奇妙的大自然-第21部分

快捷操作: 按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页 按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页 按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部! 如果本书没有阅读完，想下次继续接着阅读，可使用上方 "收藏到我的浏览器" 功能 和 "加入书签" 功能！



第一百一十一章　春蚕到死丝方尽——蚕与叶绿素（）　
小问号

　　　　唐朝大诗人李商隐《无题》中有两个名句：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”。诗人借蚕抒情，表达了坚贞不移的爱情和斗争不息的信念。蚕，也叫桑蚕、蚕宝宝等，原产地在我们中国，驯化后适宜在室内饲养，因此又叫家蚕。蚕的一生要经历4次蜕皮，蚕卵—蚁蚕—熟蚕—蚕茧—蚕蛾，生命也仅仅40天左右。它的一生虽然短暂，可是为人类吐丝一生，令我们肃然起敬。科学家在对蚕的研究中无意发现，它竟然会像植物那样吐叶绿素，堪称奇迹。那么，蚕的叶绿素给人类带来哪些启示呢？

　　　　人类养蚕和利用蚕丝的历史非常久远，大约在4000多年前中国已有记载，至少在3500年前中国已经开始人工养蚕，从浙江吴兴发掘到的新石器时代炭化的丝带、绢片中可以证明这一点。我国最早的一部诗集《诗经》里对养蚕也有生动的描述，大意是：春天来了，阳光灿烂，黄莺歌唱，『妇』女们提着箩筐走在小路上，去给蚕儿采桑弄叶……可见，人类与蚕的关系有多么久远和深厚。汉代的养蚕、丝织技术盛极一时，“丝绸之路”把我国丝织品传到了罗马。公元551年，两个在我国住过多年的印度传教士，把蚕种藏在空心手杖里，从新疆带到了罗马。从此，罗马帝国的人就学会了养蚕、缫丝和织绸。蚕，像一个绿『色』的天使，走出了中国的家乡。

　　　　蚕爱吃桑叶，吃了桑叶以后经过消化分解，桑叶中的蛋白质和糖类就变成了绢丝蛋白质，再变成绢丝『液』，然后从它的丝腺里分泌出来，遇到空气后凝成绵绵不断的蚕丝。蚕吐丝结茧时，头不停摆动，将丝织成一个个排列整齐的“∞”字形丝圈。每织20多个丝圈（称一个丝列）便动一下身体的位置，然后继续吐织下面的丝列。一头织好后再织另外的一头，因此，家蚕的茧总是两头粗中间细。家蚕每结一个茧，需变换250～500次位置，编织出6万多个8字形的丝圈，每个丝圈平均有0。92厘米长，一个茧的丝长可达700～1500米。可见，蚕儿吐丝结茧是一桩多么辛苦、神圣的事情！人类用蚕丝可以织成绫、罗、绸、缎、纱等各种各样的丝织品，轻柔细腻，『色』彩缤纷，成了一件件珍贵的艺术品。

　　　　生物学家在对蚕的研究中发现，不仅蚕蛹可以榨油，蚕沙（蚕屎）、蚕蜕、白僵蚕等可以入『药』，蚕的排泄物——蚕屎中竟然能够提取出珍贵的叶绿素。这真是石破天惊的大发现！一般来讲，叶绿素是从植物中提取的，可是蚕屎中含有这种物质，而且含量非常高，比从植物中提取的效率要高几十倍，费用又低，这让生物学家大喜过望，在学术界引起了不小的轰动。后来，『药』物学家与生物学家共同研制开发了蚕沙中的叶绿素，经过精细的化学处理后制成了植物醇，合成了维生素e。同时，通过对叶绿素进行深度加工，配合其他物质，又制成了贵重『药』品叶绿素铜钠盐——它是医治非黄疸『性』肝炎『药』物（如肝宝）和消化道溃疡『药』物（如胃甘绿）等的主要原料之一。蚕屎及蚕屎中提炼出的叶绿素，成了造福人类的宝物。

