《生命的奥秘》

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生命的奥秘- 第7部分


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原来有一种昆虫——切叶蜂经常光顾玫瑰和丁香等植物的叶子;它们用锋利的上颚;从这些叶子的边缘切取椭圆形或圆形的叶肉;再利用自身的体重;把其中椭圆形的叶片卷成筒状;运到巢穴所在地。切叶蜂的巢穴一般建在地面的扁石下或两块木板之间的窄缝处;或者利用腐朽木头中其他昆虫丢弃的洞穴。它把这种椭圆形叶片卷成的套管送入巢穴中当作幼虫的孵化室;室中间放上一块花蜜花粉;在其中产一粒卵;然后拿切好的几片圆形的叶片做一个盖子盖在套管口上;接着再做套管;再产卵;加盖;重复几次;完成繁殖后代的活动。一连串的套管连在一起;就像一支香烟;它能起到防潮的作用;这种具有防潮隔离层的孵化室;是保证幼蜂良好发育的场所。
现在我们知道了原来玫瑰、丁香树叶上的圆形和椭圆形缺口是被切叶蜂切去给它的小宝宝造育儿室去了。虽然这样的孵化室和蜜蜂的巢材料不同;但功效一样;同时还经济、耐用、美观。
泥蜂妈妈
有些昆虫的行为真是又〃聪明〃又有〃理性〃;比如泥蜂。
泥蜂在繁殖后代的活动中;有一系列孵卵、护卵的措施。它在产卵前;先在沙中挖一竖式井穴;底部加宽构成一侧室。它的前脚上有一组硬毛可挖掘沙土;挖下的沙土用上颚和胸部夹住运出竖井;撒在周围。天气好时;这一工程有一小时便可完工。泥蜂对这个竖井要加以临时封闭;用一个小石子嵌在井口上;再盖上细碎的沙石;防止其他的〃不速之客〃入侵。为了找到这块大小合适的小石子;可费掉泥蜂不少的精力;太大嵌不进去;太小又落到井底;因此它需要反复试验多次才完成保护性的封闭工作;很多不合适的
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石子不得不舍弃。
封好了井口;泥蜂下一步要去猎蛆;先将蛆麻痹;再费力地拖回巢穴;将覆盖井口的小盖石小心地放在一边;然后泥蜂倒退着拖着扭进入井底测室;在蛆上产一粒卵;再爬上来;再一次填好竖井口;开始为产下一粒卵筑巢。
每天早上泥蜂都要逐个巢穴检查一番;假如幼虫还未孵出;便又填好竖井;要是幼虫已经孵出并开始吃食的话;泥蜂这位尽职的母亲就会捕来一只或两只蛆补充食物。下次再检查时;又会补充6~7条;以后就封好竖井再也不回来了。
泥蜂长期形成的有利后代生长发育的保护行为;真可谓周到细致。
鱼虫有冬卵和夏卵
鱼虫即枝角类有两种生殖方式:即孤雌生殖(单性生殖)和两性生殖。
单性生殖产夏卵;是在温暖季节、条件适宜的环境;卵巢不断有卵成熟;从输卵管排出;卵内含有许多浅色的脂肪小滴和一颗较大的杂色油滴;卵外包着一层柔软的卵膜;这是从输卵管排出时由卵的细胞质转化而成的;卵较小未经受精就能发育;所以又叫非需精卵;由输卵管进入育儿囊(孵育囊)
内;迅速发育;很短时间就孵出幼体;经几次蜕壳;约需1~4天离开母体、独立生活;属卵胎生生殖;每胎能产很多幼体。母体产后几小时;蜕壳一次;长大一龄;接着孵育第二胎。夏卵是连续排出的;约间隔25秒钟排一个。大型枝角类一生能排夏卵1千多个。枝角类的寿命与温度和食物有关;低温、缺食条件比高温、足食条件寿命长。大型袦寿命较长;约为90天;个体较大;它在8℃条件下寿命100多天;28℃条件下;只有25。6天。夏卵孵育的幼体除最后一代外;几乎都是雌性的。幼体的性别形成;受外界条件很大影响;在夏卵进入孵育囊前15分钟;如果是处于缺食和低温等条件就会促使夏卵孵出雄体。
