克隆氏病

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疯狂的进化中 [复制链接]

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刘军连的号怎么挂 http://disease.39.net/bjzkbdfyy/210901/9389956.html
缩头水虱问题:漂浮在开放海域可是很危险的(问问翻车鲀你就知道了)。对策:一种甲壳动物会游进鱼的嘴巴,但它们并不会安分地待在里面——“食舌虫”的绰号不是浪得虚名。住在海参体内,把海参的生殖腺当晚餐是极好的,但要是想找个风景更优美的地方住呢?比如一个能让你尽享深蓝海景的地方?也许你会以为这么奢侈的地方一定价格不菲——你错了,正好相反,要是能找到像下面故事里一样的地方,你都不用付出什么特别的代价。这就是“食舌虫”的故事,它的中文名叫“缩头水虱”。这是一种行为诡异的甲壳动物,专门入侵鱼类的鳃,进而进入口腔,吸食鱼类舌头中的血液,并最终取代鱼舌的位置。在鱼的口腔中,它们会扮演假体鱼舌的工作,同时通过鱼的口腔欣赏外面荒凉的风景(至少是在它们变瞎之前吧,一般来说也没多久),之后,它们会离开宿主,抛弃那条鱼,任由它饥饿至死。抛弃了“海景房”之后,缩头水虱也就失去了庇护之所,但它们却换来了向下一代传递基因的能力。首先,缩头水虱得在一望无际的大海中找到“猎物”。幼体一共就那么点儿能量可供消耗,所以在出生的前几天里它们会疯狂地四处游走,寻找“未来的家”,要是没成功,就会转为被动模式,守株待兔,在鱼靠近的时候进行伏击。处于被动态的幼体搜寻的是鱼类的化学信息素,当它们感受到时,会立即重新进入状态,抬头寻找从上方游过、挡住阳光的剪影。锁定目标后,幼体就会急速冲上去,扭动着身子附着在鱼鳃之上。所有缩头水虱出生时都是雄性。当一只缩头水虱幼体侵入鱼的身体,并发现这条鱼体内还没有同伴占位时,它就保持着雄性身份。但要是另一只雄性幼体到达,先到的那只就会变为雌性,并一路挥舞着7对极其尖利的腹肢划破组织,穿过鱼鳃进入鱼的口腔占据鱼舌。它会在鱼的口腔中度过余生,因此眼睛就没什么用了,视力在其生长的同时就会慢慢退化,它同时失去的还有游泳的能力。在鱼的口腔中,雌性缩头水虱会利用前端的5对腹肢来进食。这些腹肢中有一些针状物,可以刺破鱼舌,供它们吸食血液。慢慢地,鱼舌就会萎缩,缩头水虱便会取而代之。也就是说,鱼类会“使用”缩头水虱和其口腔上壁一起配合,磨碎食物。因此,缩头水虱其实就和奴役毛虫的刻绒茧蜂一样,为了确保自己的繁殖而给宿主——至少是暂时——留一条命。再说,这些寄生者还得到食物和庇护所了呢。情人节的悲剧缩头水虱属于等足目,而在等足目动物中,有很多都比缩头水虱长得大得多。巨大深水虱一般生活在海底,以坠入深海的动物尸体为食,体长可以超过1.5英尺(约45.7厘米)。在深海环境中,你永远无法预测下一顿饭有没有着落,因此巨大深水虱可以忍受相当长时间的饥饿。日本有一只人工饲养的“巨大深水虱1号”(名字有点儿糊弄),其生前曾经受了持续5年的绝食期,直到它死于年的情人节那一天。也许它死于情殇,要么就是真的太饿了。不过,缩头水虱为什么要转换性别呢?其实,对生活在开放海域、需要依靠别的动物生存的动物来说,这是一种十分精明的战略。两只缩头水虱同时附着在一条鱼身上是需要运气的,何况如果它们都是雌性或者都是雄性,那一切努力就全白搭了。因此,缩头水虱就进化出了这种打破性别规则的能力,通过转换自身性别来保证交配的能力。失去视力的雌性准备产下后代时,似乎还有能力察觉到鱼何时会集结成群,然后它会在鱼群出现时产卵,这就能为后代省下寻找宿主的工夫了。在完成繁殖工作之后,这位新手妈妈总算对宿主放了手,要么从鱼口腔中离开,像块小石头一样沉入水底,要么就让鱼把它吞进肚里。这顿零食对这条鱼来说其实一点儿好处都没有,没了舌头,它只有饿死的份儿。更为离奇的还有另一种缩头水虱Cymothoaexcisa的生活方式。