　　　　【小档案】

　　　　绿『色』植物之所以呈现令人欣喜的生机勃勃的绿『色』，就是叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中含有叶绿素。绿『色』植物的叶子在太阳光的照『射』下，把空气中的二氧化碳和土壤中的水分转化为有机物（主要是淀粉），同时释放出生物生存所必需的氧气，这就是我们通常所说的“光合作用”（详见本书《绿叶＋阳光=食物——光合作用与扶肤品》）。在植物的光合作用过程中，叶绿素起着至关重要的作用，它能捕捉光能，将水和来自空气中的二氧化碳在酶的帮助下合成为植物体内的有机物。没有叶绿素这种物质，植物的叶子就失掉了这种功能。叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，不吸收绿光，从而使地球上的植物披上绿装。叶绿素制造的有机物又是人类生存的主要食物，所以又有人称它是奇妙的“绿『色』工厂”。

第一百一十二章　龙脊的来历——马与屋脊（）　
小问号

　　　　马，这种长着一对铜铃般大眼睛的食草动物，牵动着人类太多的情感。它的面孔长长的，算不上美丽，耳朵也小小的直立起来，却很有特点：颈上的鬃『毛』又密又长，垂着一条长长的尾巴，四肢强健，善于奔跑，不论是拉车作业，还是乘骑作战，都是那么卖力、忠诚，让人类对它一往情深，难以割舍。尽管，随着动力机械的发明和广泛应用，它的役用价值在一些工业发达国家明显下降，田间作业几乎都被拖拉机所替代，然而它不会淡出人类的视野，在马术运动中仍然雄姿犹存！不仅如此，建筑学家们至今还认为，人类居住的屋脊造型与马脊也有密切联系。想一想，这是为什么？

　　　　家养的马，是由野马驯化而来的。在遥远的古代，马就被我们的祖先驯化为家畜，为人类驮运货物，或成为将士的坐骑，驮着主人行军打仗。所以，自古以来，马就是人类的好朋友。

　　　　我们的祖先住的是山洞、地『穴』，过着茹『毛』饮血的生活。古人在驯化野马、野牛以后，发现马和牛能够驮负很重的货物。后来，在烧烤野兽肉的过程中，人的大脑得到进化，就萌发出要为自己造房子的想法，不再满足于住山洞地『穴』。

　　　　古人在造房的过程中发现，平顶的茅草屋易漏雨，而且不坚固。他们在烤马肉和牛肉时受到启发，马和牛都有一副坚实的脊梁骨和一排排肋骨，如果把房顶盖成马或牛的脊梁式，不是更坚固，更结实吗？他们经过反复的实践后，终于发明了屋脊（民间也称它是“龙脊”）式住宅：用一根粗大的木头做屋脊，如同马、牛的脊梁骨，再在屋脊上搭一些小的木头当桁桷，也叫椽子，相当于马、牛的一排排肋骨，最后，聪明的古人又在椽木上盖瓦片或者铺茅草，最初的屋脊式房屋就这样诞生了。

　　　　北京故宫，到处都是大屋脊式的宫殿。北京民间这种大屋脊式房屋古迹也不少。这种大屋脊式的建筑，是中华民族千百年来总结出来的宝贵财富，也是我们的祖先留给后人的最珍贵的遗产。

　　　　【小档案】

　　　　马的祖先是生活在5000多万年前的始祖马。它的身体只有狐狸那么大，头骨小，牙齿构造简单，齿冠低，前足4趾着地，后足3趾着地，背部弯曲，脊柱活动灵活，生活在北美的森林里，以嫩叶为食。大约过了1000多万年，出现了渐新马（中马），体大如羊，前后足均有3趾，中趾明显增大，仍生活在森林里，以嫩叶为食。又过了1000多万年，出现了草原古马，前后足均有3趾，但只有中趾着地行走，侧趾退化，身体已有现代的小马那样大，四肢更长，齿冠更高，背脊由弧形变为硬直，由善于跳跃变为善于奔跑。马类动物主要分布也从北美森林，渐渐迁移到欧亚大陆。马的驯化晚于狗和牛。中国是最早开始驯化马匹的国家之一，从黄河下游的山东以及江苏等地的大汶口文化时期及仰韶文化时期遗址的遗物中发现，距今6000年左右中国人已开始把马驯化为家畜。

