蛇岛以蝮蛇的数目众多而闻名中外。的确,当你踏上蛇岛,你就会发现,无论在树干上或草丛里,还是在岩洞里或石隙内,处处有蛇。它们蜷伏着,爬行着,有的张口吐舌,露出一副凶相。这些蛇会利用各种保护色进行伪装。它们倒挂在树干上就像枯枝,趴在岩石上恰似岩石的裂纹,蜷伏在草丛间又活像一堆牛粪。这种蝮蛇别称“草上飞”、“土公蛇”,是爬行纲蝮蛇科的一种毒蛇,长60~70厘米,大者可达94厘米。蝮蛇头呈三角形,颈细;背灰褐色,两侧各有一行黑褐色圆斑;腹灰褐色,有黑白斑点,多生活于平原及较低的山区,以鼠、鸟、蛙、蜥蜴等动物为食。中国除西藏、云南、广东、广西尚未发现这种蝮蛇外,其他各地均有分布。据统计,目前蛇岛上的蝮蛇有2万多条,并且每年增殖1000条左右。这在世界上也是独一无二的。人们不禁要问,在这弹丸之地的孤岛上为什么栖息着这么多的蝮蛇?’为蝮蛇正在捕老鼠。什么它们的种类那样的清一色?
中国科学工作者经过考察研究后认为,蛇岛特殊的地理位置为蝮蛇的生存和繁衍创造了良好的环境。首先,蛇岛面积虽小,但和台湾岛、海南岛等岛屿的形成基本一样,都是第四纪时从大陆分离出去的大陆岛。岛上的石英岩、石英砂和沙砾岩中,有许多大大小小的裂缝。这些裂缝既能蓄留雨水,又能为蝮蛇的穴居提供良好的场所。其次,蛇岛位于温带海洋中,气候温和湿润,每年无霜期有180多天,是我国东北地区最暖和的地方,对植物生长和昆虫、鸟类繁殖极为有利。特别是该岛处于侯鸟南北迁徙的路线上,同中国山东荣城、江苏盐城、上海崇明岛等岛栖息地连成一线。每当春秋两季,过往的侯鸟有几百万只,树木茂密的蛇岛便是它们“歇脚”的好地方。蝮蛇有一套上树“守株逮鸟”的本领。它的鼻孔两侧的颊窝是灵敏度极高的热测位器,能测出0.001℃的温差。因而只要鸟停栖枝头,凡在距离1米左右的范围内,蝮蛇都能准确无误地把它逮住,获得一顿美餐。蝮蛇一鸟雀一昆虫一植物,构成了蛇岛的生物链。再次,岛上土壤相当深厚,土质结构疏松,水分丰富,宜于植物生长和蝮蛇“打洞”穴居。蝮蛇生性畏寒,洞穴为它们提供了越冬的条件。最后,岛上人迹罕至,也没有刺猥等蛇类的天敌,对蝮蛇的繁衍非常有利。蝮蛇是一种卵胎生的爬行动物,繁殖力较强,母蛇每次可产10多条小蛇。在生的多、死的少的情况下,蝮蛇日益繁盛。
如果说上述分析基本可信的话,那么,为何这些蛇竟是清一色的蝮蛇?有人认为,蛇岛面积很小,可供蛇类吞食的东西有限,捕食鸟类也并不容易,还往往会遭到老鹰的袭击,对于那些食性较窄、自卫能力弱的一般蛇类来说,很难在岛上生存,而蝮蛇的食性相当广,猎食和自卫能力都很强,在长期的自然演化中,蛇岛逐渐成为单一的蝮蛇的天下。但也有人对此不以为然,他们认为,蛇岛周围海域共有5个小岛,地理环境和气候条件差不多,为何其他4个岛上没有蝮蛇,惟独蛇岛上有这样多的蝮蛇呢?看来,这还有待于科学工作者的进一步努力,才能探明其中的奥秘。
万蛙为何聚会于冰雪世界?
