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作者:刘益宏 当前章节:15461 字 更新时间:2026-6-22 20:19

海洋动物放光之谜

黑暗的海洋里,并不是一片漆黑,常常有带光的动物在水中游荡。

特别是生活在光线较弱的深海中的种类,常常会发出灿烂的光芒。在大约700米以下的大海处,长年见不到阳光,可是这里并不完全是一片黑暗,那里生存着很多发光生物,小的通体发光,而较大的则有特殊的发光器官。让人不可思议的是海水越深,那些发光生物发出的光就越强。

人们常见的乌贼和鱿鱼,外貌惊人,它们也是发光鱼中的一员。它们的发光器官相当大,位于头部,有的生在眼睛上方,有的干脆长在眼睛里。当这些发光器官用来照明的时候,就把光直接投射在它们要照的物体上。它们也可能把灯“关掉”,就是用皮膜把发光器官罩住,就像人把眼睛闭了起来。

在太平洋沿岸,人们常常能见到一种三四十厘米长的军曹鱼。称它为军曹鱼,是因为它身上有着排列规则的特殊色彩和条纹,就像穿着制服。而它身上300多个发光点,则有点儿像下级军官制服上闪闪发亮的铜纽扣。

军曹鱼身上的“铜纽扣”,不是为了照亮黑暗,而是为了寻求配偶。这种鱼的发光机制,也与众不同:它的光是从一种黏稠的体液中发出来的,经过一个透镜聚光,并由一层透明薄膜保护,闪闪烁烁,煞是好看。

深海里的鱼,是捕猎鱼虾的能手,它的渔具很特别:一般鱼的脊鳍总是向后掠的,鱼也有向后掠的脊鳍,但是在整排向后掠的脊刺中,独独有一条向前伸出,这条刺很长,一直垂到嘴前,很像一根“钓鱼竿”。就在这根“钓鱼竿”梢头上,长着一个梨形的“鱼饵”,发出明亮的光。众多的深海鱼虾,纷纷来到这个亮晶晶的鱼饵边上,既想看,更想吃,它们根本没有想到,也不曾注意,在这个鱼饵的后面正张着一张贪婪的大嘴呢!等到发现,它们已经身处鱼嘴那锐利的齿牙之间了。

类似的发光鱼还有很多,发光器官也各有奥妙。有些硬骨鱼类具有非常高级的发光系统,它们的身体两侧有几排发光球。印度洋里有一种灯眼鱼,在眼的下边,有一个很大的发光器官,长在一个能活动的短柄上,就像一个能提来提去的灯笼。不用时,这盏“灯”可以缩进,藏在眼睛下面的一个囊里。

还有灯鱼,它镶嵌在腹侧的发光器官数目不多,但发出的光却很强烈,如同耀眼的宝石、闪光的珍珠。

生活在美国加利福尼亚沿岸一带海里的相尝鱼,全身有100多个发光点,发着白光。

有些鲨鱼也能发光。角鲨发出的光是一种强烈的绿色光,是从散布在皮肤里的许多发光器官中发出的。有一种鲨鱼,死去几小时后还能发光。

在孟加拉湾有一种光头鱼,它的全身皮肤上覆盖着一层厚而均匀的表层组织,能发出像磷火似的微光。印度洋有一种龙头鱼,能发出美丽的光彩,但身上并没有什么发光的器官。

形形色色的发光鱼,发光的位置不同,发光的器官不同,发出的光色也不同。这些鱼会发光是因为体内有发光细胞,或是发光器内有发光细胞。

发光鱼的腺细胞分泌液里含有磷,磷被氧化后就发出了光。至于鱼类的发光目的,到目前为止人们还没有完全弄清楚,引诱猎物和迷惑敌害可能是最主要的作用。

在海洋中,除了发光鱼之外,还有大量其他的发光生物。在热带海洋中,有一种“夜光虫”。这是一种直径不超过2毫米的小虫,它滴溜溜像颗小珠,珠面有个深凹,那是它的嘴巴,在显微镜下,可以看到它长着一条长长的、有横向条纹的触手和短短的、有纹向条纹的纤毛。这种微小的热带生物能发出磷光。

就在这种微小的生物身上,还寄居着数以百计的“微鞭毛菌”。微鞭毛菌体内含叶绿素,就像普通绿色植物一样,能从周围吸收二氧化碳,合成淀粉,而其能源,就是夜光虫的磷光。就这样,夜光虫给微鞭毛菌供应二氧化碳和光能,而微鞭行菌则把合成淀粉时产生的氧,回报给夜光虫。这种共生真是“合则两利”,相得益彰。

深海里的小虾,它们嘴边有着一种特殊的腺体,遇到险情,那腺体能分泌出发光的液体。小虾一般是成群聚集的,成群的小虾分泌出发光的液体,海水里便亮起一片光幕,当威胁着小虾的大鱼还在晕头转向时,群虾早已一哄而散了。

而有些动物只是在身陷绝境、千钧一发的时候才发光逃命。像刚才谈到的小虾,有时被一条鱼咬住了,它迅速喷出发光的液体,那鱼被突然在嘴边闪起的光亮一吓,微微一松口,小虾便一下子逃掉了。

