中学生科普知识图文百科- 第9部分

　　　　但它们为什么又要迁徙呢？是为了食物的需要吗？有些蝗群迁徙的路线竟然长达3000多千米，有时还要跨越重洋。仅仅是因为要寻找食物似乎解释不通。

　　　　又有人认为，它们是为维持身体热量而追随着太阳移动的。但有些蝗群的迁飞路线则是由南向北，从赤道一直飞到了北非；而且那么大数量的蝗群在短时间内又会销声匿迹，它们又是怎么消失的呢？这又是一个待解之谜。

　　　　螳螂的生与存

　　　　比起蝗虫、蟋蟀那些灵活跳跃，展翅飞翔的昆虫来，行动缓慢的螳螂的确逊色多了，就是和蝈蝈相比，也显得有些笨拙，但捕捉昆虫的本领却很高明，它能巧妙地捕食蝉、蝗虫、苍蝇、蝴蝶和蚱蜢等害虫。

　　　　螳螂有一个上宽下窄的三角形的头，又细又长的颈脖，苗条的身躯披着浅色透明的长翅。螳螂的一对前足犹如刀斧手高举的大刀，所以有些地区也称它为“刀螂”。

　　　　螳螂在捕猎前，常将长臂高举在胸前，就像虔诚的教徒祈祷的模样。因此，德语把螳螂也叫做“祈祷的信女”。实际上，那种虔诚的态度是骗人的，高举着的祈祷的手臂，却是最可怕的利刃。

　　　　为了便于寻找食物，螳螂的眼睛生在三角形头部的两端，并且向外突出，这样视野就格外开阔。不过它的视力并不敏锐，它看东西无论远近总是模糊不清。螳螂对静止不动的东西是看不见的，它只能看到运动着的东西。因此，不管螳螂要捕捉的小虫是什么颜色，什么形状，行动是否灵活，只要它是个活动的，螳螂就会看到它。如果用死苍蝇喂螳螂，它是不会理睬的；但是，一只半死的苍蝇，只要挣扎一下，螳螂也会把它捉来吃掉。

　　　　螳螂捕虫时，它的三角形小脑袋不停地摇动，先瞄准，然后挥动镰刀似的前足，一跃而上，迅速扑击，前后仅有0。05秒，速度之快，实在惊人。

　　　　那么，螳螂为什么具有这种准确而又快速的扑击本领呢？原来，螳螂是靠两种器官来传递信号的，一种是复眼，另一种是昌颈前的几丛感觉毛。螳螂的双眼不会转动，可是它的头却能朝任何两侧方向转动。

　　　　螳螂的两个很大的复眼是视觉器官，也是特殊的传递器，它能将信号传到大脑，使头部对准捕击对象。当螳螂在跟踪猎物时，头的转动压缩着一丛感觉毛，由于形状的改变，从细毛传到大脑的是另一种信号。螳螂大脑的神经系统得到两种互有差别的信号后，立即作出决定，双臂应该朝什么方向，用什么速度去袭击。

　　　　螳螂为什么不根据一侧复跟的视觉信号去直接袭击而还要转动头部呢？科学家观察研究后发现，螳螂捕猎时，不仅要知道苍蝇所在的方向，而且还得掌握它的距离，对距离的判断就要由双目的视觉作用来完成。只有距离算准了，才能精确地命中目标。

　　　　为了便于捕捉小虫和迷惑对方，螳螂还有一套不寻常的本领，就是它的颜色会随着周围草木叶子的颜色变化。夏天草丛和树林都是绿色，这时螳螂也是绿色的；秋天叶子枯萎变黄，螳螂也就变成黄褐色了。

　　　　螳螂虽然强悍，但是它也有畏惧的强敌。某些凶猛的肉食性鸟类就是它的大敌；受了伤的螳螂甚至连小小的蚂蚁也无法应付。还有一种小蜂的幼虫，能寄生在螳螂的卵块里，可使卵块里的卵全部覆灭。

