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第六章

作者:美-沙曼·阿普特·萝赛/译者:钟友 当前章节:14143 字 更新时间:2026-6-23 08:56

不吃饭你也活不好

在本章中,小猴子的手指比人类的还灵活;小甲虫跑得太快以致失明。

当然,在捕食关系中,除了猎物还有另外一方——捕食者。想想看,1英尺(约30.5厘米)长的大蜗牛是必须得吃东西的,哪怕把迈阿密吃成荒地它们也不在乎,海底的一种虾也一样(不是都要吃掉迈阿密,是都要吃东西),所以这种虾就进化出了足以砸碎牡蛎壳的攻击能力。想象一下,这是虾界的拳王泰森,只不过多了几条腿,脸上没那么多文身罢了。

非洲大蜗牛

问题:蜗牛吃东西不仅是为了填饱肚子,更是为了增强外壳。

对策:非洲大蜗牛的饭量大到足以吃光一大片植物园。它们曾入侵美国的佛罗里达州,在摄取不到足够的钙来增强外壳时,居然在大片房屋外墙的灰泥上吃喝拉撒。

我先申明:本人对佛罗里达州没有任何成见。我去过那里一次,天气好极了。但佛罗里达……确实是个诡异的地方。再说一遍,我没有成见,也不是怕我的书在那里卖不出去才强调的。不过无论何时,你要是听说有人假扮警察未果,还把裤子脱了露出屁股,试图从快餐店里骗点儿免费食物,你一定会想:“哦,是佛罗里达,肯定是。”而且还真是这样(2014年1月发生在奥兰多);或者有人拨打911报警,只是想查一下自己的税单,嗯哼,也是在佛罗里达州(同年的一个月后发生在圣彼得堡市);又或者,1英尺(约30.5厘米)长的大蜗牛入侵城市,连建筑物都吃,也只能是在佛罗里达——我没有成见。

佛罗里达的“蜗牛危机”非常严重,非洲大蜗牛在这里已经成了入侵物种,它们在佛罗里达生活得非常滋润。和使用生殖器“击剑”的海扁虫一样,它们是雌雄同体的,因此,一只性成熟的非洲大蜗牛可以和其他任意一只性成熟的非洲大蜗牛交配。交配完毕,它们将各自产下多达400枚卵。算下来,在每只蜗牛10年的寿命中,每年可以产1200枚卵。更可怕的是,非洲大蜗牛还能将伴侣的精子储存在体内长达两年,让一批又一批卵细胞受精,在这场危机的火上又浇了一把油。

我曾用盐袭击过蜗牛,我很抱歉

如果你小时候和我一样无知,把盐撒到蜗牛的身上,还喊道:“我要融化啦!”那是因为你太无情,而且完全不懂这种不被称道的行为是错误的。首先,这种行为很残忍,我很抱歉。而且,其实,盐并不会让蜗牛“融化”。蜗牛身上冒泡是因为盐让它们体内的水全部析出了。我再次为可怜的蜗牛感到抱歉,也为这种恶劣的行为感到遗憾。

“蜗牛危机”在佛罗里达尤为严重的原因在于,这里没有它们的天敌。而且,非洲大蜗牛身形庞大,本地其他蜗牛完全不是它们的对手。所有的植物非洲大蜗牛都吃,对它们来说,仅佛罗里达一个州就有超过500种美食,这让园丁们头疼不已。如果你想让庭院里有一丁点儿绿色,它们都会成为你的噩梦。另外,非洲大蜗牛巨大的壳硬到足以扎破汽车轮胎,如果它们被卷进割草机,壳的碎片就会像弹片一样迸溅而出。蜗牛壳并不会自己变硬,所以非洲大蜗牛必须吃掉它们能遇到的一切含钙物质。也就是说,除了毁掉你种的蔬菜,非洲大蜗牛甚至还会围攻你家房子,咬掉墙上富含钙质的灰泥,因为灰泥的原料是石灰,也就是氧化钙。这种蜗牛连水泥都吃。如果在人为控制的情况下,不提供足够的钙,它们甚至还会吃掉同伴的壳[非洲大蜗牛有舌头,称为“齿舌”(radula),上面长着小而坚硬的牙齿,所以它们不需要咀嚼植物或者建筑物,而是用舌头一点点研磨食物]。

佛罗里达的局势十分紧张,但那里已经不是第一次被这种蜗牛入侵了。早在1966年,一个从夏威夷度假归来的家庭悄然多了一些成员——家里的小儿子偷偷带回来3只非洲大蜗牛,并将它们交给了奶奶。奶奶随后把这些蜗牛在后院放生了。自那之后,非洲大蜗牛种群爆发了。随后10年,州政府花费100万美元,消灭了1.8万只蜗牛。“蜗牛危机”平息了——暂时的。

