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大千世界无奇不有,那么小伙伴们,这些冷知识你知道么?
66.昆虫是怎么飞上天空的
昆虫最早发现于志留纪,它的起源现在还没有定论。昆虫可能起源于虾、蟹所属的甲壳类的原始祖先,也可能起源于蜈蚣、千足虫所属的多足类的原始祖先。目前大部分科学家认为昆虫起源于前者。它是节肢动物演化史上最成功的类型,虽然经历了数次集群灭绝事件,但还是成功地一直演绎到今天。如果仅就数量和种类而言,昆虫无疑是地球上最成功的一个类群。
在石炭纪的谢尔普霍夫阶晚期(距今约3.2亿年),能飞行的昆虫就已大量出现;到石炭纪末期,很多现生有翅昆虫的祖先已经出现了。迄今发现的最早具有翅膀的昆虫化石,可能是产自苏格兰距今约4.1亿年的早泥盆世地层中的莱尼颚虫。不过,这个只有米粒大小的化石其实只是一只昆虫的一个前颚,无法复原其长相。莱尼颚虫上颚内侧形成了一个双凸的凹槽,这种特征只在有翅昆虫种类中出现,研究人员据此推测它可能是世界上最早的有翅昆虫。莱尼颚虫可能是靠咀嚼陆地植物的孢子和枝叶为生,但它的样子还无从知晓。
早期的大型昆虫翅膀都很长,且只能上下运动,不能折叠在身上,称为古翅昆虫。这样的翅膀不利于躲避捕猎者,在残酷的生存竞争和天敌的威胁下,这些大型昆虫最终被体形小巧、翅膀既可以上下前后灵活运动又可以向后折叠贴于腹部的新翅昆虫取代了。
67.鲸鱼为什么会“自杀”
年12月,中国福建省福鼎县秦屿湾有12头抹香鲸集体自杀,这是中国有记录的第一次抹香鲸集体“自杀”事件。类似的现象在其他地方也有出现,比如年头抹香鲸和7只海豚在澳大利亚大陆和塔斯马尼亚岛之间的金岛沙滩上搁浅。那么,鲸鱼为什么会“自杀”呢?
刚开始,人们认为鲸鱼是为情“自杀”,但是,先不考虑鲸鱼有没有如人类般丰富细腻的感情,好多鲸鱼搁浅时会发出惊恐悲戚的叫声,并不像是自寻短见。
鲸鱼的视觉极度退化,在水中主要靠类似蝙蝠的高灵敏度回声测距本领来辨认物体。它们在海中游动时,不断地向周围发射超声波,超声波遇到障碍物会反射回来,被鲸鱼接收,形成回声。鲸鱼就根据往返的时间差来准确判断自己与障碍物之间的距离。因此对鲸鱼“自杀”现象有一种说法是:鲸鱼为了追食鱼群而游进坡度平缓的海湾,在这种平缓的海滩上,回声信号会严重失真,甚至完全接收不到回声,鲸鱼因此不能准确判断方向和距离,导致搁浅身亡。但有些鲸类在回声清晰的陡峭海岸也会搁浅,因此这一说法存在漏洞。
另外,动物学家在搁浅的鲸鱼内耳中发现了许多圆形昆虫。他们认为,这些寄生虫可能破坏了鲸鱼的回声定位系统,使鲸鱼不能正确接收回声而迷失方向。另一些科学家发现,绝大多数搁浅死亡的鲸鱼的气腔两面红肿病变,这也支持了病变破坏定位系统导致其搁浅的观点。
英国科学家利用计算机仔细分析了鲸鱼的搁浅记录后提出,磁场导航机制出现偏差可能是鲸鱼搁浅的原因。还有一些科学家认为环境污染、地震、水下爆炸、军舰发动机和声呐的噪声等也可能引起鲸鱼的搁浅。
另外还有失常论、向导论、返祖论、摄食论等众多观点,但所有这些观点都不是特别令人信服。现在,人们依旧没有完全弄明白鲸类动物的“自杀”之谜,能做的也只是尽量营救这些搁浅的动物,使它们再次回到海中。
68.蝈蝈为什么要不停地“唱歌”
生活在荒野灌木丛里的小蝈蝈,有各种鲜嫩的枝叶和美味的野果充饥解渴,偶尔还有毛毛虫可以开开小荤。随着一次次蜕皮长大,蝈蝈有了越来越健美的身材,它的两对翅膀日益健全,强壮的后腿也越来越适宜跳跃了。灌木丛里食物丰富,小蝈蝈只需伸伸腿,蹦一下,就能饱食终日了。在茂密的树叶和枝条的隐蔽下,蝈蝈几乎可以高枕无忧,只要它的动作不太大,蝙蝠和鸟儿也很难找到它。
当小蝈蝈长成一只健壮的雄蝈蝈时,就要找女朋友了。茫茫林海上哪儿去找啊?雄蝈蝈有一对可以弹奏美妙乐曲的前翅,同样隐蔽的雌蝈蝈听到雄蝈蝈的求爱小调就会循声而来,哪怕是在几百米之外。对于体长一般不足40毫米的蝈蝈来说,要在密林中找到雌性,就如同我们在车站、码头的人海中寻找迷失的亲朋好友,只得求助于“广播找人”。成熟的雄性蝈蝈一旦开始“唱歌”,在没有找到雌蝈蝈之前一直会痴情地“唱”下去的。对于那些身体更小的蟋蟀、蛉虫类来说,院子角落的一堆瓦砾就是一座小山,一个草丛就是一个森林,不发声根本无法寻找知音。