　　　　螳螂的食物不只是别种昆虫，它还是个自食其类者。它可以满不在乎地吃它的姊妹，好像吃蚱蜢一样。为了繁殖后代，雌螳螂甚至不得不吃掉自己心爱的丈夫。

　　　　青蛙有灵敏的“侦察器”

　　　　青蛙是消灭害虫的“干将”，每天能捕食70多只害虫，一个月就吃掉2000多只，千年内除了冬眠以外，就足足消灭掉各种害虫1。5万多只。

　　　　青蛙蹲在草丛里、禾苗间，鼓起一双大眼睛，一动不动，凝视着远方，一副神态自如的样子。其实，它正在严密监视着周围动静，既要伺机捕食昆虫，又要逃避天敌的袭击，极为紧张。如果突然有飞虫掠过，它骤然跃起，伸出舌头，把昆虫卷进嘴去。

　　　　青蛙为什么能这样闪电般捕食呢？因为它有一张宽阔的大嘴巴，还有长而分叉的舌头。它的舌头不是长在口腔的后部，而是长在下颌的前面，*朝着咽喉。当捕捉飞虫时，它就闪电般突然向外翻伸，舌面上分泌有粘液，飞虫一碰上，就被粘住。然后，它将舌头快速翻转，飞虫也就进肚子。

　　　　历来，人们总认为，青蛙是依靠腭骨的推力翻动舌头的。最近，美国密执安大学的两位生物学家否定了这种说法。他们说，蛙舌移动是舌肌的弹力作用，因为那儿有很多强硬的纤维组织，形成*。另一位科学家用电影摄影机拍摄实况，再通过电子计算机分析信息，得出相同的观点。这项研究结果将应用到人类医学的牙科矫形手术中。

　　　　青蛙是靠眼睛得到周围世界的信息的。科学家发现，青蛙有极为复杂的视网膜。这视网膜由3层各自分开的神经细胞组成，外层是神经节细胞层，约有50万个细胞；中层是双极细胞层，约有300万个；内层是感受细胞层，约有100万个，它们分别执行着不同的任务。

　　　　神经节细胞的体积和结构变化更加复杂，共有4种。一种最小的细胞叫“边缘侦察器”，只能感觉到比周围环境较亮或较暗物体的边缘，像树干和天空、湖岸等轮廓。较大的细胞叫“昆虫侦察器”。它只有对青草的尖端或者有弯曲边缘的昆虫等在移动时，才会理睬。另一类细胞叫“事件侦察器”，它对亮度的变化，目光的移动，光源的开启和熄灭等发生作用。还有一类细胞叫“光强减弱感受器”，体积最大，数目最少，当光线减弱的时候，就会对沼泽中阴影的暗色部分作出反应。

　　　　当一只昆虫*青蛙的视野或者猛禽的影子从眼前掠过时，这4种神经节细胞，通过长长的支线连通了许多双极细胞，形成一个巨大的网，可以从广泛的范围中收集从感受细胞传来的信号，使青蛙立即作出反应，井采取适应的行为：扑向昆虫，还是跳进安全的河水中。

　　　　青蛙只看对它有意义的事物。蛙眼把看到的事物信号传给大脑，而大脑得到的实际上是4种图像重叠的记录，仿佛4色套印的图案那样。青蛙的眼睛看动的物体很敏锐，可对静的东西几乎视而不见。

　　　　青蛙呼吸时，鼻孔的辨膜时开时闭，下巴不停地起落颤动，当颤动一停，青蛙就一跃而起，抓住昆虫。不管昆虫飞得多快，往哪个方向飞，青蛙对飞行中的昆虫看得一清二楚。青蛙“侦察器”的灵敏度是极高的。

　　　　食物影响龟的寿命

　　　　在动物世界里，龟的寿命最长，有“老寿星”之称。

　　　　那么，龟的寿命究竟有多长呢？有记录的一只最长寿的龟，共饲养了152年，它的寿命至少有152岁。在龟类王国里，不同龟种寿命长短不一，有的龟能活100年多年，另一些龟只能活上15年左右。