时间快进到2011年9月,第二次“蜗牛危机”。迈阿密的一名地产商首先发现了非洲大蜗牛的身影,自那之后的仅仅6个月时间里,州政府就处理了4万只蜗牛,比第一次危机10年里消灭数量的两倍还多。3年后,蜗牛的数量暴涨到了14万只。公平地讲,州政府已经采取了有效的措施,非洲大蜗牛几乎被控制在迈阿密-戴德县[2]区域内。州政府还发起了一次大型公共宣传活动,做了一张传统通缉令式的海报,把非洲大蜗牛的照片摆了上去。虽然“通缉令”上没有提到悬赏,但宣传活动似乎收效显著。幸好州政府成功发动了群众,不然受损的将是全州数十亿美元的农业产值。如果非洲大蜗牛突破了迈阿密-戴德县,也将酿成重大灾难,几乎所有东西都在它们的菜单上,其中也包括广受喜爱的佛罗里达柑橘。

第一步:敲开蜗牛;第二步:建起家具

非洲大蜗牛也许在佛罗里达没有天敌,但在巴西,有一种叫“大蚁鵙”的鸟,会用一种奇特的方式控制这一入侵物种。大蚁鵙会叼起幼年的非洲大蜗牛,将蜗牛带到自己最喜欢的石头旁边,然后叼着它们不断在石头上砸。这是鸟类使用工具的一个典型案例(乌鸦会使用更大的工具帮它们凿开食物——它们会把核桃摆在马路中间,让汽车帮忙)。要我说,大蚁鵙太厉害了。我 虽然长了颗人类的大脑,可连拼装宜家家具都费劲,就算说明书上有小插图也不行。

再让我告诉你谁在利用非洲大蜗牛找麻烦吧——那些举办特定宗教仪式的人,他们可能也是从根本上造成佛罗里达第二次“蜗牛危机”的罪魁祸首。据说,一个男人将非洲大蜗牛私自带入美国,并养在他家后院的一个盒子中。仪式上,他活活切开了蜗牛的身体,让他的信徒们喝下了蜗牛的体液。其结果是可以预见的——他忠实的追随者们都感到了严重不适。《迈阿密先驱报》(Miami Herald)的报道称:“(病人们)体重减轻,腹部生出了多个肿块。”但这些症状其实都算轻的,非洲大蜗牛能够携带致命的鼠肺线虫,这种寄生虫能穿透人脑组织,让人瘫痪、失明,甚至死亡。

综上就是一群傻子玩弄非洲大蜗牛,最终让所有人跟着受苦的故事。

指猴

问题:蛴螬富含蛋白质,不过,这种小肉虫能钻进树枝里面,好好保护自己。

对策:这种令人难忘的狐猴名叫“指猴”,它们进化出了河狸一样的牙齿,能咬透木材,还有超长的手指,能把小虫子挖出来。

达尔文出版《物种起源》八个月前,才华横溢的英国解剖学家、著名的怪老头儿理查德·欧文(Richard Owen)收到了一封信,信封上的头衔是英国驻毛里求斯的殖民总督。这位总督在离开英国前,曾答应过要寄给欧文一些有趣的博物学标本。在信中,总督写道,他从附近的马达加斯加岛上得到了一个奇怪的东西——指猴。指猴的英文名字为“aye-aye”,取自当地人见到它们时吃惊的叫声。它们是狐猴类中很特别的一种,体形如猫、耳朵巨大,“门牙大得像小河狸”,还有“又细又长”的中指,“只有其他手指的一半粗细,看起来就像弯曲的电线”。接着,总督表明他为了抓住它付出了许多辛苦,“指猴在马达加斯加岛备受崇拜,如果当地人触碰了指猴,他一定会在一年内死去,因此获得一只标本是很难的,我给他们10英镑才让他们克服这种顾虑”云云。

总督将这只指猴养在了一个木头笼子里,一并放进去的还有几根内藏蛴螬的树枝。指猴对这些树枝很有兴趣。它仔细检查着树枝,把大耳朵凑过去仔细倾听,然后“好奇地用手指不断敲击树皮,就像一只啄木鸟,但比啄木鸟弄出的声响小多了,偶尔还把细长的中指塞进虫子蛀出的小洞,像医生拿着探针检查病人一般”。指猴敲击树皮是为了惊动其中的蛴螬,然后再细听里面传回的动静。蛴螬会在树枝里钻得更深,但最终指猴总能成功抓住猎物。它会先把洞口处的树皮咬掉,再用又细又长的中指伸入其中,将深处的蛴螬抠出来。

不如跳跃

在东南亚的一些岛屿上,生活着另外一种手指高度特化的灵长类动物。眼镜猴是一种夜行动物,体形很小,大约只有你的手掌大,但它们同时也是食量极大的捕食者,能在树丛间来回跳跃,捕食昆虫。眼镜猴的手指和指猴相似,也是又细又长的,但它们的手指前端长有肉垫,能帮助它们紧抓地面——这还不算什么。除了特化的手指,眼镜猴还长有长长的跗骨,也就是脚踝处的骨骼,因此它们也得到了“跗猴”的别称。加长的跗骨让眼镜猴一跃的距离可以达到不可思议的15英尺(约4.6米),相当于一个6英尺(约1.8米)高的人类跳过180英尺(约54.9米)的距离。我觉得要是你的话,你着陆时肯定抓不住地面。

