动物常识

动物的种类与动物分类法

动物是自然界的重要组成部分之一。据统计,现在全世界约有150万种动物。人们在谈到动物的时候,通常想到的仅仅是哺乳动物,其实,动物还应包括鸟类、爬行动物、两栖动物、鱼类以及种类繁多、数量庞大的无脊椎动物。事实上,无脊椎动物占了动物总数的90%以上。有些科学家认为,自然界中可能还存在着大约1 500万种未被发现的无脊椎动物。

面对如此庞大的动物家族,人们有必要按照一定的尺度将它们分门别类。科学家按照动物的形态结构,先把动物分成两大类:脊椎动物和无脊椎动物。然后将具有最基本最显著的共同特征的生物分成若干群,每一群叫一门。目前动物界一共有20余门,主要包括原生动物门、海绵动物门、腔肠动物门、扇形动物门、线形动物门、环节动物门、脊椎动物门等。门以下为纲,它是把同一门的生物按照彼此相似的特性和亲缘关系所分成的群体。比如脊椎动物亚门中又分为鱼、鸟、哺乳等纲。同一纲的生物按照彼此相似的特征分为几个群,叫做目,如鸟纲中有雁形目、鸡形目、鹤形目等。目以下为科,是同一目的生物按照彼此相似的特性所形成的群体,如鸡形目有雉科、松鸡科等。再往下分便是属,是同一科的生物按照彼此相似的程度结合形成的群体,如猫科有猫属、虎属等。属下面是种,又叫物种,是最小的类群,也是动物分类最基本的单元,如猫是猫属中的一种。此外,随着科学技术的发展,人们还运用胚胎学、生物化学、数学等方法对动物进行分类,以便更好地研究自然界。

动物是按照从低等到高等的顺序逐步进化的。相对于高等的脊椎动物而言,无脊椎动物是低等的,但却形成了一个令人难以置信的多样化的物种体系。它们没有什么共同特征,仅仅靠一点血缘关系互相结合。有些无脊椎动物是为人们所熟知的,如昆虫、蜗牛等;有些则是难以觉察的,生物学家甚至无法给它们命名。理论上讲,世界上的任何地方都生活着无脊椎动物,但是无脊椎动物通常集中在海洋里。它们有的十分微小,随洋流漂泊;有些则具有庞大的躯体,如巨型枪乌贼有18米长。除海绵外,几乎所有的无脊椎动物的躯体都具有对称性,有的呈辐射对称,有的呈双边对称。另外,许多无脊椎动物的躯体是由一些分离的环节构成的,这就使得它们能改变自己的形状,并以复杂的方式运动。如蚯蚓在每一环节里都有分离的肌肉,它可以通过协调肌肉的收缩使自己在土壤里自由蠕动。

脊椎动物“系统树”

节肢动物是动物界中最大的群系,主要包括昆虫、千足虫、蜘蛛、螨、甲壳类以及造型古怪的鲎和海蜘蛛。所有的节肢动物的躯干都是由一排节环构成,外面由一层外生骨骼或角质层覆盖着,并长有带关节的腿。

地质年代表

脊索动物中的海鞘、柱头虫、文昌鱼等,兼有无脊椎动物和脊椎动物的特点,属于中间类型。

尽管脊椎动物只占动物界的一小部分,但却是最高等的一个类群,主要包括圆口类、鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类。最初的脊椎动物是从5亿年前生活在海底泥层中的一种像虫一样的小型动物进化而来的。典型的脊椎动物都是由脊柱、四肢、感觉器官和大脑组成的。脊椎从颈部延伸至尾部,由许多相互连接的块状椎骨组成,可以保护从脑至全身的神经组织。感觉器官集中在头部,其作用是帮助动物察觉危险,寻找食物和配偶。多数脊椎动物有四肢,有的四肢演化成鳍,有的则演化成腿、上肢或翅膀。包括蛇类在内的许多脊椎动物已经没有了外肢的痕迹。脊椎动物的大脑一般都比较发达,尤其是哺乳类动物,如大象的脑高度发达,具有类似于人类大脑的思考和记忆能力。

脊椎动物按照不同的标准,可以分成不同的类别。如以变温和恒温来区分,鸟类和哺乳类等恒温动物属于高等动物,爬行类以下的变温动物属于低等动物;如果以在胚胎发育中有无羊膜来看,则圆口类、鱼类和两栖类为低等动物,其他的为高等动物。在大多数情况下,高等动物专指哺乳动物,鸟类以下的为低等动物。

将动物按照一定的特性划分为不同的门类,反映了动物发展演化的漫长历史。一般而言,同一类群的动物具有比较近的血缘关系;而不同类群之间的动物,有的亲缘关系比较近,有的则比较远。例如海绵这种最简单的有机生物,它们的躯体是由两层细胞构成的,变形细胞很多,体壁细胞具有多种功能。虽然它属于多细胞生物,却有着与单细胞生物相似的行为特征,因此可以说它们具有较近的亲缘关系。而那些形态差异比较大的生物,其亲缘关系就比较远。动物的亲缘关系,实际上就是动物的演化关系。有人曾根据亲缘关系的远近,将各门动物的关系排列成“系统树”,树的上方是高级的哺乳类动物,下方则是原生的单细胞生物,从这棵树上人们可以清楚地看到物种进化的历史步伐,有助于我们了解自然界的奥秘。

生态学

生物就像是一个不断变化的拼图玩具中的小板块。生态学家们就这些板块是怎样适应彼此和整个周边世界的问题进行研究。

自然界到处都存在着联系,比如,猫头鹰吃老鼠,大黄蜂使用旧的老鼠洞,因此,如果猫头鹰数量少,老鼠数量就多,大黄蜂找一个旧鼠洞安家的机会也就多了。斑马吃草,但是因为它们也啃其他植物,所以同时也帮助了草籽的传播。像上述的这些联系使得整个自然界得以运作起来。

什么是生态学

当科学家最早开始研究自然的时候,他们的注意力都放在各个生物种类上。他们遍访世界各地,把标本带回博物馆,这样各个物种就可以被分类并确定下来。今天,这项工作还在继续。但是,科学家同时也在研究生物之间的相互作用关系,这项研究是非常重要的,因为可以帮助我们理解人类带来的变化——污染和森林采伐等——是怎样影响整个生物世界的。

草地是地球上十几个生态系统之一。大部分生态系统之间没有严格的界限,通常是彼此交融在一起的。所有的生态系统组成了生物圈,是地球上所有生物的家。

非洲草原和其上的野生动物形成了地球上最具特色的生态系统之一。这个生态系统因其具有丰富的食草哺乳动物群而出名。

斑马与各种植物和动物一起形成了一个群落——一个生活在同一个栖息地上的多种生物的混合群体,彼此利用对方来生存。斑马需要食草,也在啃掉其他种类植物的同时帮助了草籽的传播。

生活在同一个地方的所有斑马形成一个种群。它们混合生活在一起,因此也会进行异种交配繁殖。在一个斑马种群中,一种斑马与另一种斑马之间存在着细微的差别,但是这需要专家才能辨别出来。

生态学即是对这种联系的研究,它涉及到生物本身,以及它们使用的原材料和营养物质。能量也是生态环境学中一个重要的研究方面,因为它是生物生命存活的动力所在。

聚集在一起

调查野生动物的研究人员通常对野生动物了解得非常透彻。有经验的研究人员可以根据黑猩猩的脸以及驼背鲸的尾部造型而直接将它们辨认出来。研究生物种类是很有意思的,但是生态环境学家对于从更大范围内研究生命的运作情况更感兴趣。

从个体引申出去,首先最重要的级别是“种群”,这是在同一时间生活在同一地方的同一种生物的集合。有些种群的成员很少,而有些却达到上千之多。不同的种群有着不同的变化方式。一个大象种群或者橡树种群的数量变化很慢,因为它们的繁殖速度很慢,而且寿命很长。而蚱蜢的种群数量变化就快了,因为它们繁殖很快、寿命很短。

在有些种群中,生物个体是随意分布的,不过更常见的情况是,它们以分散的群的方式生活。这对于试图监控野生动物的科学家来说是个麻烦,因为这使得种群的数量很难数清。而且,有些动物比如老虎和鲸之类的一直处于迁移当中,使得这项工作就更难了。

群落生活

在种群之上的便是“群落”,其中包括了几个不同生物的种群,就像是小镇上生活在一起的几户邻居。在自然界中,群落生活总是很繁忙的,并不像其看上去那么平静,那是因为各个种群的生活方式大不相同——有些可以与邻居和睦相处,有些则是将邻居作为自己的囊中猎物。

不同地区的生物群落各不相同,在热带,群落中常常包含了数千种关系复杂的生物。在世界上生活环境最恶劣的栖息地中,生物种类甚至还列不满一页。比如,深海底的火山口布满了细菌,但是没有任何一种植物生活在那里,因为没有阳光。在这样的艰苦条件下,基本没有生物愿意将海底火山口作为自己的长久生活之地。

栖息地和生态系统

一个群落是多种生物的集合,不再包含别的东西。但是下一步要提到的生态系统,则还要包括这些生物的家,也即栖息地。生态系统包括生物和其所处的栖息地,从针叶林和冻原到珊瑚礁和洞穴。

生态系统需要能量才能运作,而这种能量通常来自于太阳。植物在陆地上收集阳光,而藻类从海洋表面获取阳光。一旦它们收集起这种最为重要的能量后,就将之用于自身的生长,这也就为其他生物提供了食物。一种生物被吃后,它所含有的能量就被传给了食用者。深海火山口是生物以不同于上述方式获取能量的极少数地方之一——在这里,细菌通过溶解在水中的矿物质获取能量,而这些细菌则为动物提供了食物。

世界上所有的生态系统构成了生物圈,也是生态学分级中的最高级别。这个变化多样的舞台,承载了丰富多样的定居者,涵盖了有生物居住的所有地方。

家和栖息地

得益于现代科技,人类可以生活在地球上几乎任何地方。与我们相比,地球上的野生动植物对于自己的生活环境比较挑剔。

在自然界中,每一个物种都有自己的栖息地或者家,一个栖息地可以为动植物提供生活的处所,以及其所需的所有东西。大部分物种都只喜好一类栖息地,但是有些可以在其生命的不同时期使用两类或者三类不同的栖息地。物种能够习惯于它们的栖息地是因为几千年甚至几百万年来的适应过程,如果它们的栖息地发生变化或者消失,它们的生存就会变得困难了。

生活的空间

栖息地就像是地址,因为它们会告诉你哪些物种生活在哪些地方。比如,大熊猫生活在中国中部地区的大山里,它们几乎完全是以竹子为食的。在地球上的其他地方,这些大熊猫都不可能长久地生存下去,因为熊猫以竹子为生,没有了竹子,它们别无所食。

与大熊猫相比,豹对于生活的环境和所吃的食物不是那么挑剔。它们可以生活在空旷的草原上和热带丛林中,甚至可以生活在靠近村镇的田地里。这也解释了为什么豹是当今最为成功的猫科动物。世界上一些分布很广的动物甚至还生活在根本不为人类所知的环境里。一种被称为“水熊”的微生物生活在池塘、水坑、水沟甚至两层泥土之间薄薄的含水层中,像这种栖息地在世界上到处都是,所以水熊可以在世界范围内分布。

特殊的家

很久以前,我们的祖先从非洲向北扩张,最终遍布整个地球。但自然界中,一些物种仅在一个地方进化,从来没有试图在其他地方分布过,这通常是因为这些物种被隔绝在偏僻的岛上或者高山上的峡谷中。这些物种被称为地区性动植物,其中包括几千种罕见的植物比如海椰树,和一批特别的动物,包括马达加斯加岛的狐猴和加拉帕戈斯岛的陆龟。来自新西兰的奇异果以及夏威夷几乎全部的土著鸟和蜗牛都属于地区性物种。

地区性物种通常很稀有,因为它们的天然栖息地范围很小,这使得它们很脆弱。一旦栖息地发生变化,或者人类将新的物种带到其中,它们可以在很短时间内灭绝。很多地区性物种已经灭绝了。在像夏威夷和新西兰这样的地方,动植物保护主义者正在努力保护尚存的物种。

新的栖息地

世界上大部分栖息地都生活着大量的生物,但有时候,新的栖息地也会出现——在河流改道,或者发生野火时,动植物会以最快的速度迁移到空旷安全的地方。从长远的角度讲,大灾难也会带来新的机遇:比如在美国西北地区,1980年圣海伦斯火山爆发,这次火山爆发毁灭了几千棵树,铺起了厚厚的火山灰。但是仅仅3年之后,那里就开满了鲜花,住满了昆虫。今天,森林也正迅速地恢复。

豹可以在多种不同的栖息地中生存,这也是这个物种如此成功的原因之一。豹通常在树上进食和睡觉。

食物链和食物网

在自然界中,食物总是一直处于移动当中。当一只蝴蝶食用一朵花时或者当一条蛇吞下一只青蛙时,食物就在食物链中又向前推进了一步,同时,食物中含有的能量也向前传递了一步。

食物链不是你看得见摸得着的,但是它是生物世界中的重要组成部分。当一种生物食用了另一种生物时,食物就被传递了一步,而食用者最终也总是成为了另一种生物的口中美食,这样一来,食物就又被传递了一步。如此往下便形成了食物链。大部分生物是多种食物链中的组成部分。把所有的食物链加起来,便形成了食物网,其中可能涉及到几百种甚至几千种不同的物种。

食物链是怎样运作的

现在,你将可以看到一条热带生物的食物链。像所有的陆上食物链一样,它从植物开始。植物直接从阳光中获取能量,因此它们不需要食用其他生物,但是它们却为别的生物制造食物,当它们被食草动物吃掉后,这种食物便开始被传递了。

很多食草动物都以植物的根、叶或者种子为食。但是在本条食物链中,食草动物是一只停在花上吸食花蜜的蝴蝶。花蜜富含能量,因此是很好的营养物质。不幸的是,这只蝴蝶被一只绿色猫蛛捕食了。绿色猫蛛也就是本条食物链中涉及到的第3个物种。像所有其他蜘蛛一样,这种蜘蛛是绝对的食肉生物,非常善于捕捉昆虫。但是为了抓住蝴蝶,这只蜘蛛需要冒险在白天行动,这会吸引草蛙的注意。草蛙吞食蜘蛛,成为该食物链的第4个物种。草蛙有很多天敌,其中之一是睫毛蝰蛇——一种体型小但有剧毒的蛇类,通常隐藏在花丛中。当它将草蛙吞下时,它便成为了本条食物链中涉及到的第5个物种。但是蛇也很容易受到攻击,如果被一只目光锐利的角雕看到,它的生命也就结束了。角雕正是本条食物链中涉及的第6个物种,它没有天敌,因此食物链便到此结束了。

食物链和能量

6个物种,听起来可能并不算多,尤其是在一个满是生物的栖息地中。但是这事实上已经超过食物链的平均长度了。一般的食物链中都只有三四个环节。那么,为什么食物链那么快就结束了呢?这个问题与能量有关。

当动物进食后,它们把获得的能量用在两个方面。一方面用于身体的生长,另一方面用于机体的运作。被固定在身体中的能量可以通过食物链传递,但是用于机体运作的能量在每次使用中就被消耗掉了。一些活跃的动物,比如鸟类和哺乳动物,被消耗掉的能量约占所有能量的90%,因此只有大约10%左右的能量被留下来成为潜在食物。当食物链走到第4或者第5种生物时,所含的能量便因为逐级减少而所剩不多了。当走到第6个环节时,能量几乎已经消耗殆尽。

金字塔

这种能量的递减显示了食物链的另一个特征——越是接近食物链开端的物种数量越丰富。如果按照层叠的方式把食物链表示出来,结果便形成金字塔形状。

比如淡水环境中一条食物链可以形成一个典型的金字塔——从下而上,数量较大的生物是蝌蚪和水甲虫;再往上,食肉鱼类数量相对减少,而食鱼鸟类的数量则是最少。在所有的生物栖息地包括草地到极地冻原,都适用上述这种金字塔结构。这就解释了为什么像苍鹭、狮子和角雕那样位于金字塔顶端的食肉动物需要如此之大的生活空间了。

世界范围的食物网

食物网比食物链要复杂得多,因为它涉及到大量不同种类的生物。除了捕食者和被捕食者,其中还包括那些通过分解尸体残骸生存的生物。在食物网中,一些生物只有很少几个与其他生物的关联,而有些则有很多,因为它们食用多种食物。

食物网越精细越能证明该栖息地拥有健康的环境,因为这显示了有很多生物融洽地生活在一起。如果一个栖息地被污染或者因森林采伐而被破坏了,食物网就会断开甚至瓦解,因为其中的一些物种消失了。

海洋动物

所谓海洋动物是指生活在海洋中的各种动物的总称。据统计,海洋中大约有16万~20万种动物,其中最小的是单细胞原生动物,最大的是长达30米、重约190吨的蓝鲸。海洋动物的活动范围也很广,从海面到海底,从海岸或潮间带到最深的海沟底部,都能发现它们的身影。过去人们认为,海洋深处是一个高压、无光、缺氧少食的险恶世界,不可能有生命存在。后来,随着科学技术的发展,人们可以进入深海探险考察后,才惊奇地发现,在大洋深处生活着多种鱼类、甲壳类和软体动物。在这“暗无天日”的深海世界中,这些动物依靠什么生活呢?唯一的可能是:各种硫杆菌利用极高的地温使硫氢化合物、二氧化碳和氧气产生代谢变化,形成了能够维持这些动物生存的低级食物链。

海洋动物通常以海洋植物、微生物、动物碎屑为生。由于海水深度、温度等条件的不同,海洋中浮游生物和底栖生物在分布上存在着很大的差异和变化。这种差异和变化又直接影响了以浮游生物为食的其他海洋动物的活动与分布。

大白鲨是具有攻击性的食肉鱼类,同时也属于软骨鱼一支。

为了便于研究,科学家将种类繁多的海洋动物划分为三大类:海洋无脊椎动物、海洋原索动物和海洋脊椎动物。它们在结构形态和生理特点上具有很大的不同。

海洋无脊椎动物是海洋世界中的“名门望族”,在种类和数量上都占据统治地位。主要包括原生动物、海绵动物、腔肠动物、扁形动物、纽形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物、腕足动物、毛颚动物、须腕动物、棘皮动物及半索动物等。