威廉·比勃是一位深海探险的先驱,他曾乘潜艇潜入海洋深处,透过舷窗玻璃,亲眼看到一条发着微光的蠕虫被鲨鱼咬成两段。尾部的半条,突然变得明亮起来,在海水里显现得清清楚楚,鲨鱼上去,几口便吞了下去,回再找头部半条,早已光灭影杳,躲进黑暗里去了。大多数蠕虫,都能够再生它失去的尾部,就像蜥蜴断尾巴能再生一样。

一条鲨鱼呲着满口锋利牙齿的嘴,穷凶极恶地朝着一个亮光处猛扑过去。可是奇怪,当它窜到那里时,眼前却一片漆黑,什么东西也看不见了,它只好悻悻地游往别处。不一会亮光又闪烁起来,还亮得那么耀眼。原来,这是奇鱼光睑鲷发出的光。

光睑鲷是一种体长只有8厘米左右的黑色小鱼,和我们常见的金鱼大小差不多。它生活在印度尼西亚到红海之间的上层水域,有时也出现在井水和火山湖之中。

光睑鲷的两上眼窝下缘,各有一个新月状的大型发光器官,十分引人注目。它的发光器官是所有发光动物中最大和最明亮者之一。在黑暗中,十条光睑鲷所发出的光亮能使离它两米远的人看出手表上的数字。因此,水下科学考察工作者和潜水员常常抓住一条光睑鲷放在透明的塑料袋中,作为水下照明之用。

光睑鲷发出的光是蓝绿的。它的发光器官好像电灯一样,有“开关”装置,如果眼睑下的盖膜暂时遮住了光源,光就隐没了,然后盖膜启开就呈现了闪闪烁烁的亮光。众多的光睑鲷聚集在一起,便如同倒映在水中的点点繁星,分外美丽,给漆黑寂寞的大海增添了不少生气。这些闪光既为光睑鲷引来了小型甲壳动物和蠕虫,作为它的食饵,同时也招来了一些敌人;但这不要紧,当它们受到敌害威胁时,就立刻拉上盖膜把光亮熄灭,使敌害不知其所在。

光睑鲷通常在没有月亮的夜间群集在水的表层。它们一般是几十条一起活动,多时可达100条~200条。它们游动没有一定方向,常常形成一个大略球状的范围。夜间,这种鱼的闪光是每分钟2次~3次,当受到惊扰时,闪光次数就明显增多,每分钟竟达75次,用以模糊敌人的视线。这也是一种保护性的行为。

海洋生物学家在潜水观察时,用一个反射镜去引诱光睑鲷,发现它会追逐自己的影像,并不断地相应改变闪光的形式。另外,如果两条光睑鲷相遇,它们彼此间的闪光形式也会发生变化。为了进一步证实这个现象,科学家们在实验室的水族箱里放入一个仿造的光睑鲷模型,让一条真光睑鲷和它相遇。结果活鱼不仅追逐鱼模型,而且一个劲地变幻自己的闪光,像是在和它打招呼似的。最后,科学家作出了一个极为有趣的解释,他们认为光睑鲷可能通过闪光形式的改变进行交谈和通讯。现在,这种特殊的闪光鱼已经和其他一些发光鱼一起,在国外不少水族馆里对外展出了。

光睑鲷的亮光是怎么发出来的呢?和其他许多发光鱼类一样,它们依靠与自己共栖的细菌作为光源。根据科学家们计算,一条光睑鲷的每个发光器官中大约生存着100亿个细菌。当这些细菌消耗鱼的血液所供应的养料和氧气时,就将化学能转变为光能,发出光来。即使在鱼死去的几个小时里,发光器官仍会继续发光。可见,光睑鲷和细菌是相互依赖的,前者靠后者的发光招来食物和同类相识,后者靠前者的血液供应养料,维持生命。

科学家经过无数次的试验和研究,初步揭露了鱼类发光的奥秘。他们发现,在这些鱼类的体内,分布着发光器。简单的发光器只是一个管状腺,开口在皮肤的表面。有些发光器则在腺细胞外包围着反光细胞和色素细胞层。还有构造较复杂的,在发光器的上面具有盖膜。大多数鱼类的发光器分布在身体的两侧,埋在皮肤里。可是有些种类却分布在头部或其他地方。如日本松球值的发光器,在下颔前端下方。蟾鱼有840个发光器,成行排列在皮肤里,构成一定的图案。前肛天竿鲷的发光器,开口在肛门附近。

发光器是怎样发出光来的呢?

发光器的腺细胞,能分泌一种含磷质的黏液,在氧化酶的作用下,磷氧化而放光。另外还有许多鱼类,在发光器里生活着发光细菌,由于细菌的作用而发光。当鱼类受到机械的或化学的刺激时,发光器基部的肌肉在神经的支配下开始收缩,把分泌物或发光细菌挤出来,因氧化作用而发出一道道光芒。这种光有时是比较稳定的,能持续一段较长的时间,有时则不过几秒钟,犹如夜空的流星一闪即逝。还有些种类所发的冷光,时明时暗,忽隐忽现,闪烁不定。这就是那些色素细胞和盖膜在起作用。色素细胞里的色素,时而扩散,时而集中,透过这些细胞时光就有明暗的变化。发光器又能转动,如果盖膜暂时遮住了光源,光就隐没了,以后又显现,闪闪烁烁,分外美丽。

深海鱼类为什么要发光呢?原来,在黑暗的环境里,发光使鱼类易于辨认同类,又有利于诱捕食饵动物和防御敌害。这样,在鱼类长期的生存斗争中,这种变异逐渐积累,并在后代中得到巩固和发展,就成为与环境相适应的本能了。