按照这个食谱(配以海枣作为零食——我猜是为了补充纤维素吧),总督一直养活着这只指猴,但它最终还是“越狱”了,具体原因总督在信中没有写明,也许是指猴咬断了木头笼子,也许是其他什么原因。不过总督很快就把它抓了回来,并遵照欧文的指示,将它“用氯仿杀死”。他描述道:“指猴的动脉被注射了氯仿,颅腔外露,腹腔和消化道内注射有酒精。最后,它整个被泡进了一桶无色酒精。”总督就这样把指猴尸体送给了欧文,于是后者就这种马达加斯加岛珍奇物种写了份70页的解剖报告。

欧文是达尔文的劲敌之一。他是个脾气古怪的老头儿,也是维多利亚时代保守思想的拥护者,十分厌恶自然选择的思想,坚信某种更高级的力量“设计”出了每种生物,并为其“安排”了特定的生态位。而且,他经年累月的坏脾气,以及不堪入目的长相,都不利于这位科学家挽回颜面——他长得简直就像西方坏女巫和吝啬鬼克鲁奇[3]的爱情结晶(达尔文的一位忠实拥趸——托马斯·亨利·赫胥黎(Thomas Henry Huxley)曾和欧文公开叫板,管他叫“笨蛋”。可以说,欧文和赫胥黎积怨颇深,在一次科学家间的重要会议上,欧文称人类与大猩猩关系遥远,人类不可能由猿类进化而来,因为只有人类的脑内才有海马体——这当然是错误的)。达尔文发表《物种起源》后,欧文还匿名写过一篇评论,极尽批评嘲讽之能事,后来达尔文在自传中表示,只当他是嫉妒罢了。

公正地说,不论有多反对达尔文,欧文也有自己的一套不太成熟的“进化论”。而且讽刺的是,欧文提出他最伟大的观点要比达尔文提出自然选择学说更早,他的观点还成了达尔文进化论的一个参考。欧文认为,指猴的手指并不应该仅仅被认为是灵长类动物的手部变形,而应该是哺乳动物的手部变形,因为造物主在“制造”所有生物时使用的都是同一张蓝图,这位解剖学家把这张“蓝图”称为生物的“原型”(archetype)。他的发现其实是后来达尔文提出的共同祖先理论的一部分,也就是说,指猴的手指和人类的手指如此相似,是因为很久以前我们拥有一个共同的祖先,而这个祖先也有相似的手。在各自进化的过程中,指猴逐渐朝着某一根手指变长的方向进化着,而我们则倾向于让所有手指的长度相对一致。

伸得可真够长的

历史上另一个错误的“进化论”来自法国博物学家让-巴蒂斯特·拉马克(Jean-Baptiste Lamarck)。拉马克早于达尔文提出了关于生物进化的理论,称生物能够在生活的过程中获得新的性状,并可以将这些性状遗传给后代。根据他的理论,长颈鹿的长脖子是由于它们伸长脖子去够高处的树叶,因而刺激了某种“神经液”(nervous fluid)向颈部集中分泌而进化出来的。而事实是,“长颈”性状的变异基因使得长颈鹿可以够到别人吃不到的树叶,增加了生存的机会,也就增加了传递“长颈”这个性状对应的基因的机会。不过,拉马克同时提出,生物不再使用的器官也将会逐渐退化,这倒是正确的,实例就是裸鼹形鼠的眼睛。

但问题是,指猴为什么会进化成这个样子呢?这个问题的答案,也可以用来解释为什么马加平尾虎会长相如此可怕,尾巴为什么长得像树叶。当马达加斯加岛漂离大陆时,岛上的生态系统发生了巨大的变化。岛屿出现地理隔离后,岛上的动物占据了所有可利用的生态位。以指猴为例,它们捕食藏在树枝里的昆虫,占据了通常啄木鸟担当的角色(在地球另一端的巴巴多斯,有另一种有趣的动物——细盲蛇。细盲蛇会捕食蚂蚁,这通常是无脊椎动物,比如蜈蚣的角色。将耗时长久的进化过程飞速快进,这就是强制隔离的力量)。由于指猴没有鸟喙帮忙啄开树皮,它们只得使用灵长类动物变形的工具——灵巧的手指以及啮齿动物般的大牙来帮忙。指猴的牙齿很硬,人工饲养的指猴甚至能咬穿煤渣砖。而它们的手指有多灵巧呢?在指猴的中指里包含一个类似人类肩关节结构的球窝关节,这个关节让它们可以在插入蛴螬巢穴后自如地转动手指。

指猴是自然选择的强大力量以及各种生物间存在内在联系的有力例证。想象一下比人类和指猴的共同祖先更早的时代,几亿年前,早期鱼类进化出了手状鳍,并利用这种鱼鳍爬上了海岸。鱼鳍进化的原因,很可能是要躲避水中的捕食者。这种鱼鳍就是生物进化的“蓝图”。早期鱼类后来进化成了各种各样的四足动物,即今天地面上的所有脊椎动物,包括两栖动物、爬行动物、哺乳动物和鸟类。虽然各种动物的形体不同,但这张“蓝图”却始终保存着。群织雀的“鱼鳍”就是它们的翅膀,宽足袋鼩的“鱼鳍”是爪子,人类的“鱼鳍”就是手,指猴的“鱼鳍”是高度特化用来捕食蛴螬的手——因为我们都是从一个共同的鱼类祖先进化而来的。