其实,蝈蝈以及其他会发声的鸣叫昆虫,如纺织娘、蟋蟀、金蛉子等都不是歌唱家,而是演奏家,它们没有嗓子或歌喉,有的是一对天生的可以用来弹奏的前翅。雌性一般不会主动“唱歌”,只有个别种类会有类似“应答”的被动发声,通常人耳无法感知。
69.萤火虫为什么会发光
夏季夜晚,我们偶尔会惊喜地发现在路边叶片上或在空中有数个黄绿色的光点,忽明忽暗,闪烁不停,就像星星飞到了我们身边,这些光点就是著名的萤火虫。
萤火虫通常是指鞘翅目萤科的昆虫,全世界已知多种。萤火虫最为著名的莫过于它们会发出光亮,不仅成虫能发光,卵、幼虫、蛹也都能发光。不同种类甚至不同性别的萤火虫发光的颜色各不相同,有绿色、黄色、橙色等,并且闪烁的频率也不一样。我们身边稍常见的萤火虫有窗萤、端萤、弩萤等。萤火虫发光的秘密在于它们身上一个特殊的构造——“发光器”。它位于萤火虫腹部末端的腹面,主要由大量发光细胞组成,还有反光细胞、神经等辅助结构。发光细胞中有两类对发光起关键作用的化学物质:一类叫荧光素,另一类叫荧光酶。荧光素在荧光酶的催化下利用萤火虫体内的能量物质(腺苷三磷酸,即ATP)与氧气发生反应,使化学能转化为光能从而激发出光子,形成肉眼可见的亮光。萤火虫的光色不同,主要是它们所含的荧光素和荧光酶各不相同。
萤火虫为什么要发光呢?原来,这些闪烁的亮光是萤火虫们的特殊语言,传递着有用的信息。不同频率的信号有着不同的含义,有些可以吸引异性,有些可以在同伴间相互联络,有些则起到警告敌人的作用。
在环境较好的地区,有时能出现萤火虫极为壮观的集体发光求偶的现象:成百上千的萤火虫同时闪烁亮光。夜幕降临后,少数雄萤火虫先发出闪光信号,周围的同伴积极响应,很快附近的雄萤火虫都会加入发光队伍。而雌萤火虫在一旁静静地观看或者也发光回应。最后,通过反复发光交流,萤火虫们最终结成一对对伴侣。不同种的萤火虫发出的光以及闪烁频率是有所区别的,因而萤火虫不会找错对象,也避免了种间的杂交。不过在北美洲,有一种大型萤火虫的雌虫,可以模拟另一种小型萤火虫雌虫的光亮和频率来引诱对方的雄虫。上当的小型萤火虫雄虫兴冲冲赶来准备交配时,就不幸沦为前者的食物了。
除了萤火虫,会发光的昆虫还有不少。在澳大利亚的塔斯马尼亚和新西兰怀托摩地区的一些洞穴中,人们能有幸观察到世界上最为奇妙的奇观之一——洞穴内的“星空”。原来这些洞穴中生活着一类被称为菌蚊的昆虫。它们的幼虫会发出蓝色的荧光,当生活在洞穴顶部的幼虫一起发光时,神奇的“星空”便出现了。这些星光对人类来说是美丽的奇景,但对洞穴内生活的其他昆虫来说却是美丽的陷阱。菌蚊幼虫会分泌出很多长达30~40厘米且布满黏液的丝线。当一些趋光的昆虫被光引诱飞来时,就会被丝线牢牢地粘住而成猎物。此时的幼虫便会熄灭蓝光,饱餐一顿。
热带南美洲有几类叩头甲也会发光。一类在它们的前胸背面有两个卵圆形点状发光器官,发出浅绿色的光,形似汽车前灯;另有一类则在腹部末端的腹面有一个心形发光器官,在飞行时会发出橙色亮光。此外,分布于美洲的光萤科昆虫的幼虫和雌性成虫、分布于中国和东南亚地区的光萤科昆虫的雌性幼虫也会发光。
70.恐龙为什么会成为中生代的陆地霸主
恐龙在三叠纪中期出现后,逐渐成为陆地霸主,开始了漫长的统治时代。一个非常有意思的问题是:恐龙凭什么登上霸主宝座?有人认为,恐龙家族有着同时期其他陆地脊椎动物无法比拟的身体结构和更发达的大脑,凭借更强壮的身体,更快的奔跑速度和更高的智慧,恐龙逐渐战胜了其他动物,成为了地球陆地主宰者。但后来的研究发现,这些说法站不住脚。同时期的一些陆地四足动物其实和恐龙一样,也能够直立行走,奔跑速度也不慢,从身体结构上并不比恐龙差。
一些科学家提出,恐龙实际上是“机会主义者”,它们的成功主要归功于一个难得的发展机会。仔细分析三叠纪的化石记录,就会发现恐龙种类的多样性和个体数量并非随着时间的推移而呈现出稳定的增加。相反,恐龙数量是在大约2亿年前,也就是它们出现几千万年后,才急剧地增加的。恐龙在其诞生的早期,数量非常稀少,仅占陆地脊椎动物种群数的1%~2%,但三叠纪末期地球上发生了一次生物集群灭绝事件,许多动物类群退出了地球生命舞台,从而产生了很大的生存空间。恐龙家族借助这一机会,迅速发展,很快占据了陆地脊椎动物种群数的50%~90%,成为了陆地霸主。
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