?

動物們的超能力

2015-11-03 14:12林軒
初中生學習·高 2015年10期
關鍵詞:光感受器鴨嘴獸動物界

林軒

行走江湖的高人都有自己安身立命的本事,比如郭靖的“降龍十八掌”、東方不敗的“葵花寶典”,或者唐門的毒、苗疆的蠱。其實自然界中的動物們想要在激烈的生存之戰中獲得一席之地,也要有自己的看家本領才行,而且,有些動物身手不凡,絕對堪比武林高手。

獵豹:無可比擬的速度

獵豹究竟能跑多快,這是一個備受爭論的話題。目前廣泛認同的最快速度是1965年測量的104千米/小時。但這個速度可能并不準確,因為當年的研究人員只測了一只成年獵豹奔跑3次的速度。

2013年,英國皇家獸醫學院的研究者們在5只野生非洲獵豹身上裝了GPS定位器和運動傳感器,經過367次的測量后,發現獵豹最快的速度是93千米/小時,雖比多年前的測量結果稍小,但仍然無法改變它動物界奔跑速度第一的地位。

這個研究還發現,速度固然很重要,但獵豹們真正的獵殺能力卻依賴于他們能極快地加速和減速的能力,以及快速減速轉身的能力。它們最快的加速和減速速度甚至可達賽馬的3倍。簡而言之,獵豹的靈活性(也可說是足夠大的加速度)才是其每擊必中的關鍵。

那么,獵豹是怎么獲得這無可比擬的速度和靈活性的呢?在該團隊的另一項研究中,科研人員用高速攝影機記錄了獵豹和另一奔跑速度驚人的灰狗的奔跑方式,然后對它們的步伐和體態進行了對比。結果發現,獵豹和灰狗都采用旋轉式的奔跑方式,四肢在奔跑的時候做圓周運動,后背弓起,后腿都快要碰到它們的耳朵了。這樣的腿的運動方式以及能夠隨奔跑而伸展和收縮的脊柱,是這類動物能夠快速奔跑的關鍵。

鴨嘴獸:讓人驚羨的電感受器

動物界有一怪胎叫鴨嘴獸,明明是哺乳動物,卻是卵生,而非胎生。更奇葩的是,它明明眼鼻耳齊全,卻只能依靠嘴巴上的電感受器來搜尋食物。

這小家伙當年還差點兒被當作騙子而不得入動物界的族譜呢!1798年,當鴨嘴獸標本不遠萬里從澳大利亞奔赴紐約展出的時候,英國的很多動物學家認為這是個騙局。他們覺得這個有著水獺似的腳、河貍似的尾巴、鴨子似的嘴的東西根本不可能是自然界真實存在的。它可能長得確實有些尷尬,以至于生物界為此爭吵了80多年。但這飽受爭議的小家伙卻擁有讓我們眼紅的能力——通過電信號來感知其他動物的存在。

我們知道,肌肉在運動的過程中會產生電流。加拿大創業公司生產的一款名為MYO的臂環,就是通過檢測手臂肌肉運動產生的電流,來識別手勢,讓用戶完全不必通過智能手機或其他設備,就可以與一些電子設備直接互動。這樣你就可以邊吃東西邊玩電腦或者手機,而又不用擔心弄臟它們了。

這種能力人類須要花149美元才能獲得,鴨嘴獸卻天生就具備,而且更加完備和靈敏。因為在鴨嘴獸寬扁的大嘴邊緣,分布著4萬多個電感受器,微弱的電流都可以被它檢測到,然后通過電流來計算目標所在的位置。這可能是因為它的食物多是生活在河底泥濘里的小動物,此處縱有很好的聽力和視力也無法施展,所以入水后它的眼睛和耳朵就都完全閉合了,只能靠可以在水中傳播的電信號來識別食物。

雀尾螳螂蝦:舉世無雙的視力和超強的臂力

雀尾螳螂蝦主要分布于印度尼西亞巴厘島附近的水域,身長約15厘米,色綺麗,性情兇殘,擁有舉世無雙的視力。

人眼擁有3種類型的視錐細胞(或稱其為光感受器),來辨別視網膜接收到的光的顏色和強度。魚和爬行動物稍好,有4種視錐細胞,而螳螂蝦卻以12種之多傲視整個動物界。其中8種為可見光感受器,4種為紫外線感受器。它們為何會有如此多的感受器呢?最顯而易見的答案可能是,眾多的光感受器能夠賦予它們更敏銳的色彩判斷力,如此或許能夠讓它們更容易識破獵物的偽裝。