虽说欧文是个奇葩,不过他却也提出了一个正确的观点,不管他的观点是不是碰巧说对的——生物的进化确有“蓝图”,自然选择的力量将这幅美丽的“蓝图”一次次地修改,以解决各种生物遇到的问题。你、我、吝啬鬼克鲁奇、指猴、负子蟾、倭犰狳,我们都是同一个鱼类祖先为各种目的精心雕琢之后的产物,“鱼鳍”就是我们的内在联系。

虾蛄

问题:各种海底生物都长着硬壳,需要合适的工具才能吃到它们。

对策:虾蛄进化出了锤子般的螯,能够迅速打击猎物。虾蛄的出击异常迅猛,能够将周围的海水瞬间加温至太阳表面的温度,一击即可击碎贝类和螃蟹的外壳。

生物学家林赛·多尔蒂(Lindsey Dougherty)专注于研究一种“迪斯科蛤”(disco clam),因为,这可是一种很酷的蛤蜊。这种蛤蜊的套膜会闪光,光线花哨,频率极快,乍看之下你可能会以为它们会自发光,就像鮟鱇头部前端的诱饵一般。但事实上,“迪斯科蛤”的套膜结构特殊,对光线的反射能力很强,能够将强光反射进观者的眼睛。多尔蒂猜想这种“灯光秀”是用来吓退捕食者的,于是她就找来了一只面目狰狞、脾气火暴的动物,期待见到蛤蜊更加高频的闪光。

她找来了一只虾。

嗯,这么说可能有点儿误导读者。虽然看起来像虾,但虾蛄不是虾,而属于甲壳动物分类下的另一个目——口足目(Stomatopoda)。但其他的形容都是真的——虾蛄的确脾气火暴,且攻击力极强,绝对不好惹,“拇指收割机”这个外号可不是白得的。

根据多尔蒂的录像显示,虾蛄先是慢慢接近蛤蜊,抓住它,想要撬开蛤蜊的壳,但突然,虾蛄退缩了。过了一会儿,虾蛄再次接近,又退缩,然后又接近,又退缩,最后不知什么原因,虾蛄停下了动作,可随即又打起了精神,把蛤蜊背到了背上。要我看,是这只虾蛄太失望了,完全不想接受现实——它居然遇上了一个它杀不死的东西。其实,很可能是由于“迪斯科蛤”浮动的触手里含有硫,这些硫产生了某种影响,导致了这个结果。一般来说,如果虾蛄遇上了身形相差不悬殊的对手,那么极有可能虾蛄能够把对手肢解。“迪斯科蛤”这回事嘛……只是个意外。

虾蛄分为两类——穿刺型和锤击型,这两类虾蛄可以靠其面部下方的“攻击武器”来区分。虾蛄有个俗名叫“螳螂虾”,这个俗名正是来自第一类虾蛄。“穿刺型”虾蛄有两只尖刺状的螯,看起来和螳螂的前肢很像,只不过颠倒过来了(这种虾蛄从底部向上攻击,捕获猎物,抓住猎物的方式就像你用前臂抱起一捆柴火)。“穿刺型”虾蛄一般习惯在沙子里挖洞生活,对经过的小鱼进行“闪电快攻”,速度之快肉眼几不可见。得手后,它们就会退回巢穴,身后只留下一片银色的“鱼鳞之雾”。“穿刺型”虾蛄的动作太迅速,以至于研究虾蛄的世界级专家希拉·派达(Sheila Patek)都没办法把它们的出击场景录下来,因为她供职的大学没有足够高级的相机,她的相机每秒拍摄的帧数不够。最终,还是一个BBC摄制团队的到来为她解了围——派达说服摄制团队借给了她一台足够拍摄虾蛄出击场景的全新摄像机,而她则以为他们提供故事脚本作为回报。

攻击小猫也可以,前提是它们干了坏事

甲壳动物,比如虾蛄,常常被人认为是水生动物,但其实这个分类之下也有不少是陆生的物种。常见的鼠妇,或者叫潮虫,或者也可以叫其他什么你喜欢的叫法——其实就是一种甲壳动物。还有陆地上体形最大的甲壳动物——椰子蟹。椰子蟹是一种寄居蟹,但却不用寄居在螺壳中,因此它们可以长到3英尺(约0.9米)长,10磅(约4.5千克)重。椰子蟹的双螯非常有力量,甚至可以剥开坚硬的椰子壳,“椰子蟹”的名字也正是因此而来。在椰子蟹栖息的太平洋小岛上,它们也经常攻击……小猫。我也不想告诉你们这个的,不过谁知道呢,也许是那些小猫干坏事了呢。人嘛,总要往好处想的。