和普通缩头水虱不同,Cymothoaexcisa并不会完全毁掉宿主的舌头然后取而代之(说实话,缩头水虱也不是见谁都这么做的,它们只针对个别种类的鱼下手,然而只会完全取代笛鲷的舌头,具体原因不明),正相反,它们会礼貌地小口吸食宿主舌头里的血液,让舌头不致萎缩坏死。这就意味着Cymothoaexcisa有更多的时间用来交配,因此会有更多的雄性出现在宿主的鳃中,这些雄性甚至还会排起长队。等到鱼口中的雌性死亡,队首那只曾经与之交配过的雄性就会变为雌性并进入口腔,队伍中的下一只雄性与之交配,为这条可怜的鱼带来无穷无尽的折磨。如果以上这些故事还不够惨,那么渔业的过度发展让被缩头水虱盯上的鱼类的生活雪上加霜。年的一项调查显示,在地中海受到保护的海域内,共有约30%的鱼类体内寄生有缩头水虱,而在过度捕捞的海域内,这个数据高达约50%。其原因或许是在人类的捕捞之下,由于自然选择,体形偏小、繁殖更快的鱼类更容易存活,与繁殖更慢的同类相比,在生存竞争中更占优势。然而,这些体形更小的鱼对缩头水虱的防御力也更弱,因此被寄生的概率也就更高。宿主蟋蟀化身自杀僵尸像缩头水虱这样,寄生者最终将宿主杀死的寄生现象被称为“拟寄生”(parasitoid)。对寄生生物来说,让宿主活着对它们最有利,而一旦“入侵者”准备繁殖,完成自己的“人生大事”,它们便和宿主走上了不同的“人生道路”,且能随意处置宿主(严格来说,此时它们应该被称为“拟寄生生物”)。然而,也有一些宿主能在这样的状况下幸存下来。比如,有一种名为铁线虫的寄生虫,它会寄生在蟋蟀体内,改造蟋蟀的思维,并驱使蟋蟀潜入水中自杀。此时,这种好几厘米长的寄生虫就会钻出蟋蟀的外骨骼,蠕动着游走。曾有一位科学家在实验室中见过32条铁线虫钻出一只蟋蟀身体的场景,这只可怜的蟋蟀竟然活了下来。更有意思的是,有一种铁线虫长度可达6英尺(约1.8米),没人知道这种铁线虫会寄生在什么“昆虫超人”体内。不过,那位宿主肯定甘苦自知吧。所以大家还是别羡慕鱼了,虽然它们能在地球的绝美海洋中自在畅游,但它们面对的敌人除了人类,还有无数的寄生生物。不过羡慕一下缩头水虱还是可以的,有了免费的房子和无敌的景色,夫复何求呢?鼓虾问题:海洋就是个战区。对策:这种名叫“鼓虾”的小动物生活在一个庞大的社会化种群中,其种群由一位国王和一位女王领导,居住在海绵种群中。在其居住地,还会有负责守卫的鼓虾站岗,手中时刻握着它们独特的武器……我向来都是不惮以恶意来看待大自然的,大自然的故事充满了你死我活、生吃舌头、精神操控什么的。这是因为自然本质如此——自然解决问题,在这个过程中又创造新的问题,如此循环往复。一种动物进化出武器,其猎物就进化出防御的对策。说真的,在这种环境里,寿终正寝就是种奢侈的运气。这个世界很可怕,让人难过,我很抱歉,但正像诗人阿尔弗雷德·丁尼生(AlfredTennyson)说的那样:“自然,就是血红的爪与牙。”所以难怪有些生物希望聚集成群,俗话说得好,“人多力量大”嘛。论起社会性,能和鼓虾媲美的生物非常少。鼓虾的名字非常贴切,它们身上长有地球上最有力的一种武器,单独一只就已经非常吓人了,但作为群体,它们甚至还会组建“军队”,修建“堡垒”,只有傻子才会冒险侵犯它们。鼓虾在海底建起了一个君主制王国,就好比陆地上的蚁群。而且,它们的“枪声”也着实惊心动魄。鼓虾的武器,就是它们巨大无比、奇形怪状的螯(仅有一只,另一只螯就小了很多)。在某些种类的鼓虾身上,这只螯甚至能长到身体全长的一半。通过收缩肌肉,鼓虾能够将螯掰开,使螯的一侧到达一个“上膛”的位置,而对侧保持不动。鼓虾的螯掰开的一侧上有一个突起,而对侧有一个凹陷,当鼓虾收缩另一块肌肉,将螯的两侧闭合时,突起就会被用力压入凹陷,使凹陷中的水以英尺每秒(约32米每秒)的速度冲出。这样“开枪”会使水流产生空穴现象(cavitation),形成气泡,这些气泡破裂时的温度可达华氏度(约.7摄氏度),并伴有巨大的冲击波,可以当场杀死或击昏猎物。