海星和海胆大概是人类最熟悉的海生无脊椎动物了。它们属于棘皮动物,外表呈刺状,由一层白垩板保护着。它们的躯体由5个对称的部分组成,从中间向周围辐射开来,就像装了车辐的车轮一样。它们没有头,也没有脑,更没有“前”“后”之分,可以自由地向任何一个方向运动。它们的嘴长在下边,叫做口面;肛门长在上边,叫做反口面。海星和海胆的体内是一个充满了水的管道水压系统,它们就是靠这个系统运动、吃食和呼吸的。

珊瑚是另一种常见的海生无脊椎动物,属于腔肠动物类。自古以来,很多人都把珊瑚看做是植物,其实它是一种低等的海生动物。珊瑚的身体由内外两个胚层组成,就像一个双层口袋,只有很少的明晰的器官。它有一个口,没有肛门。食物从口里进去,不消化的残渣也从口里排出。口的四周是许多像花一样的触手,用来捕捉食物或振动引起水流将食物吸进口和腔肠中,帮助消化水中的小生物。珊瑚有许多种,但它们都喜欢生活在水流快、温度高、干净、温暖的浅海地区。大多数珊瑚都是靠出芽繁殖的,每一个单体叫做“珊瑚虫”。“珊瑚虫”成熟后并不离开母体,于是便成为一个相互联结、共生共息的群体,这就是珊瑚呈树枝状的主要原因。在清澈的热带浅海里,珊瑚繁殖得非常迅速,往往会形成巨大的珊瑚礁,成为海洋动物的栖息地。

海洋原索动物是介于脊椎动物与无脊椎动物之间的过渡类型,包括尾索动物和头索动物等。

海洋动物中另一重要的门类是海洋脊椎动物,主要包括依靠海洋而生存的鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类动物。

鱼是最重要的海洋动物之一,最早的鱼出现在5亿多年前,那时的鱼既没有颚,也没有鳍。现在世界上大约有2.5万多种鱼,是脊椎动物中种类最多的动物。绝大部分的鱼类,体表覆盖着一层具有保护作用的鳞片,内部器官与其他脊椎动物相似。它们的身体一般呈流线型,用鳃呼吸,用鳍游动。鱼鳍包括尾鳍、背鳍、臀鳍等,其中胸鳍和腹鳍与脊椎动物的四肢相对应。

科学家们根据鱼的个性特征,将它们分为三大类。一类叫做无腭鱼,如七鳃鳗、八目鳗等,它们没有鳃,身体就像一节烟囱。第二类叫做硬骨鱼,如鳟鱼、鳕鱼等。它们的脊椎、头骨、肋骨、下腭等都是由硬骨组成的。鳞片叫做骨鳞,一部分重叠,呈覆瓦状排列在表皮下面。多数的硬骨鱼都有一个可以控制沉浮的气囊,叫做鳔。鳔如同一个可变的气泡,当它变大时,浮力增加,鱼就能够浮起来;当它变小时,浮力减少,鱼就会沉下去。95%的鱼类属于硬骨鱼。最后一类叫软骨鱼,其特点为骨骼柔软;鳞片呈盾状,嵌在皮肤里,形成砂纸一样的表面;无鳔。鲨鱼就属于这一类。为了适应水中生活,鲨鱼长有上边大、下边小的尾鳍,可以帮助它快速游动,并在慢游时形成浮力。目前,世界上共有3 000多种鲨鱼,其中生活在热带温暖海域的鲨鱼,如大青鲨、双髻鲨、大白鲨等,是具有攻击性的食肉鱼类,人称“海洋猎手”。

鱼类也需要氧气来维持生存。通常,鱼用嘴吸进含氧的水,然后由鳃抽吸水中的氧气,氧便经过鳃膜进到鱼的血液里。氧气通过血管被输送至身体各部分,二氧化碳等废物则被排出体外。鱼的游动姿势和游动速度与鱼的体形有关。一般而言,鱼体修长,呈流线型,长有半月形尾鳍的鱼,游动速度都很快。如世界上游动速度最快的鱼——箭鱼就具有这些特征。

鱼的视觉都不太发达,它们主要依靠听觉和嗅觉来寻找食物、配偶,躲避捕食者。除此之外,鱼还有一种特殊的感觉器官——侧线感受器,分布在鱼体两侧。水的流动能够引起侧线管内黏液的变化,鱼就是依靠这些变化来预测水流、捕获猎物的。

生命起源于海洋。从原生动物到哺乳动物的海洋动物系统,不仅展现了生命发展的历史,而且为人类提供了丰富的食物和资源,海洋是我们赖以生存的家园。

陆地动物

所谓陆地动物,就是指那些主要在陆地上生活、繁殖的动物。陆地上最兴旺的动物应该是属于节肢动物门下的昆虫、蜘蛛、多足纲和脊椎动物中的爬行类、鸟类和哺乳类中的大多数动物。

昆虫几乎遍布于除大海以外的任何地方。陆地上和大气中是它们最普遍的栖息地,但还有许多昆虫生活在植物中或泥土的下面,甚至是动物的体表或体内。比如寄生在人或动物身上的臭虫就是一种半翅目属的昆虫。它白天藏在人的衣服里或动物的皮毛里,晚上出来用嘴部的吸管吸人或动物身上的血。

蝎子是大型蛛形纲动物,是首批出现在地球上的节肢动物,迄今已有4.25亿年左右的历史了。蝎子的祖先是巨水蝎,出现于古生代,身长从10厘米到2米不等,已具备了鳌肢和口钳。那时的蝎子是海生动物,到了大约3.5亿年前,蝎子开始向陆生转变,直到3 500万年前,才完全变为陆生动物。蝎子的进化与地球的发展息息相关,它们随地表的变化而不断进化,很能适应环境的变迁。

蜈蚣是蠕虫形的陆生节肢动物,属节肢动物门多足纲。蜈蚣的身体是由许多体节组成的,每一节上有一对足,所以叫做多足动物。白天它们隐藏在暗处,晚上出去活动,以蚯蚓、昆虫等动物为食。蜈蚣与蛇、蝎、壁虎、蟾蜍并称“五毒”,并位居五毒首位。

两栖类动物是最早开始陆地生活的脊椎动物,早期的两栖动物是从能呼吸空气的总鳍鱼或肺鱼进化而来的。它们离开水可能是因为陆地上没有什么敌害并有充足的食物来源。早期的水陆两栖动物为了更适应陆地生活而长出强有力的四肢。但是,由于两栖动物没有皮毛、羽毛或鳞片的保护,它们的体表极易失去水分,因而它们不能在过于干燥的地区生活,而且大多数种类要回到水中去交配和产卵,只有一少部分能够完全脱离水而生活下来。

蟾蜍和蛙是同类,它们同属于两栖动物,既能在陆地上生活,又能在水中生活。与蛙类相比,蟾蜍的后肢较短小,不会跳跃,只会爬行;皮肤比较干燥,长了许多疣状的东西;趾间没有或几乎没有蹼;更喜欢在陆地上生活,平时在草丛、山地或平地上活动,只有到了产卵期才会爬到水塘边产卵。冬天,蟾蜍就在干燥的山坡或草丛中,挖掘洞穴进行冬眠,直到春暖花开时再出来活动。

蝎子外部形态示意图

爬行类动物的体表都有保护性的鳞片或坚硬的外壳,这可使它们不会因过快失去水分而死去,因而能更加适应陆地生活。当然它们当中还是有一部分更喜欢水里的生活。

蛇是一种比较特殊的爬行动物,是由蜥蝎进化而来的,遍布于除南极洲以外的所有大陆。

蛇的全身布满鳞片,没有皮腺,不具有呼吸功能。蛇的骨骼是由脑骨和背骨组成的,背骨的每一节脊柱都连着一对肋骨。蛇没有脚,它依靠脊柱上的肌肉向前运动。当它移动时,腹鳞稍稍翘起,翘起的鳞片尖端像脚一样踩住地面或其他物体,推动身体前进。不同种类的蛇,其前进时的样子也不尽相同。有的是靠身体扭动呈“S”形前进;有的则是一拱一伏地前行。身体较重的蛇是直线前进,身体的前半部分先向前拱,然后后半部分的身体再跟上来,移动十分缓慢。

蛇的大小差别很大,最小的蛇长不到15厘米,最大的蛇——水蟒则有10多米长。尽管有长有短,但它们的外形都差不多,都是又长又细。但是由于生活环境不一样,蛇的形体也会有一些差异,以便它们能更好地适应环境。生活在树上的蛇有长长的尾巴,这可以使它们牢牢地缠住树,如树王蛇;穴居在地下的蛇都有圆滑的身体,这可以使它们更好地在地下前进,如缅甸大蟒蛇;生活在陆地上的蛇,腹部都有大的鳞片,这可以使它们更好地附着土壤和岩石,如草原响尾蛇等。

鸟都是生活在陆地上的,但有些鸟却离不开海或江河,如海鸟、水禽等,它们也可以在陆地上生活,因而我们也把它们归为陆地动物。

哺乳动物是陆地动物中最庞大、最高等的一类动物。哺乳动物与其他动物的不同之处就在于幼体是由母体乳房分泌的乳汁喂养的。哺乳动物广泛地分布于陆地、空中和水中,这里我们只讨论生活在陆地和空中的陆生哺乳动物。

豹是一种中型食肉哺乳动物,属猫科。豹给人的第一印象就是优雅:匀称的身躯、带花斑的皮毛和纤细的腰身。它头部浑圆、布满黑色斑纹;背毛有玫瑰状的环纹,根据生存环境的不同而多有变化;爪子洁净;尾巴在走动时高高竖起,俨然一位贵族。豹主要分布于亚、非、欧三大洲。它们对环境并不挑剔,只要有足够的水与猎物,它们就能生活得很好。同时它们的游泳技术绝佳,所以热带森林与河流旁的灌木丛是它们最喜欢住的地方。

刺猬属于哺乳纲食虫目猬科。它是世界上最原始的哺乳动物之一,早在1 500万年前就已经是现在这副模样了。刺猬身长22~32厘米,体重450~700克。它的四肢相当长,颈部却非常短小,这样易于将身体蜷成球形。它行走时四肢弯曲,看上去就像贴地滑动或滚动,样子非常可爱。

树袋熊又叫“考拉”,属哺乳纲有袋目,仅分布于澳大利亚的新南威尔士、维多利亚和昆士兰等地。它是一种栖居于树上的动物,常年以桉树为家,以桉树叶为食。它的鼻子扁平,耳朵很大,四肢粗壮,爪子尖利,没有尾巴。它的身长约80厘米,重约15千克,毛呈灰褐色,胸部、腹部、四肢内侧和内耳处均长有灰白色短毛。它们憨态可掬、性情温顺,样子酷似小熊,所以又叫“树熊”、“保姆熊”、“玩具熊”等。

考拉

考拉只分布在澳大利亚的部分地区,憨态可掬,性情温顺。

蝙蝠是仅有的一种会飞的哺乳动物,大约有925种,都属于翼手目动物。翼手目又分成两个亚目:大翼手亚目,包括飞狐类和旧大陆果蝙;小翼手亚目,在世界各地都有分布。蝙蝠的翼是在进化过程中由前肢演化而来的。第一个指头(拇指)短,末端有爪,其余各指极度伸长,有一片飞膜从前臂、上臂向下与体侧相连,直达下肢的踝部。多数蝙蝠的两腿之前还有一片两层的膜,由裸露的深色皮肤构成。蝙蝠的颈部非常短,胸部和肩部则很宽大,胸肌发达,髋和腿部细长。除翼膜外,蝙蝠全身都长着毛,背部呈浓淡不同的灰色、棕黄色、褐色或黑色,而腹侧颜色较浅。栖息于空旷地带的蝙蝠,皮毛上常有斑点或杂色斑块,颜色也有差别。

猴是除树鼩、狐猴、类人猿和人以外的所有灵长目动物的统称。猴类多生活在热带森林中,除体型庞大的种类外,绝大多数栖息于树枝上,行动时凭借四肢在树枝间跳跃,在地面上则采用跖行(整个足底接触地面)的方式前进。猴子行动灵活敏捷,长有长长的手臂,身体很强壮,大多数猴子都长有一条长尾巴,可以帮助它们在攀援树枝时保持平衡。猴子的鼻子较小,脸部没有毛发,眼部朝前突出。它们能腰背挺直地坐着,有时也会直体而立,可以腾出双手完成许多其他的动作,如寻找、采摘食物、捕获飞来的小昆虫、清洁毛发等。猴子的大脑发达,目光敏锐,其行为常常与人类相似,是一种非常可爱的动物。

类人猿是灵长目中除了人以外最为高等的动物。包括猩猩科和长臂猿科的无尾,人形灵长类动物,栖息于非洲和东南亚热带森林中。类人猿是非常聪明的动物,过着群居的生活。非洲黑猩猩也是类人猿,是人类最近的亲戚。

黑猩猩主要分布于非洲中部和西部,栖息于高大茂密的落叶林中。黑猩猩有1.2~1.5米高,重45~75千克。除脸部外,浑身长满了黑色的毛。它的脑袋比较圆,耳朵很大,并向两边直立起来。它的眉骨比较高,眼睛深深地凹陷下去,鼻子很小,嘴唇又薄又长,没有颊囊。手脚比较粗大,腿比臂短,站着的时候,臂可以垂到膝盖以下。黑猩猩有很高的智商,并且常受好奇心的驱使制作和使用工具。如为捕食白蚁,黑猩猩会将树枝上的叶子清除,小心地将细枝插入蚁巢,然后将爬满白蚁的细枝取出,用舌头舔食。此外,它们还会用嚼树叶的方法吸水,用石头敲碎硬的果实等。

无论是陆地动物,还是海洋动物,都是地球上不可缺少的一部分,它们共同构成了我们这个美丽的世界。

恒温动物与冷血动物

体温即机体的温度,通常指身体内部的温度。一般来说,过高或过低的体温都会致动物于死命,为了生存,动物必须具有保持体温相对恒定的能力。这也是动物在长期进化过程中获得的一种较高级的调节功能。

进化至较高等的脊椎动物如鸟类和哺乳类动物,具有比较完善的体温调节机制,能够在不同的温度环境下保持相对稳定的体温,这些动物叫恒温动物或温血动物。

恒温动物的体温是恒定的。一般来说,鸟类的体温大约在37.0~44.6℃之间,哺乳类动物的体温则介于25~37℃之间。恒定的体温使这些动物大大减少了对环境的依赖程度。恒温动物具有比较完善的体温调节机制,如厚厚的皮毛,发达的汗腺和呼吸循环系统等等。恒温动物对自身体温的调节通常都是自主性的,即通过调节其产热和散热的生理活动,如出汗、寒颤、血管收缩与扩张等,来保持相对恒定的体温。

每种动物都有自己独特的保持体温恒定的“绝招”。这些“绝招”因动物的身体结构、生活习性和生存环境的不同而显得丰富多彩。

南极冰原上的企鹅,它们用厚密的羽毛来保温以及保护小企鹅免受南极冰寒的侵袭。

比如素有“南极居民”美称的企鹅,它们的全身覆盖着又密又厚的羽毛,皮下又有一层厚厚的脂肪层,所以企鹅不怕严寒与冰冻,即使在极端寒冷的环境中,它们也能保持正常体温。这就是它们能够在南极冰原上生活的原因。又如水生哺乳动物海豹也靠皮下那层厚厚的脂肪保暖,因此能在寒冷的南北两极活动自如。

生活在热带的大象却是通过皮肤辐射来散热的,有时也通过皮肤渗透水分或通过4只面积巨大的脚掌与温度较低的地面相接触的办法来散发热量,以保持体温恒定。在炎炎夏日,大象喜欢在清晨和日落的时候出来活动,中午则躲在阴凉的地方避暑。同时大象还非常爱洗澡,一有机会便跑到河边,用鼻子往身上喷水来巧妙降温,就像人类洗澡一样。但生活在热带的猴子,则是利用长长的尾巴来调节体温。当温度比较高的时候,猴子会通过尾巴增大与空气接触的面积来散热;当温度降低时,它又会用尾巴来减少体内热量的散失。

大多数哺乳动物都是通过身体表面的汗腺来散发热量,降低体温的。

较低等的脊椎动物如爬行类、两栖类和鱼类以及所有的无脊椎动物,其体温随环境温度的改变而变化,不能保持相对恒定,因而叫做变温动物或冷血动物。冷血动物对环境温度变化的适应能力较差,到了寒冷的冬季,其体温非常低,各种生理活动也都降至最低的水平,进入冬眠状态。虽然冷血动物体内没有完善的体温调节机制,但它们还是有办法来对付过低或过高的气温,即通过改变自己的行为来适应环境温度的变化。这种调节体温的方式叫做行为性体温调节。

蛇是一种典型的冷血动物,因此它们不得不想办法依靠外部环境将自己的体温维持在一个可以正常发挥机体功能的温度。在寒冷的天气里,它们通常是白天出来活动,暴露在阳光下,尽可能多地吸收太阳的热量,并贮存在体内。夏天,蛇的体温在清晨是25℃,可到了中午就会骤然升至40℃。在这种情况下,它们就躲在石头底下或钻进阴暗潮湿的洞里,直到晚上才溜出来透透空气。在长期严寒的气候条件下,例如北方地区的冬季,它们会冬眠一段时间,等到气温回升,春暖花开的时候再出来。与蛇相近的蜥蜴,全身覆盖着一层坚硬的鳞片状皮肤,其主要功能就是防水和保持身体的温度。

