中国科普名家名作—不知道的世界升级版(昆虫、海洋动物篇)
分類: 图书,少儿,科普/百科,百科,
作者: 杨文翻,杨靖 著
出 版 社: 中国少年儿童出版社
出版时间: 2009-2-1字数:版次: 1页数: 167印刷时间:开本: 大32开印次:纸张:I S B N : 9787500790662包装: 平装编辑推荐
荣获国家图书奖、“五个一”工程奖、全国优秀科普图书一等奖、全国优秀畅销书奖。
内容简介
蚂蚁为什么那么大公无私?
龟为什么那么长寿?
鱼儿靠什么预知地震?
雌蟋蟀的“BP”机在哪儿?
这是一套什么样的书:它不是一套道听途说演绎马路新闻的书!它是科普名家为孩子编写的科学领域的风向标!
为什么许多年轻的科学家一旦到了欧美国家,就会比较容易获得一流的研究成果?重要的原因之一,就是在那里他们遇到了了解学科尖端问题的一流导师,能够把他们直接带到科研的最前沿阵地,把最尖端的问题交给他们研究。
当今的科学家正在研究什么一这套书展现给读者的,就是能够用科普语言表达出来的各学科前沿问题。它对培养中国孩子的创新意识、探究式学习方法具有重要意义!它是引领孩子走向未知世界的一流导师!
孩子们将会通过本书去领略动物世界中,海洋、昆虫动物界中最精彩纷呈的一面!
这就是本书将要讨论的问题。本书选了茫茫世界中比较重要比较有趣的二十多个题目,用生动活泼的语言,向你讲述了昆虫及一些海洋动物的故事。宗旨是增长你的见识,开拓你的思维,增加你的求知欲。
目录
蟋蟀是用“短信”来约会的吗
苍蝇不得病之谜
萤火虫的“灯语”奥秘
蜜蜂为何“怕老婆”
破译侦察蜂的“通讯密码”
蚊子是怎样找到你的
蝴蝶迁飞的三大谜
大公无私的蚂蚁
蚂蚁认路的本领
昆虫翅膀当初是用来飞翔的吗
蝉的三大谜
昆虫的“生物钟”在哪里
烛光之恋
能“克隆”自己的蚜虫
跳蚤的弹跳之谜
水黾的“水波电文”
海豚有多聪明
海豚为何总梦游
鲸鱼是“自杀”还是“他杀”
鲸鱼不患“潜水病”之谜
鲨鱼抗癌的秘密武器
龟的长寿秘密
海龟的“导航仪”是不是“多媒体”
海参的抛脏弃腑绝招
水中“警犬”大马哈鱼
噬人鲨真的对人肉有嗜好吗
书摘插图
蟋蟀是用“短信”来约会的吗
1992年,尼尔•帕普沃斯给朋友发了一条“圣诞快乐”的短信,世界上第一条短信就这样诞生了。如今,全球每天有数十亿条短信通过电波传递。现在,无论你走到哪里,只需发条短信就可以立即和对方取得联系,方便而又快捷。
真要感谢尼尔•帕普沃斯的这一创造。
然而,早在3亿年前,蟋蟀就已经会使用“短信”来进行通讯联络了。
玩过蟋蟀的小朋友都知道,雌蟋蟀是“哑巴”,不会呜叫,而好斗的雄蟋蟀却善鸣,它的声音是两翅摩擦时,从所谓的发音器官——复翅特化而成的小器官中发出的。
在蟋蟀王国里,找对象往往是雄的唱歌,雌的寻觅。
那么,不会说话的雌蟋蟀是怎样找到雄蟋蟀的呢?这是一个迷惑人类很久的问题。
很久以前,人们认为雌蟋蟀既“哑”又“聋”,雌蟋蟀的寻“夫”行为是雄蟋蟀用“诱惑素”引诱的结果。当时科学家发现树蟋蟀在生殖期间,雄虫背部翅膀下有一种腺体,能分泌出一种雌虫喜欢吃的液体。雄虫在呜叫时张开翅膀,暴露出背部的分泌液,以招引雌虫。当雄虫举翅鸣叫时,雌虫便寻味而来,爬到它背部取食,这样使雌雄虫的生殖器官有机会接触,可以保证交配的顺利进行。
但科学家经过大量研究发现,除树蟋蟀外,其余绝大多数种类的蟋蟀都没有腺体,不能分泌“诱惑素”。
1913年,维也纳有一位名叫里根的中学生物老师做了一个有趣的实验:他设法使雄蟋蟀的鸣声,通过当时刚刚发明出来的电话机传递给雌蟋蟀听。当雌蟋蟀听到话筒里传来的雄蟋蟀的鸣叫声时,就爬到电话筒前,和雄蟋蟀“约会”。反复多次,结果都是如此。只要雄蟋蟀在电话机里一“呼叫”,雌蟋蟀的“接收机”就能立即收到并作出反应。这就推翻了“雌蟋蟀是聋子”的说法。
但雌蟋蟀的“接收机”在什么地方呢?