不过,看似更加不可能的还要数“锤击型”虾蛄的出击。“锤击型”虾蛄的出击,从原理上讲非常简单——在虾蛄螯的顶端,有一个膜结构的凹陷,这个凹陷弯曲呈鞍状,作用相当于一个弹簧。当虾蛄收缩螯部的大块肌肉时,其螯部前端的“锤子”也会随之收起,“弹簧”被压缩,此时,螯内部的一个类似门闩的结构将就位。这个“门闩”顶住了螯部肌肉收缩时积攒的巨大能量。一旦“门闩”打开,“弹簧”就会弹开,推动“锤子”以每小时50英里(约80.5千米)的速度前进。在水中,这个速度是非常惊人的,遭遇这种攻击的结果也往往是毁灭性的——蛤蜊外壳会被击碎,更脆弱的动物,比如螃蟹,通常就直接“粉身碎骨”了。而且,“锤击型”虾蛄常常会首先攻击螃蟹的大螯,不给猎物徒劳的自卫留下任何机会。

在研究中,派达意识到,虾蛄的攻击可能已经超越了人类技术。当她准备测量“锤击型”虾蛄的攻击能带有多大的力时,竟然发现买来的测量工具刻度不够。她的仪器最高只能测定到100磅,而虾蛄的“锤子”可施加的力要超过200磅(约889.6牛顿)。等派达终于换上合适的工具,得到数据后,却又发现了一件怪事:在初始的峰值出现仅约1秒后,数据中又出现了第二波峰值——这是由空穴现象形成的气泡导致的。和鼓虾一样,“锤击型”虾蛄的出击快速到使水流产生了这些具有高度破坏性的气泡。气泡在猎物身上扩散、爆开,除了形成冲击波,更将周围的水温瞬间升高至太阳表面的温度——将近10000华氏度(约5537.8摄氏度),还形成了一瞬的闪光。虾蛄的攻击可谓“一次发力,两次效果”,既有第一次的强力打击,又有紧随其后的气穴气泡打击。

你也许会想,如此强力的锤击对武器本身的破坏其实也很大——你是对的。派达甚至见过已经磨损到肌肉的“锤子”(我要重申,这种动物光看着就很恐怖,更别提它们时刻都填不饱的肚子了)。不过,作为节肢动物(具有外骨骼,以及其他一些重要特征的一类无脊椎动物的总称)大家庭中的一员,虾蛄也可以脱掉“盔甲”,再长出新的,并换上亮闪闪的新“锤子”。当然,等待新生的外骨骼变硬的这段时间很危险,但虾蛄还可以吓唬入侵者。如果这段无法出击的时间真的遇上了威胁,它们就会挥起“锤子”,希望捕食者能“闻风丧胆”。

蚂蚁变身爆米花

如果你想要在动物界寻找最快速、最强力的攻击能手,希拉·派达是你一定要拜访的科学家。除了虾蛄,派达的另一个研究对象是锯针蚁。和“锤击型”虾蛄类似,锯针蚁也使用锁闩机构的原理来“锁住”大颚,积蓄巨大的能量。锯针蚁的颚上有特殊的毛发,当这些毛发扫到猎物时,就会触发攻击,将猎物狠狠咬住,或者投向空中。当锯针蚁遇到威胁时,它们甚至还会把这种武器用在自己身上——通过对地面触发大颚的攻击,锯针蚁能将自己弹射起来,翻着跟头让自己远离危险区域。如果你在蚁穴内侵犯任意一只锯针蚁,整个种群就会一齐弹射起来,那样子就像你引爆了一大锅爆米花似的。

说真的,节肢动物有在海里游的、在天上飞的,也有在地上跑的,但它们身上的外骨骼真的可以说是“神通广大”的工具。外骨骼让虾蛄有肉吃,还能在“胳膊”磨损之后换上新的,为它们抵御捕食者和自然环境提供了武器。在之后的章节中,我们还能看到外骨骼帮助甲壳虫以及其他一些动物征服地球的故事。外骨骼形成的贝壳能带上各种颜色,帮助动物们吸引异性进行交配,或者向饥肠辘辘的捕食者宣告自己有毒。外骨骼还能变成各种各样古怪的身体结构,而我们哺乳动物,则只能依靠自己的血肉之躯。

我并不是说哺乳动物低人一等。从某种程度上讲,由于外骨骼有越变越重的趋势,因此便会阻止节肢动物长得过大,而脊椎动物依靠内骨骼支撑身体,因此体形可以很大。这不过就是进化给了无脊椎动物和脊椎动物不同的礼物罢了。我们得到了灵光的大脑,虾蛄有了它们独特的武器,说实话,我觉得没什么不好的。毕竟,强壮到一把击碎蛤蜊的壳貌似也挺难的吧。

食骨蠕虫

问题:深海的海底荒芜凄凉,食物极其短缺。

对策:一种蠕虫学会了钻进沉入海底的动物尸骨,在一种友好的细菌的帮助下分解、消化其中的营养。

生物以各种复杂的方式依赖着阳光。首先与阳光产生联系的生物是植物,植物进行光合作用,将阳光的能量引入食物链,传递给吃植物的昆虫,昆虫传递给吃昆虫的鸟类,鸟类传递给吃鸟类的哺乳动物。

