵敏的嗅觉

物体在空气中发散的物质微粒,如果作用于鼻腔上的感受细胞,就会引起嗅觉。在脊椎动物的鼻腔上鼻道内长有嗅上皮,里面的嗅细胞,是嗅觉器官的感受器。嗅细胞的黏膜表面还长有纤毛,可以同有气体的物质相接触。通常只有具有挥发性、有特殊气味的气体物质的分子,才会刺激嗅觉细胞。昆虫的触角长有嗅毛,可以通过较强的酶级链反应,实现嗅觉的传导。

大部分动物是凭借敏感的嗅觉,来维持全部的生命活动。因此,嗅觉对动物就显得尤其重要而又神奇。大象的视力较差,几乎全靠灵敏的嗅觉寻找食物、发现敌害。而这种有选择性的敏感性还在生命的繁衍中遗传给后代,使大象生来就具备气味选择记忆的能力。而我们熟悉的骆驼可以在80000米外闻到雨水的气味,牛能嗅出低于1/100000浓度的氨液。生活在非洲的大羚羊经常在数十万只同伴集体迁徙途中生下小羚羊,凭借辨认彼此的气味,母羚羊和小羚羊才不至于失散。

狗是我们人类的朋友,在生活中不仅能给我们带来快乐,它也以它灵敏的嗅觉而为人类服务。狗的嗅觉主要表现在两方面:一是对气味的敏感程度。二是辨别气味的能力。它的嗅觉灵敏度居各畜之首。狗的嗅觉神经密布在鼻黏膜上,所占面积为人的4倍,对气味的敏感度高于人类40倍以上。狗辨别气味的能力相当强,可在诸多气味中嗅出特定的味道。例如警犬能辨别10万种以上的不同气味,它根据嗅觉信息识别主人,鉴定同类性别,辨别路途、方位等。狗在认识和辨别事物时,先嗅几遍才作决定。如遇陌生人总要围着他转来转去嗅其味道,有时不免让人毛骨悚然。

三、重要的听觉

听觉由声源振动引起空气产生声波,通过外耳和中耳组成的传音系统传递到耳内,经内耳的环能作用,将声波转变为听觉神经上的神经冲动,在传送到大脑皮层听觉中枢而产生的主观感觉。

在兽类中,具有大耳朵的动物,如象、鹿、兔、狐那样的动物,可以听到人耳无法听到的极其轻微的声音,甚至可能包括次声波;蝙蝠和海豚可以用超声波进行联络或探索周围的环境,它们当然能够听到那些人耳无法感知的声音。

鸟有很好的听力,但是说起鸟的耳朵,肯定会让很多人感到陌生,但它们的听力是出类拔萃的。它们不仅能听到声音,而且听力不逊于其他动物。猫头鹰可以根据老鼠的叫声或走动的声音,在全黑的环境下把老鼠抓住。有的猫头鹰还可以凭借听力的定位,从雪堆下抓出隐藏的鼠类。猫头鹰是少数具有左右不对称耳道的动物种类,这样的耳朵使声音传入的时间有细微的差异,更便于判断声音的具体位置。我们可以看到它们在出击前奇怪地转动头部,其目的就是为了从不同的角度收集声音。

以昆虫为食的蝙蝠在不同程度上都有回声定位系统,因此有“活雷达”之称。借助这一系统,它们能在完全黑暗的环境中飞行和捕捉食物。每当夜晚来临,蝙蝠就靠声波探路和捕食,它们能发出人类听不见的声波。当这声波遇到物体时,会像回声一样返回来,然后由它们超凡的大耳廓所接收,使反馈的讯息在它们微细的大脑中进行分析。由此蝙蝠就能辨别出这个物体是移动的还是静止的,以及离它有多远。蝙蝠就是靠着准确的回声定位和无比柔软的皮膜,在空中盘旋自如,甚至还能运用灵巧的曲线飞行,不断变化发出波的方向,以防止昆虫干扰它的信息系统乘机逃脱。

(贴士)