海洋里还有一些棘皮动物,如海星、海蛇尾、海胆、海百合等,也都是能够发光的动物,但它们本身不能发光,需要借助一定的条件。有的靠磨擦发光,有的靠分泌黏液来发光。这些动物的发光机理,与光睑鲷等不同,它们没有固定的发光器,也没有特殊的发光细胞,据推测,它们可能是靠表面的上皮细胞或一种变形虫样的细胞发光。关于它们发光的作用,也有各种说法,如迷惑敌人、报警信号和求偶等。众所周知,电灯只能将电能的很小一部分转变为可见光,其余大部分都以红外线的形式变成热能浪费掉了。而这种热光还有害于人的眼睛。但是,鱼类发出的生物光是不产生热能的,被称为“冷光”。能发冷光的动物很多,除鱼类以外,还有一部分蠕虫、海绵、珊瑚虫、水母、甲壳动物和昆虫等。根据现在所知,两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物都不会发光。

近年来,人们通过鱼类和昆虫等动物,研究了生物发光的原理。如今,人们已用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明之用。

世界上有“美人鱼”吗

传说,在海洋里有一种既像人、又像鱼的动物,人们还给它一个“美人鱼”的雅号。

世界上有关“美人鱼”的神话、传说和记载是很多的。

世界上究竟有没有“美人鱼”?“美人鱼”又是一种什么样的动物?

被称作“美人鱼”的动物,实际上是一些生活在海洋和河道中的海兽,叫做海牛。这种动物目前仅存4种,在我国南海沿岸常见的一种叫儒艮。除了我国外,这种动物还分布于印度洋周围和东南亚国家沿岸等地。海牛虽有“牛”之称,但这种动物既没有牛那种锐利的牛角,又没有牛那样粗壮的四肢,除了那只外翻的嘴有些像牛之外,根本与牛毫无相似之处。如果一定要与其他动物“攀亲戚”的话,它与陆上的大象倒有些亲缘关系。虽说海牛和鱼一样也生活在水中,但它是哺乳动物,与鱼毫无关系,所以叫它“美人鱼”是毫无道理的。

海牛整个身体像海豚,遍体长有稀疏粗硬呈黄褐色的短毛,它的面部长得很奇特,上唇外翻很厉害,很像一张枯黄翻卷的荷叶,看起来不仅不美,而且很丑。海牛胸部两侧长有两个拳头大小的乳房,与人的乳房位置相似,看来这大概是把它称作“人鱼”的最大根据。有人说海牛喂奶时,鳍肢合抱仔兽竖于海中。这不过是某些人有意故弄玄虚而已。事实是,海牛授乳时,身体水平地浮在水面上,略微侧过一些,让小海牛吸住乳头。当母海牛出水换气时,小海牛也被托出海面换气。

海牛性情安静,饱食后,除出水换气外,整天潜伏在30米~40米深的海底岩礁处,消磨时光。野生的海牛一般怕与人接触,但它与海豚、海狮等海兽一样,可以驯养。海牛除肉可食用外,皮也可制革。由于海牛吃水草很有规则,而且食量很大,因此,人们还设想利用海牛来清除港湾、河道中的杂草,用来疏浚航道。

海马如何养育下一代

在暖海底,尤其是浅海部分,显得分外光明灿烂。那里有胜过陆地森林草原的海底植物;有形形色色各种各样的动物嬉游其间;生长在海底上的红、白珊瑚,像庭园里栽培着的花木;附生在岩礁间的红、绿海葵,也无异于庭园里种植的花草。这种碧水莹莹、彩色缤纷的海底景色,人们把它比作“水晶宫”,是十分恰当的。

生活在水晶宫里的奇怪角色要算是海马(也叫“龙落子”)了。这种体长只有10厘米~20厘米的特种鱼类,其头形似马头,故称它为“海马”。海马尾部很长,由多节组成,并能灵活屈伸,用尾弹跳;背鳍像一面锦扇,经常摇动着维持平衡,作直立游泳,动作优美活泼。

海马不仅相貌特殊,繁殖第二代也很特别。繁殖季节到来时,雄海马的体侧腹壁向体中央线上发生皱褶,慢慢地合成宽大的“育儿袋”。雌海马就将卵产在雄海马的育儿袋里(雌海马无育儿袋)。卵总数在百粒上下,就在育儿袋里进行胚胎发育。这期间,育儿袋里即产生浓密的血管网层,和胚胎血管网取得密切联系,以供应胚胎发育期需要的营养。等到幼海马发育完成,雄海马就开始“分娩”了。

海马的繁殖方法为什么这样特别呢?这得从它的生活环境说起。浅海的情况是很复杂凶险的,尤其是到了春夏两季,各种海生动物都要由深海或远洋洄游到浅海里来,进行一年一度的配偶和繁殖。一向寂静的浅海区,这时就分外热闹起来;同时弱肉强食的“种间斗争”,也就特别火热起来了。这时不仅成年动物会大批遭到伤亡,就是幼小动物也难逃脱敌害的魔掌;尤其刚产下的大批动物卵子,简直成为一般动物互相争食的佳羹了。例如一次产卵竟达千万粒的鳕鱼,真正能变成幼鱼的卵未必能有1%。因此,动物的保种斗争,也就一代比一代加强了。像大嘴鲶鱼,将产下的卵,全部含在口腔以内。