可奇怪的是,真相并非如此。研究發現,雀尾螳螂蝦識別色彩的能力甚至還不如人類。

后來科學家們才發現,如此之眾的視覺細胞賦予螳螂蝦的是快速圖像識別能力。對于人類來說,當某一種顏色的光線作用于3種視錐細胞,通過混色,人的大腦就產生某一顏色的感覺。但螳螂蝦卻并不是這樣的,12種光感受器接收的光信號全部直接進入大腦,通過被激活的光感受器的模式來識別顏色。因其不涉及復雜的混色過程,所以它們能更快速地識別顏色,這增加了它們識別潛在獵物的能力,也因此更容易伏擊成功。

雀尾螳螂蝦的另一必殺技是它又快又狠的刺拳,這雙刺拳可以說是動物界中最有力量的“拳頭”。一般情況下,它的拳頭收在胸部,攻擊時,刺拳出擊的加速度高達102 000米/平方秒(相當于10 400個重力加速度),瞬間將速度提升至23米/秒。這樣強勢的一拳足以擊碎水族館的玻璃箱和螃蟹堅硬的外殼。

雀尾螳螂蝦之所以能揮出如此迅速有力的一拳,是因為它的攻擊臂有一個甲殼質構成的馬鞍形“彈簧”,存儲著肌肉的力量。攻擊臂位于“馬鞍”下方的肌肉,擠壓時,把彈簧收緊,攻擊時,彈簧松開,刺出毀滅性的一拳,這一拳的力量是它的肌肉所能產生的力量的100倍。所以,可以說雀尾螳螂蝦是動物界當之無愧的拳王。

水熊蟲:強到人神共憤的適應力

古語有云:“尺蠖之屈,以求信也;龍蛇之蟄,以存身也?!敝v的是蟲蛇之輩靠的是能屈能伸才得以見存于世。但真正把這大丈夫的能屈能伸演繹得淋漓盡致卻并非尺蠖或龍蛇,而是一種身長不超過1毫米的叫水熊蟲的小家伙。不管你用什么方式攻擊它們,這些小小的八腳無脊椎動物依舊會在這個星球上頑固地活著。

它們的本名叫Tardigrada,取自拉丁語,意為“緩慢步行者”,中文譯為“緩步動物”,又因其形似憨態可掬的熊,所以世人更喜歡叫它們水熊蟲或者水熊。它雖步態緩慢,從上至6 000米以上的喜馬拉雅山脈,下至4 000米以下的深海都有它的蹤跡。它們甚至還能漫步至平流層,真可謂無所不在。

這種攻擊力幾乎為零的動物,之所以能無所不在,是因為它強大到人神共憤的適應力。它可以承受從零下273 ℃的低溫(接近絕對零度)到151 ℃的高溫;可以啥也不吃而存活數十載,滴水不沾而歷經百年;可以在6 000個(6億帕斯卡)大氣壓強下安然度日;能承受5.7萬倫琴的X射線輻射(500倫琴即可殺死人類),原子彈也對它無可奈何。

看它能適應這么多極端的環境,應該有很多應變之道吧?可實際上,它用得最多的只有一招,那就是把自己縮成“小桶狀態”,然后停止所有新陳代謝,待到環境適宜之時再舒展身體,快速繁殖。這真真是把“以不變應萬變”做到了極致!當然,它也還是有一些其他的小妙招的,比如以海藻糖的形式存儲糖類,以保證自己能安然度過干燥失水和高溫高壓;能夠將身體伸展成長條狀,以增大與氧氣的接觸面積;當溫度逼至冰點,它們還能生成一些特殊的分子,防止冰晶核的形成,以使細胞免于凍死。

目前,科學家正在外太空尋找水熊蟲的基因,以作為它們存活于其他星球的證據,因為科學家們發現水熊蟲還可以在外太空的真空強輻射環境下生存。endprint

猜你喜歡
光感受器鴨嘴獸動物界
鴨嘴獸有麻煩
奇怪的鴨嘴獸
動物界的好爸爸
軟體動物光感受器的多樣性
動物界的表白
鴨嘴獸VS針鼴,誰更怪
去動物界盜個夢
動物界的『女兒國』
掉隊戰轟“鴨嘴獸”
中國學者用人工光感受器助失明小鼠復明
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合