对海洋生物来说,情况也是一样的。浮游植物群浮在水面上,吸收着太阳的能量,浮游动物吃掉浮游植物,然后鱼类吃掉浮游动物,能量逐层向上传递。不过,食物链上的任何生物都会有一个共同的结局,那就是“大限将至”,沉入无底的深渊,变为一团废弃物,最终成为海洋雪(marine snow)的一部分。“海洋雪”这个名字听起来祥和安逸,但其实就是各种生物的尸体。在海洋的各个深度上,都会有守株待兔的动物以下沉中的海洋雪为食,因此只有很少的营养物质能够沉降到海底。海底的海洋雪中营养极其匮乏,假如一头鲸鱼死亡并几乎完整地沉降到底(它在下沉过程中也会遭到各路“投机者”分食,但一大头鲸鱼在沉底前不至于被吃光),那这头鲸鱼尸体能为海底生物提供的食物甚至可以相当于海洋雪几千年来积攒的营养总和——这正是海床上那些饥肠辘辘的食腐动物苦苦等待的机会。这些“海床清道夫”会把巨大的鲸鱼吃到只剩骨头,然后还不罢休——有一种生物,甚至连骨头都不放过。

食骨蠕虫属(Osedax)的动物外形很漂亮。每条食骨蠕虫约1~2英寸(约2.5~5厘米)长,拥有白色、管状的身体,顶端长有红色或粉色或橙黄色的流苏,这是一种触须状的结构,用于吸收氧气。但食骨蠕虫真正的神奇之处在于你看不到的地方。食骨蠕虫的胃深入鲸鱼的骨头当中——准确地说,应该是行使着胃功能的器官。这种蠕虫没有口腔,也没有肠,它们会“扎根”在骨头中间,根据具体种类的不同,在骨头中形成简单的球状,或细长卷曲的芽状结构。这些“根”能够释放大量的酸。在它们的“根”结构中,还住着一种共生细菌,这种细菌能够让骨头中的脂肪和蛋白质被食骨蠕虫的身体组织吸收,并转化成能量。在这个过程中,食骨蠕虫要做的就是安静地待在原地,让细菌放手劳作。通常情况下,食骨蠕虫会成群结队地覆盖在骨头表面,轻轻摇摆着,看起来就像一棵棵靠地下水维生的小树苗。作为回报,它们能为体内的细菌提供一个温暖的家。

食骨蠕虫:搞坏了1亿年历史的化石

化石的形成其实要求非常高,所有的环境条件都必须正合适才可以。尸体刚好被泥沙掩埋?这是个有利条件,但你还得祈祷尸体石化之前别先被食腐动物给肢解了。身体柔软的动物,比如各种蠕虫,尤其难以石化,但这并不是说它们无法留下存在过的痕迹。举例来说,科学家曾发现海龟和蛇颈龙(就是那种脖子超长的水生爬行动物)的化石骨骼被钻出了好多洞,这表明黏糊糊的食骨蠕虫自己无法变成化石,却在至少一亿年的时间里一直在阻碍别人的骨头变成化石。噢,我用科学家的话重新说一遍:“食骨蠕虫也许对水生脊椎动物的化石形成有十分显著的负面影响。”这么说听起来学术多了。

说出来可能吓你一跳,其实吃骨头并不是什么值得大惊小怪的事。鬣狗的下颌很强健,它们也会把猎物的肋骨咬下来吃,就跟你我咀嚼芹菜梗一样简单。食骨蠕虫进食骨头的方式才是它们在动物界独一无二的原因——没有任何其他动物这么进食了,更别提这还是这种动物唯一的一种进食方式。对鬣狗来说,骨头相当于吃饱一顿肉食之后的餐后甜点,但食骨蠕虫只有骨头。它们的食谱上只有骨头溶解液,日复一日,每天如此,而且有骨头吃都算幸运了——两头鲸鱼相继死亡的概率极低,就算有也不可能沉底在同一个地方,因此食骨蠕虫一旦找到鲸鱼骨头就会安定下来,把自己永久挂在骨头上,食骨度日。

然而这种定住不动的生活方式又会给交配造成麻烦。更令人摸不着头脑的是,科学家一开始竟然只在鲸鱼骨上发现过雌性食骨蠕虫。所以……雄性都去哪儿了?直到把雌性解剖开来,科学家才发现,原来体形微小的雄性都藏在雌性体内。在雌性体内的雄性可以多达100条,每条都只有雌性体长的十万分之一。说实话,这些雄性食骨蠕虫就是个包裹着精子和营养物质的袋子。它们无法进食,终生靠出生时带来的那点儿营养过活,在营养逐渐消耗的同时为异性提供精子,直到精子用光,补给吃完,整个身体都被掏空为止。

不过,在这种情况下,雄性食骨蠕虫到底是怎么找到雌性的呢?科学家发现,食骨蠕虫的幼虫会随着洋流不断漂流,只有在降落到雌性身上的时候,才会发育为雄性。那些降落到骨头上的幼虫,就会把自己固定在骨头上,并发育为雌性,将来长大成为成熟又可爱的蠕虫模样,等待着“准雄性”的降临。当雄性与雌性相遇时,两者的配子就会融合,雌性随即产下后代,让后代继续随洋流远去。由此,食骨蠕虫得以遍布整个海床。这整个过程听起来挺复杂的,但从生物进化的角度看却非常合理。雄性食骨蠕虫无须进食,因此不用担心和雌性争夺海床上短缺的食物,永久和雌性相依为命,又能保证它的基因传递。食骨蠕虫的繁殖过程与同样会改变性别的缩头水虱,以及生活在深海的鮟鱇都非常相似——雄性不进食,而且在发现雌性后就一把抓住,绝不松手。