德国塞维森市马克思•普兰克行为生理研究所的科学家们,曾经对一种欧洲蟋蟀进行过这方面的研究。他们用仪器测量雄蟋蟀的发声情况,发现当雄蟋蟀把举起的两个翅翼合拢时,发音器官就开始发声,发出频率约为5000赫兹的纯正声音。每合拢一次,就呜叫一会儿;当翅翼分开时,则停止发声;但在休息约35毫秒后,两翅又会合拢、发声。
雄蟋蟀的呜叫声每秒约有30个音节,最常听到的“躣躣躣躣”声是一个4音节串,通常是叫一串后,暂停片刻,大约每秒重复2次-4次。
接着,他们又研究了雌蟋蟀的接收器,发现它的接收器在两只前足的膝部下面。在这里每一胫节的表面上都有一对鼓膜,每对鼓膜的下面排列着55个-60个听觉感受器细胞,从听觉感受器细胞发出的神经轴突,向上延伸到腿部,形成神经束,这就是听神经。延伸的终点是中枢神经系统中的前胸神经节。他们应用现代电子仪器进行测量,证实了雌蟋蟀的听觉感受器细胞,对在空气中传播的声音确实能作出反应。他们还发现雌蟋蟀的大多数听觉感受器,对5000赫兹左右的声频能够产生最好的反应,而这种频率正好是雄蟋蟀求偶呜叫时发出的频率。所以雌蟋蟀能顺利地接收到雄蟋蟀的求偶邀请。看来,雌蟋蟀的确身带“接收机”,而且在方圆10米以内,随时都能收到雄蟋蟀的“信息”。
人类的手机是靠电磁波传送信息的,而蟋蟀传递信息靠的是声波。雌蟋蟀是个“哑巴”,收到雄蟋蟀的“信息”
也不可能跟它对讲,所以它的“接收机”肯定是一种只有“短信”接收功能的“手机”。那么,雌蟋蟀又是如何读懂“短信”的内容从而奔向约会地点的呢?
声学科学家对这个问题进行了研究。研究发现,雌蟋蟀位于两只前足膝下的听觉器官,彼此相距只有1厘米左右,而频率为5000赫兹的纯音波长却有7厘米左右。这样,无论从哪儿传来的声音,到达雌蟋蟀两侧“耳朵”后,产生的声音强度差异最多只有几分贝。这么微小的差异,不足以引导雌蟋蟀找到求偶鸣叫的雄蟋蟀的准确位置。有的科学家认为,可
能从两前足左右和前后传来
的声音强度有差异,从而使雌蟋蟀确定出声源的方位。有的科学家则认为,雌蟋蟀身上的气管系统中存在某种辅助器官,能使两“耳”之间的声音差异明显增大,从而分辨出声源。
但这些假说都没有足够的证据。
看来,雌蟋蟀的“接收机”可能比我们想象的要先进得多。也许,雄蟋蟀发出的根本就不是“短信”,而是“语音”,因为雌蟋蟀一收到雄蟋蟀的“信息”后,立马就能知晓“信息”的一切内容(包括准确的时间、地点、方位、距离等)。总之,蟋蟀的这种先进通讯工具是什么,仍然是声学家、生理学家、昆虫学家需要继续探索的谜。
苍蝇不得病之谜
人们都知道,苍蝇是传播疾病的罪魁祸首。科学家研究证明:一只苍蝇身体表面通常携带的细菌多达1700万至5亿个,体内携带的细菌更多。目前已知,苍蝇身上携带的病菌共有60多种。伤寒、霍乱、痢疾、肠炎、结核、小儿麻痹等对人类危害极大的传染病,苍蝇都能传播。然而,令人奇怪的是,苍蝇自身里里外外全是病菌,怎么它自己就不得病呢?这一直是科学界的一个谜。
最初,科学家认为,这是因为每种生物都有适合自身生长、繁殖的条件,细菌和病原体也不例外。苍蝇虽然浑身上下携带有大量的病菌,但苍蝇的身体环境,不适合病菌的繁殖要求,病菌不能在它体内大量繁殖,也就不会产生大量毒素,所以苍蝇就不会得病。