有趣的是,鼓虾“开枪”时产生的巨大声响其实并不是它的螯发出的,而是气泡破裂时产生的爆破音。“像谷仓里充满鸡的‘咯咯’叫声”鼓虾发出的噪声曾经干扰过潜水艇的声呐系统。“二战”时期,一阵连续不断的爆破音让一名在印度尼西亚服役的美军潜水艇艇长大惑不解,他认定,肯定又是日本人“往水里扔了什么稀奇古怪的玩意儿”。年,《密尔沃基新闻报》(MilwaukeeJournal)对此进行了详尽(有点儿过于详尽)的报道:“人们对这种声音的描述直白又富有诗意:像煤块在沟槽中滚动,像肥肉在锅里翻腾,像沉重的锁链在地上摩擦,像青蛙在鸣叫,像悲叹,像啜泣,像咕哝,像打鼓,像沉闷的汽船鸣笛,像一把想锯断钢铁的钝锯,像谷仓里‘咯咯’的鸡叫声,像引擎运转不畅的‘噗噗’声,像一个伤心的人在哀号……”在亚热带浅水区域里,鼓虾能给水下带来巨大的噪声,那是一连串爆破般的声音。每一次“开枪”,鼓虾的“枪响”都能达到分贝。作为参考,美国语言听力学会(AmericanSpeech-Language-HearingAssociation)将割草机分贝的声音定义为“极其吵闹”,将爆竹分贝的声音定义为“令人痛苦”,而与鼓虾的声音比,这些声音可谓“小巫见大巫”,那是名副其实的“力压群雄”。我们人类开枪是为了杀死对方,有时候也用枪口对空气开枪,表达激动之情——鼓虾也是一样(它们的武器仅限于那只巨螯,不包括另一只)。但在鼓虾身上,“枪”还有更多功能:它们还会用“枪声”进行沟通。在鼓虾的巨螯上长满了感觉毛(sensoryhair),这些感觉毛能帮助它们探测水中的冲击波。鼓虾还会用巨螯来决斗,倒并不一定会朝对方“开枪”,更多时候是用来传达一种警告的信号。有些种类的鼓虾甚至还会连发好几次气泡,击碎石块,再用石块来建造巢穴。说回君主制的话题。一个种群的鼓虾会在海绵中组成一个具有“真社会性”(eusociality)的集团,这种特征其实非常罕见。这种生存方式广泛存在于各种蚂蚁和白蚁的种群中(但不包括蜂类,因为大部分种类的蜂其实都是独居的),但人们从未听过还有其他水生动物以这种方式生存。鼓虾的整个社会都是围绕一位“女王”构建的,“女王”的体形要远大于它的“臣民”,毕竟,雌性的身体越大,其繁殖能力就越强。鼓虾“女王”是整个种群中唯一进行交配的雌性,它和“国王”进行交配,统治着几代后代,就像一位颐指气使的老奶奶。由于地位高贵,“女王”的“枪”会退化,这证明它需要依靠种群的“工兵”来保护。鼓虾“工兵”也许体形小,却胜在数量上,而且鼓虾的螯也不光能用来恐吓自己人,还能用来传递信号。假如一只鼓虾“工兵”遭遇了一只想要在海绵中藏身的入侵者(比如其他种类的鼓虾,或者某种想要捕食鼓虾的鱼),它就会用巨螯打出一种节奏来请求支援。等到援军到来,“工兵”们会一齐打出这种节奏来吓退敌人。这种战术非常有用,尤其当对手是其他种类的鼓虾之时。鼓虾还会用这种战术来击退海绵的天敌,比如海蛞蝓什么的,就当交房租了。请收下这份象征白头到老的祝福另一种有趣的虾住在一类名叫“偕老同穴”的海绵中,这种海绵看起来就像一张光滑的网做成的细长管道。有一种俪虾会在幼年时成双成对钻进“偕老同穴”,但最终它们会由于逐渐长大而无法离开海绵的体腔。因此俪虾夫妇就会在偕老同穴内进行交配,并度过余生。在日本,偕老同穴海绵连同里面的“俪虾夫妇”是一种传统的新婚礼物。还有更贴切的比喻来象征婚姻吗?我觉得没了。这里就涉及一个更加复杂的问题。在动物界,一般来说,大家都是比较利己的,动物个体会付出一切代价来传递基因,而不会冒着自己的生命危险去帮别人实现这个目的。那么,如果你是一只具有真社会性的动物,一只鼓虾,你不能交配,为什么还要在种群中保护“女王”和它的后代呢?看起来,这种行为违背了达尔文的自然选择学说。答案就是“亲属选择”(kinselection)理论。你不必亲自交配,就能将体内的基因传递下去。如果能保证亲属的存活,那么你就间接地将血脉传承给了下一代。没法交配好像是挺遗憾的,不过,如果你是只拥有炫酷手枪以及和睦家庭的鼓虾,作为甲壳动物还有什么不满意的呢?