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动物谋生的化学法宝大科技杂志社 [复制链接]

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动物之所以能在各种险恶的环境中生存、繁殖,是因为它们在进化过程中表现出了惊人的适应能力,而对化学技能的运用,则是其中最为精彩的一个侧面。这种技能虽然你有我有,但精彩却个个不同。

“外激素”会说“动物语”

不会发声的动物如何向同类动物表白内心?研究发现,它们并不是凭借自己的眉来眼去或别的什么肢体动作,而是靠自己有意无意施放或携带的气味来实现的。即便是会发声的动物,通常也善于用自己的气味发布特定信息。动物学家把动物的这种意在传达某种信息的气味叫做动物的“外激素”。动物们通常用自己的外激素“语言”来显示地位、标明地点、鉴别同类与敌人、寻找配偶、发出警报、集合群体等。

猴子、野猪等动物中的领袖能够发出使其它雄性动物臣服的气味,只要闻到这种气味,即使没有见面也会马上服服贴贴,不敢“乱说乱动”。鬣狗用气味来标定领地的界限,不管是年轻的还是年老的,只要是冒险越过这条看不见的边界,就会遭到反击。非洲雄狮的气味界桩因为持续不了多长时间,所以它常常在夜间重新施放气味,巩固原有的疆界。

美国纽约州康奈尔大学行为生态学家马蒂奥教授在加利福尼亚州内华达山脉中,采用铁丝网圈围,建立了具有完整洞穴和通道构造的贝尔丁松鼠生物群落。她用5年时间,标记出了所有松鼠,并且弄清楚了各个松鼠之间的亲缘关系。随后,马蒂奥将盛有不同亲缘关系的松鼠气味腺体分别装进一组小塑料管中,放置到松鼠的洞穴口,让这些松鼠分辨。实验发现,分辨所用时间最少的,便是那些松鼠最熟悉的气味,比如它母亲的气味;随后便是一些远亲的气味,如它婶母或祖母的气味;而对陌生松鼠气味的分辨时间最长。

当雌蛾分泌出“性引诱素”以后,就快速扇动翅膀,使气味扩散到空气中去。雄蛾用头上的触角嗅到这种气味以后,便会飞速而来。有趣的是,雌蛾分泌的“性引诱素”尽管只有0.1微克,但这就足以使几千米以内的雄蛾前来寻欢。

当被海鸟抓破皮的一条小鱼掉下海,海里的鱼群立刻会“闻味”散去,并且长期不再回到这片“死亡区域”。蚂蚁死后,会放出一种特殊的气味,同伴们闻到这种外激素,得知它已死亡的消息,就立刻把尸体搬出巢穴,埋葬到巢外。有人曾把带有死蚂蚁“死亡信号”气味的物质涂在活蚂蚁身上后发现,它的伙伴们并不管它是死是活,只听“死亡”外激素的指令,硬是把它架出去埋葬。

非洲有一种*蜂,蜂王一旦发现危险的来犯动物,就会发出一种具有特殊气味的化学物质,“命令全*反击”,闻到指令,*蜂们会立即对目标物大举进攻,即使是老虎、狮子也难逃性命。还有一种*蜂,*液含有“报警气味”,可通过空气传播给巢里的蜂群。若有人打死一只*蜂,死去的*蜂散发的外激素能立即激怒5米外巢中的*蜂,它们会蜂拥而至,对人发动“自卫反击战”。

别具一格的“捕猎工具”

用自己独有的诸如“*气”、“*液”等“化工制品”做“工具”去打猎取食,是某些动物在恶劣的生存环境逼迫下练就的本领,通过这些“专利制品”的发明和使用,我们发现动物中的确有不少“化学家”。

用“*气”猎物,是动物中比较常见的猎物手法。如炮虫备有一种“化学*气弹”,它的作用原理与现代的*气弹、火焰喷射器和火箭十分相似。当炮虫发现了身材比它大得多的昆虫猎物,如蝼蛄等,它就会主动出击,快速跑到猎物面前,用尾部对准蝼蛄猛轰一“炮”,蝼蛄顿时便被迷昏了,想逃也逃不了,只好任其宰割和蚕食。