第一百一十三章　比人类的鼻子灵敏百万倍——狗与电子警犬（）　
小问号

　　　　狗是一种我们非常熟悉的哺『乳』动物，靠吃『奶』长大，大约有35个种类。它是用四只脚走路，脚趾非常发达，但大脚趾因不经常使用而逐渐变小。它的脚底还有鼓起的肉垫，那种肉垫能减少与地面接触而产生震动，使它跑起来悄无声息。它也是人类的好朋友，根据它的用途可分为警犬、牧犬、猎犬、探矿犬、救护犬等。它们各司其职，成为人类的得力助手，而这一切都与它那灵敏异常的鼻子是分不开的。那么，狗鼻子到底有多大能耐，真的比人类的鼻子灵敏百万倍？

　　　　狗的嗅觉特别灵敏，它能感觉200万种物质不同浓度的气味，几乎能辨别出各种味道。它的嗅觉比人灵敏得多。人的嗅觉细胞只有500个，覆盖着鼻腔上部黏膜的一小部分，大约有5平方厘米大小；而一种牧羊犬竟有22000万个嗅觉细胞，在鼻腔里占的面积达150平方厘米。测量结果表明，狗的嗅觉比人灵敏一百万倍。

　　　　原来，狗的鼻子的构造比一般动物的鼻子要复杂的多。它的嗅觉器官上虽然也生有黏膜，与其他动物一样，经常分泌黏『液』，以湿润嗅觉细胞，保持嗅觉的高度敏锐。但是，狗的鼻子尖端的表面部分，还有一块不生『毛』的黏膜组织，上面有许许多多的突起。这块鼻尖的黏膜组织上也经常分泌比较多的黏『液』来滋润它，所以，狗的嗅觉比其他动物要灵敏得多。

　　　　狗的鼻子这样灵敏对人类有什么启迪和帮助呢？工程技术人员用训练有素的狗来查找煤气管道漏气的地方，邮电工人请它来检查邮件中的*，公安侦察人员用它来寻找案犯的足迹，然后跟踪追击，地质勘察人员训练出探矿犬能根据气味嗅出埋藏在地下十几米深的矿石味，并圈定了矿床的界址。在军事上，狗也发挥了极大的作用，比如，用狗去寻找*和陷阱等等。

　　　　人类对狗鼻子的特殊功能进行研究后，根据它的构造和特点，研制一种能代替警犬的电子仪器——“电子警犬”。这种电子警犬发现一些气味的灵敏度不亚于活狗的鼻子，比如苯、染料、漆、氨、树脂、瓦斯、酸以及新鲜苹果和香蕉的气味等，还可以把它用在手术室、仓库、汽油库和工厂等地方来进行气味检测。现在，科学家又研制了一种在某些方面比活狗的鼻子灵敏1000倍的“电子警犬”。这种“电子警犬”外形小巧，携带方便，在案件侦破上发挥了巨大作用。

　　　　【小档案】

　　　　狗的祖先是狼，大约在1。5万年前被人类所饲养和驯化，但是，它的遗传基因中还是保有许多原始狼的习『性』。瑞典和中国的科学家们对654只狗的基因进行了研究，结果发现了东亚狗的基因具有很强的多样『性』，这说明东亚人是最早把狼驯服成狗的。负责这项研究的是瑞典皇家技术学院的彼得·萨沃雷恩。过去，人们都猜测狗的祖先来自于中东，因为在中东的一些考古发现证明，许多动物都是在该地区被驯服的。现在，美国、拉丁美洲和瑞典的研究者发现，在欧洲的定居者15世纪来到美洲之前，具有和东亚狼近似基因的狗已经在美洲出现了。这表明，大约在1。2～1。5万年前，人类就带着狗通过白令海峡到达了美洲。

