书城童书探索百科(中国儿童课外必读)
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第5章 对生命的探索(4)

但是有人提出,人工降温并不能保证所有的冬眠动物都能进入冬眠的状态;不少冬眠动物在进入冬季的时候就会自动地停止进食或拒绝进食,并不是由于食物不足的原因。以此来反对上述的观点。

还有的科学家提出了生物钟学说,认为是生物的节律控制了每年冬眠动物的代谢变化,恒温动物的冬眠变温现象是进化生态的一种次生性的退化,是和动物迁徙和冬季储藏食物相似的一种生态的适应,是在进化中已固定下来的一种生物节律。但是这种学说缺少事实性的根据。

科学家们发现在冬眠动物的体内存在一种诱发冬眠的物质。在对黄鼠进行的实验中,科学家在人工条件下冬眠的黄鼠身上抽取出血液,然后注射到活蹦乱跳的生活在夏季的黄鼠体内,这些黄鼠很快进入了冬眠状态。目前在冬眠动物的血液中还有3种颗粒无法鉴定。与正常的黄鼠相比,冬眠黄鼠的血液红细胞较结实,不容易分解,一种还呈褶皱状。而且进入冬眠时间长的动物的血液比刚进入冬眠的动物的血液诱发冬眠的作用更强烈。诱发动物冬眠的物质存在于血清中。我们知道,通常不同动物之间会发生物质的排异反应,但令人奇怪的是,将正在冬眠的旱獭的血清注射到清醒的黄鼠的体内,黄鼠不仅不会发生排异的反应,反而会呼呼大睡。科学家们还发现,在冬眠动物的体内不仅存在诱发冬眠的物质,还存在和冬眠物质相对抗的另一种物质。这种物质可以维持动物的正常活动和清醒状态,它和冬眠物质相结合形成复合体,当冬眠物质超过抗冬眠物质的时候,动物才会冬眠。

由此看来,动物何时开始冬眠,不仅取决于诱发的物质,还取决于诱发物质和抗诱发物质的比例。科学家推断:冬眠动物可能全年都在“制造”诱发物质,而抗诱发物质是在进入冬眠之后才产生的。该物质产生之后就会不断地上升,直到春天开始的时候才会开始下降。当它在血清中的浓度高于诱发物质的浓度时,动物就会从冬眠的状态苏醒过来。但是,对于冬眠诱发物质和抗冬眠物质到底的性质如何,为什么会引起动物生理发生这么大的变化,科学家们还是不了解。

1983年,科学家从松鼠的脑中提取到了一种抗代谢的激素。把这种激素注射到没有冬眠习惯的小鼠的体内,发现小鼠的代谢率会明显地降低,体温也会降低到10℃左右,看来激素可能也是诱发动物冬眠的一个因素。最近,又有科学家想从细胞膜的角度来探讨动物冬眠的机理。但是细胞膜的变化和神经传导是如何联系,对于动物的冬眠是否具有关键性的作用还有待于研究。

到现在为止,人们还没有完全地揭开动物冬眠的秘密。科学家们还在继续探索。让我们踏着前人的足迹,透过历史的帷幕,在奇妙的大自然里去大胆地探索寻觅吧,谜底终究会有揭开的一天。

旅鼠投海自杀探索

旅鼠在北欧斯堪的纳维亚半岛的挪威和瑞典一带生活。它们属于小型哺乳动物,最大的身长也不过15厘米。它们平时居住在高山深处,以树根、草茎、苔藓为主食。在食物极度缺乏的灾年里,它们就会几十万甚至几百万的大规模地迁移。可人们迷惑的是,是什么原因使它们偏偏要拼命地奔向大海,走向死亡呢?