为爱而死

终生留在伴侣体内听起来还挺惨的,但雄性食骨蠕虫的处境真算不错的了,动物界还有好几位,为了交配得赔上自己的性命——我的意思是,雌性会把它们吃掉。一种理论认为,通过吃掉雄性,雌性可以获得产卵所需的宝贵营养。也就是说,雄性的死亡换取的是基因传递成功率的提高。事实上,一项关于螳螂的调查显示,身体状况差的雌性比健康雌性更有可能吃掉伴侣,而吃掉伴侣后的雌螳螂产下的卵更重……还能大大减小雄性悔婚的概率。

奇怪的是,有一种特殊的食骨蠕虫——“殖神食骨蠕虫”(Osedax priapus),它的繁殖方式和它的同类不一样。殖神食骨蠕虫的雄性个体和雌性个体体形接近——雄性只比雌性小3倍,和同类动辄10万倍的体形差相比相差悬殊,而且雄性也不会依附于雌性,它们会把身体拉长,直接将精子“递给”相邻的雌性。那么,为什么殖神食骨蠕虫与其他种类不同呢?原因可能要归结于它们的体形比同类小。其他种类的食骨蠕虫,雄性个体变小的原因也许是对食物的竞争——殖神食骨蠕虫完全依靠鲸鱼骨生存,所以如果雄性不参与竞争,那物种的生存概率将大大上涨。但殖神食骨蠕虫的体形太小了,相比之下对食物的竞争就不算什么问题了。其他种类的雄性与雌性融合能保证交配成功,但若雄性体形不变得这么小,它们就也能在骨头上大快朵颐,为产生精子积蓄更多能量。再说,它们也可以与多只不同雌性进行交配,不用终生把自己奉献给一个伴侣。

总结一下,整个故事的开头就是太阳为食物链提供了初始能量。浮游动物吃掉了以太阳为能源的浮游植物,食物链顶端的鲸鱼吃掉了浮游动物,然后鲸鱼死了,沉入海底,又成了海底生物的食物。食骨蠕虫发现了鲸鱼的尸骨,生下了小幼虫,然后小幼虫又找到了雌性食骨蠕虫,然后周而复始,为它们的孙辈们留下了一段佳话。

哦不,这个故事好像不太适合讲给孙辈们听,还是算了吧。

虎甲

问题:猎物们都跑得很快啊。

对策:虎甲靠迅捷的速度傲视群雄。不过它们跑得实在太快,会导致瞬间失明,所以每跑一段就要停下来重新导航。它们可以说是永远填不饱肚子的顶级“冲刺能手”。

1858年10月,也就是阿尔弗雷德·华莱士周游东南亚列岛的第4年,他来到了一小片林中空地。在那里,他与各种动物来了一次白雪公主式的偶遇,尤其是和各种甲虫——象甲、天牛,还有好多漂亮的金色甲虫……太多了。华莱士后来回忆道:“我沿着小路行走,它们成群结队向我冲来,让我周围充斥着嘈杂的嗡嗡声。”和所有上进的博物学家一样,之后的三天时间里,他再次回到那片空地去采集标本。就在那一小片林地中,华莱士一共采集到上百种甲虫的标本。

我给你个数据吧:四分之一。这不是地球上无脊椎动物所占的比例,也不是所有无脊椎动物中昆虫所占的比例,而是地球上的所有动物中,甲虫类所占的比例——整整四分之一。在动物界中甲虫的数量占有绝对的优势地位,所以华莱士能一下子遇上那么一大堆甲虫似乎也就不足为奇了。有的甲虫长得像一辆小坦克,有的甲虫会把动物粪便团成球,然后以此为食(因为……总得有人干这些事吧),还有的甲虫是动作迅猛、力量强大的杀手……但所有甲虫中的王者还要数虎甲。这种甲虫长有颀长的大腿,追捕猎物的速度快到眼睛都会失明。

我要是直接告诉你以下这些数据可能不太好:在2700种虎甲中,动作最快的是一种澳大利亚的品种,经测算,这种虎甲每小时能跑5.6英里(约9.0千米)。这个数字听起来也没什么了不起的,但你要知道,英国心脏基金会(British Heart Foundation)曾推荐“健康状况极佳”的人行走锻炼时的步速控制在每小时4英里(约6.4千米),而行走步速的平均值则为每小时3英里(约4.8千米)。所以下次你在散步的时候,可以想想一只四分之三英寸(约1.9厘米)长的甲虫的速度都比你快。如果让你们同时跑步1秒钟,虎甲可以跑过125个身长的距离,而你连自己身高的距离都跑不完。即便是在马力全开的情况下,跑步速度最快的人类也只能在1秒内跑过6倍身长的距离,相比之下猎豹为16倍。考虑到虎甲的体形那么小,它们的速度简直快到了难以想象的程度,如果换算到人类的身上,就相当于一个人在以每小时480英里(约772.5千米)的速度冲刺。