　　　　人们虽然都知道龟是长寿动物，但是对龟的长寿原因却知道得很少。国内外一些科学家已将此列为研究课题进行探索，但至今，龟的长寿原因仍说法不一。

　　　　有的科学家曾经提出，龟的寿命与龟的身体大小有关，龟体大的寿命就长，龟体小的寿命则短。有记录可查的长寿龟，例如象龟和海龟都是龟族中的大个子，前者是世界上最大的陆地龟，后者的个儿都很大。

　　　　但上海自然博物馆的动物学家不同意这一观点，因为该馆有一只保存着的大头龟标本，论个头远不如象龟和海龟大，可是这只龟至少已活了132年。

　　　　有些动物学家和养龟专家认为，以植物为食的吃素龟的寿命，一般要比吃肉和杂食的龟类的寿命长。例如，生活在太平洋和印度洋热带岛屿上的象龟，以青草、野果和仙人掌为食，寿命特别长，可活300岁。

　　　　但是另一些龟类研究人员却认为不一定，比如以蛇、鱼、蠕虫等动物为食的大头龟和一些杂食性的龟类，寿命也有超过100岁的。

　　　　最近，一些科学家还从细胞学、解剖学、*学等方面去研究龟的长寿秘密。科学家把龟的心脏离体取出后，竟然还能跳动整整两天之久。这说明龟的心脏机能较强，同龟的寿命较长也有直接关系。从整体上来说，龟类的长寿，同它们的行动迟缓、新陈代较低和具有耐饥耐旱的*机能有密切关系。

　　　　光照度能使海龟识途

　　　　海龟分布在热带与亚热带地区的海洋里。当两栖类离开水域爬上陆地时，海龟作为卵生爬行动物早已离开水，在陆地上定居了。但其中一部分又返回了水中，这部分的后代我们称之为“绿海龟”，“活化石”这个称号一般是指绿海龟。

　　　　绿海龟的身体长有1米多长，全身的脂肪是绿色的，背面呈褐色或暗绿色，上面有黄斑，腹面黄色，头的前额上有一对额鳞，上颌天钩曲，椎骨5枚，肋骨角板4对，四脚像鳍状的足，靠它们像桨一样地在水中划动，海龟能十分灵活地游动。

　　　　海龟是用肺呼吸的，所以它每隔一段时间便要将头伸出海面来吸取空气，然后再返回水中。但是，海龟即使很长时间不浮出海面，也可以呼吸到氧气，这是由于它有一种具特殊呼吸功能的“肚囊”，肚囊实际上就是海龟直肠两侧的一对厚厚的囊袋，囊袋的壁上分布着许多微细血管，海龟在水中时，通过有节奏地收缩*周围的肌肉，使海水从**直肠和肚囊，肚囊微细血管内的红细胞从海水中直接摄取氧气，所以海龟可以长时间地呆在水底下。

　　　　虽然如此，海龟仍需要离开水域，爬到岸上来生产后代。海龟每隔2～4年繁殖一次。一个产卵期可产卵3次，每次相隔两星期，每次产卵70～120枚，最多可达500枚。龟卵要在45～60天才能孵化出壳。小海龟白天隐埋在沙中，待天黑后再奔向大海，它们在旅途中不断地发育成长成熟后，竟然又会回到“故乡”去繁殖、产卵，这种奇特的本能引起了科学家的极大兴趣。海龟凭什么识路的呢？

　　　　海龟中的核皮龟，在苏里南产卵，然后经过11个月的长途旅行，横渡大南洋，返回到加纳沿岸，全程达5900千米。巴西沿岸的绿海龟为了产卵，会横渡2252千米的大洋，到南大西洋中的一个极小的大山岛——阿森匈岛的沙滩上去生儿育女，6个月后，它们再作长途跋涉，返回巴西。刚刚孵化出来的幼龟，一*大海，就能准确地游向巴西沿海。