海马既是浅海的老住户,保卵适应当然比其他动物更要巧妙些。不仅雌海马将卵子产在雄海马的“育儿袋”里,而且它们由卵生演进到类似胎生的地步。这样,全部的卵和小海马,再也不怕其他动物的伤害了。

海马的这种独一无二的繁育后代的方式,既保护了后代,又加快了雌海马的生产次数,有利于种族繁衍。海马一年可以“产仔”10次~20次,每次大约产30尾~300尾小海马。

海马在我国沿海均有出产,是药材里的上品,具有止痛、催产、健身、强心的功效。

无色血之谜

比较高等一些的动物,如鸡、鸭、鹅和猪、狗、牛、马,甚至于人类的血液,都是呈鲜红色的。它们的主要组成部分是血浆、血清、白细胞、红细胞和血红素。红细胞是含有血红素的细胞,它能使血液呈现出鲜艳的红颜色。假如血液里血红素太低,就会出现贫血。而低等动物呢,如虾、蟹、蜻蜓、蜘蛛、蝎子等,它们和高等动物相似,身体内也有血液不停地循环着,不过这种血液不是鲜红色的。这是因为它们的血液内,只有一种与高等动物的白细胞相似的细胞,而缺少了红细胞。由于没有红细胞,就没有血红素,这些动物的血液也就没有红颜色。但有些虫类,如蚯蚓、沙蚕等,体内的血液也是红色,并不是它们的血液内有血红素,只不过是血浆里有红色素而已。有的昆虫的血液带点黄色或绿色,这也是由于它们的血浆里有一种含铜质的血青素,也叫血清蛋白的缘故。

在动物中,除高等动物以外,血液里带有颜色的为数着实很少,一般说来,都不带颜色,绝大多数显示透明状态,因此,我们就认为那不是血液,而是液体。有一种叫地胆或芜苦的甲虫,在它们无色的血液里含有毒素,能刺激人的皮肤发炎,所以采集标本时,应该特别小心。这些低等动物的血液中,虽然没有血红素,也没有鲜艳的红色显示出来,可是,在它们的血液中,却生有和高等动物的白细胞相似的东西。

狮子、老虎谁更强

说起狮子,许多人都称它为“兽中之王”;讲到老虎,不少人“谈虎色变”。这两种猛兽的名气实在太大了,所以许多人常常提出“狮与虎究竟谁强”这类问题。

实际上,老虎生活在亚洲,狮子产于非洲和亚洲西部一小块土地上,而这一小块土地已经进行严格保护,可以说两者各霸一方,没有机会较量,比个强弱。再说动物园又不可能把来之不易、进价昂贵的狮子、老虎放在一起,让它们来个决斗,看看它们究竟谁强谁弱。所以迄今为止,可能还没有人亲眼目睹过狮子同老虎的决斗场面。

尽管如此,根据动物园专家们对饲养的狮、虎观察,可以从三个方面对这一问题进行科学解释。

首先,从一对一的力量来看,老虎可能要比狮子更强更凶。因为老虎栖息于山林隐蔽的地方,性情不仅凶猛,而且比较狡猾、残酷;而狮子生活在广阔的草原或沙漠地带,性情比较开朗,而且捕猎食物任务多半又是雌狮子担当,雄狮子显得比较懒散。这样,一只雄狮与一只雄虎一旦交战,狮子非常可能败于老虎。

其次,从生态学观点来说,却是狮子比老虎强大。因为狮子喜欢结群,经常以一个家族(公狮、母狮和几只幼狮)或几个家族联合起来,共同生活。而老虎却是孤独的捕猎者,独来独往,从不合群。合群是一种强大的象征,假如双方发生冲突的话(当然事实上是不可能的),一群对一只,老虎自然败于狮子。

第三,从总体上来说,老虎与狮子也可能是“半斤八两”。在个头上,狮子虽然稍大于老虎,但是老虎也有大于狮子的,双方相差无几。世界上既有吃人虎,但也有食人狮。狮子与老虎都长得强大、威武和凶猛。因而,老虎与狮子,两者不相上下,可以说在各方面几乎都势均力敌。

孔雀开屏之谜

走进动物园,如果能遇上孔雀开屏,那是最开心不过的事了。然而,孔雀为什么会开屏?

孔雀是世界上有名的观赏鸟。它的老家在南亚,欧洲的孔雀是由印度传过去的。

孔雀家族有两种成员,一种叫中国孔雀,又叫真孔雀或绿孔雀,生活在我国云南西双版纳和东南亚;另一种叫印度孔雀,又叫蓝孔雀,生活在印度和斯里兰卡。中国孔雀和印度孔雀的样子差不多,只是中国孔雀的外形稍小一点。但它们头上的羽冠不一样,中国孔雀的羽冠像一把突起的镰刀,而印度孔雀的羽冠像一把展开的折扇。

从前人们有一种误解,认为长着漂亮羽毛、会开屏的孔雀,一定是孔雀公主。事实却不是这样。

雌孔雀跟雄孔雀站在一块儿,很不相称。雌孔雀全身的羽毛是灰褐色的,点缀着不规则的暗色斑纹,像是个灰姑娘。而雄孔雀则像个漂亮的白马王子,它头上长着6厘米~7厘米的羽冠,面部露出金黄色和天蓝色的色泽。在丰满的绿色羽毛上,镶嵌着黄褐色的横纹。特别让人喜爱的是它那像裙带一样整齐的尾羽,每枚尾羽上都有宝蓝色的眼斑依次散列着,两边分披着的小羽枝,像一根根金绿色的丝带,闪烁着古铜色的光泽,被人称作“天使的羽毛”,跟传说中的凤凰羽毛比起来,一点也不逊色。

凡是到过动物园游玩的人,都会被雄孔雀的漂亮羽毛所吸引,特别是雄孔雀正在开屏的时候,只见它展开漂亮的尾羽,如同一把巨大的碧纱宫扇,又像是一面锦缎般的屏风,更加吸引游人的注意。

孔雀为什么要开屏呢?