鱼类、两栖类动物通常是以冬眠的方式来摆脱寒冷环境的影响。有些动物则是通过夏眠来躲避高温环境的影响。如生活在热带河流和沼泽中的蟾蜍、陆生龟等动物,当夏季来临时,它们就钻进阴凉的淤泥下或石洞中,“睡”上两三个月。这是因为当夏季来临时,这些地区的温度可高达40℃以上,使得沼泽干涸,植被减少,这些冷血动物只有依靠夏眠才能度过夏季。蜗牛也是一种冷血动物,为了适应环境温度的变化,它不仅要冬眠,而且要夏眠。冬天,蜗牛会把自己封闭在壳里,一直睡到春天大地复苏时再出来。夏天,它会用夏眠来抵抗干旱和酷热。特别是生活在非洲热带草原地区的蜗牛,每当干旱到来的时候,植物全因缺水而变得枯萎,蜗牛只好用夏眠的方法来减少对食物的需求,以度过食物匮乏的夏季。蜗牛的耐饥能力十分惊人,在热带沙漠地区,蜗牛能在壳里睡上3~4年。

蜗牛

随着软体的生长,蜗牛的壳口也一圈圈地不断增大,最后大得足以让自己缩进去,尤其在冬眠或夏眠的时候。

还有一小部分动物介于恒温动物与冷血动物之间。在暖和的时候,它们的体温能保持相对恒定;到了寒冷的季节,其体温会随着气温的下降而下降,蛰伏而进入冬眠。刺猬便是这类动物的典型代表。刺猬的活跃期是4~10月。进入11月,它就开始冬眠了。冬眠时,它的新陈代谢极为缓慢,体温从36℃降至10℃,有时甚至会下降到1℃,但绝对不会降到零度以下,因为如果这样它就会冻僵。此时,它的心跳从每分钟190次降至20次,每隔两三分钟才呼吸一次。在这段时间里,它一直靠消耗体内储存的脂肪来维持生命。大约到了4月份,冬眠的刺猬才会苏醒过来。这时它们都非常瘦弱,体重不会超过350克。

食肉动物

当一只食肉动物向其猎物靠近时,不由得会让人产生一种紧张感。但是食肉动物是自然界的重要组成部分,连人类有时也是食肉动物。

与食草动物相比,食肉动物总有失算的时候,因为猎物可能会逃跑。作为补偿,自然界使得肉具有很高的营养价值。为了成功捕获猎物,食肉动物通常都有敏锐的感官和快速的反应能力。它们通过特殊的武器比如有毒刺、有力的爪子或者锋利的牙齿来制伏猎物。

慢动作的捕猎者

当人类提到食肉动物时总会最先想到像猎豹那样的运动速度很快的动物。但是很多食肉动物并不是如此,比如海星,它的运动速度比蜗牛还慢,但是它们专门捕食那些不会逃跑的猎物—— 一般是把猎物的外壳撬开,然后享用里面的美餐。

在水中和陆上,很多食肉动物根本不追捕任何东西,相反,这些猎手只是埋伏着,等待猎物进入自己的抓捕范围。它们常常伪装得很好,有些甚至通过设置陷阱或者诱饵来增加捕获猎物的几率。“埋伏”的猎手有琵琶鱼、螳螂、蜘蛛和很多蛇类等。很多“埋伏”猎手都是冷血动物,即使几天甚至几个星期没有进食,它们也可以存活下来。

在阿拉斯加,棕熊涉到河流中捕食洄游的大马哈鱼。它们的这场高蛋白盛宴可以一直持续几个星期。

狩猎的哺乳动物

鸟类和哺乳动物都是热血动物,因此它们需要很多能量来保持身体正常运作。对于一头棕熊而言,能量来自于各种各样的食物,包括昆虫、鱼,有时也包括其他的熊。棕熊的体重可以达到1 000千克,它是陆地上最大的食肉动物。一般情况下,它对人类很谨慎,但是如果真正开始攻击,结果将是致命的。

哺乳动物中的食肉者有着特殊的牙齿来处理它们的食物。靠近它们嘴的前方位置有两颗突出的犬齿,这可以帮助它们把猎物紧紧咬住。一旦将猎物杀死后,它们的食肉齿就开始发挥功用了——这些牙齿长在颚的靠后位置,有着长长的、锋利的边缘,可以像剪刀一样将猎物剪碎。有些食肉哺乳动物,比如狼,还常用食肉齿来将猎物的骨头咬碎,从而吃到里面的骨髓。

空袭

鸟类没有牙齿,它们用爪子捕猎。一旦它们将猎物杀死后,就会将其带到栖枝上或者自己的巢中。有些大型鸟类可以抓起很大重量的猎物——1932年,一只白尾海雕抓走了一个4岁的小女孩。神奇的是,这个小女孩存活了下来。

爪子很适合用来抓住猎物,但是鸟类通常使用其弯曲的喙部来将猎物撕碎。捕食小型动物的鸟类有一套特殊的技术,它们可以将猎物的头先塞进自己喉咙,然后将其整个吞下去。

大规模杀戮者

世界上最高效的捕猎者通常食用比其自身小很多的猎物。在南部海域,鲸通过过滤海水来食用一种被称为磷虾的像明虾一样的甲壳动物。它们的这种捕食方式是所有食肉动物中杀戮量最大的,每次都可以超过1吨以上。灰鲸在海床上挖食贝类,而驼背鲸则通过张起“泡沫网”等待鱼群的到来——这种网可以将鱼群逼入较小的空间,使其更容易捕捉。但是最厉害的捕鱼高手应该是人类,我们每年都要捕得几百万吨的鱼。

食草动物

食草动物与食肉动物数量比至少是10∶1。从最大的陆生哺乳动物到可以舒服地生活在一片叶子上的小幼虫,食草动物多种多样。

植物性食物有两大优势,一方面它们很容易找到,另一方面它们不会逃跑。对于小型动物来说,还有另一个好处——植物是很好的藏身之所。但是食用植物也有其弊端,因为这种食物吃起来比较慢,而且也不容易被消化。

秘密部队

一只大象每天可以吃掉1/3吨的食物,它们常常将树推倒来食用树枝上的叶子。野猪则采用不同的技术——从泥土中挖掘出美味多汁的树根来食用。虽然这些动物的体型都比较大,但是它们并不是世界上最为主要的食草动物。相反,昆虫和其他无脊椎动物的食用量要远远超过它们。

在热带草地上,蚂蚁和白蚁的数量常常超过其他所有食草动物的总数。它们收集种子和叶子,把它们搬到地下。在树林和森林中,很多昆虫以活的树木为食,而毛虫则直接躺在叶子中啃食。毛虫的胃口很大,如果进入到公园或者植物园的话,可以造成非常严重的虫灾。

哺乳动物、鼻涕虫和蜗牛食用的植物种类范围很广。但是,小型食草动物通常对它们的食物比较挑剔。比如,榛子象鼻虫只是以榛子为食,而赤蛱蝶毛虫只食用荨麻叶。如果这些毛虫遇到的是其他植物,它们会选择饿死。对食物如此挑剔看似奇怪,但对于食草动物而言,有时候这是值得的,因为这样在处理它们的专门食物时效率会额外高。

种子和存储

爬行动物中的植食者比较少,鸟类中则比较多。其中,只有很少部分鸟以树叶为食,更多的是食用花或者果实及种子。

蜂鸟在花朵中穿梭采集花蜜,有些鹦鹉则用它们刷子般的舌头舔食花粉。食用果实和种子的鸟类更为常见。不像蜂鸟和鹦鹉,它们在全世界都有分布。

种子是十分理想的食物,它们富含各种营养性的油类和淀粉,这也是为什么这么多鸟类和啮齿类动物将种子作为食物的原因。在一些干燥的地方,寻找食物比较困难,食用种子的啮齿类动物就格外多。

啮齿类动物和鸟类不同,它们在困难时期可以通过收集食物并在地下存储食物而幸存下去。在中亚,有些种类的沙鼠可以储存60千克种子和根,这些存粮足够它们生活几个月。

和许多其他啮齿类动物一样,颊囊鼠利用它们的颊袋将种子运回洞穴。

食草

种子消化很方便,所以它们也是人类食物的一部分。不过草和其他植物对于动物而言就不是那么容易分解了。因为它们中含有纤维素这种坚硬的物质,人类是消化不了的。不单单是人类,食草的哺乳动物也不能消化,尽管这些是它们食物的主要组成部分。

那么,这些动物如何生活下去呢?答案是:它们利用微生物帮助它们完成这项消化工作。这些微生物包括细菌和原生动物,它们拥有特殊的酶,可以将纤维素分解。

微生物在哺乳动物的消化系统中安营扎寨,那里温暖湿润的环境为它们提供了一个理想的工作场所。许多食草动物将微生物安排在称为“瘤胃”的特殊地带,瘤胃工作起来就像一个发酵罐。这些食草动物被称为反刍动物,包括羚羊、牛和鹿。它们都会将经过第一轮消化的食物再次咀嚼,进而吞咽后再消化。这一过程使得微生物更容易分解食物。

全职进食者

反刍对于消化而言十分有效,但是会占用很长时间。进食草木也很费时间,因为每一口都要咬下来,彻底咀嚼。因此,食草动物没有太多的休息时间,它们总是忙于采集食物和消化食物。

对于植食昆虫而言,情况也大同小异,尽管变为成虫后它们的食性通常会发生变化。毛虫是繁忙的进食者,不过成虫的蝴蝶或者蛾的大多数时间都用于寻找配偶和产卵,它们会在花丛中穿梭,很多根本不食用任何东西。飞蝼蛄做得更绝,它们的成虫压根就没有活动的嘴。

家禽与家畜

家禽和家畜是与人类生活最为密切的动物群体。家禽就是指那些经过人类长期的驯化培育而生存繁衍,并具有一定经济价值或赏玩价值的鸟类,如鸡、鸭、鹅、火鸡、鸽子、鹌鹑等。

人类最早驯养的鸟类是鸡。殷商时期的甲骨文中已有“鸡”这个字;在距今4 000多年前的龙山文化遗址上,就有家鸡骨骼的出土,这些都说明中国人在很早以前就将鸡纳入到自己的生活中了。

家鸡的祖先叫原鸡,也叫红色野鸡,现在多分布在南亚地区的丛林中。原鸡主要栖息于海拔约1 000米以下的森林中,也喜欢到稀疏的树林或灌木丛中活动。雄原鸡的啼声很洪亮,但与家鸡的啼声有很大的不同。

人们根据自身的需要,已培育出多种家鸡,现在世界上公认的鸡种有70多种,且各具特点。肉用鸡常常被喂得又肥又胖,体重都在4.5千克以上,它们的肉质肥嫩,鲜美可口。专门用来下蛋的鸡,一年最多可以产下300多个蛋,平均一天一个,为人类提供了充足的鸡蛋。乌骨鸡的骨头是黑色的,而体表的羽毛却是雪白雪白的,它具有很大的药用价值。斗鸡骨骼结实,行动灵活,是专门供人进行游戏的。还有重达十几千克的火鸡,肉质鲜美,非常有韧性。在日本有一种全身素白的长尾鸡,尾羽长达7米,就像姑娘的长头发,十分美丽。缅甸人饲养的一种矮腿鸡,它的腿短得几乎看不到,身体似乎已经贴到了地面上,走起路来一跳一跳的,所以又叫“跳鸡”或“爬鸡”。

家鸽是由原鸽驯化而成的,几千年前,原鸽就被用来为人类服务。经过人工选择,现在的鸽子主要分为信鸽、肉鸽和观赏鸽三种。信鸽的飞翔能力很强,能进行长途飞行,而且有强烈的归巢感,可以从几千米外迅速返回自己的“家”。自古以来,人们就利用它的这一特性,让它担负起通信工作,尤其是在通信手段不发达的古代,信鸽在人们的生活中占有极为重要的地位。即使在通信技术高度发达的今天,利用信鸽传递军事情报仍是非常普遍的事。肉鸽生长迅速,一个月就可以长到500克重,肉味鲜美,具有很高的营养价值。观赏鸽的羽毛千姿百态,是人工选择学的主要佐证。

鸭子也是人们经常饲养的一种家禽。家鸭是由野鸭(绿头鸭)驯化而来的。绿头鸭肉味好,卵期长。人类将它们驯养后,为了获得更多的鸭蛋,便不让它们自己孵蛋,同时又给以充足的光照和食物,让它们产更多的蛋。另一方面,人类还将产蛋量最多的鸭选为种鸭。这样,经过人工选择和培育的卵用鸭,一年能产二三百个鸭蛋,比它的老祖宗绿头鸭要多得多。然而,由于人类长期不让它们自己孵蛋,它们便逐渐丧失了这种本能。

鸽子

可见,家禽能够提供营养丰富的禽蛋、禽肉,其中富含易被人体吸收的蛋白质、氨基酸、维生素和矿物质,以及一定的微量元素等。家禽的羽、绒具有很强的保暖性,轻便耐用,可以用来制作羽绒服等。禽粪中含有丰富的氮、磷、钾等,是优质肥料。同时,家禽的生长期短,繁殖能力强,饲料转化率高,因而是很好的经济动物。

家畜就是那些经过人类长期的驯化培育,可提供肉、蛋、乳、毛、皮等畜产品或供役用的各种动物,主要包括马、牛、驴、骡、骆驼、猪、羊、狗、猫、家兔等兽类。家畜都来源于野生动物,然后经过长期的驯化,它们在外貌、体形、生理机能等各方面都与野生动物有了很大的不同,而且性情比较温顺,生产能力也大大提高。

马是一种善于奔跑的家畜,最早是被用作交通工具的。马跑的时候,我们经常可以听到“哒哒……”的声音,那是因为人类给它穿上了铁鞋——马掌的缘故。现代的马,四肢的趾端只有一个趾,其他的趾则在长期的岁月中退化掉了。在这个趾上,有一层像趾甲似的蹄保护着。蹄实际上是一种角质化的坚硬皮肤,又是身体重量的支点。由于经常在坚硬的地面上摩擦,时间长了,马蹄就容易被磨损,影响了马的奔跑速度和负重能力。为了防止马蹄被过分磨损,人类就想出了一个好办法——给它穿上“铁鞋”,使它能跑得更快。

马是人类的亲密伙伴,它不仅可以将人们带到很远的地方去,而且可以帮助人们耕地运货。马肉可以食用,骨可以制胶,皮可以制革,马鬃可以做小提琴的琴弦,马粪可以培养蘑菇,马的血清还可以制破伤风抗毒素。因此可以说马的浑身都是宝,为人类立下了汗“马”功劳。

家猪是由野猪驯化而来的。早在8 000~1万年前,人类就开始驯化并饲养野猪了。野猪浑身长着硬毛,性情凶悍强暴。它跑得很快,发起怒来连被称为“兽中之王”的老虎都要让它三分。然而经过几千年来的驯养,家猪不仅性情温和,而且逐渐形成了发育快、繁殖能力强的特点。因此不仅能够供人们食肉,而且猪皮还是制革的原料,就连猪粪也是上等的肥料。然而,我们还是能在家猪的身上看到野猪的生活习性,其中最具代表性的便是猪喜欢拱泥土和墙壁的习惯。猪在野生时代是没人去喂它们的,它们只有依靠自己去寻找食物,尤其是要吃生长在地里的植物块根和块茎,它们必须依靠突出的鼻、嘴和强硬的鼻骨将土拱开,将土里的食物挖出来,连食物带泥土一块吃到肚子里。另一方面,野猪在泥土中可以获取自己所需要的磷、钙、铁、铜等矿物质,以保持身体营养的均衡。

一提到猪,人们便会认为猪很馋,总是在不停地吃东西。其实,猪吃食有很强的选择性,凡是不爱吃的东西,坚决一口不吃。它吃食是少吃多餐,细嚼慢咽的,非常有利于消化和吸收,也许这正是它长得胖的原因吧。

家畜既是进行畜牧业生产的生产资料,也是人类的生活资料,与人们的生活密切相关。中国是最早开始畜养家畜的国家之一,现在人们仍然在利用各种科学方法加速驯养各种野生动物,使之变为家畜,为人类服务。

鸟类

鸟是由爬行动物进化而来的,能够在空中飞行的高等脊椎动物。鸟的祖先是始祖鸟。始祖鸟既具有鸟类的特征,又与爬行类动物有许多相似之处,所以它作为爬行类向鸟类进化的一个强有力的证据而备受科学家们的重视。

由于鸟类能飞,所以在世界各地都可以看见它们的身影。从冰天雪地的两极到世界屋脊,从波涛汹涌的大海到茂密的丛林,从寸草不生的沙漠到人烟稠密的城市,都有鸟的踪迹。现在世界上大约有9 000多种鸟。

鸟之所以能飞,主要是由于它的骨骼轻盈、羽毛有力的缘故。鸟的骨骼很坚实,里边没有骨髓,只有蜂窝一样的空隙,空隙里面充满了空气。这种骨骼可以增加鸟的浮力。鸟的颈部、腹部和胸部各有一个气囊,气囊里可以储存大量的新鲜空气,以适应高空新陈代谢的需要,并且与肺脏组成了一个相互关联的扩张系统。同时,气囊还可以帮助鸟儿在激烈运动后迅速地恢复平静。鸟儿的翅膀和腿骨尤为有力,胸骨上的龙骨脊和大而长的翅骨上附着了强有力的飞行肌肉。这种骨与既轻巧又完美的骨架结构,是鸟类飞行的基础。

鸟是世界上唯一长有羽毛的动物,羽毛不仅能够帮助鸟飞翔,同时也可起保暖作用。大小和种类不同的鸟,身上披覆的羽毛的多少也不同。据统计,少的大概有1 300根,多的可超过1万根。通常鸟的翅膀上的羽毛较少。从功能上说,鸟的羽毛可以分为3类:尾巴和翅膀上的羽毛较粗较长,是用于飞翔的;覆盖全身的呈流线型的羽毛,是用来防止水渗入的;体表绒毛状的短羽毛,则是用来保暖的。鸟的羽毛还有不同的颜色,它既有伪装保护的作用,也有吸引异性的功能。鸟类中最漂亮的羽毛莫过于孔雀的羽毛了。孔雀的羽毛有亮绿、翠绿、青蓝、紫褐等颜色。雄孔雀的头上长着6~7厘米长的冠羽,面部呈天蓝或金黄色,其头、颈、胸部的绿色羽毛上,镶嵌着黄褐色的斑纹。尾羽更加华丽,多而长,依次向后延伸。覆羽的末端有一个十分美丽的蛋形彩图。每当交配的季节,雄孔雀便会张开它那美丽的尾羽以吸引雌孔雀。每一根有飞行功能的羽毛都有一根羽毛管,上面有成百的倒刺,它们连接在一起便组成了光滑的表面。飞行羽毛的末端可以为鸟提供飞行时所需要的浮力,并能改变飞行方向。