第一百一十四章　长生不老不是梦——冻犬与器官复活（）　
小问号

　　　　据报道，在美国亚利桑那州斯科特斯德市郊外，在一栋灰『色』的单层建筑里正进行着一项很受争议的先锋『性』试验——人体冷冻术！在进行试验的贮藏室内，有一组不锈钢槽柜，里面常年保持着零下350华氏度的低温。这里也是世界最大的人体冷藏机构，除了69名已冷藏的志愿者外，还有746名已付费成员，以及26只宠物被冷藏起来，希望若干年后“醒来”。这也是人类向死亡挑战的尖端研究，汇集了人类目前最先进的科学技术。那么，人类是受什么启发才萌生这样奇怪的念头？是否能如愿以偿，长生不老？

　　　　人类一直在关注冷冻技术与生命的健康问题。

　　　　最早，科学家发现一些小虫，如线虫、熊虫等，它们在脱水10年后，照样能吸水复活。他们在发现这种现象后，就产生一种想法：冰冻的动物解冻后，还能不能复活呢？后来，美国的一位动物学家将一些青蛙在零下4度到零下9度，冰冻了5～7天。解冻后，在2～4天内，这些青蛙全部复活，并研究发现：蛙的体内有一种特殊的物质——甘油，这种甘油能保护它们在冰冻过程中免受伤害。除此而外，哺『乳』动物脂肪代谢的正常产物——二甲基氧化硫，也能起到一定的防冻作用。

　　　　1983年，美国农业部的一位专家将在零下20度的家蝇胚胎解冻后，惊奇地发现，它们仍然充满着生机。可是，科学家却一时无法揭开动物解冻后复活的奥秘。

　　　　1987年，美国加利福尼亚大学的生理学家哈尔·斯顿伯格做了一个令世界震惊的试验。他用自己的一只3岁爱犬“马诺斯”做试验，让它的体温降到摄氏零下30度，爱犬的脉搏、呼吸及血『液』循环完全停止，15分钟后解冷恢复正常体温，爱犬复活，又能汪汪叫。这个实验震惊了整个生物界。1987年，美国的《发现》周刊就曾用“今日一只冻狗，明日一个冻人”为题，发表了这个内容。

　　　　科学家把牛、羊和家兔的早期胚胎保存在零下197度的超低温下，使用时即放入养母的*内。用这种方法贮藏小鼠的胚胎已达5年之久。纽约阿巴特医科大学还对一位植物人进行抗低温试验。这位植物人在7年之中，脑细胞处于昏『迷』状态，但内脏器官功能健全，每天靠吊盐水、注『射』营养『液』维生。医生把他的体温有时降到26c，有时再降到15c，有时升回正常体温，如此反复做试验，在长达7年之中，他不但没有死亡，后来还重新苏醒，成为正常人。这项临床试验使研究人体冷冻技术者大受鼓舞。

　　　　可见，美国生理学家哈尔·斯顿伯格“冻狗复活”的成功实验，已极大地鼓舞着动物研究专家的斗志。目前，在医学上，将移植的皮肤和角膜加入甘油或二甲基氧化硫，在低温下就能冷冻保存，而后成功地进行手术；在许多国家，目前已有冷冻精子库、冷冻血库、冷冻器官贮存库等；从发生意外事故的死者身上取下来的心脏、肝脏、肾脏，用冷冻的方法保存几天，然后解冻应用，其功能丝毫无损。这一切无不让我们浮想联翩，相信在不久的将来，也许会创造这样的奇迹——冻人复活。那么，人类“长生不老”将不是梦。