展开双翅,释放魅力

到底是什么原因让甲虫家族如此繁盛呢?在很大程度上,这与它们翅膀上的那层甲壳有关。那层甲壳被称为“鞘翅”(elytron),其实是变了形的前翅,用于覆盖起飞行作用的后翅。瓢虫起飞前要先把带斑点的甲壳翘起来,这个场景你一定不陌生吧?那就是瓢虫的鞘翅。对那些不会飞的甲虫来说,鞘翅就相当于一层盔甲。对生活在水中的甲虫来说,鞘翅可以贮存气泡,让它们在水下也可以呼吸,和水蛛呼吸的原理差不多。鞘翅还可以帮助生活在沙漠中的甲虫保持湿度。因此,鞘翅就好像超级英雄的斗篷,只不过原料不是布料,而是“背部高度骨化的角质层,和腹部相对较柔软的角质层”——听起来可比斗篷厉害多了。

虎甲的冲刺速度如此之快,以至于在追捕猎物的过程中,它们的眼睛根本无法收集到足够的光线,即便它们眼睛的敏锐程度在昆虫中名列前茅。因此,每隔一会儿,虎甲就需要停下来,重新对猎物进行定位,一般来说,这样的停顿会出现3~4次。虽说虎甲偶尔停步,但这跟它们的高速比起来根本不算问题。一旦抓住猎物,它们就会用巨大的颚把猎物牢牢抓住,然后撕成碎片。

不过,高速跑动时,虎甲并不能把注意力全都放在猎物身上,它们还要留神石头、树枝等障碍物,毕竟,要是在路上摔个倒栽葱可就不好办了。但研究表明,虎甲辨识环境并不完全依赖视力——它们还依靠伸向前方的触角来判断周围有无障碍物。夜行性的虎甲一般长有细长、卷曲的触角(蟑螂基本上也属于夜行性昆虫,不属于甲虫,但也使用这种方法感知环境),而昼行性虎甲(就是白天活动的虎甲),它们的触角是直的,略微向下倾斜。虎甲的这种习性很特别,我们一直以为只有夜行性昆虫才不用眼睛,而使用触角来感知环境,但昼行性虎甲的速度使得它们必须依靠机械感觉(mechanosensation)弥补视觉的缺陷,就是说,它们也会捕捉环境中的机械信号。

你也许想问科学家是怎么做出以上研究的,其实,这个实验非常简单。研究人员将虎甲分为三组:一组为正常标本,一组的标本遮住眼睛,另一组的标本切断触角,然后将三组标本一起放置在一条有障碍的路径上,并设置摄像机,以每秒400帧的帧率进行拍摄。准备完毕后,研究人员用画笔轻触虎甲标本,催促它们开始冲刺。结果显示,被切断触角的虎甲多次撞上障碍物,而正常虎甲和被遮住眼睛的虎甲均表现出色。实验录像证明,触角是虎甲躲避障碍的关键。若触角与障碍物有所接触,触角就会暂时被折弯,让虎甲探测到障碍,改变路径,触角随即回复原位。因此,在野外,即便是昼行性虎甲也会有和夜行性同类相似的习性,只不过遮蔽它们视线的不是黑夜,而是高速。

一只被拉长的动物

蛛形纲的动物都没有触角,但有一类长相可怖的动物明显不这么认为——鞭蛛(准确地说,鞭蛛不属于蜘蛛,它们长得更像蝎子,但人们常常把它们和长相相似的鞭蝎弄混了。鞭蝎也不属于蝎子,而鞭蛛又常常被人俗称为“无鞭蝎”。能明白吗)。和虎甲一样,鞭蛛也需要感知周围环境的情况,但它们使用的工具,却是加长的前足。鞭蛛其他几对足已经很长了,这对用作触角的足更是长到不可思议。当“触角”碰到猎物时,鞭蛛就会用边缘多刺的“钳子”将猎物抓住。这种“钳子”被称为“须肢”(pedipalp),它们会把消化液注入猎物,把猎物溶解成奶昔之后再大口吃掉(严格来讲也不像奶昔啦)。

虎甲的幼虫虽然还没有长出成虫的“飞毛腿”,基本定居一处生活,但比起速度和残忍,幼虫可一点儿都不输成虫。它们会在地上挖出一个圆筒形的洞,把细长的身体藏在洞内,只露出长有“盔甲”的脑袋和大大的触角。虎甲幼虫的背部有两个钩子一样的结构,帮助它们把自己固定在洞穴中,以防在抓捕比自己大的猎物时,被拼命挣扎的猎物拖出洞。要是有可怜的昆虫不幸经过洞穴门口,它们就会猛地钻出来,咬住猎物,用力又拖又拽,直到你可以想象的结局——猎物痛苦地死去。吃够足够的猎物,幼虫就会长大,永远离开舒适的土洞,成长为世界上最出色、最凶残的冲刺能手。

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