鸟的飞行方式一般可分为3类:滑翔、鼓翼和翱翔。滑翔是一种最简单、最原始的飞行方式。滑翔时,翅膀不动,靠已有的飞行速度和翅膀受到的浮力向前飞行。鼓翼则是一种最普通的飞行方式。方法是翅膀上下运动,以最小的能量获得最大的速度。一般小型鸟类都采用鼓翼方式。大型鸟类则善于翱翔,此时翅膀伸展开并保持不动,整个身体能在空中长时间飞行。

鸟的羽毛(以鹰羽为例)

鼓翼飞翔

滑翔

鸟类的前肢已演变成用于飞翔的翅膀,而后肢则形成了支持体重的双脚。不同类型的鸟的脚差异很大。生活在浅水中的鸟一般是腿细长,脚上有蹼,便于在水上游行;飞得较高的鸟的脚却很小,以减轻体重,更适合于飞行;鸭子、海鸥的脚上也长有蹼,以利于划水;而一些猛禽却有尖利的爪子,为的是更好地抓捕猎物。

鸟嘴的学名叫做喙。与其他动物一样,为了方便捕食,鸟喙有多种形状。例如啄木鸟的喙像一个长镊子,便于捉到树缝里的虫子;食虫鸟的喙一般像钢针一样又细又尖,适合于吃幼小的虫子。鸟类都没有牙齿,吃进的食物直接进入砂囊,被磨碎后再进行消化。

鸟的目光锐利,视野广阔,一般的鸟的眼睛长在头的两侧,后视的双目扩大了它们的视力范围,帮助它们更好地捕食、飞翔和发现敌情。如丘鹬的双眼在头的两侧分得很开,极宽的视野使其很容易极早发现敌情。

鸟类的听觉十分灵敏,尤其对低频和中频的声音更敏感,这有利于它们发现食物和躲避敌情。有些鸟类动物还有高度发达的回声定位系统,如雨燕能检测并避开直径小于6毫米的圆导线;猫头鹰能靠声音定位和捕食猎物。许多鸟还会发出声音信号来传递信息。如群体迁徙的候鸟利用声音信号在夜晚的天空中通报各自的位置,使群体中的每个个体修正其航行偏差,或者在穿越森林时,靠声音信号来保持群体的密切关系。鸟类的发声既是一种重要的行为,也是鸟类进化的明证。

鸟是恒温动物,体温一般在42℃左右。所有的鸟都是通过产卵的方式进行繁殖。鸟产下蛋后一般用体温进行孵化。在恒定的温度下,受精卵发育成胚胎,后逐渐发育成鸟,最后破壳而出。

鸟的种类之多在脊椎动物中仅次于鱼类。这些鸟在体积、形状、颜色、生活习性等方面,都存在着很大的差异。为了便于介绍,这里暂且把它们分成七大类。

第一类——鸣禽

翱翔

世界上大约有4 000多种鸣禽,大部分栖木鸟都属于这一类。它们有非常发达的鸣管,能发出很美妙的声音。但有一些鸣禽的叫声则非常难听。一般而言,主要的鸣叫者是雄鸟,它们的鸣叫一方面是为了吸引雌鸟的注意,另一方面是警告入侵者赶快离开它们的领地。

第二类——猎鸟

大部分猎鸟生活在陆地上,它们不太会飞,但多为奔跑健将。猎鸟的双腿强壮有力,支撑着丰满的身体;爪子坚硬锋利,一般都是3趾,可以抓取地面上的食物。它们的喙呈钩状,可以挖出树根和地下昆虫。虽然猎鸟不会飞,但它们发达的胸肌和巨大的胸骨可以帮助它们在遇到危险时,迅速飞离地面,但只是很短的一段时间而已。大部分雉目鸟都属于这一类。

第三类——猛禽

猛禽是世界上最凶猛的肉食动物之一,主要包括鹰、隼、秃鹫、秃鹰等。大多数猛禽都长有巨大的翅膀、强壮的腿、尖利的爪子以及一只钩状的喙,这些都是它们捕食猎物的有力工具。

第四类——涉水禽鸟

涉水禽鸟是指那些生活在河湖、河岸、沼泽地或湿地等地区的鸟,如鹬类、鹳类等。涉水禽鸟大多长着细长的腿和脖颈,不论是亭亭玉立之时,还是徐徐踱步之际,总是给人以文静高贵的感觉。它们还长着长长的喙,用来捕食水中的猎物。由于喙的形状不完全相同,捕食的方法也各不相同。如苍鹭的喙像刺刀一样,可以很容易地“刺”死水中的鱼;火烈鸟喙部有独特的过滤器,可以滤出水中的海藻和小动物;蛎鹬的喙像刀片,能够割开牡蛎的硬壳,吃里面的嫩肉。

第五类——水生鸟类

包括鸭、鹅和天鹅等。它们都是游泳高手,身体像船一样,腹部平坦可以增加浮力;皮肤上的厚厚的绒毛,可以帮助它们保持体温;强壮的腿和生有蹼的脚则是优良的划水工具。

第六类——海鸟

顾名思义,海鸟大部分的时间都待在海里,只在繁殖和哺育后代的时候才到岸上来。在所有的海鸟中,企鹅是最适合于水上生活的。它的双翅经过长期演化变成了鳍脚,短小扁平,像船桨一样,因而早已丧失了飞翔的能力,更适应水中的生活。平时企鹅只能跳跃着行走,或是借用嘴巴和鳍脚爬行。如果遇到危险,它也只能连滚带爬的,显得十分笨拙。然而一旦到了水里,它却能游得比普通的水艇还快。

最后一类——不会飞的鸟

鸟由于骨骼轻盈,才具有了飞翔的能力。然而一些鸟在进化过程中逐渐失去了飞行的能力,只会走或游泳。除刚才所说的企鹅外,还有鸸鹋、鹬鸵、食火鸡和鸵鸟等40多种。由于不需要飞行,这些鸟的一部分肌肉和骨骼逐渐变小,翅骨和胸骨不再那么发达,而胸骨上的龙骨脊则更是小得多。但它们的腿则强劲有力,大多数都能跑得飞快。驼鸟是世界上跑得最快的鸟,时速最高可达72千米/小时,甚至比狮子跑得还快。

留鸟与候鸟

有些鸟类人们可以常年见到,而有些鸟类则像客人一样,每年在一定的季节来“串门”,住上一段日子便又飞走了。一年之中,全世界任何一个地区的鸟的种类都会随季节而发生变化。每到换季的时候,有些鸟就会回来,有些鸟却要飞走。鸟类所具有的这种随季节的变化而变更生活地区的习性,是一种迁徙现象,是鸟类为适应自然环境而产生的行为。但并不是所有的鸟类都具有迁徙的习性,于是人们便根据鸟类有无迁徙习性将鸟类分为候鸟和留鸟两大类。

所谓留鸟,就是指那些终年生活在其出生、繁殖区内,不依季节的不同而迁徙的鸟类。世界各地的留鸟很多,而且南方的要比北方的多。北方的留鸟一般都能抵御寒冷的冬天。常见的喜鹊、画眉、麻雀、乌鸦等,都是留鸟。

喜鹊是一种惹人爱怜的鸟,民间常常把它看做是吉祥的象征。其实,喜鹊是雀形目鸦科中多种长尾鸟类的总称,与乌鸦是近亲。

喜鹊一身漂亮的羽毛,不光好看,而且实用。它可以帮助喜鹊抵御寒冷的冬天。喜鹊之所以不必每年辛苦地飞来飞去,正是凭借这身厚厚的羽毛度过寒冬,等待春天的到来。

喜鹊的家是用树枝在高大的树梢附近筑成的足球般大小的圆球状的巢。喜鹊作为留鸟,每年都会筑巢过冬。它们有的是在旧巢址上逐年整修加高来营建新巢;有的则另选新址建巢。喜鹊还喜欢闪闪发光的东西,例如玻璃、镜子、剪刀之类的东西,只要搬得动,它都会搬回家去,用来装饰它的家。

喜鹊的分布很广泛,除南极洲外,其他地区都可以看见它那美丽的身影。它与人的关系很融洽,可以帮助人类消灭蝗虫、蝼蛄、象、夜蛾幼虫等危害农作物的害虫,因而深受人们的喜爱。

有一些种类的留鸟,因为具有追寻食饵、进行较短距离漂泊的习性,所以被称为“漂鸟”,如“森林医生”啄木鸟、山斑鸠等。

啄木鸟属于鴷形目啄木鸟科,共有180多种,分布于除澳大利亚和新几内亚之外的世界各地,以南美洲和东南亚数量最多。由于它常常在树皮中寻找食物,在枯木中凿洞做巢,因而人们便叫它“啄木鸟”。大多数啄木鸟终生都在树林中度过,在树干上活动觅食,但有个别种类的啄木鸟能像雀形目鸟类一样栖息在树枝上,在地上寻找食物。它们通常在春夏季节生活在山林里,而到了秋冬时节,便迁徙到平原、旷野中寻觅食物了。

喜鹊是最常见的留鸟,其全身除肩部和腹部是白色外,其他地方都是黑色的,翅膀上闪烁着蓝绿色的金属般的光泽,长尾巴上也带着蓝色、紫色、铜绿色或紫红色的光泽。

有些鸟类每年随着季节的不同而定时变更栖息地,它们常常是在一个地区产卵、育雏,到另一个地区过冬,这类鸟叫做候鸟。根据候鸟迁徙时间的不同,又可将它们分成夏候鸟和冬候鸟两大类。有些候鸟总是在秋天的时候,从北方高纬度地区飞到某些低纬度地区过冬,对这一地区来说,它们便是“冬候鸟”。如在中国境内过冬的多种雁鸭类。冬候鸟通常在第二年的春天,飞回北方的繁殖区进行繁殖,抚育后代。而有的候鸟则喜欢在春夏时节飞到北方筑巢、孵卵、哺育雏鸟,到了秋冬时节再飞到温暖的南方地区过冬,对这一地区来说,它们便是“夏候鸟”。

大雁迁飞时排成规整的“一”字形或“人”字形,这样有利于它们飞行。

在我国最常见的夏候鸟主要是家燕、杜鹃、黄鹂、白鹭等。还有一些种类的鸟,在某一地区的北方繁殖,而在南方过冬,在南迁北徙的途中经过这一地区,对这一地区来说,它们便是“旅鸟”。

候鸟的迁徙是极其有规律的,通常是一年2次,一次在春天,另一次在秋天。雨燕是最著名的候鸟,它在迁徙的时候,可以在空中连续飞行好几个星期而不落地。丹顶鹤也是候鸟,它们通常在每年3月的时候,成群结队地飞到北方的沼泽地带,在那里筑巢产卵,繁殖后代。到了10月份,大丹顶鹤便带着刚刚学会飞行的小丹顶鹤向南方迁徙。

大雁是最常见的冬候鸟。古人曾云:“塞下秋来风景异,衡阳雁去无留意”,“雁阵惊寒,声断衡阳之浦”等,可见古人对于大雁迁徙的这一习性早已有所关注了。

事实上,由于雁的种类和繁殖地点的不同,生活习性的差异,它们的迁徙路线也有所不同。老家在西伯利亚一带的雁,每年秋冬时节,它们便会成群结队地向南迁徙,飞行的路线主要有两条:一条是由我国东北地区,经过黄河、长江流域,到达福建、广东沿海,甚至可以飞到南海群岛。另一条路线是由我国内蒙古、青海,到达四川、云南省,最远到达缅甸、印度。第二年春天,它们又会长途跋涉地飞回西伯利亚。虽然雁的飞行速度很快,但是这漫漫几千里的长路,它们也要飞上一两个月。

雁群在飞行时,常常会排成“一”字或“人”字的队形,每只雁都伸直头颈,足部紧紧贴在腹部,扇动双翅,缓缓前进。据说这种队形在飞行时最为省力。在前面领队的大雁,拍动翅膀时会使气流上升,紧随其后的小雁就可以凭借这股气流滑翔,从而跟上大部队。雁群边飞行边鸣叫,数里之外都可以听见它们的鸣叫声,声势异常壮观。

燕子是雀形目燕科鸟类的俗称,是最常见的鸟类之一。燕子有很多种,在我国最常见的是家燕。家燕姿态轻盈优美,有黑色的翅膀、白色的肚皮,红色的咽喉下有一条明显的黑线,它身后还拖着一条剪刀般的长黑叉尾。家燕是典型的夏候鸟。每年春天,家燕要从印度半岛、南洋群岛和澳大利亚等越冬地飞回来。大约在2月份的时候开始北迁;3月份前后到达福建、浙江和长江三角洲一带;4月份到达山海关一带;最后到达我国东北、内蒙古等地。燕子每年总是能够准确地找到原先的栖居地。它们回来后的第一个任务,就是筑造新巢或者修补旧窝,然后开始产卵、孵卵,繁殖后代。几个月后,幼燕长到能够飞翔的时候,大燕便带领成群的小燕,在八九月间,飞到南方过冬去了。

卵生动物与卵胎生动物

众所周知,受精卵在母体子宫内安居下来,依靠母体提供的营养完成胚胎的发育过程,最终形成一个新的生命个体的生殖方式,叫做胎生。人和绝大多数哺乳动物都是胎生动物。如果动物是由脱离母体的卵孵化而来的,则叫做卵生动物。

所有的鸟都是通过产蛋的方式繁殖后代的。有的鸟一年只产一窝,有的鸟一年能产好几窝。鸟通常把蛋直接生在地上或鸟巢里。鸟蛋蛋壳比较坚硬,既能保护正在发育的小鸟,又为小鸟的发育提供了丰富的营养品。这是因为,在小小的蛋壳里,集中了蛋白质、脂肪、维生素、无机盐、糖、酶等所有生命发育所必需的营养物质。小鸟正是靠这些营养品慢慢长大,最终破壳而出的。同时,鸟蛋被生下之前,蛋壳上附着一层保护色。蛋壳的结构也很特殊,它不是密闭封死的,而是上面有许多细小的、肉眼难以发现的小孔。小鸟正是透过这些小孔得到氧气,才不至于被闷死。鸡是最常见的卵生动物,一只受过精的鸡蛋,在适当的孵化条件下,可以变成一只小鸡。

鸵鸟是世界上现存鸟类中最大的一种。有趣的是,雄性鸵鸟担负着孵蛋的任务。在繁殖季节,雄鸵鸟先在地上挖个坑,再铺上草,当做孵蛋用的鸟巢。一般情况下,一只雄鸵鸟配3~5只雌鸵鸟,雌鸵鸟把蛋产在同一个巢内,每只雌鸵鸟能产蛋6~8枚,一个巢可放15~20枚,多的可达50枚。蛋生下来后,雄鸵鸟便会趴在窝里一心一意地孵蛋,同时还承担着保护蛋的任务。此时若有动物或人来侵犯,它便会无所畏惧地挺身而出,猛扑上去,直到把侵犯者赶走为止。小鸵鸟在六七个星期之后破壳而出。在破壳之前,它们会在壳内鸣叫,大鸟则在外应答。刚出壳的幼雏就已具备了觅食的能力,1个月后,小鸵鸟的奔跑时速可达35千米。

鸵鸟

除了鸟类外,还有一些爬行类动物也是靠卵生来繁殖后代的。它们通常在沙滩或软土上挖洞作为产蛋的小窝。有的爬行动物会一直守护着这些蛋,直到它们的孩子孵化出来。大多数爬行类动物的蛋都是由软壳包着的,蛋内的动物胚胎被一种叫做羊膜的液囊很好地保护起来。

在长达几十亿年的生命长河中,有些动物为了保护自己的幼崽,维护种族的繁衍,会演化出一些巧妙的生殖方式。虽然这些动物不具备胎生的条件,可它们却能够把本该排出体外的受精卵留在体内,最后像哺乳动物那样把“小宝宝”生出来。但这种生育方式与哺乳动物的胎生方式又有很大不同,最突出的特点是:受精卵在母体内并不能得到母亲供给的营养,胚胎发育同样受制于蛋壳内的营养物质。这种表面上看起来是胎生,实质上却是卵生的生殖方式叫卵胎生。

卵胎生最突出的好处就是:母体为受精卵的发育提供了一个安全的场所,母亲不必再为受精卵将会受到其他动物的攻击而发愁,有利于后代的存活。

一些爬行动物采用卵胎生的方式生育后代,特别是生活在较寒冷地区的爬行动物更乐于使用这种生育方式,因为蛋在母体内会比埋在土壤中更加温暖。生活在水中的爬行动物也是通过卵胎生的方式直接生育下一代的,因为太多的水会对蛋产生破坏作用。

鲨鱼有3种繁殖方式:卵生、卵胎生和胎生。卵生鲨鱼将卵直接产在水中,经过一段时间的孵育,一头幼鲨便会破壳而出。采用卵胎生的鲨鱼将卵保留在母体内,幼鲨在母体内发育完全后,由母鲨生下。卵生和卵胎生的鲨鱼一般都生活在大海深处,而在大海中上层生活的鲨鱼则通常采用胎生的方式繁殖后代。因种类不同,胎生鲨鱼的产崽数也不相等,一般为2~10条,妊娠期都在1年以上。胎生鲨鱼的胚胎在母体的子宫里发育,营养由卵黄囊胎盘供给,直到幼鲨完全成形时才产出。

蛇是一种典型的既是卵生又是卵胎生的爬行动物。大部分种类的蛇采用卵生。蛇蛋被放在湿度、温度相对理想的场所,然后自行孵化。有些蛇则采用卵胎生的方式繁殖后代。母蛇将蛇蛋保留在体内,直到幼蛇完全成形了,母蛇才将蛇蛋生出来,而且这些蛇蛋是没有壳的。水生蛇和树生蛇因为很少到地面上来,因而大部分都趋向于卵胎生。