蚊子可以凭着传感器感知空气中人体散发出来的二氧化碳,在约1‰秒内作出反应,然后正确敏捷地飞到吸血对象那里。

五、准确的判断

人类对事物进行认真剖析、分辨或单独进行观察和研究的能力,称为原本判断能力。人类之所以具有这种能力,是因为人拥有发达的大脑。但在动物界,各种动物是不是也具有这种判断能力呢?事实证明,大多数动物是有判断力的,比如猎豹会对追捕猎物的最佳距离做出判断、猩猩会判断出镜子里呈现的影像是自己等。

狗是人类忠实的朋友,除了能给人带来欢乐外,它们还可以准确地判断人的心情。若是主人心情不好对狗高声呵斥,狗会很知趣地蹲在原地,小声支吾,仿佛甘当主人的发泄对象;若是主人心情愉悦同其玩耍时,狗会不停地摇动尾巴,讨好主人。研究表明,狗能察觉人的愤怒、烦恼和快乐等情感,狗有高超的“阅人术”。科学家认为,几万年前,狗就已经具备察言观色的能力了。如果它不具备这种能力,它也许不会讨得人的欢心。狗善于察言观色,懂得如何跟人相处。在这方面,它的能力与人不相上下。

属于冷血动物的蛇,它的舌尖为什么会分叉,这一直是人们争论的话题。公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德认为,蛇具有双尖的舌头,是为了在进餐时可以两次品尝同一食物的美味。另一种说法更有趣:蛇那条分叉的舌头能够像钳子一样钳住飞虫以饱口福。这都不是真正的原因。科学家认为,蛇的分叉的舌头不仅是味觉器官,还是一种奇特的定位仪。它能辨别方向,如同人长在脑袋两侧的耳朵一样,能够分辨出外界声音的来源。根据舌头接收到的猎物气息,蛇能准确断定对方的位置,并立即对其进行追击。如果把蛇的两个舌尖剪掉,蛇就会失去追踪气味的能力。

(第三节)动物的食性

食物是动物赖以生存的物质保障。在动物学上,对食物的喜好称为“食性”。动物的食性大致可分为植食性、肉食性及杂食性三大类。

然而,动物的食性分类并不是十分严格的,譬如肉食性动物,在肉类不易寻找的情况下,或在家养条件下,也会改变食性而吃植物或混合食物。家养的狗、猫,原来是肉食性动物,经人类饲养后,已渐渐变成杂食性动物了。植食动物也是这样,如长颈鹿是吃合欢树枝叶的,但在动物园里它也吃鸽子。而驯鹿有时也会吃旅鼠。野猪、牛、河马是杂食性的,除吃草之外,也吃昆虫的幼虫、蚯蚓和鼠类。另外,草食性的动物,并不是每一种“草”都吃,肉食性的动物也不是每一种“肉”都吃,杂食性动物也不是杂得百无禁忌。

一、植食性动物

最常见的植食性动物是昆虫。它们有的以植物的叶片为食,如大多数蝴蝶的幼虫;有的以植物的根、茎为食,如蝉和叩头虫的幼虫;有些靠吸食植物的汁液为食,如蚜虫;有些以植物的花粉和花蜜为食,如蜜蜂和蝴蝶的成虫。

脊椎动物中也有许多植食性动物,如草鱼主要吃水草;蜂鸟和太阳鸟以花蜜为食;长颈鹿、鹿、羚羊、牛、马等都以草和树叶为食;叶猴和长臂猿只吃树叶和植物的果实。

植物性食物一般营养价值比较低,因此植食性动物的食量都较大。吃大量的食物需要较长的时间,所以许多植食性动物几乎整天都在觅食和进食。进食时间长,增加了被敌人攻击的机会,许多大型植食性动物的取食过程常常由于猛兽在附近而被中断,所以有些动物进化出了反刍现象。反刍类动物,如牛、羊和骆驼等先快速把食物吞进,咽入瘤胃,找到隐蔽处后再吐回口中慢慢将食物嚼烂。植物性食物不容易被消化吸收,所以植食性动物的肠道比较长,里面还有许多帮助消化的微生物与它们共生。