　　　　在童话故事《小蝌蚪找妈妈》里，幼青鞋是一边在水中游，一边变形；直至变成成熟的青蛙时，才知道自己的母亲是谁，它依据的是外貌特征。而幼龟依据什么来返回故乡呢？

　　　　幼龟出生地是沙滩，它从未去过海洋。它们是依靠天体星辰或地磁来判断大海的方位，还是凭借视觉或是嗅觉功能来找到大海呢？科学家们作了种种研究。

　　　　一种研究发现，海龟的体内有一种奇妙的水下化学感受器，海龟可以靠它来感知外界的化学信息。由于海洋暖寒流的温度与浓度差异，一个特定水域中的任何一种溶于水的化学物质的浓度比起另一个特定水域来，总存在一定数量的差异。海龟就是根据这种差异来识辨道路的。人们观察到，当海龟由波涛汹涌的海中爬上沙滩时，需要把鼻子伸到潮湿的沙土中去闻一闻，似乎在证实自己是否到达了目的地。

　　　　另一种研究认为海龟的视觉系统对光信号起着正超光性反应，光是标示海洋方位的重要因子，海龟通过其正超光*而回归大海。

　　　　白天，海滩上的小海龟迎着太阳的方向活动；晚上，若以人工光给海龟发射光信号，海龟即朝着光信号方向移动。可见，海龟可通过视觉系统与大脑皮层对来自大海方向的光信号进行整合作用而确定大海的方位。

　　　　生物学家经仔细观测，发现海龟产卵的海滩地形与光照度的分布状况有密切的关系。靠海岸一边的地势较高，长有植物，光照度较差；而靠近大海一边的地形较平坦，开阔而明亮，当大海波涛澎湃时，海浪的光波会折射到海龟的视野。尤其是晚上，靠海一边的光亮度较靠岸一边更强，更易引起海龟视觉中枢神经系统的兴奋，并通过大脑皮层对海滩环境光照度的分析整合作用而判定大海的方位。

　　　　为了验证这种假设，加拿大多伦多大学的尼·莫多索夫斯基博士对刚孵出不久的小海龟做了一系列的实验。他把8只5～9日龄的绿海龟分别放在一个特别设计的实验河床中。河床是黑暗的，河床的环境温度在19℃到24℃。在河床的一端安装两块白色的光照信号板，信号板距实验海*端53厘米。在河床的外侧，每侧安装一个发光器。当发光器启动时，信号板上的光照度约755勒直司，依此作为海龟正超光反应行为的标准光照度，每次实验时间为60秒钟，最长时间为120秒钟，分别对河床中海龟发出光信号和间歇信号。每当信号持续达60秒时，就会发现河床中的海龟都向光信号板方向移动。如果对海龟进行间歇信号实验，闪光的总时间不到1秒钟时，海龟产生正超光行动的比例明显的增大，至60秒钟时，则与持续光信号刺激的效应相近。

　　　　若把海龟的双眼戴上不透明的蜡膜眼罩，然后，启动发光器，持续发光60秒种，结果，没有海龟向信号板方向移动。以上实验表明：海龟对光的正超光性反应，必须通过视觉作用，在同样的光照度条件下，需达到光刺激时间的总量时才能产生正超光性反应。

　　　　在实验过程中可出现间歇闪光刺激效应不如持续光刺激的效果，尼·莫罗索夫斯基博士认为，这是由于间歇光刺激削减了总的光刺激量的缘故，因海龟对光信号的正超光性反应是以集成刺激时间的光量为基础的，为了校验这种假设，他把持续光刺激时间比间歇闪光刺激减少一半，或把间歇闪光刺激的光照和持续时间增加一倍，使持续光刺激与间歇光刺激相等，然后进行比较实验，结果，二者的正超光性反应类似。由此表明，不论是间歇闪光刺激或者持续光刺激，只要两种刺激的总