　　　　【小档案】

　　　　在医学史上，还有一只生病的狗为人类揭开糖『尿』病“奥秘”的趣事。1889年夏天的一个中午，德国大学的冯梅林教授在路过斯特拉斯堡的大街上时，他发现一个奇怪的现象：

　　　　一条卷『毛』狗在一棵树下撒『尿』后，立即有许多苍蝇聚拢过来。他想：“苍蝇为什么对狗『尿』那么感兴趣呢？”凭着敏锐的直觉，觉得这狗『尿』里一定含有什么新的成分。后来，他对狗『尿』进行了化验，发现，狗『尿』中含有大量的糖分，接着又找到了原因——狗的胰腺坏了，已失去了应有的功能。30年后，加拿大的一个名叫班丁的医院讲师，在冯梅林教授的基础上又进行了潜心的研究，终于从没有胰腺的狗撒的『尿』上得到启发，发现胰岛素是一种荷尔蒙，是从胰腺中产生的，它能促使肝脏去除血『液』中的葡萄糖。身体不能产生足够的胰岛素的人就要患糖『尿』病。这一发现填补了医学史上的一大空白。

第一百一十五章　一日三变的眼睛——猫与夜视仪（）　
小问号

　　　　猫是人类的好朋友，许多文学、音乐等作品中都有它们可爱的影子。它属于哺『乳』动物，是靠吃『奶』长大的。那张圆形的脸上，嵌着又短又小的嘴巴，显得非常可爱。它用四肢行走，前脚有五趾，后脚有四趾，脚底长有厚厚的肉垫，脚趾上长着锐利的爪尖，不用时，就将爪子钩缩藏在肉垫里，行走或跳跃时悄无声息。可是，为什么说它的眼睛“一日三变”？这与科学家研制的夜视仪有什么关系？

　　　　在伸手不见五指的夜晚，一只老鼠东跑西蹿，准备偷吃粮食。老鼠做梦也没想到，躲在黑暗处的小猫，正在用一双锐利的眼睛注视着它。正当老鼠得意忘形的时候，小猫一跃而起，老鼠还不明白是怎么一回事就成了小猫利爪下的“俘虏”，哀嚎几声便成了小猫的美餐。

　　　　猫之所以轻而易举地捕捉到老鼠，是因为它有一整套高超的捕鼠“装备”。猫的胡须好比“雷达”天线，是猫身上很灵敏的器官，能探知洞『穴』的大小，然后，确定自己是否能通过；猫在打盹时，喜欢把耳朵贴在前肢的下方靠近地面，这是因为地面传声比空气要快，这样，一旦有老鼠走动，它就会立即惊醒。

　　　　猫能捕食老鼠，不仅得益于它有灵敏的听觉和嗅觉，还归功于那双奇特的眼睛。

　　　　原来，猫的眼睛会“一日三变”。它能根据光线的强弱来放大或缩小自己的瞳孔。也就是说，猫眼的瞳孔在早、中、晚各不一样，“早晨如枣核，中午成一线，晚上似满月”。早晨阳光强度一般，猫的瞳孔就成了枣核状；中午阳光强烈，瞳孔便缩成一条线；晚上，光线昏暗的情况下，瞳孔就开放得又大又圆，就像天上圆圆的月亮一样。由于猫眼的瞳孔能随光线的强弱而变化，因此，在光线过强或过弱的情况下，它照样能看清周围的事物。

　　　　人们在猫眼的启示下，发明了一种“人造猫眼”——夜视仪。夜间，可见光虽然很微弱，但人眼看不见的红外线却很丰富。科学家发明的红外线夜视仪可以帮助人们在夜间进行观察、搜索、瞄准和驾驶车辆。这种夜视仪在军事上已被广泛应用，士兵在夜间活动带上它，就像白天一样，能看到2000米远的物体，在许多战斗中屡建奇功。