每年冬春时节,在南岳衡山广济寺的冰雪世界里,都要出现一个奇特的聚会,说其奇特,是有一定原因的,因为这个聚会不是人类的,而是动物的。这种动物就是石蛙。
衡山祝融峰,海拔1290米,峰下的广济寺每年都有许多石蛙来“朝拜”。广济寺位于衡山祝融峰下,群峰环绕,古木峥嵘。寺前那一块平坦的水田,就成了上万只石蛙一年一度的聚会处。立春前后或者冬至来临,成千上万的石蛙便纷至沓来。它们颜色各异,有褐色的、黄色的,也有棕色的、黑色的。有的大如小碗口,有的则小似大花生。起初时或成团嬉戏,相互取乐;或首尾相咬,围成圆圈;或前呼后拥,摆成长龙。然后蛙盖蛙,层层堆叠,形似宝塔,或大或小,或高或低,最高者达1米左有。
石蛙产卵也在聚会时。蛙卵如黄豆般大小,密密麻麻、弯弯曲曲地摆列成一条条长线,像蜘蛛网一样布满水田。南岳一年一度的石蛙聚会,多则半个月,少则数日。然后,万蛙就会突然在一夜之间散去,留下满田的蛙卵。到阳春三月,蛙卵便开始孵化。
冰天雪地的高山田野为什么会出现这种蛙会奇观?目前还是一个尚待揭开的谜。
蚂蚁体内有“时钟”定向系统?
蚂蚁不仅有着自己的“小王国”,而且就是小小的蚂蚁个体也奥妙无穷。有些科学家对蚂蚁能准确返回自己的巢里,觉得很奇怪,因此推测它体内一定有某种“时钟”。
蚂蚁虽小,可也是个“精密”的动物,它可以在一天的外出劳碌后,准确地找到家。瑞士苏黎世大学昆虫学家维纳尔和兰弗朗科尼,对生在突尼斯沙漠地区的一种大蚂蚁做了一次有趣的实验。这群蚂蚁中的工蚁在离蚁室几百米以外的地方觅食时,都是单独行动的。它们的奇特之处在于,它们不是用芳香物质在沿途作标记,而是利用太阳作为“指南针”。我们知道,许多昆虫都利用体内的天体定向器来保持正确的方向。然而主要定向标——太阳在天空中的视运动是不均衡的,中午是早晚的4倍。这样要利用太阳作定向标,昆虫们就要时刻随着太阳的变化而不断修改对太阳的方位角,以弥补太阳视运动的不均衡。这就要求昆虫具有某种“时钟”。
研究人员捉来蚂蚁,经过3~6小时后,把它放到一个不熟悉的地方。然后,一边跟着它走,一边在蚂蚁头顶上移动一个特制的小车。在小车上装有滤光的车顶,能使天空的面貌失真。负责移动小车的助手也不知道蚂蚁窝所在方向和实验目的。他们的具体做法是,首先,把一些在清早捉到的蚂蚁,在中午时放出进行实验。如果它们仅仅按照太阳在天空中的位置测定方向,并根据被捕捉前最后一次看到太阳的时刻来定向,那么,它们就会估计失误,走错方向。其次,把中午捕捉到的蚂蚁在傍晚时释放出来。它们本应过高地估计太阳在天空中的视运动速度,找错方向。可是,实验结果表明,153只蚂蚁都没有发生这样的错误,这不得不令人吃惊!这无疑是“时钟”系统在起作用。这种蚂蚁能够记住一天中在不同时刻太阳在天空中所经过的弧度,使它能够弥补太阳视运动的不均衡速度,准确地找到家。
小小的蚂蚁,竟然有如此缜密复杂的“时钟”定向系统,不仅令人类叹服,而且也为人类更好地改进现代交通中的导航设备提供了可以追寻的线索。但蚂蚁的“时钟”定向系统是如何构成的,还有待进一步研究。
探索植物的喜怒哀乐
始祖鸟化石是真是假?