据史料记载,早在1868年,这种奇怪现象就已经出现过。那是一个阳光灿烂、晴空万里的春日,一艘满载旅客的轮船正航行在碧波荡漾的海面上。突然,船上的人们发现一大片东西在远离挪威海岸线的大海中蠕动,后来知道这是一大批在海中游泳的旅鼠。它们从海岩边一群接一群地向大海深处游去,那些游在前面的旅鼠精疲力竭时,便溺死在大海里。但令人不解的是,跟随其后的旅鼠却仍奋不顾身、继续前进,直到溺死为止。数以万计的旅鼠就这样溺死了,海面上漂浮着大片大片黑色的尸体。

1985年春季,一群旅鼠成群结队,浩浩荡荡地向挪威山区挺进,所到之处庄稼被吃得一塌糊涂,草木也被洗劫一空,它们甚至还把牲畜也咬伤了。一时间,成群的旅鼠使当地蒙受了极大的损失,人们日夜为此烦忧。但是,不知为什么,旅鼠大军在4月份的时候却突然每天前进50千米,直奔挪威西北海岸。一旦在行程中受到河流阻挡,那些走在前面的旅鼠便毫不犹豫地跳入水中,用身体为后来者架起一座“鼠桥”;一旦遇上了悬崖峭壁,自动抱成一团的旅鼠们就会形成一个个大肉球,勇敢地滚下去。一路下来,尽管伤亡惨重,但活着的仍会继续前行。就这样,它们遇水涉水,逢山过山,前仆后继,勇往直前,几乎沿着一条笔直的路线向大海挺进。来到海边后,它们纷纷跳下大海,毫无惧色,奋力往前游去,直到所有的旅鼠都在水中溺死。

旅鼠要集体“自杀”的原因到底是什么呢?至今还没有一个解释能够让人信服。

有一种解释是“生存压力说”。根据这种说法,由于旅鼠的繁殖力过强,导致数量太多,无法得到充裕的食物和生存空间,所以它们必须另找生路。但是它们为什么非得自杀呢?而且为何只有在北欧生活的旅鼠,才会有这样的举动?一些生物学家因此又进一步解释说,几万年前的挪威海和北海比现在要窄一些,因此旅鼠很容易便能游过大海,从此旅鼠迁徙的习性就作为一种本能遗传下来。可是如今的挪威海和北海比过去宽得多,而旅鼠仍在起作用的遗传本能下照样迁移,淹死在海中便也不足为怪了。可这也不是一种令人信服的解释,原因在于旅鼠一般以北寒带所有的植物为食,按理说,即使它的数目达到每公顷250只的密度,也不会有“吃饭”问题。再说在迁移过程中,旅鼠通常也会遇到食物丰富、地域宽广的地带,但是这并不能使它们停住不前。所以认为旅鼠集体自杀是因为缺少足够的食物和生存空间才向外迁徙的说法不是很可信。

前苏联科学家对此又提出新的想法。他们认为,在1万年以前,地球正处在寒冷的冰期,北冰洋的洋面在这个时期形成一层厚厚的冰,由于风和飞鸟的原因,大量的沙土和植物的种子被带到冰面。所以,一到夏季,这里水草丰盛,旅鼠在此生存不成问题。但是后来气候变化,原有冰块不复存在,旅鼠之所以要向北方迁徙并且最后跳入巴伦支海,正是为了寻找当年居住的“乐土”。虽然这一解释听起来很有道理,但是也由于没有充足的证据而显得有些牵强。

还有观点认为,急剧增加的旅鼠的种群数量,使它们的神经变得高度紧张,社群生存压力也大为增加,旅鼠的肾上腺增大,因此变得急躁不安。与此同时,它们的运动欲望又非常强烈,所以便进行分散和迁移来运动。擅长游泳的旅鼠们妄图横渡江河湖泊甚至大海,可是最后还是因为体力不支而被淹死。

当然,这种说法也颇为牵强。一些科学家指出,旅鼠通常情况下不可能很快看见群体密度高的后果,这种影响要到下一代才会显现出来。早期时,一片葱郁的冰块完全适合旅鼠的生存,到了后来气候发生了变化,冰块消失了。为了寻找昔日的居住地,它们集体向北迁徙,并且义无反顾地跳入巴伦支海。这个解释不乏一定的合理性,但也因证据不足而不能使人信服。