　　　　【小档案】

　　　　尽管人们很早就发现了红外线，但受到红外元器件的限制，红外遥感技术发展很缓慢。直到1940年德国研制出硫化铅和几种红外透『射』材料后，才使红外遥感仪器的诞生成为可能。此后德国首先研制出主动式红外夜视仪等几种红外探测仪器，但是没有在第二次世界大战中实际使用。几乎同时，美国也在研制红外夜视仪，虽然试验成功的时间比德国晚，但却抢先将其投入实战应用。1945年夏，美军登陆进攻冲绳岛，隐藏在岩洞坑道里的日军利用复杂的地形，夜晚出来偷袭美军。于是，美军将一批刚刚制造出来的红外夜视仪紧急运往冲绳，把安有红外夜视仪的枪炮架在岩洞附近，当日军趁黑夜刚爬出洞口，立即被一阵准确的枪炮击倒。红外夜视仪的使用，为肃清冲绳岛上顽抗的日军发挥了重要作用。1991年海湾战争中，由于美军装备了先进的红外夜视器材，能够先于伊拉克军的坦克而发现对方，并开炮『射』击，而伊军只从美军坦克开炮时的炮口火光上才得知大敌在前，导致伊军处处被动挨打、损失惨重。

第一百一十六章　运动平衡的专家——猫与猫式转体（）　
小问号

　　　　许多人都知道，家猫是遍布于欧洲、非洲和南亚的小型野猫的后裔，人类驯养猫的历史要比狗晚得多，大约在公元前7000年左右，可是它作为『性』情温顺、聪明活泼的动物，从一开始就与人类之间建立起互利关系：猫捕捉家鼠，获得了丰富的食物来源，也为人类免除了讨厌的啮齿动物的困扰。可是，一般人很少知道跳水运动专家竟然能够从猫的运动中得到启发，创造了一种美妙的“猫式转体”运动。那么，这种转体运动有什么特点，是怎样学习的？

　　　　猫是大家最熟悉的动物，它能从几米高的树上，或建筑物上轻盈地跳下来，却安然无恙，被学者称为“运动平衡的专家”。那么，它为什么能够从高空落下而保持平衡，不会摔伤或跌倒呢？

　　　　生物学家为了破解猫不怕摔、不怕跌、善于保持身体平衡的奥秘，进行了长期不懈的研究，发现这与猫体内的各种平衡器官有关。原来，猫的平衡器官比其他的动物要完善得多：当它从高处落下，身体失去平衡时，猫眼和内耳的平衡器官很快就会察觉到，神经组织立即反应给大脑，然后传到四肢骨胳肌，接着快速引起肌肉的运动，将身体恢复到正常的位置，最后四肢着地，所以它不会摔坏。

　　　　也就是说，猫在空中极善于调整身体的姿态，几秒钟内就可以使自己的身体得到平衡，特别是那条长尾巴，对它的身体着地起着重要的作用；还有猫脚底上厚厚的垫子，在快要着地的时候，它的爪垫会变得很宽，将惯『性』冲力传到地面，能减缓它着地的冲力，减少震动，所以它从高处摔下来从不会摔伤，更不会摔倒。

　　　　在跳水运动中，“猫式转体”就是从猫高空落地的姿势中得到启发而创立起来的。这是一套优美的高空跳水动作，跳水运动员要在空中做出各种复杂的空翻、转体动作，最后要保持同一规格的入水姿态，空中运动要平衡、落水要利落平稳，不能跌倒，也不能溅起太多、太大的水花。这是“猫式转体”在人类跳水运动中的典型运用，但是它比猫高空落地的姿势更加干净、轻盈、从容和优美。

　　　　此外，生物学家发现猫在跑动时，身体会变得窄小，而在跳跃时四肢的指垫会舒展开以使自己安全着地。德国的轮胎设计专家受此启发，根据猫的前爪垫的功能，正在研究设计一种amc垫型轮胎。这种轮胎的好处是，当驾驶员刹车的时候，轮胎与地面的摩擦力加大，这样可以大大缩短刹车的距离，从而使车辆行驶起来更安全。

　　　　猫，人类的宠物，教会人类在跳水运动中使用“猫式转体”，在