用“*液”猎物,也是不少动物手中的猎物“法宝”。在蚂蚁的眼中,蚁蛉的幼虫——蚁狮简直是灰黑色的恶魔。它身体粗壮,头上有一把“钳子”。这种幼虫会在蚂蚁经常出没的地方,挖个漏斗形的沙坑。一旦蚂蚁跌入陷阱,蚁狮就爬过去,恶狠狠地用“钳子”夹住猎物,把“钳子”凹槽中分泌出来的消化液注入对方体内,使之中*麻痹,然后,悠然食之。我们知道,刺猬是一种身体矮胖的小动物,遇到敌害时它会把身子蜷缩成一团,竖起背部的刺,使对方无从下手,只得灰溜溜地离去。但*鼠狼却有对付它的绝招,当*鼠狼遇刺猬后,便对准刺猬头部蜷缩后露出的小孔隙,把臭液“注射”进去。不一会儿,刺猬就被麻醉了,身体慢慢松散开来,彻底解除了“武装”。在我国的东北森林中,有一种叫貂熊的动物,一旦发现了美味的小动物就会用尿在小动物四周撒成一个大圆圈。结果被围在其中的小动物如着了魔一般,甚至拼尽全力也冲不出“尿”的包围圈。更令人惊奇的是,当貂熊在圈中美食小动物时,就是狼、豹、虎等凶猛的野兽也不敢踏入这个圆圈。貂熊的“*液”竟有如此之大的化学魔力,真是令人叫绝。

有的动物不但会用“*液”猎物,还能用“*液”进行烹调。貌不惊人的萤火虫幼虫就是靠自己拥有的这两个“化学法宝”成了捕食蜗牛和钉螺等动物的能手。蜗牛比萤火虫的幼虫大得多,而且身背硬壳,常把头缩进壳里。萤火虫的幼虫却很会对付这个“堡垒”,它先是扑上去,一口咬住蜗牛,再把麻醉剂注入蜗牛体内。不一会儿,蜗牛便全身瘫痪了。萤火虫幼虫接着使用第二个“法宝”——消化液。它们把消化液注入蜗牛的体内,使蜗牛的肉变得又软又烂,成为稀薄的肉汁,然后才用口器把这些经过化工处理的物质吸进体内。

迎接侵略者的“化学武器”

有效避敌、惩敌或灭敌,是动物保护自己的三大方略,也是它们被迫进行的正当防卫。但无论是避敌、惩敌还是灭敌,许多动物的自卫武器都是使用自己研制的秘密“化学武器”。

在长期的进化过程中,一些动物学会了采用避敌术来进行保守性自卫。放屁虫的腹内有两个臀腺,臀腺里的分泌细胞能分泌出氢醌和过氧化氢,平时贮藏在贮液囊里。当受到攻击时,它能立即让贮液囊里的化学物质进人体内“燃烧室”,在酶的作用下进行快速化学反应,从而生成滚烫的腐蚀液;腐蚀液生成的同时,即刻就被其腹部尖端可转动的“炮塔”准确喷到追击者身上,并发出令人吃惊的咔塔咔塔声,使追击者惊慌失措。燕尾凤蝶还能利用自制“化学武器”实施集体避敌。燕尾凤蝶有一对鲜红色或桔色触角,在正常情况下,触角隐藏在囊里,受攻击时会突然伸出,喷出一股极臭的脂肪酸分泌液。只要周围有一只燕尾凤蝶受到骚扰,这个群落就会同时向来犯者喷射分泌液,这些分泌液在来犯者四周会形成“烟雾”,使来犯者迷失攻击目标,从而使整个群体成功逃脱。

使用避敌术达到最高境界的要算是“不战而屈人之兵”的加拿大臭鼬了。顺风的时候,加拿大臭鼬喷出的臭液,能把恶臭味传到米之外的地方。许多动物远远地看到它,会马上躲开,唯恐避之不及。猎狗闻到这种臭气后,会直流鼻涕,不愿继续前进。连勇敢的猎人也不愿接近它,因为这种臭味实在令人难以忍受。凭借这种“化学武器”,加拿大臭鼬可以大摇大摆地在森林里走来走去,显得十分威风。

在捍卫生存权的斗争中,有些动物会采用惩罚入侵者的办法来进行灵活性自卫。小小的比目鱼,在遇到来犯者时,能迅速排泄出一种*性极强的乳白色液体。鲨鱼尽管凶猛无比,但一沾上这种液体,嘴巴就像中了邪似的立即僵硬,成了名副其实的纸老虎。在哥伦比亚,有一种叫“布拉西努斯”的甲虫,尾部会喷射出一股高温液体,这种“化学武器”不但能将蚂蚁、螳螂、青蛙和老鼠等驱逐出境,连那些身披“盔甲”的犰狳也常常对其望而生畏。在众多使用惩罚术的行家中,尤其值得称道的就是白蚁了。犀白蚁科的兵白蚁,在防卫上有自己的特点。它们的上唇扩大,形成一种短硬的刷样结构,当发生遭遇战时,会分泌出乙烯酮、B-乙醛酮之类接触性*物,撒在对方的角质层上,这种*物能方便地穿透角质层,进入敌手体内,给敌手造成严重内部创伤,使之丧失战斗力。