除此之外,还有些科学家以旅鼠的生命周期为研究对象,他们的发现表明,在数量急剧增加的时候旅鼠体内的化学过程和内分泌系统会发生变化。有人认为,这些变化可能正是生物体内的“开关”,它们以此来控制其种群数量。当其数量多到一定程度时,该种群大量的“集体自杀”现象就会出现。但旅鼠到底是“集体自杀”,还是因为在迁移过程中“误入歧途”坠海而死,这一直是生物界中人们尚未搞清的难题,科学家至今仍然有许多种不同的看法。

总而言之,科学家认为,应该把旅鼠自身生理上、行为上和遗传上的因素,加上外部环境条件的影响作为研究其自杀探索的基本着眼点。但是旅鼠真的是“集体自杀”,还是在迁移过程中“不小心”坠海而死,至今仍是生物学界中解释不清的谜题。看来,人类要想最终破解这个谜,还需假以时日。

鲨鱼抗癌探索

迄今为止,癌症仍然是威胁人类生命的主要疾病之一,而且目前科学家仍未找到治疗癌症的特效药物。因此,寻找抗癌治癌良药,已成为了科学上的一座难攻的堡垒。

生物学家发现,鲨鱼的身体异常健康,它们即使受了很大的创伤,也能迅速痊愈而且丝毫不会发生炎症,更不会感染疾病。

美国着名的生物化学博士鲁尔,在闻名的玛特海洋实验室工作,他对鲨鱼的生理和病理做了长期的研究。在25年间,他先后对5000条鲨鱼进行过病理解剖研究,只发现1条鲨鱼生有肿瘤,而且还是良性肿瘤。

在全美国低等动物肿瘤登记处过去16年的记录中,鲨鱼患癌症是最少的。鲁尔还发现在科学家所调查的25000多条鲨鱼中,只有5条长有肿瘤。鲁尔的这个发现,引起了科学家对鲨鱼的极大兴趣,各国科学家都开始了对鲨鱼的研究。

美国佛罗里达州的科学家曾用一种极猛烈的致癌剂——黄曲霉去饲养鲨鱼。在将近8年的饲养试验中,未发现1条鲨鱼长出1个肿瘤。可见鲨鱼的抗癌能力是极强的。那么,它的抗癌绝招是什么呢?

有的科学家认为,鲨鱼的抗癌绝招是它的肌肉里能产生一种化学物质,这种化学物质能抑制癌细胞生长,因此不易患癌。

鲁尔博士则认为,鲨鱼的肝脏能产生大量的维生素A。实验证明维生素A有使刚开始癌变的上皮细胞分化、恢复正常细胞的作用。所以鲁尔认为保护鲨鱼免于患癌的秘密武器是维生素A。

另一些科学家则认为,在鲨鱼的血液中能产生一种抗癌物质。中国上海水产学院的科学家也支持这一观点。1984年,他们从鲨鱼的心脏中采血,然后提取一定浓度的血清,再把它注入人体红血球性白血病细胞株中(是一种血癌)。经过一段时间,他们发现一些癌细胞的正常代谢作用被破坏,大部分癌细胞已死亡。这说明鲨鱼的血清具有杀伤人类红血球性白血病肿瘤细胞的作用,可见鲨鱼的血液中有抗癌物质。

还有科学家认为,鲨鱼的软骨组织中有秘密武器。从前,科学家已发现牛犊的软骨有一定的防癌作用。1982年,美国麻省理工学院的科学家朗格尔在研究中发现:鲨鱼的骨骼全部由软骨组成。这些软骨组织中有一种能阻断癌肿周围血管网络的化合物,它能断绝癌细胞的供养而使癌肿萎缩,同时能杀死癌细胞。他通过实验证实了鲨鱼软骨中的物质能完全阻止癌细胞的生长而无任何副作用,其抗癌作用比牛犊软骨中的物质强10万倍。

美国哈佛大学科学家曾用鲨鱼软骨提取物治疗32个晚期癌症病人,结果11人治愈,其余人的癌肿也明显地缩小了。1991年,墨西哥康脱拉斯医院用鲨鱼软骨提取物治疗晚期癌症病人8例,他们的癌细胞不同程度地缩小了30%~100%。分子生物学家扎斯洛夫认为,鲨鱼的抗癌武器在胃部。他在实验研究中发现:鲨鱼的胃部能分泌一种叫“角鲨素”的抗菌素,它的杀菌能力比青霉素还要强,并且它还能同时杀死原生物和真菌,还能抗艾滋病和癌症。