鸭嘴兽也是一种典型的既是卵生又是卵胎生的爬行动物。1843年,恩格斯在英国看到一只鸭嘴兽的蛋。人们告诉他:这是生活在澳大利亚的一种哺乳动物。恩格斯听后哈哈大笑:哺乳动物都是胎生的,而鸭嘴兽是卵生的,怎么能是哺乳动物呢?后来,恩格斯认识到自己的错误时,“不得不请求鸭嘴兽原谅自己的傲慢与无知”。

鸭嘴兽是现存最原始的哺乳动物。鸭嘴兽的大小和家兔差不多,身体肥胖,长着像鸭嘴似的角质喙。是一种很独特的动物。它生殖、繁衍后代的方式非常有趣。它既下蛋,又哺乳。鸭嘴兽被称为“单孔类”动物,卵、尿、粪都由肛门排出体外,雌兽受精后发育成卵。卵排出后,由母兽孵化,10天后,小兽就会破壳而出。母兽没有乳房和乳头,只在腹部有一片乳区,可以分泌乳汁,就像出汗一样,小兽就爬到母亲的腹部舔食乳汁。两个月后,幼兽才睁开眼睛,但活动能力还很弱,四个月后,小兽才能独立游泳、觅食。

一般而言,采用卵生方式的动物,每次产卵的数量都很大,因而即便有所损失,总还会有一部分卵保存下来,对种族的繁衍影响并不太大。而采用卵胎生的动物,产卵数量相对要少得多,因为母体内没有那么大的地方来孵育幼崽,但是它们不易被敌人攻击,存活的可能性也相对大得多。不管是卵生,还是卵胎生,都是动物在长期的发展中,为适应环境而形成的适于自身的生育方式。

两栖动物

顾名思义,两栖动物就是指那些既可以在水中生活,又可以在陆地上生活的动物。两栖动物属于脊椎动物亚门的一纲,通常没有鳞或甲,皮肤裸露而湿润,透气性强,在湿润的情况下可以帮助肺呼吸。两栖动物的四肢没有爪,只有趾,体温随着外界温度的变化而变化,是典型的冷血动物。两栖动物既有从鱼类继承下来的适合于水生的特性,如卵的形态和产卵方式、幼体用鳃呼吸等;又具有新发展而来的适应于陆地生活的特性,如感觉器官、运动装置和呼吸循环系统等。

科学家认为两栖动物可能是从会呼吸空气的总鳍鱼或肺鱼进化而来的,它们离开水是因为陆地上没有什么敌人,并且食物来源比较充足。早期的两栖动物在长期的进化中为了更好地适应陆地生活,发育出了强壮的四肢。

两栖动物通常属卵生。成体一次会产下数量繁多的小卵。这些卵生活在水里,除卵胶膜外,没有别的护卵装置。幼体发育为成体要经历一系列的变态。一般来说,成体与幼体在形态上差别越显著,变态也就越剧烈,也更有利于后代的繁衍。这种变态既是一种对环境的适应,同时也生动地再现了由水生到陆生动物主要器官系统变化的过程。

现在世界上大约有4 000多种两栖动物,除南极洲、海洋和大沙漠以外,其他地区都会看到它们的身影,其中以热带、亚热带的湿热地区最为常见,种类也最多。我国共有270多种两栖动物,主要分布于秦岭以南、华南和西南山区一带。

蝌蚪的变态

在这四幅图中我们看到小蝌蚪逐渐长出了后肢。

由蝌蚪到蛙

成体与幼体形态差异明显。

两栖动物又可分为3个亚纲:一是迷齿亚纲。这是古代两栖动物中最主要的一类,包括鱼石螈目、离片椎目和石炭螈目。第二类是壳椎亚纲。这是一个古老而又奇特的类群,包括游螈目、缺肢目、小鲵目。第三类是滑体两栖亚纲。包括现在所有的两栖动物,又可细分为无尾目、有尾目和无足目。可见,两栖动物的家族也是非常兴旺的。

娃娃鱼是一种著名的低等两栖动物。它的学名叫“大鲵”,因叫声像婴儿的啼哭声,人们便亲切地叫它“娃娃鱼”。

娃娃鱼

娃娃鱼学名大鲵,是两栖类动物中的“寿星”,据说在人工饲养的“优越条件”下,它可以活到130岁。

娃娃鱼是鱼类向爬行动物过渡的中间类型,它们的祖先生活在大约3亿年前,因而被称为“活化石”,在生物进化史上具有重要的价值。娃娃鱼是世界上最大的两栖动物,身长一般在60~100厘米之间,头大、嘴大、眼睛却很小,没有眼皮,因而也不会眨眼,身后还拖着一条扁扁的大尾巴。它的身体呈棕褐色,皮肤湿滑无鳞,长着4只又短又胖的脚,前肢很像婴儿的手臂,真是名副其实的“娃娃鱼”。

娃娃鱼喜欢在清澈湍急的溪流中生活。白天,它会在岩洞、石穴中睡大觉,晚上才出来活动,喜欢吃蛙、鱼、蟹、螺等水栖生物。它的捕食方法十分奇特。它不像别的动物那样为食物去奔波,而是坐在洞口,等着食物自己送上门来。捕到食物后,它通常是将食物整个吞下,然后在胃里慢慢消化。娃娃鱼还像骆驼一样可以几个月不吃东西。

娃娃鱼在古代是很兴旺的,但是由于长期大量的捕杀,娃娃鱼的数量显著减少,加之它的生长期很长,因此它现在已成为濒危动物中的极危动物了。

蚓螈是一种像虫子一样的两栖类动物。它没有腿,身上长有细小的、环状的鳞片。它们多数生活在热带地区,以蠕虫、白蚁、蜥蜴为食。它们有尖利的牙齿,但视觉很不发达,几乎可以算得上是瞎子。有些蚓螈以卵生方式繁殖后代,有的则直接生下活的幼崽。

蝾螈是一种极小的两栖动物。有些蝾螈长期居住在水中,称为水栖蝾螈;而完全居住在陆地上的蝾螈,则叫做陆栖蝾螈。大多数蝾螈是靠肺和皮肤呼吸的,但也有少数蝾螈根本没有肺,只能通过皮肤和口腔呼吸。

青蛙是最常见的两栖类动物。夏日的雨后,在池塘边、草丛中,处处可以听到群蛙齐鸣的声音。“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙”便是这一景象的生动写照。青蛙的长相相当特别。首先,它有一张宽大的嘴巴,雄蛙的口角两旁还长有一对气囊,其作用就像音箱一样,有增大声音的功能,因而雄蛙的叫声十分响亮。有的青蛙喉部长有气囊,叫起来的时候,喉部就会显得很肿胀。青蛙的嘴里有一个能活动的舌头,舌头尖端分叉,能够分泌黏液。当捕捉昆虫时,青蛙会张开大嘴,舌头迅速翻射出口外,粘住小虫,然后用舌尖将猎物送入口中。

青蛙还长有一双“美丽”的大眼睛。青蛙的眼眶底部没有骨头,眼球近似于圆球,向外凸出。这双眼睛是由极其复杂的视网膜构成的,可帮助青蛙获取外部世界的信息。然而青蛙的眼睛具有很大的局限性,它只对运动的物体敏感,能迅速发现飞动的虫子,对静止不动的物体则“视而不见”。

此外,青蛙还有一双造型优美的后腿,帮助它在水里游,地上跳。青蛙的后腿平时是折叠起来的,当它在水中游泳时,双腿有力地蹬夹水而产生推力,使身体向前运动。在地上跳跃时,双腿又像弹簧一样产生反弹力,所以青蛙跳得又高又远。

青蛙的种类很多,大多数生活在水里,因而水对它们是至关重要的。淡水既可以让青蛙的皮肤保持湿润,同时又是青蛙繁殖的媒介。而生活在沙漠地区的蛙,则通过穴居地下来防止水分散失。澳洲贮水蛙则褪下外皮,形成茧状,裹住身体,大大减少了水分流失。

青蛙主要捕食稻苞虫、蝼蛄、蚜虫、金龟子、螟蛾等农业害虫,因而有“庄稼的保护者”、“绿色卫士”等荣誉称号。

两栖动物一般都是皮肤裸露,体内的体液和血液里的盐分比海水的含盐度要低得多,如果它们进入海水里,就会因体内大量失水而死亡,所以在广阔的海洋中很难见到两栖动物的身影。然而在蛙科动物的大家族里,有一种海蛙,却生活在沿海咸水或半咸水地带。它之所以能生活在海中,是因为它有与众不同的生理功能。海蛙的肾脏对代谢产物——尿素的过滤效率很低,因而血液中含有大量的尿素,使海蛙体内能维持比周围环境高的渗透压,从而使它能在海水里活动自如。海蛙也是目前所知的唯一能在海水中生活的两栖类动物。然而,海蛙却不在海里产卵,而是产在涨潮时倒灌入陆地的临时性水洼内。水洼中孵化的蝌蚪,能够耐盐、耐高温。

两栖类动物作为最早离开水,跑到陆地上来生活的脊椎动物群,兼具了水生动物与陆生动物的一些特性,因而在生命进化史上具有重要的研究价值。

爬行动物

爬行动物是脊椎动物演化进程中极其关键的一环。大约在上石炭纪,即2.8亿年前,地球上开始出现爬行动物。中生代是爬行动物的全盛时代,它们一度控制了海陆空各个领域。到了白垩纪后期,即8 000万年前,爬行动物开始衰落,有许多分支灭绝,现在只剩下5目约5 000种,体型和重量也大大减小,如现在最大的蟒蛇长约12.3米,最大的棱皮龟重约865千克,而古代的恐龙有的长达50米。现在的爬行动物主要分成龟鳖类、鳄形类、蜥蜴类、蛇类和喙头类五大门类,常见的有蛇、龟、鳄鱼、壁虎等等。

爬行动物的体表一般都有保护性的鳞片或坚硬的外壳。皮肤没有呼吸功能,也很少有皮肤腺,这可以使它们的身体不会因过快地失去水分而死亡。头颅上除鼻软骨囊外,全部骨化,外面更有膜成骨覆盖着。头部能灵活转动,胸椎和胸肋与胸骨围成胸廓以保护内脏,这是动物界首次出现的胸廓。除蛇类外,其他的爬行动物都有四肢,水生种类长有桨形的掌,指、趾间有蹼相连,便于游泳。爬行时腹部贴着地面,慢慢爬行前进,只有少数体形轻捷的能疾速前进。

爬行动物是用肺呼吸的,有一个心室,心室内有不完全膈膜,从而增强了供氧能力,但体温仍不恒定,属于冷血动物。它们还第一次形成骨化的口盖,使口、鼻分腔,内鼻孔移到口腔后端,咽与喉分别进入食道和气管,从而使呼吸和饮食可以同时进行。爬行动物是在两栖动物的基础上发展起来的,进一步完善了对陆地环境的适应能力,彻底摆脱了对水生环境的依赖,活动范围更加广泛,但它们仍喜欢生活在比较温暖的地方,因为它们必须借此来保持身体的温度。

爬行动物是由最初从水里爬到陆地上来的初级爬行动物演化而来的。2.5亿至6 500万年前,是爬行动物的时代,从天上到地下,都有它们的身影,如陆上行走的是恐龙,空中飞行的是翼龙,水中游泳的则是鱼龙,形态多样,各成系统,当然称王称霸的还是恐龙。

恐龙种类繁多,体型和习性也相差很大。有的恐龙只有小鸡那么大,有的却长达数十米,重达百余吨。它们大多是长着长长的脖子,小小的脑袋,还有一条又粗又长的大尾巴。就食性而言,分为肉食、草食和杂食。肉食性恐龙又叫“食肉龙”或“食肉蜥蜴”,主要以其他恐龙为食,有时也吃动物的尸体;食草性恐龙多生活在沼泽地区,以多汁的水生植物为食,在多泥沙的岸边休息和产卵。

恐龙曾经在地球上生活了1.3亿多年,并一直是地球上的霸主,但在中生代末期却突然全部灭绝,其灭绝的原因到现在也无法解释清楚。

蜥蜴是爬行动物中的一个庞大家族,共有17科,4 000多种。它们大部分居住在热带或亚热带地区,从北极地区到非洲南部、南美洲以及澳大利亚都有它们的身影。有些种类的蜥蜴生活在树上有些洞穴或地底下。

梁龙

这是一种生活在草原上的食草恐龙。它的身体大约有27米长。

鬣蜥

这是一种产于南美洲和西印度群岛的大蜥蜴。

蜥蜴和蛇的外表特征很相似,都有角质鳞,雄性具有一对交接器(半阴茎),方骨可以活动。蜥蜴在成长过程中,大约1个月蜕一次皮。典型的蜥蜴身体略呈圆柱形,四肢发达,尾部稍长,略等于头部和身体的总和,下眼睑可以活动。蜥蜴体长3~300厘米不等,一般在30厘米左右。它们的头、背和尾巴上都有棱脊,喉部皮肤有皱褶,颜色十分鲜艳,喉部特别下垂。

蜥蜴是一种行动特别敏捷的动物,它们的脚和脚趾的构造很特别。爬行类的蜥蜴一般都长有尖利的爪子,能够牢牢地抓住攀附物。比如小型爬行动物不仅长有尖爪,更有爪垫。爪垫由无数极细的毛构成,不但能增加指、趾与光滑平面之间的摩擦力,同时还有黏附的功能,能够吸附住身体。所以,壁虎不仅可以在墙上直上直下,甚至可以倒挂在屋顶上。此外,壁虎还像许多其他蜥蜴一样,有自动切断尾巴的本领,当它们遇到危险时,会让尾巴断掉,以迷惑敌人,自己趁机逃之夭夭。过不多久,就会长出一条新尾巴来。

一些蜥蜴在逃避危险时还能够飞起来。如飞行壁虎身体两侧的皮肤可以向外伸展,能像降落伞一样帮助它降低下落的速度。“飞龙”的“翅膀”则是由它的肋骨演化而来的。平时,它的“翅膀”会收在身体的两侧,看不出来,滑翔时却能在体侧张开。

蜥蜴一般以蠕虫、昆虫、蜘蛛和软体动物为食,比如变色龙就是捕虫高手。还有极少数蜥蜴喜欢吃植物。蜥蜴大多为卵生。它们通常会把卵产在地面上,然后盖上一层厚厚的土。小蜥蜴孵化出来后,自己会推开泥土爬出来。

斑点楔齿蜥是恐龙时代唯一幸存下来的爬行类动物。现在它们主要分布在新西兰一些岛屿的海岸边,喜欢在阴冷的地方生活,其生长、移动都极其缓慢。它们在移动时,大约每7秒钟才呼吸一次,而在休息时呼吸之间的间隔长达1个小时。

龟科爬行动物包括250多种动物,主要有乌龟、海龟和鳖。龟科动物出现得很早,几乎与恐龙的历史差不多长。但几亿年来,它们的外形没有多大变化,与古代的化石没有什么不同。

龟科动物的体外长有坚硬的角质壳,用以严密地保护自身的各种重要器官。这个龟壳由两部分组成:一个是高耸的、用以保护背部的背甲;另一个则是平坦的、用以保护肚腹部的腹甲。龟壳的成分主要是角质层,由一种叫盾板的小块状的鳞甲覆盖着。盾板是由一种叫做角朊的角质物质组成的,人们可以从龟壳上的年轮来判断龟的年龄。并不是所有的龟都有坚硬的龟壳。一些软壳乌龟,由于其龟壳是由皮质组织构成的,没有角质层,所以它们的壳是软软的。龟壳的骨质层中有大量的空气,其作用是减轻海龟在水中的重量,以便游得更快。同时,龟壳能起到很好的保护作用。

大多数龟类动物都长着粗壮的四肢,行动极其缓慢,因此不容易捕取食物。于是它们只好以植物或小昆虫为食。大多数乌龟连牙齿都已退化掉了,只能靠长着尖角的上下颚来撕开食物。

像绿甲海龟、皮背海龟这样的海龟还有迁徙的特性。如绿甲海龟每年要从巴西海岸的觅食地迁徙到2 250千米之外的南大西洋的复活岛上去居住。对于它们来说,这段旅程是漫长而艰辛的,因为它们游泳的速度极其缓慢,时速仅为3千米。

龟经常被人看做是长寿的动物。龟的平均寿命是100年左右。然而能活到三四百岁的龟也屡见不鲜。一般而言,那些吃植物而且个头大的龟能活得更久一些;而肉食或杂食的小个头的龟寿命就比较短。

总之,爬行动物的家族还是比较兴盛的。许多爬行动物还具有很高的实用价值。如龟的卵和肉都可以食用,而且具有很高的营养价值。龟甲又是名贵的中药材。蟒蛇、鳄、大型蜥蜴等动物的皮可做成乐器,玳瑁则可制成工艺品。壁虎、变色龙会捕吃蚊虫,一些蛇类还能捕鼠,为人类除害。

昆虫

在所有的动物中,昆虫的种类最多,分布也最广。除了海洋的水域外,昆虫几乎群集于每一个你能想象到的栖息地:陆地、水中、空中、土壤里,甚至是动植物的体表或体内。科学家们已经为上百万种的昆虫取了名字,但可能尚有1 000多万种昆虫至今仍然默默“无名”,有待于人类去发现、鉴别。

昆虫身体构造示意图

昆虫之所以能如此广泛地分布于地球上,主要是靠其飞行能力和高度的适应性。昆虫一般个头都很小,可以被气流或水流传播到遥远的地方。昆虫的繁殖能力也很强,虫卵在精心的保护下能抵抗恶劣的环境,并能在鸟类和其他动物的远距离活动中,被带到很远的地区生活。许多昆虫具有极为复杂的生命循环过程,需要经过几个界限鲜明的生长阶段才能变为成虫。