根据达尔文进化论的观点,鸟类是从中生代侏罗纪的一种古爬行动物进化而来的。1861年,德国的内科医生卡尔·哈白林在巴伐利亚索伦霍芬附近的印板石石灰岩中采集到世界上第一件始祖鸟化石标本,轰动当时科学界。
始祖鸟化石很像添翼的爬行动物,具有羽毛、飞翼、“开放式”骨盘和三前一后的四足后趾等鸟类特征;但始祖鸟的肋骨无钩状突,而有牙齿、分离的掌骨和尾椎骨等爬行类特征。始祖鸟化石呈现出爬行类与鸟类之间的过渡形态,它一直被当做世界上最古老、最重要的鸟类化石,现藏于英国伦敦自然博物馆。
然而,1985年英国加的夫考古学院的鸟始祖鸟化石标本。类古生物学家霍尔和古物理学家维克拉马辛却提出该化石是伪造的,只不过是爬行动物骨骼上人为地配上美丽的羽毛而已。以色列物理学家史培纳拍摄了化石标本的照片,刊登在《摄影月刊》上,显示出羽毛上下模型的叠影和羽毛下的涂胶痕迹,说明伪造者是在普通爬行动物骨骼上粘上羽毛,并翻模制成“始祖鸟化石”。霍尔和维克拉马辛检测了化石标本后又说:化石标本上的一道裂缝是人为敲击出的,骨骼没有龙骨突和胸骨,说明此动物根本不会飞翔,从根本上违反了始祖鸟的概念——一只爬行动物为了适应飞翔生活,前股化为翼,鳞片演化成羽毛。
这引起了古生物学界的一场激烈的争论。许多科学家对此表示赞同,伦敦自然博物馆的查利基先生说,也许伪造者正利用人们急于揭示鸟类进化的心理来达到一鸣惊人的目的。
最近,英国伦敦自然博物馆两栖类、爬行类、鸟类馆馆长克利格及其同事们正式撰文反驳霍尔和维克拉马辛。他们认为化石绝非赝品,论据有:用显微镜观测,化石标本没有任何涂胶的痕迹;标本上的一道裂缝几乎成直线,人工不可能敲出这种形状。
霍尔与维克拉马辛却不理会这些反驳论据,他们要求从化石标本上取样重新进行测定,但遭到博物馆的拒绝。
由于博物馆对始祖鸟化石标本具有绝对的支配权,这场争论很难进一步深入下去。始祖鸟化石到底是真是假,目前还不能得出科学的结论。
介于动物和植物之间的生物
1992年8月,陕西省周至县尚村乡张寨村农民杜战盟,到邻县永安村边的渭河中打捞浮柴。忽然,他感到左脚踩着了一块软乎乎的东西,仔细一看,原来是一堆“烂肉”。在伙伴们的帮助下,他把这团“烂肉”带回家,一称23.5公斤。他切下一小块煮食,味道独特,十分好吃。但没有想到,3天后,“肉团”竟已长成35公斤。杜战盟一家惊讶不已。他随即赶到县城,向有关部门报告了这一怪事。
粘菌。西北大学生物系教师杨兴中闻讯后,匆匆赶到杜战盟家中。他看着那个奇怪的东西放在一个盛满水的大铁锅中。经测量,长75厘米,宽50厘米,周长110厘米,通体为褐黄色,局部呈珊瑚孔状,内部呈白色,有明显分层,手感柔软。这位从事生物教学和研究的教师一下子愣住了,他也弄不明白眼前的“怪物”是什么。后来,生化、生理、动物、植物、细胞、微生物、真菌等方面的13位专家从呼吸、蛋白质含量、活体培养、动物、植物器官和真菌分离等方面对其进行了测定,结果令专家们惊喜万分。这团“烂肉”既有原生动物特点,又有真菌特点,是世界罕见的大型粘菌复合体,也是中国首次发现的珍稀生物,有较高的科学研究价值。
目前,粘菌的研究在国际上还是个空白,属于世界生物或植物学领域的一大攻关课题。但是,粘菌旷世罕有,全世界仅在中国唐代珍贵文献和1973年美国阿拉斯加有过两次类似的记载和发现。唐代的记载简单,不足为科学鉴定的依据。在美国发现的粘菌,由于保管不善,3个星期后便死去了,令美国研究人员后悔不迭。
据有关文献记载,粘菌属粘菌门,它是介于动物和植物之间的一类生物体。生活史中,有一段具动物性,有一段具植物性,即其营养体为变形虫形无细胞壁的多核原生质团,无叶绿素,行动与摄食方法与原生动物相同,但生殖时间产生孢子,而孢子具有纤维素壁,这又是植物的特性。
究竟粘菌是植物还是动物?因为它罕见稀有,人们对它研究甚少,现在还无法确定,但有一点可以肯定,由于它至少具有上述两种物体的特征,为此有很高的研究价值。
植物为何能长生不老?