台湾科学家认为,这些病菌在苍蝇体内是可以生长繁殖的,只不过这些病菌对人是有害的、致病的,但对苍蝇来说却是无害的,不是致病菌。就好比人类身上以及消化道里也有几百亿个甚至更多的细菌一样,它们中多数对人是无害的,不会使人致病。他们认为这是细菌与媒介昆虫(指苍蝇)之间,在长期进化过程中形成的一种适应。
在第二次世界大战期间,苍蝇问题引起了许多军事科学家、生物学家、病理学家的极大兴趣。他们带着各自的目的,进行了大量的研究,发现苍蝇的进食方式与众不同,它采用的是“体外消化”的方法。苍蝇吃食时,先把唾液吐在食物上,待食物溶解并转化成营养物后,再伸出吸管饱吸一顿。同时,苍蝇几分钟就要大便一次。
所以它的吃饭方法是:一边吐,一边吃,一边拉。他们称苍蝇“吐一吃拉一条龙”。他们还发现,苍蝇消化道的工作效率极高,是任何动物都无法比拟的。当食物进入消化道后,苍蝇可以立即进行快速处理,在7秒-11秒内,可将营养物质全部吸收完毕,与此同时,又能将废物连同病菌迅速排出体外。就是说,当病菌进入苍蝇体内刚要“繁殖子孙”时,就已被苍蝇迅速排出体外。
所以他们认为,苍蝇就是靠这种高速度、高效率的消化吸收和快速外排,在病菌还没有来得及作恶之前就把它们逐出体外了,因此苍蝇不会得病。
一般来说,绝大多数昆虫进食之后需要10分钟左右才排便,而哺乳动物需要1小时-6小时才排便,人类则需8小时-24小时。细菌繁殖是分裂繁殖,约20分钟分裂一次。这样,一个细菌在人体里经过11小时繁殖后,如果其后代一个都不死,则可增殖到233个(约85亿个),它们便可在人体内大闹天宫,兴风作浪。
20世纪80年代中期,意大利科学家莱维蒙尔尼卡认为,苍蝇不得病是其体内有特殊免疫能力的缘故。他在研究中发现,有的病菌繁殖速度也相当快,甚至可以在3秒-5秒钟内完成繁育后代。要是这样,它们完全可以在苍蝇体内“兴风作浪”,甚至也可以要苍蝇的小命。苍蝇为什么还是不怕它们呢?他进一步研究发现,当病菌侵入苍蝇体内,威胁着它的肌体健康时,它的免疫系统就会立即释放出两种免疫蛋白来抵抗,它们是BF64球蛋白和BD2球蛋白。这两种免疫蛋白,可以说是苍蝇体内的“跟踪导弹”。因为当它们从免疫系统发射出来以后,就能自动寻找病菌,并引起爆炸,与“敌人”同归于尽。而且这两种球蛋白,一般都是联手作战,一前一后,寻找目标。如果体内侵入的病菌太多,免疫系统产生的“跟踪导弹”也增加,不断地向目标射去,就像机关枪的子弹,直到把细菌完全彻底地消灭干净为止。“跟踪导弹”的杀菌力要比青霉素、庆大霉素等抗菌素大得多。因此苍蝇的抗病力特别强,不易得病。
20世纪90年代,日本科学家名取俊二经过多年的实验和研究,终于在麻蝇的体液中,成功地提取出了外源性凝集素(一种特殊蛋白质)。他认为这种外源性凝集素使苍蝇具有抗病本领。他将提取出来的这种外源性凝集素,在哺乳动物身上试验,发现它能有效地干扰哺乳动物体内的肿瘤细胞,使肿瘤细胞先萎缩,随后慢慢地消失。
尽管人们的研究各见成效,但究竟苍蝇是使用哪种绝招来防病抗菌的,仍是个未解之谜。一旦解开这个谜,对人类的防病抗病措施将有很大的帮助。
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