蚂蚁可以举起相当于自身体重52倍的物体。

昆虫家族如此兴旺,那么什么样子的动物才算是昆虫呢?昆虫隶属于被称为节肢动物的群系,它们的外形十分独特,即身体外面通常包着一层很硬的外骨骼,躯干明显地被分为3个部分:头、胸、腹。头部长有一双一对一的触角(触须)和一张适用于特殊食物的嘴巴;胸部长有腿和翅膀;腹部里面有肠和生殖器官;腿部带有6条关节。

昆虫构造的变化主要体现在翅、足、触角、口器和消化道上。这种广泛的形态差异使得这个旺盛的家族能够通过一切可能的方法生存下来。

所有昆虫的成虫都有6只脚,绝大多数有2对翅膀,长在胸部。它的翅是由中、后胸体壁延伸而成的。少数昆虫只有1对翅,后翅变成1对细小的平衡器,在飞行时起平衡作用。还有一些昆虫的翅膀已完全退化,但若用放大镜仔细观察的话,还是可以找到翅膀的痕迹的。昆虫的骨骼长在身体的外边,叫做外骨骼。防水的外骨骼可以防止水分的蒸发,保护并支持躯干,使其适合于陆地生活。同时,昆虫还要通过外骨骼上的气孔进行呼吸,与外界进行能量交换。

昆虫还有极其发达的肌肉组织。它的肌肉不仅结构特殊,而且数量很多。一只鳞翅目昆虫竟有2 000多块肌肉,而人类也不过有600多块而已。发达的肌肉不仅可以使昆虫跳得高、跳得远,还可以帮助它们进行远距离飞行,甚至举起比自身重得多的物体。如小小的跳蚤,身体扁得不能再扁,体长仅为1~5毫米,但它却能跳到22厘米高、33厘米远的地方,是昆虫世界的跳跃冠军。跳蚤之所以有如此惊人的跳跃能力,完全是依靠它的后足及肌肉。跳蚤的后足很发达,足的长度比身子还长,又粗又壮。跳跃前,肌肉发达的胫节紧贴着腿节,用力将强大的胫节提肌收缩得紧紧的,然后再伸展开来,利用强大的反弹力跳起来。同时,跳蚤的中足和前足也可后蹲,协调整个身体的跳跃动作,这就更增强了它的跳跃力量。此外,蝗虫和蟋蟀的跳跃能力也十分出色。蚂蚁可以举起相当于自身体重52倍的物体。蜻蜓、蝴蝶、蜜蜂等昆虫依靠胸背之间连接翅膀的那部分肌肉,能够飞到很远很远的地方。

昆虫的视觉器官极为发达。它们的飞翔、觅食、避敌都离不开敏锐的视力。大多数昆虫都有大大的复眼,位于头部的前上方,呈圆形或卵圆形。复眼又是由许多六角形的小眼组成的,每只复眼至少有5~6只小眼,最多的可以达到几万只。蜻蜓、螳螂的复眼就很具有代表性。

蜻蜓成虫的个头一般在20~150毫米之间,头大而灵活,一对复眼占头部体积的一半左右,复眼是由1.2万个小眼组成的,视觉非常敏锐,可以帮助它们迅速地捕捉到食物。螳螂也有2个很大的复眼,其作用除了能够辨别物体外,还可以用来测定速度。

单眼结构的昆虫,只能辨别外界光线的强弱,因而它们更多依靠触觉、嗅觉和听觉来感觉外部世界。昆虫的头部有一对能灵活转动的触角,有的细长,有的短小,但都是出色的感觉器官,就像给它们装了一副多功能的天线似的。在昆虫的嘴巴下,还有两对短小的口须,其作用就像鼻子一样,可以辨别气味。在昆虫的躯干上还有一些知觉鬃毛,其作用是分辨声音。昆虫的种类不同,这些知觉鬃毛长的地方也不同。蝗虫是在腹部第一节的左右两边各长有一些知觉鬃毛,外表就像半月形的裂口,清晰可见;蚊子的知觉鬃毛则长在头部的两根触角上;蟋蟀的知觉鬃毛则长在前肢的第二节上。

昆虫的嘴巴的学名叫口器。昆虫令人难以置信地进化了多种多样的口器构造,以适应它们特定的需要。昆虫口器的形式虽然很多,但人们通常将其分为咀嚼式、舐吸式、刺吸式、虹吸式、吸嚼式等几大类。

昆虫中有一些是寄生,有一些则是自己捕猎食物。其中有的是吸取植物的汁液,有的是咀嚼植物的叶片,还有一些以动物的血液为生。因而有的昆虫对人类有益,如蜜蜂、蝴蝶、螳螂、蜻蜓等。它们有的可以帮助果树传播花粉,有的能消灭害虫。而有些昆虫对农作物则十分有害,如蝗虫、棉铃虫等。我们应该根据其生长特点,对其进行有效的防治。

动物如何运动

对于大多数动物而言,运动对于生存是至关重要的。有些运动速度极慢,它们需要1个小时才能穿过十几厘米的长度,而最快的速度可以超过一辆加速行驶的汽车。

并非只有动物才会运动,但是在耐力和速度方面,他们绝对是无可匹敌的。有些鸟在一天内可以飞行超过1 000千米,灰鲸在其一生中游过的距离是地球和月球之间距离的2倍。动物通过肌肉运动,大脑和神经则控制肌肉。

游泳

地球上3/4的地方都覆盖着水,所以游泳是一种很重要的运动方式。最小的游泳者是浮游动物,它们生活在海洋的表面,有些只是简单地随水漂流,不过多数都是通过羽毛状的腿或者细小的毛像桨一样滑行。浮游动物在逆水的情况下很难前进,许多浮游动物每天会下潜到海洋深处,从而避开掠食的鱼类。

蛇怪蜥蜴在危急的情况下可以在湖面和河流表面上行走。它在走了几米之后,才会游走。

快行者

在水中,大部分“游泳者”都利用鳍来游。游得最快的是旗鱼,它的速度可以达到每小时100千米。它充满肌肉的身体是流线型的,它的动力来源是刚劲的刀形尾鳍,通过这个尾鳍在大海中遨游。与旗鱼相比,鲸的速度要慢得多——灰鲸一年的旅程超过12 000千米,但是它的平均速度却比一个步行的人快不了多少。海豚和鼠海豚也游得很快,它们的速度可以达到每小时55千米。

利用鳍和鳍状肢并不是快速游泳的唯一方式。章鱼通过吸水,再利用墨斗向后喷出脱离险境——相反方向的逃逸动力就来自于这种水下喷流推进力。

陆上运动

水中的一些运动方式在陆地上也是同样有效的,比如陆地蜗牛的运动方式就和它们水中的亲戚相同,都是通过单个吸盘状的足爬行的。

为了保证它的足能够吸住,蜗牛在行进过程中会分泌出许多黏液,这样它就可以在各种物体表面爬行,也可以倒着爬行。不过这种方式的速度并不是很快,蜗牛的最快速度大约为每小时8米。

腿是原先生活在水中的动物为适应陆地上的生活逐渐进化而形成的。现在,陆地上有两种大相径庭的有腿动物:第一种是脊椎动物,这种动物有脊椎骨,就如同我们人类一般;第二种就是节肢动物,包括昆虫、蜘蛛和它们的亲戚。

脊椎动物的腿从来没有超过过4条,节肢动物有6~8条腿,有些则更多。腿的数量最多的是千足虫,它们有750条腿。另一种极端情况就是有些脊椎动物正在逐步失去它们的腿,而由身体的其他部分代替。有一种稀有的爬行动物只有两条腿,而世界上所有的蛇都根本没有腿。

迅速移动者

节肢动物体型较小,所以它们的运动速度并不会非常快,其中运动速度最快的是蟑螂,每小时可达5千米。而且因为它们都很轻,所以可以展示一些非同寻常的绝技——它们几乎都可以倒着跑,而且可以跳到它们体长数倍的高度。它们还有立刻启动或者停止的本领,这就是为什么人们觉得这些虫子都很警觉的原因。

比较起来,脊椎动物的启动速度较慢,不过它们的运动速度则快得多,比如红袋鼠的奔跑速度可达每小时50千米。世界上最快的陆地动物猎豹的速度是这个的2倍,不过这个速度每次持续时间不超过30秒。

草鸮以小型啮齿类动物为食。它们是慢速飞行专家在捕食时,它们的飞行速度每小时约为10千米,跟人类慢跑速度差不多。这4幅图中,草正张开它的利爪准备对猎物进行突然袭击。

滑翔和飞行

动物开始飞行始于3.5亿年前。今天,空中充满了各种滑翔和飞行的动物。有些体型大且强壮,还有一些则几乎用肉眼看不见。

许多动物都会滑翔,只有昆虫、鸟类和蝙蝠才能真正飞行,它们用肌肉张开翅膀、起飞和降落。昆虫的数量比其他飞行者多几百万倍,它们的小体型使得其在空中可以自如飞行。蝙蝠可以飞得很快而且很远,不过鸟类才是动物世界中最好的飞行员,有些鸟类飞行的里程从数字上说都可以环绕地球了。

大型滑翔者

滑翔动物包括一系列特别的种类,有啮齿动物、有袋动物甚至是蛇、蛙和鱼类。有些只能滑翔几米就着陆,也有一些专家型“滑手”,比如飞鱼,可以在空中滑行300米以上。它们许多都利用滑翔作为紧急状况下的逃生方式。而对于某些动物,比如鼯猴,滑翔是它们的运动方式,即使是怀孕的母猴也是如此。

滑翔动物并没有真正的翅膀,它们的身体上有扁平部分,可以使它们在空中滑翔:飞鱼有1~2对特别大的鳍;飞蛙则用它们拉长的如降落伞般运作的腿滑翔;滑翔哺乳动物使用的是它们腿之间伸展的弹力性皮肤和尾巴——在平时,这些皮肤是折叠起来的。

空中的昆虫

和滑翔动物不同,飞行昆虫将大量的肌肉力量用于如何在空中支撑自己。蜻蜓一秒钟内拍打翅膀30下,家蝇则要达到200下或者以上。苍蝇只有一对翅膀,而大多数昆虫都有两对。蝴蝶和蛾的前后翅膀是同方向拍打的。蜻蜓则是以相反方向拍打的,这就是蜻蜓可以盘旋在空中,甚至是反向飞行的原因。

大多数昆虫并不能飞很远,许多体型很小的昆虫十分容易被风吹走。不过,在昆虫世界中确实有一些长途“飞行者”。在北美洲,帝王蝴蝶通常要飞行3 000千米到目的地繁殖。在欧洲,有一种“灰斑黄蝴蝶”,通常在夏季穿越北极圈,以寻找一个能够产卵的地点。

带羽飞行者

蝙蝠的飞行速度可达每小时40千米,不过与某些鸟类相比,这种速度还是比较慢的:大雁在水平飞行时,时速可超过90千米;游隼在飞速下降捕猎时的速度可以达到每小时200千米。从飞机上可以看到,在超过11 000米的高空还可以发现秃鹫,而且它们还可能飞得更高。鸟类能创造这些记录是因为它们的骨骼是中空的,而且肺的工作效率极高。然而它们的羽毛是更重要的因素:鸟类的羽毛给予了它们流线形的身体,使它们能在空中高速穿行。

对于蠼螋而言,准备飞行是一个漫长的历程。它们的后翅包裹在较小的前翅之下,后翅通常要折叠30次才能被前翅覆盖(1)。一旦蠼螋打开后翅,它们的翅膀就变得惊人的大(2)。

北极燕鸥每年的飞行里程可达50 000千米,比地球上任何一种动物都要长。乌领燕鸥给人的印象更为深刻,它们可以在空中飞行5年,它们史诗般的飞行历程的最终目的地是供其繁殖的一个热带岛屿。

筑巢与做窝

大部分动物总是处于迁移和运动中,今天住这儿,明天住那儿,根本没有什么固定的、真正的“家”。但有些动物,像鸟类、昆虫类动物为了繁殖后代,常常会搭窝或筑巢——这就是它们的“家”。这些“家”不但结实耐用,而且还各具特色,令人叹为观止。

蜜蜂的建筑才华在动物王国里可以说是首屈一指的。它们以自己独特的方式,搭建了一个个整齐的六角形房间,堪称是巧夺天工的杰作。

组成蜂巢的一个个小房间基本呈水平方向,它们大小一致,紧密排列在竖直墙架的两侧。房间的门也呈正六边形。三个菱形的蜡片对接形成房间的底部,并略微向外突起,这可以起到防止蜂蜜外流的作用。这种结构就使得两侧的房间底部恰巧能交错排列,而且与蛹尾部细尖的形状非常适应。

令人惊讶的是,每个房间的菱形都非常标准,锐角一律是70°32′,钝角一律为109°28′。从建筑学来讲,选择这个角度是最省材料的。

小小的蜜蜂又不是建筑师,它们在没有任何工具帮助的情况下,是怎样完成如此精细的任务的呢?

辛勤工作的蜜蜂

蜂巢示意图

立体蜂巢

让我们来看看蜜蜂是怎样一步步地搭建房子的。建筑工作从“天花板”开始。所谓“天花板”,其实是指蜂箱活动框架的顶部,也就是日后巢室的最上部。蜜蜂同时在几个地方修建巢室,每个巢室无一例外地都从底部的菱形开始搭建。

在工地旁,有一个临时的由蜜蜂聚在一起形成的“建材加工厂”。在这里,众多蜜蜂挤在一起,使得中心温度保持在35℃,这样才能保证工蜂能顺利分泌蜂蜡。工蜂从腹部挤出一点蜂蜡,然后用后足接住,传递到嘴里嚼匀,嚼匀的蜂蜡可依据建筑需要加工成形。

修建完几个起点处的菱形后,蜜蜂便以此为依托继续筑墙。之后,蜜蜂返回底部进行下一个菱形的修建,再以其为底修造两堵墙。当第三个菱形和最后两面墙修成,一个巢室就完工了。蜜蜂能迅速地把前后相邻的蜂巢接起来,连接成一片整齐的正六角形。

造一个这样的蜂巢并不是件容易的事,小小的蜜蜂精湛的建筑技艺令人叹为观止,它们真不愧是昆虫界中杰出的“建筑师”。

蚂蚁的“家”都建在地下,是一个如同地下大迷宫似的四面延伸扩展的巢。从石缝或草丛间的洞口进入弯弯曲曲的门廊,就逐渐进入漆黑的地下,到达这座令人惊叹的地下“迷宫”了。这里一条条回廊交叉迂回又互相交通。通过这些忽宽忽窄、忽弯忽直的回廊可以直达上下左右所有的房间。这些房间各有各的用途:有的是储藏粮食的“仓库”;有的是工蚁休息的“宿舍”;有的是哺育幼虫的“幼儿园”;有的则是专门用以孵化卵的“育婴房”……

随着蚁群的发展壮大,蚁巢也会不断地延伸扩张。几年后,有的蚁巢占地可达几十平方米,甚至达几百平方米,有上下十余层,延伸到地下好几米处。虽然这些通道和房间的设置没什么规律可言,但是蚂蚁靠着熟悉的气味的引导而自由活动,丝毫不会迷路,而且越杂乱的格局越能迷惑敌手,越能保证自己的安全。

蚁巢内道路四通八达,穿插往复。

同样是生活在地下的昆虫,蝼蛄也是个筑巢的“好手”。蝼蛄的名字很多,有天蝼、土狗、拉蛄等等,它和蟋蟀一样,也会靠摩擦翅膀来“鸣叫”,以此来追求异性。

蝼蛄的一生大多是在地下度过的。春天,蝼蛄会钻到潮湿的地表下开始建筑“家园”。它会顺着地表一直斜着往下挖,挖到30~40厘米处就会停下来,然后再返回到地表,挖许多条可以通到老巢的隧道,以备逃生之用。在挖掘的过程中,它会边挖边吃地里的种子、幼苗或植物的根茎,如果遇到马铃薯,它就会在马铃薯的中间打个洞穿过去。夏天,蝼蛄会将这个老巢扩建、装修一番。它先是开凿出一个酒瓶般的巢穴,然后将接近地表的“瓶口”用烂草堵住,还在里面铺些杂草,作为雌蝼蛄的“产房”。雌蝼蛄在此产完卵后,用泥土把所有的通路都堵好了才离开。大约十天之后,这些卵就会依靠土地的温度孵化为幼虫,小蝼蛄便这样诞生了。它们以“爸爸妈妈”留下的杂草为食。等草都被吃光的时候,小蝼蛄也差不多长大了,便从洞中出去,开始新的生活。

鸟儿一般都是天生的“建筑师”,它们用树枝、草和泥土建造自己的“家”(但杜鹃却不会建巢,只好将蛋产在其他鸟儿的窝里,让别的鸟替它孵化自己的“宝宝”)。鸟儿的巢有的简单,有的复杂,制作材料不一样,样子也是多种多样的。有浅巢、泥巢、树洞巢、洞穴巢、枝架巢、纺织巢、缝叶巢等。

鸟类是最爱营造“家”的动物,但是它们只有在繁殖的时候才需要“家”。它们将蛋产在巢里,然后在巢中孵化。新孵出的小鸟,一般都不会飞,它们就待在巢中等待父母喂食,直到长大会飞后才离开。有时,鸟也会用“家”来贮存食物,以备不时之需。

大火烈鸟每年建一次巢,但新巢多是建在旧巢之上。大火烈鸟大多选择在三面环水的半岛形土墩或泥滩上筑巢,有时也会在水中用杂草筑成一个“小岛”。它筑巢时用喙把潮湿的泥巴滚成小球,再混入一些草茎等纤维性物质,然后用脚一层层地砌成上小下大、顶部为凹槽的“碉堡”式的巢,这样的巢坚固耐用,即使是狂风,也不能给它造成丝毫损伤。大火烈鸟群体的巢常常会整整齐齐地排列着,构成一个错落有致的“小村落”。筑巢期间,性格温顺的大火烈鸟有时会变得凶狠好斗,不时为争夺“地盘”或抢夺筑巢材料而发生冲突。