在植物的世界里,到处可见年龄达数百、数干岁的老树;而在动物的世界中,即使是被视为长寿象征的乌龟,顶多不过能活几百岁。为什么看似脆弱的植物的寿命反而远比动物的长呢?
几乎每个人都有“长生不老、永葆青春”的欲望,但同时也知道这只是一个遥不可及的梦想。与19世纪相比,人们的平均寿命已经提高了20~30岁。这个趋势会一直延续下去吗?人类的寿命会无限延长吗?答案是否定的。不仅是人类,其他动物的寿命也很有限。可植物就不是这样了,在有的植物个体身上,寿命的概念似乎是不存在的。
在春天撒下牵牛花的种子,到了夏天便会盛开花朵一粒种子,有可能躲在地下10年、20年,甚至几百年,然后才吐出嫩芽。并结成种子,入秋之后立即枯萎。依此看来,牵牛花的寿命只有半年。如果把萌芽的牵牛花一直放在暗处使它照不到光线,它就会在刚刚长出双子叶还没有抽蔓时就开花结果,进而枯萎。这时,它的寿命只有短短几个星期而已。但是,如果把牵牛花移人温室,一到夜晚就点亮电灯保持光亮,它将始终不会开花,而是一个劲儿地伸蔓长叶,持续生长好几年。由此看来,牵牛花好像可以“随意”改变一生的长度,没有固定的寿命。
人类或者动物,只要是相同的物种,都会以大致相同的速度成长、性成熟、产子,随年龄的渐增而老化,最后以既定的寿命结束一生。但是,植物却能够在一生的各个阶段休眠一阵子:比如冬天停止代谢,春天再开始生长。从同一棵草木上同时掉落地面的多粒种子,有我们常见的平凡的牵牛花,居然可以“随意”改变自己的寿命。的第二年立刻发芽,有的则躲在地下休眠数年乃至数十年,有些种子甚至经过几百年之后才发芽。
植物和动物都靠繁衍子孙而使生命延续。动物的繁殖需要精子和卵子的结合,即使是“克隆”,也需要卵细胞或者胚胎细胞的参与。而植物却可以借助自身细胞(单细胞)来繁殖,它不停地分裂,“永不死亡”。
森林火灾常常把满山遍野的植物烧成一片惨状,但一到次年的春天,烧焦的树干上可重见稀稀疏疏的新绿。
1963年,英国的史基瓦德切下一小块胡萝卜放在培养液中,不久,胡萝卜块中有不少细胞游离出来,将这些细胞放到培养基上,细胞开始世界上寿命最长的植物——水杉,可以活4000年以上。增殖,在试管中长成了整个的胡萝卜。史基瓦德首次证明了构成植物体的每一个细胞都具有再度发展成新个体的能力,而这一点,人或者动物都是做不到的。
另外,包括人类在内的一切动物个体都具有显示物种特征的特定形貌:猫和狗绝不一样,因为它们的相貌不一样;瘦猫和胖猫都是猫,因为它们的相貌一样。植物则是没有一定的形貌的,同样是落叶松,生长在不同的地方,完全可能是两个模样。即使是生长在同一地方的相同种类的两棵树,形貌都可能完全不同。
世界上寿命最长的植物——水杉,可以活4000年以上。在美国,甚至有成片的长寿水杉林,而世界上寿命最长的人,也才只可以活120岁左右。
植物和动物从其生命的起源来看,完全是同祖同宗的,但其后代为何会有如此大的差别?植物长寿的原因究竟是什么?它们给人类带来什么样的启示呢?
植物也有喜怒哀乐吗?