由于植物不能借行动躲避植食性动物的取食,许多植物演化出坚硬的外皮、尖刺或毒毛以抵御动物,还有些植物体内含有许多特殊的化学物质,使动物因其不好吃、不易消化甚至有毒而不食。许多植食性动物也特化出相应的结构和行为。如长颈鹿为吃到树枝上有长刺的金合欢树的叶片,长有非常坚韧的嘴唇和长而灵活的舌头。长颈鹿不会长期食用同一棵树上的树叶。因为植物受伤后,会迅速形成一些化学物质(如鞣酸),使树叶变涩,并与蛋白质结合而不易消化吸收。树木还会将受伤信号通过风传给其他植物。所以长颈鹿到一片森林时,总是从下风口开始吃树叶。

植食性动物对于所食的植物并非完全有害,有些植物进化出特殊的结构,使吃它的动物能为自己服务。如高等植物演化出花蜜和果肉,让昆虫等动物为它授粉和传种。

二、肉食性动物

肉食性动物主要以动物的肉体为食。被食部分也包括来自动物身上的血液和角质表皮等。

水螅和水母是最原始的肉食性动物,它们以守株待兔的方式来猎取食物。许多虾类和蟹类也是肉食性动物,依靠自己的大钳子捕捉和撕碎猎物。

肉食性昆虫的种类非常多,常见的有螳螂、步行虫、蜻蜓、草蛉、胡蜂等。它们或在空中飞行捕猎,或在陆上潜伏突击,或到处搜寻觅食。

貌似老实的海星也是肉食性动物,它们找到贝类后,会用有力的腕将贝壳拉开小缝,把自己的胃挤进去,直接消化贝类的肉。

脊椎动物中的鲨鱼、蛙、蛇和鳄都是著名的肉食性动物。

鸟类中的猛禽和哺乳类中的食肉目动物是最典型的肉食性动物。它们都有特化的器官进行捕猎。如猛禽有弯曲的嘴和有力的尖爪,有极发达的视觉和快速的飞行速度。猛兽有尖锐而有力的犬齿,能像匕首一样穿透猎物的皮肤,还有能撕开猎物身体的裂齿。

大多数肉食性动物需要捕捉猎物,而猎物多会隐蔽或逃跑,所以肉食性动物常需要采取不同的方式进行捕猎。它们捕猎的方式有多种,有些到处走动或飞行搜寻猎物,如狼和鹰;有些埋伏起来等猎物接近时再袭击,如豹;有些会将猎物从隐蔽处惊起以便捕食,如杂色鹊钨;而食蚁兽则直捣白蚁的老巢;猫头鹰既靠无声的飞行和敏锐的听觉捕鼠,有时又扑打树枝以惊起小鸟进行追击;还有些动物借助毒液杀死猎物,如蛇和蜘蛛;而鲅鲸鱼则用特化的背鳍吸引猎物自己送上门来。

一般肉类的营养成分比较高,所以许多肉食性动物不必花太多时间进食,其他时间可以休息,如狮子每天能睡20个小时。但大型肉食性动物的幼仔,却需要花大量的时间进行捕捉训练。为了学习捕猎本领以后独立生活,一般食肉性的鸟类、哺乳类动物的幼仔,多与母亲一起生活较长的时间。另外,肉类食物容易消化,但在肠道中容易滋生有害的细菌,产生许多有毒物质,所以肉食性动物的肠道一般都比较短。

寄生在动物体上的寄生动物,也属于特殊的肉食性动物,如蚊子、蛔虫、绦虫、白蛉、疥螨等。

三、杂食性动物

杂食性又称泛食性。杂食性动物既食动物,又食植物,因此生存能力极强。

杂食性动物常有所偏好,如大熊猫主要吃竹子,但有时也吃水果和竹鼠等其他生物。食性越杂,适应能力越强,有利于动物的种族繁衍。如家鼠生命力非常强,与它的杂食性有很大关系。

杂食性多见于较高等的动物。有些较低等的蚯蚓、沙蚕等动物也为杂食性动物。最著名的杂食性昆虫是蚂蚁,它们既收集植物的种子,有时也攻击一些昆虫的幼虫,还对腐败的能吃的东西有很大的兴趣。蜣螂成虫和幼虫喜欢植食动物的粪便,粪中除未消化的植物外,还含有动物肠壁的分泌物等。蟑螂除食品外,粪便、腐烂的尸体、垃圾,甚至布料和纸都吃。