金雕一旦成双成对之后,便会建造起一个或多个巢,巢与巢之间相距数米或数千米不等。年复一年,一对金雕可能会专门栖息在某一个巢,或是交替栖息于两个备受青睐的巢中。如果雌金雕对这些巢不满意,它们便会再建几个巢。雌金雕是筑巢和修巢工作的主要“负责人”。它们的巢是由树叶和树枝筑成的,直径约1米,厚可达40厘米。金雕们一般晚上栖息于某个没有用于育雏的巢中,其余的会作为存放剩余食物的储藏室。每年筑巢时,金雕们会给常住的巢补充一些树枝、树叶,因此它们的巢往往非常大,有的直径甚至可达数米。

大多数蜂鸟用柔软的植物纤维、苔藓、蛛网、地衣、虫茧等东西,在树枝、灌木末端,叶片或岩石的突出部位筑巢。巢呈长布袋形,像半个鸡蛋壳或一只美丽的小酒杯,十分精巧细致。有的蜂鸟用平滑的蛛网将巢缠绕在树枝或竹子上,避免巢因风吹而摇晃。巢筑好后,许多蜂鸟还会仔细地在巢内铺上柔软的纤维物,使巢住上去更舒适。

燕子的巢多筑在屋檐下或横梁上。它们筑巢的材料很简单:泥土、稻草、根须、残羽而已。筑巢的时候,它们会飞到河边、水潭边,啄取湿泥,弄成丸状,然后衔回来,再混以稻草、残羽等,在屋檐或房梁上筑巢。筑的时候,它们会站在巢内垒泥,由里向外挤压泥球,所以尽管巢的外部凹凸不平,但里面却很平整。最后,它们还会在里面铺上轻羽、软毛,以及细柔的杂屑等,这样便建造出一个很舒适的“产房”了。

而另外一种生活在亚洲热带海岛上的燕子——金丝燕的窝做得可不那么平整了。金丝燕属雨燕目雨燕科,与家燕的关系很远。它体长约18厘米,羽毛是暗褐色的,夹杂着少许金色的羽毛,因头部、尾部像燕子,故得名“金丝燕”。

金丝燕的唾液腺非常发达,能分泌出许多有黏性的唾液——这便是做窝的主要原料。筑巢开始时,它会将唾液从嘴里一口一口地吐出来,遇到空气很快就变成丝状。经过无数次的涂抹,岩壁上就会出现一个半圆形的轮廓,它们会继续往上边添加凸边,一层层地形成了一个巢,具有很高的强度和黏着力,洁白晶莹,直径6~7厘米,深3~4厘米,外观犹如一只白色的半透明的杯子。这种用纯唾液筑成的巢就是“燕窝”。它的营养价值很高,含有多种氨基酸、糖、无机盐等,是一种名贵的中药材。

哺乳动物的“妈妈”与子女之间的关系,要比鸟类和幼雏间的关系亲密得多,因此筑巢、做窝活动对哺乳动物来说也就不太重要,但是在小型的哺乳动物中,做窝筑巢的行为也很普遍。

动物的御敌与自我保护

觅食和防御是所有动物一生中最重要的两件事。在不同环境中生活的各种动物,在漫长的生存竞争中,逐渐形成了各具特色的防御手段来保护自己。其中,躲避敌手被认为是最好的自我保护方式。

有些动物用一种特殊的方式来伪装自己,称为保护色。它能够使动物具有与周围环境相一致的体色,从而避免受到敌手的攻击。蜗牛的变色本领也很强,当它从一种树爬到另一种树上的时候,外壳的颜色会发生变化,有时像颗晶莹的绿翡翠,有时却像瑰丽的红宝石,十分漂亮。斑马身上的条纹其实也是一种保护色。当阳光或月光照射在斑马身上的时候,由于反射的光线各异,那些黑白相间的条纹会使斑马的轮廓显得模糊,这样,其他的动物就很难将它从周围的环境中分辨出来。所以斑马的条斑非常有利于它们的安全,这也是自然选择,也是它们长久以来适应环境的结果。

还有一些动物会采用相反的策略——它们的身体呈现出一种明亮的色彩,与周围的环境相比格外触目惊心,给敌手以“警戒”,被称为“警戒色”。大部分具有警戒色的动物都具有一套贮藏或从有毒植物中分离毒素的本领。但有的动物根本就没有毒,却伪装成有毒的动物,从而让敌手真假难辨,不敢下手。使用警戒色最多的要属蝴蝶了。君主斑蝶的幼虫身上有橙红、乳白和鹅黄色的条纹,前胸还有一对触角,非常引人注目。但是它们根本不怕暴露自己,而是用这美丽的色彩来警告敌手:“别碰我,我有毒!”非洲的桦斑蝶体内贮存着一种心脏病毒素,这种毒素能引起鸟类呕吐,甚至是死亡,从而使鸟儿望而生畏,不管多饿,也不敢食用它们。那些无毒的蝴蝶见到这种情况,便争先恐后地将自己的体色甚至是外形变得和有毒的蝴蝶一模一样,希望借助它们的“声望”逃避厄运。

产于美洲的鼬科哺乳动物臭鼬也是靠“警戒色”来保护自己。臭鼬的体色以黑色为主,颈背部有一块明显的白色毛带,呈“人”字形。尾巴粗大而且很长。它常用高耸的尾巴和背部的白斑来警告其他动物。而它的“独门绝技”便是利用发达的肛门腺“制造”化学武器。当臭鼬遇到危险时,它的肛门会喷射出一种臭液,不仅奇臭难闻,而且还具有一定的毒性,能使敌手暂时麻痹。由于有了这门本领,臭鼬便横行于森林中,其他动物轻易不敢再惹它了。

还有一种自我保护方式叫拟态,即某些动物在进化过程中所形成的具有保护作用的,与其他生物或非生物相近的形态。木叶蝶、竹节虫、桑尺蠖等昆虫就是通过拟态来保护自己的。它们在形态、色泽上模仿周围的植物枝叶,可以说达到了惟妙惟肖的地步。

臭鼬

弱小的动物往往采用躲避敌手的方法进行自我保护,然而当这种保护被敌手识破的时候,它们也不是束手待毙,而是会做最后一搏,争取一线生机。

属软体动物的章鱼虽然游泳速度很快,很难被敌手追上,但它还是常常受到敌手的攻击。当遇到危险时,章鱼会将液囊中的墨汁通过肛门喷出来,形成烟幕,迷惑进攻的敌手。有时墨汁具有轻度的麻醉作用,能够麻痹进攻者的感觉器官,使章鱼趁机逃之夭夭。

鸵鸟主要分布在非洲的沙漠平原地带,与鬣狗、狼、豹等众多食肉动物朝夕相处。但是鸵鸟凭借快速的奔跑而让食肉猛兽望尘莫及,不能轻易吃掉它。鸵鸟奔跑起来轻快稳健,两翼如帆一样张开,并不断地扇动,以此保持身体平衡。它的步子极大,每步跨度近4米。鸵鸟还有一个十分强健的心脏,可以长时间地快速奔跑。它的奔跑速度非常快,有时连快马也追不上。

当鸵鸟被敌手追得走投无路时,会把自己的头平贴在地上,然后钻进沙子里,以为敌手和自己一样什么都看不见。这个看似“愚蠢”的行为实际上是鸵鸟保护自己的一个小“伎俩”。在非洲热带沙漠草原地区,气候炎热,而光照强烈。鸵鸟发现敌手后,虽可以拔腿快跑,可是,在干燥的环境下长时间的奔跑对它也是很不利的。因此,鸵鸟便将长脖子平贴在地面上,身体蜷曲成一团,凭借自己暗褐色的羽毛伪装成岩石或灌木丛,加上雾气的掩护,就不易被敌手发现了。未成年的鸵鸟尤其喜欢这种逃生方式。如果此举难以奏效,它们便会在敌手出现时一跃而起,或迅速逃离,或用自己强壮有力的大腿自卫。鸵鸟的长腿很有威力,一旦被它踢中,轻则受伤,重则丧命。

总之,动物们特别是弱小的动物们在自然长期演化的过程中形成了一套适合于自己的避敌和自我保护方式,才使它们能够在这个弱肉强食的世界中生生不息地繁衍下去。

动物的寄生与共存

自然界的各种生物无时无刻不面临着生存竞争,一些动物为了获得更多的生存机会,就和其他生物结成特殊的伙伴关系。

两种生物或两种中的一种,由于不能独立生存而共同生活在一起,或者一种生物生活于另一种生物体内,互相依赖,双方都能从中获益,这种现象叫做“共生”。白蚁和超鞭毛虫就是一种典型的“共生”。

白蚁的主要食物是充满纤维素的各种木材,但它们并不能直接消化这些木材纤维。它们的肠道内生活着一种原生动物——白蚁共生原虫或叫超鞭毛虫,它们分泌的酶可以将木材分解成各种糖,为白蚁的生存活动提供能量。如果白蚁的肠道内没有这种超鞭毛虫,它就会因消化不良而饿死。对于超鞭毛虫来说,躲在白蚁的体内,也是一种最安全的措施。因为在这里它没有什么天敌,白蚁又为它们源源不断地提供了丰富的纤维素。所以白蚁和超鞭毛虫谁也离不开谁。但是这种超鞭毛虫只寄生在工蚁和兵蚁的肠道内,而蚁王、蚁后和幼蚁并不能直接以木材为食物,而是依靠工蚁将自己肠内一部分半消化的食物吐出来喂养它们。

而且,新孵出的白蚁会本能地舔吮成年白蚁的肛门。这是因为白蚁蜕换肠内上皮时,超鞭毛虫就形成囊孢,新孵出的白蚁可通过舔其他成年白蚁的肛门,把囊孢吃到肚中,从而得到超鞭毛虫。因此可说,特殊的生理现象要求白蚁过群体性生活,否则将会因得不到超鞭毛虫而死亡。白蚁和超鞭毛虫相依为命的关系,叫互利共生。

豆蟹和扇贝配合得也很默契。豆蟹是世界上最小的蟹。它的甲壳只有几毫米长,形状像大豆,因此常成为别人口中的食物。为了生存下去,豆蟹必须寻找“保护伞”。它常和水母、海葵、贝类、棘皮动物等共生。但因为它有害于这些动物的鳃、外套膜、卵巢和消化腺等部位,因而这些动物并不太欢迎它。只有扇贝和它最好。

扇贝的外形像一把打开的折扇。当扇贝张开壳时,豆蟹便钻进去,以微小生物和有机碎屑为食;当扇贝闭合时,豆蟹便以扇贝的粪便为食。那豆蟹又能为扇贝提供什么帮助呢?原来,扇贝的天敌是红螺。红螺能分泌一种毒液使扇贝的闭壳肌麻痹,闭不上壳,这时红螺便可慢慢吃它的肉。每逢这时,豆蟹就会扬起双螯将红螺赶跑,解救扇贝。有时,机警的豆蟹还会在强敌进攻前搅动扇贝的软体,促使扇贝将壳闭上,躲避敌害。

两种动物都能独立生存,但却以一定的依赖关系生活在一起的现象,叫做“共栖”。

犀牛是唯一可以穿越大片荆棘植物丛而不会有任何明显不适的动物。它有一层粗厚的表皮,可以抵挡十分尖锐的刺。然而它的皮肤褶皱之间的部位,却非常嫩薄,颇得吸血昆虫和寄生虫的青睐。犀牛除了往身上涂泥巴外,幸好还有一位“好朋友”来帮它清除这些讨厌的寄生虫。犀牛鸟停栖在犀牛的背上,以犀牛身上的寄生虫为主要食物,有时它们还毫不客气地爬到犀牛的嘴巴或鼻子上去。生性暴躁的犀牛不仅不生气,而且还非常欢迎这些“小朋友”帮它清除身上的寄生虫。

犀牛和犀牛鸟

犀牛鸟在犀牛身上怡然自得,引吭高歌,它和犀牛互惠互助。

除此之外,犀牛鸟对犀牛还有另外一种用途,即能够及时为犀牛“报警”。犀牛虽然很凶猛,但它的视力却非常不好,若有敌手对它进行偷袭,它是难以觉察的。幸亏有了犀牛鸟这位机灵的警卫员,一有危险便马上又飞又叫,以引起“朋友”的注意。

鳄鱼和千鸟的互利互惠也是一种极有趣的现象。千鸟不但在凶猛的鳄鱼身上寻找小虫吃,而且会进入鳄鱼的嘴里啄食鱼、蚌、蛙等动物的肉屑和寄生在鳄鱼口腔内的水蛭。有时,鳄鱼睡着了,千鸟就用翅膀“敲门”,鳄鱼便自动张开大嘴,让千鸟进去吃些“残羹冷炙”。鳄鱼能与千鸟友好相处,从不伤害它,是因为鳄鱼需要千鸟帮它清除口腔内的残留食物。小小的千鸟具备了“牙签”的作用,因而又被称为“牙签鸟”;又因为它是鳄鱼唯一的“朋友”,也被叫做“鳄鸟”。

寄居蟹和海葵也是一对互利合作的好伙伴。寄居蟹寄居在海螺的壳内,海葵则充当它的“门卫”。海葵用有毒的触手去蜇那些敢靠近它们的动物,保护寄居蟹。而寄居蟹则背着行动困难的海葵四处觅食。海葵因此获得更多的捕食机会,并能更快地更新“肚子”里的海水。海葵和寄居蟹就这样有福同享,有难同当,直至死去。

寄生是指一种生物(称为寄生物)生活于另一种生物(称为宿主或寄主)的体内或体表,并从后者身上摄取营养以维持生活的现象。寄生分“体内寄生”和“体外寄生”。

“体内寄生”就是寄生物寄生在寄主体内,从寄主身上得到食物和住所,不受外界环境的影响。寄生物的感觉器官差不多已完全退化。如孢子虫寄生在蚯蚓的生殖器里,线虫寄生在鱼的消化道里,蛔虫多寄生在5~10岁儿童的消化道里等。

“体外寄生”是寄生虫寄生在寄主体外,可以分为永久寄生和暂时寄生两种。如扁虱长期寄生在蜥蜴身上,就是永久寄生。水蛭寄生在另一种水蛭身上,一旦吸饱了血,便会离开寄主,就是暂时寄生。绿头大苍蝇、蜣螂和蚂蚁身上都寄生着壁虱,壁虱以这些动物嘴边的食物残渣为食。寄生物为寄主带来了许多不便,常使寄主又痛又痒,甚至引发疾病,导致死亡。

海参的泄殖腔内常常寄生着一种头大体长的鱼——隐鱼。隐鱼的身体透明,皮肤上有许多色素小点。当它钻进海参体内时,先用头探索海参的肛门,然后把尾巴蜷曲,插入肛门,再将身体伸直,向后移动,直至完全进入海参的体内。隐鱼为什么要钻到海参的肚子里去呢?这是因为海参很少有天敌,隐鱼躲到它的肚子里是非常安全的。然而海参却不能从隐鱼那里得到一点儿好处,相反还有被隐鱼捣烂内脏器官的危险。

动物与动物之间这种互相帮助或“损人利己”的关系是长期历史演变的结果,这构成了一种复杂的生命之网,促进了动物的发展与进化。

动物的求偶

动物为了延续自己的种族,不断繁殖后代,必须与异性进行交配,而它们“求爱”的方式也是多种多样的。

1.鸵鸟的“求婚舞”

在繁殖的季节,雄鸵鸟们在选择配偶时,彼此间免不了要进行一番激烈的较量。这时雌鸵鸟会在一旁观战,只有获胜者才能赢得雌鸵鸟的青睐。胜出的雄鸵鸟的身旁经常聚集着3~4只雌鸵鸟,它就从中选择中意的做自己的“新娘”。

婚戏时刻来临了。雄鸵鸟便扑打着翅膀,诱使或者说是驱赶自己选中的雌鸟离群,这一对便开始配合、协调动作。雄鸵鸟装出啄食的样子,实际上是观察对方的反应。如果对方没有和它一样也低头啄食,它们便友好地“分手”,雄鸵鸟返回鸟群重新选择。如果对方也低头啄食,雄鸵鸟就跳起优美的“求婚舞”:雄鸵鸟在雌鸵鸟面前蹲下,展开双翅并发出奇特的叫声,头部伸直并向后仰,双脚来回跳动,双翅不停地摆动,舞姿非常迷人。而雌鸵鸟则翅膀拖地,围着雄鸵鸟转圈儿。当雄鸵鸟突然跳起时,它便立即伏在地上,雄鸵鸟便扑着翅膀与之进行交配。

2.毒蝎之“舞”

有些生活在沙漠中的蝎子终年繁殖,但大多数蝎子的繁殖都有一定的季节性。在求偶的季节里,雄蝎子在晚上爬出自己的洞穴或栖息地,开始寻找配偶。它们可以在一个晚上跑出100米之外,同时身上散发出一种叫做“信息素”的化学物质来吸引雌蝎子约会。

雄雌蝎子相遇后,开始复杂的交配过程。交配方式因蝎子种类的不同而略有差异。交配过程主要是进行身体接触,然后则是一连串由雄蝎引发的密集行动,通常会使感到威胁的雌蝎转变为攻击状态。所以,有时会出现两只蝎同时退却而使交配过程流产的情况。一般而言,雄蝎会再度出击,试图重新接近雌蝎。这对爱侣终于面对面后,继而靠近,再分开。此时的雌蝎变得比较合作了。它们的尾巴以各种方式缠在一起:摆动、水平交错或垂直交错,身体的各部分平贴在地面上。雄蝎常会在雌蝎的关节上注入毒液,以使之变得温驯。雄蝎会突然压低身子,在数秒钟内从生殖孔内排出一小根内含精子的条状精荚。接着,它一边后退一边迅速地将雌蝎拉到精荚上,使精荚从雌蝎的生殖孔进入体内。最后两只蝎子会突然分开。令人不可思议的是,有一些雌蝎会在交配后,吞食其雄性伴侣。