有的动物学家认为,要回答这个问题,就应该先了解孔雀在什么时候开屏最多。

每年的四五月间,是孔雀开屏最多的时候,同时也是孔雀的繁殖季节。德国动物学家梅克肯定地断言,孔雀开屏是求偶的需要。通过对孔雀生活习性的长期观察和研究,他曾不止一次地发现,每到繁殖季节,雄孔雀的羽毛就会焕然一新,在山脚下开阔的草丛或者小溪,竖起美丽的尾羽,然后展开自己华丽的彩屏,紧紧跟随在雌孔雀的身后,得意洋洋地走来走去,而且还不时翩翩起舞,向雌孔雀求爱。我国的动物学家也认为,雄孔雀的这种动作不是偶然的,它是动物本身生殖腺分泌出的性激素刺激的结果。随着繁殖季节的过去,这种开屏现象就逐渐消失了。

有人说,当孔雀受惊或遇到敌害时,不是也会开屏吗?特别是小孔雀和母孔雀更是如此,这种现象又怎样解释呢?

凡是注意观察自然界各种现象的人,都会注意到,当敌害动物如老鹰、黄鼠狼等向带着鸡雏的母鸡进攻时,母鸡不是也会竖起它的羽毛和敌人作斗争吗?这种动作是它们一种防御反应。孔雀受惊时的开屏动作,也不外是一种防御反应罢了。这种开屏动作和上述开屏动作的原因是不同的。

一些学者认为,孔雀开屏以后,张开的尾羽上许多艳丽的“眼点”,是用来迷惑、吓唬敌人的,这样一来,孔雀就不容易被敌人捉住了。他们指出,孔雀开屏的目的,就是告诉要捉它的敌人:“我可不是一般的鸟,不要打我的主意!”如果敌人被它的形象迷惑住了,雄孔雀就趁这个机会逃走。

我国的动物学家也认为,游客鲜艳的服装和大声谈笑,也可以刺激孔雀,引起它们的警惕和戒备。这时候的孔雀开屏,也是一种示威、防御的动作。

英国动物学家罗宾·佩克和吉奥夫·派克发现,凡是善于发现敌害,或因活泼机灵而极易逃脱的鸟,都以鲜艳的色彩来显示自己的长处。而那些不善于发现和逃避敌害的鸟,就善于隐藏自己,所以它们就不具备鲜艳的色彩。

他们把欧洲和北非的516种鸟,根据其鲜艳程度分为5等,然后再根据身体大小、摄食方式和婚配方式,分成各种等级。他们又用统计学方法来研究这些特性与鲜艳程度之间的关系,从而得出一条重要规律:凡是不活泼的鸟,颜色都偏向于灰暗,而几乎所有生性活泼的鸟,则都有鲜艳的色彩。此外,在“一夫多妻”的鸟类中,雌鸟负有孵化小鸟的任务,因此都不很活泼,色彩鲜艳的都是雄鸟。

两位学者还进一步指出,活泼机灵、色彩鲜艳的雄鸟,一般都在空旷地带向雌鸟求婚,它那美丽的羽毛就是一种信号,告诉那些侵犯者:“我在这里,你们不要靠前。”凡是那些在隐蔽地点进行求婚的,其雄鸟一般都不具备鲜艳的色彩。

这两种说法哪种更接近实际,还有待进一步研究。

站着睡觉的马

马属于奇蹄目动物,身体细长,四肢健壮,善于奔跑。所以,马中的佼佼者有“千里马”之称。

但是马有与其他家畜不同的特性,那就是在夜里喜欢站着睡觉。夜里不论什么时候去看它,它始终站立着,闭着眼睡觉。

马站着睡觉是继承了野马的生活习性。野马生活在一望无际的沙漠草原地区,在远古时期,既是人类的狩猎对象,又是豺、狼等食肉动物的美味佳肴。它不像牛、羊可以用角与敌害作斗争,只能靠奔跑来逃避敌害。而豺、狼等食肉动物都是夜行的,它们白天在隐蔽的灌木草丛或土岩洞穴中休息,夜间出来捕食。野马为了迅速而及时地逃避敌害,在夜间不敢高枕无忧地卧地而睡。即使在白天,它也只好站着打盹,保持高度警惕,以防不测。家马虽然不像野马那样会遇到天敌的伤害,但它们是由野马驯化而来的,因此野马站着睡觉的习性,至今仍被保留了下来。