两性生殖产生冬卵;在环境条件恶化时;夏卵不仅孵化出雌体也孵化出雄体。卵巢内的卵细胞也是4个一群的相互集合。大多数细胞群形成营养细胞;少数细胞群像夏卵的形成一样;各群中的一个细胞形成卵母细胞;其他3个形成营养细胞;因此有两种营养细胞供一个卵母细胞吸收并经过其它变化;形成冬卵;卵的个体较大;内含多数小而黑色的卵黄粒;卵排入输卵管或孵育囊;等待受精。群体出现雄体;即进行雌雄交配;雄体小;利用其带粗钩或长鞭的第一胸肢以及小触角的刚毛攀附于雌体;将后腹部伸入雌体壳瓣内;射精于孵育囊或输卵管内。有时两只雄体与一只雌体同时交配;合抱的雌雄体在水中游泳;长达一天。交配后;雌雄分开;雄体再与别的雌体交配。冬卵经受精后发育;所以又称需精卵;在孵育囊内两天后发育至囊胚期离开母体。过去认为冬卵必须经受精才能发育;但近年发现北极地区的枝角类;由于温暖季节短;在形成冬卵时;种群中没有雄体出现;冬卵在环境条件改善后;即能孵出幼体。冬卵每胎仅1~2个;卵数在各种中恒定不变;冬卵的卵膜特别厚;卵膜外还有其他结构;有的是输卵管分泌的透明胶膜;有的是孵育囊底部的腺上皮分泌形成硬壳;有的由母体的壳瓣全部和部分形成卵鞍。有的卵鞍内形成储气室;而飘浮水面群集于岸边;有的卵鞍边缘有钩;刺附于动物体上;或被动物吞食排出;而得到传播;冬卵能抵抗寒冷与干旱等不良条件;在泥土中干燥达20年以上的冬卵仍能孵出幼体。
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文明的蚂蚁王国
在《格利弗游记》一书中;斯威夫特描写了一次到〃小人国〃旅行。此地居民是一些很小的人;他们是技术高超的工程师、数学家和机械师。
世界上确实存在一个真正的小人王国;早在人类出现于地球的数百万年前;那里的文明就已经繁荣兴盛起来了。这是一种蜜蜂、蚂蚁和白蚁的文明;它们的工作效率超过任何人类社会;它们的数目也远远超过整个人类。
恐龙还在世上漫游时;白蚁创造了地球上第一个拱顶;蜜蜂是空中航行的先驱;它数百万年前就在太阳的引导下旅行;蚂蚁是最早的农学家;它们用谷物做〃面包〃;养〃家中〃;并且贮存肉类。而蚂蚁的社会是很严密的;它常常作为动物行为学家的研究对象。蚂蚁社会主要由不会生育的工蚁组成;蚁后是唯一能生育的母蚁;一天产卵成千上万。蚁群组织工作极好;一旦有一个〃侦察兵〃发现了一只死蚱蜢;很快消息就会传到蚂蚁山;蚂蚁便成百上千地赶赴现场;分工合作;把食物分割、搬运、存贮完毕。它们的工作效率极高;协调极好;值得行政官员学习。可是有一天;蚂蚁会全部放假;原来;未受精的蚁后和年轻的雄蚁要举行婚礼;这时全国一片欢腾;它们举行空中飞行婚礼。此后;每个新蚁后就将得到一个属于她自己的蚁群;或者和另外蚁后共同占有一个蚁群。
蚂蚁有10余个用气味来表达的〃字〃;用气味来传递消息;指示方位;识别朋友。蚁群间有谈判;有战斗;还会计划生育。
