金石
招潮蟹的“掐表”功能
在西部非洲、大西洋西部、東太平洋和印度洋的泥質(zhì)海灘上,生活著一種很容易被人們辨識(shí)的小蟹——招潮蟹。別看這種蟹的個(gè)頭很小,卻生有一只大大的螯。除了外形獨(dú)特,招潮蟹令人驚訝的還有它們總是能預(yù)知潮汛。每當(dāng)潮水上漲前10分鐘,招潮蟹就會(huì)停止覓食,快速返回棲息的洞穴,機(jī)智地用貝殼或石塊等堅(jiān)硬的物體堵住洞口。等潮水退卻,它們又大搖大擺地爬出洞穴四處活動(dòng)。
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),即使把招潮蟹養(yǎng)在遠(yuǎn)離潮汛的實(shí)驗(yàn)室,它們的活動(dòng)規(guī)律仍然會(huì)保持與潮水同步。雖然遠(yuǎn)離了海岸線,無法用肉眼看到或感知到潮水的變化,但每到漲潮時(shí),它們照樣會(huì)提前10分鐘迅速地尋找掩體把自己藏起來。每次都是10分鐘,分毫不差??茖W(xué)家認(rèn)為,在招潮蟹的體內(nèi)一定有一個(gè)十分精確的“計(jì)時(shí)器”。試想,如果沒有“掐表”功能,漲潮退潮對(duì)招潮蟹來說就是致命的。
鱟的“鬧鐘發(fā)條”
許多海洋生物的生活規(guī)律都受到潮汐的支配,鱟(hòu)也不例外。鱟比較典型的特征是在夏季滿月之夜,會(huì)準(zhǔn)時(shí)踏浪而來,它們趁月圓后的大潮集體沖上海灘。成千上萬只鱟就像是事先約好似的同時(shí)出現(xiàn),數(shù)量之多,令人瞠目結(jié)舌。它們會(huì)在海灘上挖洞或者尋找蟲子、海藻以及一些軟體動(dòng)物作為食物。
鱟發(fā)起如此聲勢(shì)浩大的“狂歡聚會(huì)”,其實(shí)是在利用潮汐上岸產(chǎn)卵,將卵產(chǎn)在高潮線。因?yàn)橛猩匙幼鳛楸Wo(hù),而且遠(yuǎn)離海水,就不用太擔(dān)心卵被其他魚類掠食。雌性鱟在產(chǎn)卵前,會(huì)在海灘上挖一個(gè)約15厘米深的坑,然后將卵產(chǎn)在里面,一窩卵有2000~20000粒。當(dāng)潮水快要淹沒沙灘時(shí),鱟的大軍就馬不停蹄地遷回大海。
一個(gè)多月后,卵孵化出來了。在下次大潮汛來臨前,大量鱟的幼仔會(huì)在沙子里呆上數(shù)周。待到潮汛來臨時(shí),它們已經(jīng)完全長(zhǎng)大成形,大潮會(huì)將它們都卷進(jìn)海里。就這樣,鱟一代接著一代,周而復(fù)始地繁衍至今??梢院敛豢鋸埖卣f,鱟的“鬧鐘發(fā)條”早在2.3億年前就已經(jīng)開啟,至今依然活力不減。
周期蟬的生命“鐘擺”
辛辛那提的地下世界里住著一種堪稱時(shí)間觀念最強(qiáng)的生物,這些生物在度過整整17年的地下生涯后,才會(huì)第一次也是唯一一次爬出地面。17年前,它們?cè)诜趸缶碗x開了樹,進(jìn)入地下。自那以后,它們體內(nèi)的“鐘擺”就開始擺動(dòng)并自動(dòng)計(jì)算著度過的年數(shù)。這就是生命周期長(zhǎng)達(dá)17年的“17年蟬”,也被稱為“周期蟬”,它們?cè)诒泵乐薜娜魏我粋€(gè)地方都是同步生長(zhǎng),然后在同一年的同一時(shí)間破蛹而出。
在17年的蟄伏中,蟬的幼蟲生活在地下30厘米或更深的地方,以森林植物根的汁液為食。經(jīng)過漫長(zhǎng)的幼年期后,蟬蛹會(huì)在土壤溫度約7℃時(shí),從地下大約20厘米的地方破蛹而出,然后爬到附近的植被上尋找一個(gè)舒適的地方,只需要20分鐘就完成最后的蛻變。它們依附在樹上,直到身體的顏色完全變暗,外骨骼完全變硬,至此,它們的“成人禮”就算是完成了??上В鼈冸x“見上帝”的時(shí)刻也不遠(yuǎn)了。交配后的雌蟬用鋒利的產(chǎn)卵器割開樹皮,將卵產(chǎn)在溝槽中,然后紛紛落到地上,成為一大片枯竭的尸體。被生物鐘深深“糾纏”的“鐘擺”就這樣停止了擺動(dòng),直到17年后,它們才會(huì)再次出現(xiàn)。
蜜蜂的“計(jì)時(shí)器”
蜜蜂也有“計(jì)時(shí)器”,只不過它們的“計(jì)時(shí)器”要和有個(gè)性的植物配合才起作用。很多植物會(huì)控制花瓣的運(yùn)動(dòng),在特定的日子里花朵相繼開放,在特定的鐘點(diǎn)合成香料和花蜜。蜜蜂的神奇之處就在于它們的生物鐘能牢記不同植物的開花時(shí)段,并能準(zhǔn)確地將采蜜時(shí)間安排在開花時(shí)段內(nèi)。
蜜蜂利用太陽進(jìn)行導(dǎo)航,它們的時(shí)間感不僅能矯正由太陽方位變化帶來的誤差,還能憑借超強(qiáng)的記憶力在特殊時(shí)段采集到花蜜。植物的開花時(shí)間各有不同,許多花一過授粉時(shí)間便會(huì)閉合,而蜜蜂敏銳的時(shí)間感讓它們的行動(dòng)與植物開花緊密相關(guān)。
鳥兒們的“太陽牌鐘表”
毛腳燕每年春天從非洲飛到東南亞,靠的就是體內(nèi)一年敲一次的生物鐘。有趣的是,有些鳥兒如雀鷹,會(huì)在每年的同一天下蛋,它們把握時(shí)間的準(zhǔn)確度著實(shí)讓人難以置信,堪比人類發(fā)明的各種同步裝置。
椋鳥每天歸巢的時(shí)間也相當(dāng)精準(zhǔn),它們的晝夜周期誤差常常可以精確到秒。每當(dāng)新的一天隨著太陽的升起開始時(shí),椋鳥的生物鐘就安排它們啟航。它們把太陽當(dāng)作航標(biāo),雖然太陽在空中沿著弧線移動(dòng),但椋鳥精確的時(shí)間感能夠矯正太陽的位置變化。
對(duì)于沙丘鶴、印加燕鷗這些季節(jié)性移民來說,它們又是如何跨越數(shù)千千米到達(dá)精確的目標(biāo)位置的呢?它們的行為和椋鳥相似,稍有不同的是,除了利用內(nèi)部“鬧鐘”和太陽來確定位置外,它們還利用恒星的方位和地球的磁場(chǎng)來判斷南北方向。它們就這樣夜以繼日地完成了從筑巢到繁殖再到遷移為時(shí)整整一年的宏大工程。
學(xué)生天地·小學(xué)中高年級(jí)2014年4期