除马外,驴也有站着睡觉的习性,因为它们祖先的生活环境与野马极为相似。

第二册

前言

当今人类的知识积累和科学技术的发展,虽然已达到了一个很高程度,但还是难以圆满解答所有谜团。随着人类认知能力的不断提高,新的问题也源源不断地被提出来,而新谜团的不断产生,又更加激起人们对未知神秘现象和领域进行科学探索的热情。爱因斯坦曾说:“我们所经历的最美妙的事情就是神秘。它是人的主要情感,是真正的艺术和科学的起源。因此如果不再感到奇怪,不再表示惊讶,那就和死了一样,和一支掐灭的蜡烛没有不同。”可见,求知欲和好奇心是科学进步的源泉。随着人类认识的拓展和深化,人类将探知的触角向地球的各个角落乃至遥远的宇宙星空延伸,于是更多奇怪的事物和神秘的现象不断被人们发现,更多谜团等待人们去探索、去解答。

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编者

破译海底的奇异之谜

海洋是所有地球生命的摇篮,也是人类繁衍生息的重要资源,蓝色的海水阻断了人们的视线,人们对于海底充满了好奇,那里有水晶宫吗?

20世纪前,人类对海底的有限知识,仍靠古老的方法(用绳索系上锤子投入海中测量深度)得来。凭锤子上附着的一团团沉积物,人类猜测整个洋底上布满一层软泥,掩盖着海床、沉船、宝物,甚至失落的古文明遗迹。从20世纪20年代起,海洋学家借助新发明的回声测深仪,才惊讶地发现洋底有山有谷,并不是以前所想象的一片平坦。

测量大洋深度时,用回声测深仪记录声脉冲从水面船只到达海底,再从洋底返回水面需要的时间,根据时间长短,即可测出海底的深浅。迅速返回水面的回声,说明洋底有峰峦峨嵯的大山,而从海底深沟返回水面的回声,则需时较长。最大的深沟是西太平洋的马利亚纳海沟,巨大的裂缝,直达海面下约7千米深处。回声测深仪除了使海洋学家获悉海底的各种形状以外,还使他们知道大洋的真正深底(通常为3600米~5400米),以及勾勒出海洋盆地的边缘。在之前,人们从没想到在海底上也有奇景。

海洋学家的探测工作证明,海底可分成三个不同地区:大陆架、大陆斜坡、深海盆地。大陆架接连大陆陆地。国际上一般认为,延伸到海面下200米为止的大陆架,是陆地的一部分。实际上,科学上的大陆架的定义与这种国际法的定义相差很远。大陆架有时从大陆的边缘向海中伸出数百千米。大陆架的形状各有不同,有平坦如台的平原,也有高低不平的地域。大陆架上尽是岩石、沙粒、泥土、淤泥等沉积物。沙粒尤多,主要是直接从陆地上被河流、海流、冰、风以及火山爆发的力量送入海中。

从生物学观点来看,大陆架是阳光可以射入的浅海域,是各种动植物的主要生长区。各种藻类及其他海生动物(包括微小的矽藻类),利用透过水面的太阳光进行光合作用。这些自由漂浮的浮游植物,是海洋的基本“生产者”。这些漂浮的有机体,把光合作用产生出来的蛋白质、淀粉和糖供应海生动物。

这些漂浮有机体,并不都是微小植物。许多类海洋生物(如星鱼、海胆及珊瑚虫等)的生命,都以浮游的幼虫开始。这些纤小的飘浮幼虫,是浮游动物中的一部分。浮游动物还包括终生浮生物,即整个生活周期都是自由漂浮的微细有机体。

大陆架实际上止于大陆架向洋底陡降的地点附近。陡降的部分称为大陆斜坡,也是深海真正开始的地点。地质学家知道,一般来说,斜坡每1.6千米约下降30米~150米。斜坡上面通常都有一层沉积物,主要是泥土,还有些细沙和少量碎石。有些地区的斜坡极峻峭。例如,沿南美西岸从安第斯山脉顶部到秘鲁——智利海沟底部的陡坡。在这里,从海岸线到海沟边缘之间,没有大陆架那种平缓的斜坡,在不足160千米的水平距离间,便下降了近12.8千米深。这个斜坡的陡度,使地球上的所有其他大陆斜坡相形见绌。多半大陆斜坡陡度徐缓得多,其中许多斜坡像一段段盆地与高地构成的山腰台地。

海沟一般与大陆斜坡平行。海沟的位置常在一排排活火山附近,地震多在其邻近地区发生,证明深海海沟是有强烈地质活动的地方,而且最深的洋底海沟都在“火环”周边上(火环是指围绕太平洋的活火山地带)。近期的地质研究显示,由于大陆板块沿太平洋盆地边缘移动,该盆地面积正在缩小。目前许多地质学家相信,海沟是海底地壳板块因遭大陆板块重叠压迫而插入地球内部所形成的。

大陆斜坡上有壮观的峡谷。许多科学家认为,海底“浊流”可能有助于侵蚀成这些峡谷。浊流是挟带着沉积物、流动迅速的水流,开始时可能是水下的泥崩所造成的。“浊流”沿大陆斜坡滑下,一路挟带石块及沙砾倾泻,冲力越来越强,所经之处都受到冲刷。浊流到达平坦地区时,流动减缓,挟带来的岩屑碎石沉积起来。地质学家认为,那些峡谷的顶部一度高出海面,后来由于海面上升才下沉淹没。峡谷没入海水后,把峡谷中的沉积物清除净的可能就是浊流。