结论真是五花八门。

鲨鱼体内真的含有抗癌物质吗?这种抵抗癌症的秘密武器到底是什么?上述问题到现在仍是个谜。相信这个谜底被揭开之时,便是人类送走癌症瘟神之日。

大象墓地探索

1978年12月,在调查非洲象的分布时,一位动物学家曾声称他无意中遇到一场大象的葬礼。据他说,在距离密林不到70米的一片草原上,一头雌象被几十头大象围着。那是一头患了重病连站都站不住了的老年雌象。过了一会儿,老象蹲了下来,低着头,不停地喘着粗气,偶尔扇动一下耳朵,发出一种低沉的声音。附近的草叶被围在四周的象用鼻子卷成一束,投在雌象的嘴边。可这只雌象已经任何东西都吃不下了,只是艰难地支撑着身体。最后,终于支持不住的雌象倒在地上死了。这时,一阵哀号从周围的象群发出,为首的雄象用自己的象牙掘松地上的泥土,并用鼻子把土块卷起投到死象身上。其他的大象纷纷仿照这只雄象,把石块、泥木、枯草、树枝用鼻子卷成团,投到死象身上。不大一会儿,死象就被完全掩埋了,一个土墩在地面上堆起。为首的雄象用鼻子在土墩上加土,同时用脚踩踏土墩。其他的象也跟着它去做,将那土墩踩成了一座坚固的“坟墓”。最后,只听雄象发出一声洪亮的叫声,听到“命令”的象群马上停止踩踏,开始绕着土墩慢慢地走。就这样一直走到太阳下山,象群才耷拉着头,甩着鼻子,扇着耳朵,恋恋不舍地离开土墩,往密林深处走去。

人们对这场罕见的“大象葬礼”议论纷纷。有的动物学家从生物进化的角度对大象这种神秘的“殡葬”行为进行解释。就像前述动物学家观察的那样,群居的大象可能会对死去的同伴表现出某种怜惜,它们可能掩埋伙伴,或者为其收尸。有时候,大象也许会用长长的鼻子,把象骨和象牙卷起来放到某一个集中的处所去,即它们的“公墓区”。但有的时候,可能因为象牙是大象生命的某种象征物,所以大象会将死去同伴的象牙拿走。但是,一些科学家仍然认为,目前还缺少足够确凿的资料证实大象有真正的“殡葬”行为。所以,人类还是持谨慎态度来看待“大象葬礼”为好。

布加莱夫斯基兄弟是前苏联探险家,他们曾经追寻“大象墓园”这个传说,去非洲的肯尼亚寻找象牙。据说有一天,在一座高高的山顶上,他们看见有许多白花花的动物尸骨堆在对面的山上,一头大象正摇摇摆摆地走到骨堆旁边,哀叫了一声后便倒地而亡了。兄弟俩惊喜万分,确定那里就是大象的墓地,于是立刻向那里奔了过去。但他们却在途中遭到野兽的袭击,又遇到深不可测的沼泽,只好无功而返。

既然已经看到了那块神奇的地方,布加莱夫斯基兄弟为什么又会功亏一篑?由于无法确证是否真的有人去过那里,所以人们对有关大象墓园的传说一直持怀疑态度。更多的学者则认为,自从被列入贵重商品的行列后,象牙在非洲的地位就显得日益重要,而且流传的那些有关动物生活习性的神秘说法,也日益变味走样。特别是当猎杀大象的行为被法律禁止后,一些偷猎者为了达到自己不可告人的目的,故意渲染所谓“大象墓园”的传说,以探险、科学考察为幌子,肆意捕杀大象、攫取象牙,事后却声称象牙是自己在“大象墓地”中找到的。

所以,要想更好地了解大象、保护大象,人类亟待进行一次真正意义上的科学考察。

蚂蚁探索