蝎子的交配舞蹈

雄蝎用足或钳攻击雌蝎,并使自己向它靠拢,再用双钳夹住雌蝎的双钳。

3.夏日流萤

萤火虫流动的萤光常在夏夜给人们带来无限的诗意。它们发出的光五颜六色:淡绿、淡黄、橘红、淡蓝等等,非常漂亮。这些光是由萤火虫腹部后端的发光器产生的,其作用并不是用来照亮,而是萤火虫情意绵绵的求爱信号。雌、雄萤火虫都能发光。夏天的傍晚,它们的萤光明明灭灭,形成有节奏的“灯光”信号,以此相吸引、联络。不同种类的萤火虫有不同的信号传递方式,彼此不混淆。雌性萤火虫的翅膀很短,甚至会退化,因而不会飞,在“谈恋爱”时总是按兵不动。它们通常在看到雄虫的信号后才给以回复。雄虫得到答复,便一面继续发出信号保持联系,一面按回复信号的指引飞过去,找到雌虫。雄萤火虫四处寻找配偶往往要花上一个星期的时间才有结果。

萤火虫有时也很狡猾。有的雄虫为了达到自己的目的,不惜模仿雌性同类的发光信号来干扰其他萤火虫的正常寻偶过程。当一只雄虫苦苦寻觅很久以后,终于发现雌虫的踪迹,却被竞争者捷足先登,它便会不惜一切代价为自己争取机会。比如它会以突然的闪光干扰那对情侣的对话,打乱信号的规律,或者正大光明地去吸引雌虫,甚至模仿雌虫信号,诱骗竞争者转移目标。

4.孔雀开屏——独特的“求婚”方式

每年四五月春暖花开,便是雄孔雀争艳比美、寻找伴侣的时候。此时,它们羽毛焕然一新,在山脚下开阔的草丛、溪流两边以及田野附近活动。它们抬高胸脯,眼睛深情地凝望着远处,展开的尾屏就像一把色彩绚丽的碧纱宫扇,出现在雌孔雀面前。雄孔雀踏着细碎的舞步,不时摇晃着身体,它们的羽屏随之微微抖动,上面金灿灿的眼状斑和宝蓝色的羽毛,在阳光照射下反射出瑰丽的金属般的光泽,显得富贵优雅。它们紧随雌孔雀的身后,得意扬扬地踱着步,偶而还翩翩起舞,以博得雌孔雀的青睐。常有数只雄孔雀追随在一只雌孔雀的周围,展开绚丽夺目的尾上覆羽,并不断抖动,发出“沙沙”的响声。雄孔雀还常为此而发生格斗。在繁殖的季节,雄孔雀每天要开屏好几次,每次长达十分钟之久。

雄孔雀以美丽多姿的尾羽吸引雌孔雀。

5.以“聘礼”定婚的企鹅

企鹅实行“一夫一妻”制,不过它们只在繁殖期成对地待在一起。一般说来,雌企鹅只愿意与“原配丈夫”进行交配,并通过叫声和动作辨认对方。

企鹅在繁殖期常常是以歌求偶,并伴以滑稽可笑的动作。一会儿互相扇动着翅膀,一会儿将扁平的长嘴一齐指向天空。有时,雄企鹅在求爱前需要准备一些卵石作为“聘礼”,虔诚地奉献给雌企鹅,然后退几步站在一旁观望。一旦双方结为“夫妇”,它们便会用这些卵石在雪地的背风处筑起“洞房”,形影不离地生活在一起,开始产卵育儿。

动物的繁殖

繁衍后代是动物生活中的一件大事,它们的求偶就是为繁殖服务的。每种动物的繁殖方式都不相同,但它们对于幼崽都是一样的爱护。

1.狐的家庭生活

狐是实行“一夫一妻”制的动物。当雄、雌狐结为“夫妇”之后,它们会认真地选择洞穴生育后代。

雌狐的孕期不到两个月,小狐就出生了。雌狐每胎可产五六只小狐。小狐出生后1个月里,雌狐寸步不离,雄狐负责给全家提供食物。有时小狐的“哥哥姐姐”,即这对狐头一年生的儿女,也会帮着照顾小狐,一方面学习怎样抚育后代,一方面还可获得双亲的部分领地。两个月后,小狐就可以跟着双亲出外觅食了。它们跟着父母学习捕食和御敌的本领。回“家”后,它们还会练习在外面学到的本领,捕捉昆虫和老鼠,厉害一点的还去抓兔子。

如果小狐的数量比较多,4个星期后,它们就会发生冲突。食物不足的时候,彼此间的斗争相当残酷。强壮的小狐从弱小者那里掠夺食物,日益健壮,而弱小者因缺少吃喝,长得更加弱小,甚至死亡。小狐的双亲面对这种争斗从不加以干涉,因为大自然的严酷选择是容不得弱者的,只有强者才能生存下去并传宗接代。

小狐长到半岁的时候就要开始独立闯荡世界了。在出门前,它的父母会给它带上一些食物,仿佛人远行时携带干粮一样。这样,小狐便带着父母的“殷殷祝福”上路了。

2.依恋幼崽的树袋熊

树袋熊的繁殖期一般在每年的11月至次年的2月。雌性树袋熊怀孕一个月后就可以分娩了,通常只生一胎。刚产下的幼崽体重约5.5克,体长仅2厘米左右,就像一条小爬虫,但它却能依靠嗅觉爬进母亲的育儿袋中,吮吸乳汁,生长发育。

幼崽在母亲的育儿袋中需要生活六七个月,才能发育完全。2个月后,它就可以爬出育儿袋由妈妈带着玩耍。4岁左右,它才恋恋不舍地离开母亲开始独立生活。母树袋熊对幼崽的眷恋之情很深,只有在幼崽离开它以后,它才开始下一次繁殖活动。

3.成熟早、断奶晚的小斑鬣狗

斑鬣狗的妊娠期为110天,平均每胎生两只,通常在洞穴内生产。刚出生的小斑鬣狗体重约为1.5千克。刚出生时,它们的毛色呈单一的褐色,已经睁开眼睛了。小斑鬣狗只有在自己母亲叫唤时才会离开洞穴,它们对母亲的声音非常敏感。大约一个半月以后,小斑鬣狗的鬃毛上开始渐渐浮现斑点。4个月后,它们就有和成年斑鬣狗一样的斑点了。但它们足底深色的部分还要很久以后才能出现这样的斑点。

斑鬣狗的哺乳期相当长,大概要持续12~16个月。每只母斑鬣狗有四个乳房,专门用来哺育子女们。小斑鬣狗唯一的食物就是母乳,慢慢地它们再吃一些成年斑鬣狗为它们衔回来并放在洞穴四周的肉块。当小斑鬣狗的身体逐渐发育成熟后,它们才断奶,但距性成熟还有好几个月。

4.海象的浓浓母子情

据说,哺乳动物中最关心孩子的母亲便是母海象了。

海象在每年的1~2月份交配,此时正值北极最寒冷的时节。海象的繁殖率很低,雌兽每三年才产一胎,孕期一年多,于转年的四五月份在海滩上产下一头身长约1.2米,体重约50千克的小海象。母海象对幼崽的眷恋性很强,若幼崽遇到危险,母海象会不顾一切地前去营救,甚至与凶猛的北极熊搏斗。母海象经常在冰上用前肢抱着自己的孩子,如果幼崽躺着,它的眼睛便久久地停留在孩子身上,一刻也不肯离开。在水里游动的时候,小海象会骑在妈妈的背上,或紧紧地搂住妈妈的脖子。

母海象非常疼爱幼崽。即使幼崽被猎人打死了,它也不会轻易地离开幼崽。据说当母海象意识到自己的孩子已经死了的时候,它们会像人那样哭叫,然后将幼崽推入水中,自己也跟着跳入水中,用一只前肢抱着幼崽潜入海中。如果母海象被捕,幼海象也会一直呼唤着寻找妈妈,有的竟跟踪捕运母海象的船只,怎么也不肯离开;一旦母海象被杀害,幼崽也会伤心地哭叫一场。

5.高达两米的“新生儿”

雌长颈鹿五岁时开始生育第一胎幼鹿。它的怀孕期长达14~15个月,通常每次只产一只幼崽,偶尔产两只。如果条件许可的话,它们每18个月会产一崽,直到20岁时为止。

刚出生的小鹿颤动着四肢站立起来,母鹿正满怀爱意地望着自己的孩子。

母鹿生产的时间一般集中在清晨,这样当夜晚来临时,幼鹿就已经能够走动,从而可以避免敌手的猎杀。生产过程要持续一两个小时,随着“呯”的一声,幼鹿呱呱坠地,这是因为母鹿是站着分娩的。刚出生的小鹿神态很安详,半小时后就能颤动着四肢站立起来,围着妈妈走来走去。幼鹿一出生就有2米高,重50多千克,是最高的“新生儿”。它们的体形和成年长颈鹿一样,只是在比例上,脖子较短、较细。幼鹿的蹄在刚出生时很柔软,不过用不了多长时间就会变硬。它们和其他有蹄类新生儿一样,感官功能发育得很齐全。母长颈鹿舔舐新生的小鹿,仔细地嗅闻它并引导它吸吮母乳。10个小时后,幼鹿已经能四处跑动了,到了第三天它就活蹦乱跳了。幼鹿在第一年的死亡率较高,通常半数的幼鹿在出生一个月内夭折,尤其成为猎豹、狮子和豹的猎物。不过,母长颈鹿很疼爱自己的孩子,有时它们为了保护幼崽的生命,会不顾自己的安危,用颈、腿与凶猛的食肉动物展开激烈的搏斗。

6.上“托儿所”的狒狒

狒狒的发情期不固定,每年繁殖一次。母狒狒的孕期大约为6个月,每胎仅产一崽。在狒狒群中,最大的喜事莫过于添了新生的小狒狒了。小狒狒刚一出世,众狒狒便欣喜若狂,围在母子四周表示祝贺。但是对小狒狒只准看、不准摸,只有妈妈可以抚摸它,而其他的狒狒只能抚摸母狒狒以示安慰和尊敬。刚出生的幼崽体毛为黑色,只有脸部、耳朵和臀部是红色的。母狒狒整天把孩子抱在怀里,而小狒狒则牢牢地含住母亲的奶头。一个月后,小狒狒就能爬到妈妈的脊背上玩耍了。狒狒的母性意识很强,如果幼崽死了,母狒狒仍会痴痴地搂抱着,不肯扔掉。小狒狒自己能走路了,但还是舍不得离开妈妈,总是抓住母狒狒的尾巴跟在后面。七八个月以后,母狒狒会用手臂阻止小狒狒接近奶头,开始给它断奶,无论小狒狒怎样哀求,也不给它奶吃。

狒狒族群中有“托儿所”。小狒狒断奶后,如果母狒狒需要外出觅食,它便会将孩子交给一个年长的狒狒照管,不让它们乱跑乱撞,教它们爬树、抛石头。如果它们吵闹打架,“阿姨”还要负责管教。小狒狒在5~7岁时达到性成熟,可以活15~20年。

动物的迁徙

迁徙是多数鸟类随季节的变化而改变栖居区域的习性。在鸟类中,可以根据有无这一习性将其划分为候鸟和留鸟两大类。哺乳类中的蝙蝠、驯鹿以及昆虫中的蝗虫、某些蝶类也有迁徙的习性。鱼类、鲸、海豚、鳍足类以及甲壳类动物的洄游也是一种迁徙。

春去秋来,夏至冬尽,许多鸟儿会随着季节的更替而有规律地往返旅行。鹤类都是候鸟,每年春天都会飞到北方地区繁殖,秋天再返回南方地区越冬。如黑颈鹤主要分布在我国青藏高原的青海湖、扎陵湖等地区,秋天一到,耐不住青藏高原严寒的黑颈鹤便会结伴迁往云贵高原。它们排列的队伍整齐而有序,在空中发出嘹亮的“咯、咯、咯”的鸣叫声,就像行军时喊出的口号,在几千米外都能听到。

由于自然环境的变化,一些哺乳类动物秋季也要进行长途迁徙,如非洲的角马、羚羊和斑马,欧洲的旅鼠等,其中最典型的要算是驯鹿了。

驯鹿肩高0.7~1.4米,重达300千克。它身体粗壮,侧蹄较大,毛色灰白且接近白色,多为浅灰,腹部颜色较浅。与其他鹿类相比,驯鹿最明显的特征就是:不管是雄鹿还是雌鹿,都长着一对美丽多姿的角。

野生驯鹿

野生驯鹿主要分布在亚洲、欧洲、北美洲的北极圈附近,中国的大兴安岭地区也有分布。

野生驯鹿过着群居的生活,有迁徙的习性。如果一个地方的牧草吃得差不多了,它们就会更换地方。到了冬天,成千上万头驯鹿汇集成巨大的鹿群,由北向南迁徙。在迁徙的途中,驯鹿还要在10~11月进行交配。雄鹿经过激烈的竞争与雌鹿交配,然后雄鹿汇合成几股继续南迁。而怀孕的雌鹿和幼鹿便会留在南迁的途中。第二年春天,驯鹿往北方回迁。雌鹿们在一只经验丰富的母鹿的带领下,在它们熟悉的地方生儿育女,抚养幼鹿。

冠海豹的繁殖期在每年3月底至4月初。雌性冠海豹栖息于大块的浮冰中央,准备生产。幼冠海豹在出生时已经发育得较为成熟,因而其哺乳期很短,只有4天。哺乳期一结束,母冠海豹又会很快发情,与雄冠海豹交配。雌雄冠海豹便远离幼冠海豹开始长距离的迁徙活动。它们先漂移到浩瀚的大海中猎食,以重新贮存脂肪,而后聚集在一块浮冰上,开始一年一次的季节性脱毛。

地球上共有1.4万多种的蝴蝶,其中约有200多种能像候鸟那样随季节的变化而长距离地迁徙,而且常常是跨海越洲地迁飞。其中最著名的要算彩蝶王、斑蝶、粉蝶、蛱蝶了。

彩蝶王产于美洲,体形美丽,仪态万千,号称百蝶之首。每年春天,彩蝶王便成群结队地从墨西哥飞往加拿大;秋天的时候,它们又从加拿大飞回墨西哥马德雷山脉的陡峭山谷中繁殖后代。在几千千米的长途迁飞中,彩蝶王是很守纪律的。途中雄蝶总是以护卫和导游者的身份在雌蝶周围组成一道屏障,保护雌蝶的安全。成千上万只彩蝶王在空中飞舞,极为美丽壮观。

非洲的粉蝶也能进行远距离迁徙。每年春天,它们成群结队地飞向北方。在4月的时候,它们能飞到地中海和阿尔卑斯山一带;到了五六月份的时候,它们已经出现在西欧上空了。有的粉蝶甚至能飞到遥远的冰岛,或者更远的寒冷的北极圈。它们的飞行速度,逆风时是每秒2~4米,顺风时可达每秒10米,速度已经算是很快的了。

洄游是鱼类按季节形成的每年都进行的定期、定向的集体迁移现象。鱼类不辞千辛万苦地进行洄游是有原因的,人们就根据洄游的不同原因将其分成三大类:生殖洄游、越冬洄游和索饵洄游。

生殖洄游是鱼类出于生殖的需要而进行的洄游。每年一到繁殖期,它们就必须回到特定的环境里去产卵繁殖。盛产于太平洋、大西洋沿海的大马哈鱼便是为了繁殖而进行一年一度的洄游。

对于洄游的大马哈鱼而言,瀑布是它们前行道路上的一道障碍。这些肉质结实的鱼类可以一下垂直向上跳起3米多高。

大马哈鱼学名叫做鲑鱼,我国的黑龙江、乌苏里江和松花江盛产大马哈鱼,其中黑龙江有“大马哈鱼之乡”的美称。大马哈鱼长得很美丽,身体长而侧扁,形似纺锤,大眼睛,大嘴巴,吻端突出,形似鸟喙,蓝灰色的外衣上点缀着许多紫红色的斑点。它出生于河里,在海里长大,最后回到江河里产卵。每年的八九月间,在海里生活了四年的大马哈鱼成群结队地从外海游向近海,进入江河,历经几千里溯流而上,回到自己的故乡——黑龙江产卵。

大马哈鱼“记忆力”很强,善于逆水游泳,在路途上如果碰上急流或瀑布,能够奋力一跃,最高能跳过4米,越过障碍,继续前行。进入江水后,大马哈鱼就不吃不喝了。它们会游入乌苏里江、呼玛尔河和松花江等黑龙江的清冷支流,寻找最理想的产卵场所。产卵前,雌、雄大马哈鱼会在河底有细沙或砾石的地方,快活地游来游去,用腹部和尾鳍清除河底的淤泥和杂草,建筑一个卵圆形的产卵床。鱼“妈妈”就伏在里面产卵。它一生只产一次卵,一次能产下几千颗到1万多颗的红色透明的、黄豆大的鱼卵。雌鱼产完卵后,雄鱼就过来射出水状的精液。最后雌鱼会将细沙或砾石盖在鱼卵上,让它们自行孵化。此时,经过长途跋涉的“双亲”仍然不吃不喝地守护着鱼卵,直至死亡。

3个多月后,小鱼儿孵化出来了,稍稍长大后,小鱼便于转年春天顺流而下,又游向大海。但是它们不会忘记故乡,4年之后便会历经千难万险,和它们的父母一样,回故乡繁殖后代。

大马哈鱼肉味鲜美,营养价值很高,鱼子更名贵,是做鱼子酱的上好原料。

越冬洄游主要是鱼类受季节的影响而进行的洄游。当寒冷的冬季到来时,一些对水温变化比较敏感的鱼,因受不了水温变冷,便从浅海游向深海,到较为温暖的水域中生活。第二年开春转暖的时候,它们再返回浅海。

还有一种是为了食物而进行的洄游,叫做索饵洄游。其中最常见的便是带鱼的洄游。带鱼的体形扁平,尾巴细长,像鞭子一样,体表呈银白色,头窄嘴大,上下颌长有尖锐的钩状的牙齿,样子很凶猛。每年立冬前后,生活于黄海、南海的带鱼群会一起向近海游来,最后在舟山附近胜利“会师”,这样就形成了一年一度的东海冬季大渔汛。它们为了索饵,时游时停,迂回曲折地前进,一批又一批地接踵而来,时间可以持续近3个月。

带鱼的肉质细嫩爽口,营养价值极高。其银粉状的细鳞还可以用于药品、塑料、胶卷等作为原料,内脏可制鱼粉,经济价值很高。