大陆架边缘以外的公海,称为海洋区域。阳光穿透水的上层,使植物能进行光合作用。不过海洋区域内的生物比大陆架地区少。大部分海洋区生物都是“水层生物”(可以自由游动)。与大陆架上的情形相反,海洋区内很少动物能住在海底。这里的浮游生物主要是终生浮游生物。

大陆斜坡继续下降,到达深洋盆地,平均深度为4500多米。深洋盆地占了地球表面的一半。海洋学家估计,太平洋深海盆地地形90%高低不平,与大西洋盆地一般为平坦“深海平原”的情形恰好相反。深海平原主要是浊流的沉积物未受扰动日久堆积起而形成的。

每个深海底都有一条大山岭横贯其间。最先发现的一条是中大西洋山岭。这条巨大山脉有些地方高出邻近海底10000米,从冰岛北方开始,绵延到非洲南端。耸出海面的山峰构成亚松森群岛及亚速尔群岛等岛屿。在南极大陆及非洲南部之间,中大西洋山岭转向东折,形成环绕世界的山系,称为“洋底山岭”,总长达64000千米。许多水下地震都发源于这山岭中线的一条裂谷中。

海底的山峰有各种形状,顶部平坦的,称为“平顶海山”。平顶海山多半分布在太平洋三个地区:沿中太平洋的山岭一带、马利安纳群岛与马绍尔群岛之间,以及亚洲北部堪察加半岛海岸东南一带。这些平顶海山都是火山,由炽热的玄武岩熔岩构成,而熔岩是从地球地幔深处一个“热点”通过岩石圈喷发出来的。本来都是活火山,但是由于山基所在岩石圈板块漂移,带着它们离开那个固定不动的热点,所以熄灭了。初时,这些火山多半凸出海平面。熄灭后,锥状顶部遭受侵蚀,变成平顶。后来,由于海洋板块伸展、冷却和收缩,海底降低了,使截了顶的火山降到海平面之下。

海底峡谷、山脉及山岭,都影响海水循环。这些形成物既拦阻也引导深层水流动,还有助于搅动海水使其上下对流,对世界气候影响极大。但是地质学家至今不能充分了解峡谷与海沟的成因,也不尽了解浊流在海面下的地质现象中发挥什么作用,也不知道平顶海山如何被冲平,更不知道海洋中的裂谷如何触发海底地震。每当深测海底的新设备制成时,人类便多获得一点海洋知识。这样我们可以渐渐揭开海洋的奥秘,可以在这个广大的新领域中,多发现一条线索去解开地球形成之谜。

神出鬼没的“幽灵岛”

在波涛浩渺的大海上,发现未知的岛屿,是件令人兴奋的事情。然而,当临近各国政府为岛屿归属权争执不休的时候,它又神秘消失了。若干年后,当人们开始认为它根本不存在的时候,它又悄然出现,令人瞠目结舌。这种岛屿被人们称之为“幽灵岛”。

几个世纪以来,人们不断探索,认识到幽灵岛的出现和消失的原因可以归纳为如下几个方面:

首先是假象造成的。比如,将一座巨大的冰山误认为是岛屿;或者浮现在海上的云层造成有一块陆地的假象;甚至是海市蜃楼的幻景所造成的错觉。

其次是探险者或海员们在定位时发生的错误。最明显的例子就是所罗门群岛。它是1568年被阿尔瓦雷斯·德·门丹纳发现的。27年后,一支开发这一新地区的远征队出发了,但始终没找到这个群岛,这是因为当时还没有秒表,所以造成了经度的差错。直到18世纪末,人们才确认了所罗门群岛的位置。

再有就是将冰山与岛屿混淆起来。因为冰山上往往会覆盖着泥土与岩石,海员们即使登上冰山,也有可能将其误认为是岛屿。

有些幽灵岛是由海地潜流冲走的泥沙形成的。在海底,这种泥沙堆积起来就形成真正的海底沙洲。由于水的浮力作用,他们又重新升起,露出水面,经过几天就崩溃消失了。在某些特定的海域,这种情况会反复出现。

当然,虽然有种种误识,也无论如何不能草率地做出一个岛不存在的结论。比如1808年被人发现的林赛岛随即消失,经过一百多年,1932年,它又重新被发现。所以在许多航海地图上,至今仍标注有幽灵岛的标志。

还有一些幽灵岛,并不是一瞬即逝,而是间隔相当长的时间,出而复没。比如太平洋上的汤加群岛中有一个法尔孔岛,它在1865年被发现,曾被宣告为英国属地,后来消失了,随后又出现,再次消失,1900年再度出现,然后一下又消失了20年,直到1921年被新西兰的一艘护卫舰重新发现。

虽然有种种原因,但造成幽灵岛现象最主要的原因是海底火山的活动。在全球的海洋底部有2万多座火山,它们在蓝色帷幕掩盖下的活动,使大洋里出现了许多神秘莫测的现象,幽灵岛不过是其中之一罢了。

1831年7月1日,一艘帆船来到西西里岛。突然,不知怎么回事,海面沸腾了,一股20多米高的水柱腾空而起,紧接着,巨大的烟柱从海面升到500米的高空,空气中充满了臭鸡蛋的味道,吓得不知所措的船员们迅速驾船躲开了这里。8天以后,帆船又开了回来,水柱早已消失得无影无踪,在他们面前的是一个从未见过的3米高的小岛,岛中间还冒着巨大的烟柱。