还有一些动物,为了捍卫生命,勇敢地采用彻底消除危险的灭敌术来进行刚性自卫。我们常见的癞蛤蟆在受到敌害攻击时,能迅速分泌出一种乳白色的*浆液,并以此麻醉、*杀敌人,因此,擅长吞吃小动物的蛇类通常也不敢侵犯它。在海洋深处生存的海蜗牛,能吐出一种含盐酸和硫酸的混合物唾液,别说滴在动物肌体上,就是滴在岩石上也会使岩石冒烟气化。因此,海中动物包括鲸、鲨都不敢去惹海蜗牛。非洲的莫桑比克有一种动物叫奇鼠,它碰到来袭的猫后就绕着猫速跑一圈,几十秒过后,被“特殊气味”袭击的猫便会全身发抖,瘫倒在地,但奇鼠并不就此罢手,它会马上蹿过去,咬断猫的喉管,然后扬长而去。

巧用动物“法宝”

经过多年的研究,科学家已经搞清了家蚕蛾、舞*蛾、棉铃虫等昆虫性引诱素的结构,并人工合成了多种人造性引诱素,这给人类提供了一种新型捕杀害虫的有效方法:只要把一种害虫的人造雌性引诱素置于涂有虫胶的捕虫器上,这种昆虫的雄虫便会兴冲冲地飞来自投罗网;人们还可采用一种“扰乱法”来消灭害虫,使雄虫无法辨别单个雌虫放出的性引诱素,雄虫找不到雌虫交配,就自然断子绝孙了。前苏联科学家分离出一种耗子芳香质,内含“老鼠先生到此一游”的信息,将这种芳香质涂在鼠夹鼠笼上,结果前来送死的老鼠大增。后来这位科学家又分离出另一种芳香质,含有“鼠君游此,心旷神怡”信息,这下子连警惕性最高的老耗子也欢欢喜喜地落入圈套。

人类对动物气味的研究目前已经升华到了化学通讯等较高层次。德国动物学家弗里奇发现,从鲦鱼约0.01平方毫米的皮肤上分泌0.毫克报警物质,就能在14公升的水族箱中惊吓鱼群。犬只需1毫克的尿液即可在50米甚至90米的空间进行定位。仿效动物通讯的方法,人类已经制成高度灵敏的潜艇发动机“废气”探测器,并把它装在反潜飞机上,这样,反潜飞机便可在空中巡逻过程中,嗅到海洋深处的潜艇发动机“废气”气味,进而发现目标。目前,模仿苍蝇嗅觉器官而制成的灵敏度极高的“小型气体分析仪”,已用于分析宇宙飞船座舱里的气体;模拟动物嗅觉器官制成的“电鼻子”,已经用于分析矿井、仓库、潜水艇里的气体探测和分析,并用于探矿以及煤气管道的泄漏检测。人类在听觉和视觉方面有出色的译码系统,但那些同时失去听觉与视觉的人,只有通过嗅觉才能感受到有距离间隔的物体。如果对动物化学通讯的方式方法研究取得更多的成果,那么,人类就很可能为失聪的盲人利用嗅觉感受外部世界提供一种新方式。

对动物气味的研究还给我们研究气味与人类疾病之间的关系提供了新途径。医学上有“闻香则散”的说法,即孕妇闻到某种特殊气味,可使妊娠中断,这在动物方面已获得证明,这就是气味致病。人类自身的传染病(白喉、麻疹、猩红热等)、呼吸系统疾病(肺脓肿、鼻炎、扁桃体炎)、伤寒、天疱疮、带状泡症、多尿症、骨髓炎等都有特殊的气味,都有未发病先发“味”的特点,这些病味如能早期闻到,则会大大提高人类的诊断疾病水平。目前人类对麝香、麝鼠包皮腺、灵猫的会阴腺等气味化合物进行了较多的研究,弄清了这些化合物的化学结构并人工合成了麝香酮、灵猫酮、双氢灵猫酮和一些大环状化合物,这些合成品目前已经作为合成药的一部分,开始为人类战胜疾病发挥作用。

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