有些鸟类也是杂食性的。如麻雀平常主要吃植物种子,但有时也捕食昆虫,特别是在它们养育小麻雀时,会捕捉大量昆虫。乌鸦的取食范围非常广泛,植物、动物,活的、死的、腐烂的尸体,垃圾等全都是它的美食。

哺乳动物中最有名的杂食者是鼠类,地球上几乎到处都有鼠类存在,因为它们能吃各种食物,从不为食物来源而发愁。另外,有些动物在不同的环境下可表现杂食性,如猫、狗等在家养条件下也能杂食。

人类也是著名的杂食性动物。人类在条件恶劣时可以吃草根、树皮甚至土,而许多剧毒的动植物也能被人类加工成各种美食,如河豚等。

由于吃不同的食物,获取食物的方法也各不相同,所以一般杂食性动物的智力在同类中也相应要高一些。蚂蚁不仅能自然取食,牧蚜蚁还会放牧,切叶蚁会培植真菌。乌鸦能用不同方法从仓库中偷得食物。仓鼠则能在地下挖出极复杂的洞穴,分出许多不同的仓库贮存粮食。

(贴士)

黑猩猩的食性比较杂,它们会利用不同的方法来取不同的食物。黑猩猩会利用舔满口水的细枝来粘蚂蚁,还会利用石块砸开果实。黑猩猩有时会捕食一些猴类。

(第四节)动物的运动

为了生存,动物在运动中发展了不同的运动本领,以提高其生命力和生活质量。动物的运动大体可以分为游泳、行走、奔跑、跳跃、爬行、飞行等类型。无论哪种类型的运动,动物既须向前行进,又需适应地心吸力的作用,以维持身体的平衡。在有些情况下,尚须发展附着的能力,例如壁虎在竖立的墙壁上行走。

一、动物的运动方式

(一)飞行

动物界中擅长飞行的是鸟类和昆虫,但也有例外,哺乳动物中的蝙蝠就非常善于飞行。飞行是鸟类的本能动作,有鼓翼飞行和翱翔两种基本类型。鼓翼飞行就是不断上举和下扇两翼,借升力和拉力向上向前飞行,如家鸽、麻雀。翱翔就是两翼展开不动,借气流上升的力量保持原有的高度或上升,如秃鹫、信天翁等。

蜻蜓的飞行本领非常高强,在昆虫世界里,它的这种本领是其他任何昆虫难以相比的。蜻蜓在空中可以进行各种高难度的特技飞行,可以随心所欲地倒飞、侧飞、垂直飞行或悬停在空中,还可以随意改变方向并加速,昆虫专家们计算过蜻蜓每秒钟能飞行9米。

(二)游泳

地球上3/4的地方都覆盖着水,所以游泳是一种很重要的运动方式。已进化了几亿年的水生动物,其游泳的方式是多样化的,粗略可分为摆动法、划动法、水翼法、喷射法等。

最小的游泳者是浮游动物,它们生活在海洋的表面,有些只是简单地随水漂流,不过多数都是通过羽毛状的腿或者细小的毛像浆一样的滑行。浮游动物在逆水的情况下很难前进,许多浮游动物每天会下潜到海洋深处,从而避开掠食的鱼类。

(三)行走、跳跃

昆虫是六足动物,有的种类善于行走,如瓢虫、步行虫、椿象等。昆虫行走是以三条腿为一组进行的,即一侧的前、后足与另一侧的中足为一组。这样就形成了一个三角形支架结构,当这三条腿放在地面并向后蹬时,另外三条腿即抬起向前准备轮换。很多昆虫还善于跳跃,如蝗虫、蚱蜢、跳蚤。跳蚤的身长只有0.5~3毫米,体重仅200毫克左右,可是往上跳的高度却可达350毫米。也就是说,跳的高度是其身长的100多倍。有些鸟类和兽类也善于跳跃,如袋鼠和袋猴就以跳跃代步行。

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