18世纪;有人请数学家玛拉蒂解答问题——〃容器应该是怎样的形状才能用最少的材料达到最大的容量?〃回答是——六角形。然而早在数百万年前;蜜蜂在建造一个蜂巢时;它们就做出了这一创造。它们是天生的酿造工人和建筑师。前苏联生物学家马祖金。波士尼亚可夫声称;蜜蜂懂得数学和几何学。他准备了一组牌;上面画着不同数目的小圆点;然后把一小碟糖浆放在有3个圆点的牌上;让蜜蜂饱餐一顿。几天后;他又准备了一套牌;这样上次蜜蜂到3号牌上去所留下的气味就不复存在了。然而这时;蜜蜂却直接飞到了3号牌上;在那里期待受到款待。后来;科学家将糠浆移到7号牌上;第2天它们又飞到了7号牌上。显然;它们会数每张牌上的点数。此外;他们会识别一个四方形、三角形、十字形、圆圈;甚至更为复杂的图案。
白蚁也是天然的建筑师;几个世纪里;它们一粒土接一粒土地建造了直径达100米;重量达数千吨的建筑物。这些巨大的巢穴丝毫不差于地面的南北轴线。好像在建筑过程中使用了指南针。
不能忘记;世界上占所有动物总数80%的是昆虫;人们可以称地球为昆虫的行星。昆虫是值得我们关切的种类。
植物的繁殖
植物也有性别
人人都知道动物有雌有雄;可是对于植物也有雌雄这一点;不少人也许不大注意或不大了解。其实;在高等植物中;性别的分化情况比动物要复杂
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得多。就拿大家熟悉的玉米来说;顶上开的是雄花;它由花药和花丝组成;花药中包含着千千万万的花粉;从玉米苞的苞叶尖上抽出来的〃胡子〃;则是雌花;它由柱头、花柱和子房组成;子房就是结果育种的地方。这种在一株植物上雌花、雄花分开的植物;叫做雌雄异花同株植物。而千年桐、银杏、油瓜等;虽然也是雌雄异花;但它们的雄花和雌花不生长在同一株树上。这样的植物;则称之为雌雄异株植物。水稻、小麦又不同;它们的雌、雄性器官长在同一朵花里;在植物学上把这种花叫两性花;这种植物则是雌雄同花植物。更有趣的像番木瓜;它既有单性花;又有两性花;为一种〃混性植物〃;特别是在一些雌雄同株异花的植物上;花的性别还可随着开花的部位;植株的年龄而变。如蓖麻;下部开的是雄花;中部开的是两性花;上部开的几乎全是雌花。所以说植物的性别比动物要复杂得多。
在植物界中;植物雌、雄同株或异株已经不是什么新闻了。但是雌雄互变现象;却是令人费解的。天南星属中有些植物;在春天生出时都是雄株;可是〃公〃的经过了3~5年生活之后;又摇身一变成了雌株。更为奇特的是;过了一些年之后;又恢复成雄株。性别的变化曾引起不少生物学家的兴趣。
研究发现;植物性别变化;与植物体内激素分泌情况有关;如细胞分裂素、赤霉素、乙烯等都参与了性别分化的作用。环境条件的改变;使体内的性激素发生变化;也可以改变性别。例如黄瓜;早期少施氮肥、多施磷肥;增加灌水;就可以促进多开雌花。又如大麻;在无氮培养液中生长;几乎全是雄株;但是随着氮肥增加;雌株的比例也会相应提高。用化学药剂处理;在黄瓜幼苗长到2~3片真叶时;喷洒万分之一的带乙酸钠盐溶液;则可以使雌花在数日之内增加3倍。
控制植物的性别;夺取农业高产;这已经不是什么幻想了。人们通过控制环境条件、化学处理等方法已在生产上取得明显效果。
植物世界的〃媒人〃
开花、传粉到产生种子;这是开花植物繁衍后代的一种有性生殖方式。
自然界中;除了豌豆、菜豆少数植物是自花传粉;即自己的花粉落在自己同一朵花的柱头上之外;大部分开花植物都是异花传粉的。异花传粉一定要借外力传送。那么;一株植物的花粉靠什么力量传到另一株植物的柱头上呢?