船长公布了他们的奇遇,探险家们蜂拥而至。这座火山形成的小岛还在不断地生长着,到8月份,已经长高了60多米,周围则扩大到5千米。于是,相邻的几个国家的政府开始争吵,要把这个火山赠送的礼物划归自己的版图,英国给它取名为“格雷汉姆岛”,西班牙国王费迪南德二世则以自己的名字将其命名为“费迪南德尼亚”。然而就在他们争论不休的时候,这个小岛突然从海面上消失了,仿佛是大自然厌烦了人类的贪得无厌,收回了自己的馈赠似的。

这个小岛被科学家一般称之为“格雷汉姆滩”,后来又再次露出水面,但随即又消失了,不知道何时会再次出现。意大利地震学家波西奇说:“我们正密切关注事态的进展,因为它说不定什么时候就蹦出来了。它的再次出水肯定是一场极为壮观和有趣的景象。”他又开玩笑说:“说不定欧盟愿意把它当成一个新成员呢!”

同样的事情也发生在日本。

西之岛是太平洋上的一个小岛,面积仅有77平方米,岛上既没有高山深谷,也没有树木,是一个荒凉的弹丸之地,被人们称为“失望岛”。

1973年4月12日,一位日本气象厅官员飞到西之岛上空,拍摄了西之岛的照片,发现岛附近洋面的海水变得浑黄了。5月30日,一艘日本渔轮经过西之岛,发现小岛东南端的海面上冒出一股水柱。日本政府立即向西之岛附近的洋面派出了飞机和调查船,进行监视和调查。

5月31日,一家海难搜索机飞临西之岛上空,发现在西之岛东面500米处的海水中,白沫翻滚,忽大忽小,发黄的海水忽浓忽淡,说明海底火山的爆发时断时续。6月初,侦察飞机又一次飞临西之岛上空时,只见小岛和它附近的海域被一片浓烟笼罩着。一周后,浓烟消失,西之岛旁边升起两个黑色的新岩礁,高度分别为1米和1.5米。“失望岛”变成了“希望岛”。

但是,大自然最惯于捉弄人。当7月4日,大批记者兴致勃勃的赶往现场,准备向全日本乃至全世界报道这一消息时,两个黑色的岩礁却消失得无影无踪了。

幸好大自然还是仁慈的,两个月后,黑色的岩礁又再次从海里冒了出来,探险家们有幸目睹了小岛形成的奇观。

当时,夹带着火山灰的黑色水柱冲出了海面,腾空而起,海水像开了锅一样,沸腾翻滚,往外散发着水蒸气。接着,从海面下喷出一股股浓烟,直升1000米以上的高空,发出古怪的啸声,使人毛发悚然。不一会儿,火山爆发了,伴随着震耳欲聋的爆炸声,向外喷射火红的熔岩。熔岩落入海中,激起阵阵波涛。就在这个不断的喷射和降落过程中,火山口一点一点地向上增长着,一个新的小岛诞生了。随着火山的不断喷发,小岛不断增长,面积越来越大,而且不断向西之岛靠拢,最后和西之岛连成了一个面积为0.32平方千米的小岛。

大自然的力量就是这样威力惊人,海洋和火山可以轻易制造或消灭一个岛屿,随着科学的日益发展,以前神秘的“幽灵岛”,已经可以做出科学的解释,还有更多的奥秘有待人们去探索。

独特的灌溉方式——坎儿井之谜

新疆的气候非常干旱,降水稀少,河流经常断流,可是为什么在这种极端不适合作物生长的环境下,会奇迹般长出绿油油的瓜果蔬菜和庄稼?原来这一切都源于坎儿井的滋润。如今吐鲁番哈密盆地里的生活和生产用水,有的来自地表的防渗、防冲引水渠道,有的来自机井,还有的来自古老的坎儿井。这三种引水方式中,历史最悠久、与当地人民生活水乳相融、甚至成为了当地文化一部分的,就是坎儿井了。

驱车走在新疆的吐鲁番盆地与哈密盆地上,你会看到平坦的黄褐色的戈壁滩上排列着一连串的土包,土包的形状像坟墓一样,大多不过一人高,隔二三十米就有一个,一串土包大致成一直线,两端望不到尽头。在神秘的土包下,蕴藏着一个秘密,这就是被世人称为中国古代三项伟大工程之一的“坎儿井”。

在这些土包的下面,有一条常年川流不息的小河,小河的河道是一条人工挖掘的地下水渠,每隔一段距离,就会有一个竖直的土井打通水渠上的地层,而这些土井的井口,就是我们上面提到的土包。

谁也说不清坎儿井是从何时何地开始出现的。在新疆维吾尔族民间流传着这样一个故事。很久很久以前,一个年轻的牧羊人为了寻找水源,用手挖出了水井,从此代代相传。

也有人说,新疆的坎儿井是从波斯随着伊斯兰教的传播而传到了各地的。坎儿井在中东、中亚及北非干旱地区的很多地方都有,尤其是伊朗中部的高原地带,那里有成千上万的坎儿井点缀着沙漠里的绿洲。据说,伊朗的坎儿井已经有2000多年的历史了。位于丝绸之路的中心、古代东西文化交汇之处的新疆,很有可能接受了西方传来的引水方法,从而开凿了第一条坎儿井。

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