说来也十分有趣;原来植物有各种各样的〃媒人〃来帮忙。
那些花瓣美丽、气味芬芳(也包括臭花)和有香甜蜜汁的花;它们能用色、香、蜜来引诱蜜蜂、蝴蝶、飞蛾、甲虫、蝇或蚂蚁等昆虫来为它们传粉;这叫虫媒花;各种昆虫就是它的〃媒人〃。像杨树、松树、稻、玉米等一些植物;全靠风来做〃媒人〃;它们不需要有美丽的花瓣;这是风媒花。风媒花的花粉数量很多;花粉光滑而干燥;有的甚至带有便于飞行的气囊;在风力的帮助下;花粉可以随风升到超过2千米以上的高空。当风媒花的花粉随风飞扬;落到同种植物雌蕊的柱头上以后;也可以达到受精的目的。风媒花的植物在长期适应风力传播花粉的演化中;像稻、玉米等植物雄蕊的花丝已经演变得特别细长;使花药悬垂在花的外面。这样;当它们在微风中轻盈摇曳时;就能更好地散发出花粉;与此相应的雌蕊的柱头也变得突出而且富有粘性;有的就像羽毛一样(如稻、雀麦等的柱头);可以更有效地接受由风送来的花粉。
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靠水来传送花粉是水媒植物的特点。最有趣的是苦草;扎根在水下的淤泥中。它的雄花花蕾形成后;从花梗脱落;漂浮在水面上开花;雌花花蕾形成后;则借助一根极长的花梗伸长在水面;雌花在水面上开花;但不脱离花梗。这时;浮游在水面上的雄花;经过与雌花碰撞后进行传粉;随后;雌花闭合;那根延伸得很长的花梗会表现出螺旋状的卷曲;把雌花拉入水底;让果实在水底成熟。
在热带和部分亚热带地区;还有靠鸟和蝙蝠来传粉的。蜂鸟很小;当它来访时;在花外固定的位置上振动翅膀;将长而硬的喙伸入花内用长舌来采蜜;它那娇小的躯体及头部也就碰触到了雄蕊和雌蕊;从而达到了传粉和受粉的目的。蝙蝠也是植物的传粉者;这一点也许还不大为人们所熟悉。蝙蝠传粉的对象是夜间开放的花;它们大多是直接在茎上开花的〃茎花植物〃(如菠萝蜜等)。这些花大多花冠张开得很大;有大的花药及胶粘的蜜腺;蝙蝠喜欢食用它们富含蛋白质的花粉;同时以帮助传粉作为报偿。
植物繁殖后代的方法
〃种瓜得瓜;种豆得豆〃;种子是植物传宗接代的一个主要手段。但是通过根、茎、叶来扦插;像孙悟空〃分身术〃那样;也可以再生出新的植物来;俗话说;〃无心插柳柳成荫〃;插柳就是用茎进行扦插繁殖的一个最好的例子。
实际上;靠茎来繁殖的例子多得很。对于有鳞茎、球茎、块茎、根状茎或匐伏茎的植物;用茎进行营养繁殖比用种子繁殖更为普遍。土豆大家都很熟悉;在供人们食用的块茎上;有许多像眼睛一样的小凹窝;窝内就长有芽;叫做〃芽眼〃。由于芽眼中的芽太小;平时不仔细看是看不见的。种土豆时;只要将这些带有〃芽眼〃的部分切成小块来种植;就可以发芽长出新的土豆来。山药更是一种有趣的植物;它的肥大的技状或掌状根;是我们食用的部分。在它的地上部分的叶腋内;还生长着一些也可以吃的有指头大小的〃珠芽〃。珠芽有一个奇怪的别名叫〃零余子〃;它是茎的一种变态;在它的顶端也长有〃芽眼〃;所以用它也可以进行繁殖。
还是回到插柳上来吧。插柳之所以能活;是在于这一段茎虽然脱离了母体;但仍然是有生命的。只要环境条件合适;在截断的伤口部分;细过细胞分裂可以产生出一团白色的细胞团(愈伤组织);并且从这愈伤组织的地方能长出根来。这样;截下的那一段枝条就成了一颗能独立生活的植株。用扦插来繁殖的植物很多;像果树中的无花果、葡萄、石榴;林木中的白杨、泡桐、水杉、桑树;观赏植物中的夹竹桃、月季、非洲紫萝兰等;它们中有的是用茎、有的用叶、有的用根;通过扦插繁殖可以在短期内迅速扩大植物的数目;而且可以保证植株的遗传特性不变。对于有些采用扦插而不易生根的植物;还可以用植物激素;如萘乙酸、吲哚乙酸、吲哚丁酸处理来促进插枝生根。
近年来;随着生物工程技术的迅速

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