群织雀问题:沙漠的环境……有点儿像个烤箱,更别提地上还全是蛇了。对策:筑个巢来生活就好了。还有更好的办法?比如造一个地球上最大的鸟巢,内含气候调节功能,整个“建筑”大到甚至能压垮树木。前面那些抢占别人地盘的家伙,来看看这种鸟——群织雀。那些平时钻进人家屁股、嘴里,住在海绵里的家伙,试试自己建造点儿东西吧,人家小鸟还忙着飞走、衔来树枝,修建地球上最宏伟的鸟巢呢。先别忙争辩,我说的可是20英尺(约6.1米)长、13英尺(约4.0米)宽、7英尺(约2.1米)高的鸟巢,总重可达磅(约.2千克),内部共有多间巢室,住着多达只鸟。说真的,这哪里是鸟巢,分明是个大宅院。有时候鸟巢太重了,甚至还会压垮底下的树木。但如果没有发生这种情况,这个鸟巢就能在南部非洲平原上矗立一个世纪之久,是一代又一代群织雀的家园。群织雀的种群中没有“鸟王”或者“鸟后”,它们是真正的无政府工团群体。群织雀齐心协作,飞遍大地寻找小树枝来建造它们庞大的工程,同时,它们还会找来草叶给巢室“铺墙纸”。鸟巢中的巢室各不相通,在鸟巢底部,每个巢室都有独立的入口。这种建筑结构有助于各个巢室的排雨,也让蛇和捕食者的入侵更加困难。不过有意思的是,虽然群织雀一般会团结起来,赶走进犯的非洲侏隼,但有时它们也会让这种天敌搬进来同住。当然,非洲侏隼可能会偶尔叼走一两只同类,但如此“同居”也是有好处的——非洲侏隼也会捕食蛇类。就把这点儿损失当成保护费吧,虽然这两种鸟类的联盟关系通常也不会太稳固。和鼓虾种群类似,让群织雀种群团结起来的机制似乎也是亲属选择。对它们来说,共同建造一个巨大的巢穴要比单独建造小巢穴有更多好处。同住在这么一所“大宅院”中,“住户”们拥有充足的个人独立空间,还能远离捕食者。在群织雀的栖息地,夜晚的温度可以骤降至零下,但它们在巢室中聚在一起,就可以让鸟巢内保持温暖的70华氏度(约21.1摄氏度)恒温,等到白天外界温度升高时,鸟巢内部也还可以保持前一夜的凉爽。服务员,我这汤里有口水亚洲有一种鸟,它们的巢穴也许没有群织雀的巢穴那么大,但价值却更高。在中国,金丝燕建成的小巢,其一磅的价格就可以达到上千美金,可以用来做汤,相传有药效。不过,只有傻子才会花重金去买一堆小树枝,对吧?燕窝是用非常特殊的材料建造的。金丝燕不像其他鸟类,用草叶和树枝搭建鸟巢,它们会用有黏性的唾液,在洞穴的壁上“吐出”一个茶杯形状的巢。燕窝在印度尼西亚非常走俏,当地人甚至会花上美元给金丝燕建造一座三层的水泥楼房,还会播放CD吸引更多金丝燕,甚至还能提供食物,控制内部气候。那么问题来了:和鼓虾种群不同的是,所有群织雀的繁殖能力都很强。虽然齐心协力共同传递共有的基因,这一点听起来很有道理,但动物根本上还是利己的。当大家全都飞出去,忙着共同建造家园的时候,独自留在房间里,增加自己和后代存活的概率,听起来也是很诱人的。或者,也可能有群织雀完全抛弃职责,整天致力于觅食,让自己长得更大、更壮,或是致力于交配,传递自己的基因。人们估计,在种群中,这样“自私”的基因应该会越来越多,因为“自私”的个体势必会有更多的后代存活。确实,在群织雀种群中的确有一些“懒汉”,它们自认为可以躲过劳作,直接享受“宅院”带给它们的好处。但这样的“偷懒”持续不了多久。在人工养殖的种群中人们观察到,有一组“小分队”专门追索这群“懒汉”,一旦抓住就会一通狂啄。当然,我们应当谨慎对待这一观察结果,在人工养殖的状态下,动物行为有可能产生巨大的变化;再说,在这种条件下,这些鸟飞行的空间也十分有限。不过在野外,科学家也曾多次观察到类似的追击。这些行为都能帮助“懒汉”遵纪守法。要注意的是,“懒汉”并不会被驱逐出种群,其他鸟也只是在提醒它们在社会中的位置而已。被赶出鸟巢一段时间后,它们就知道乖乖回来工作了。这种“攻击”行为本身就大大提高了这些“懒汉”受伤的可能性,这种代价要比做好自己的工作大多了。诚然,它们未来可能偶尔还会自私地留在鸟巢里,保证自己的存活,传递自己的基因,但它们同样也会为建造鸟巢贡献力量,以确保“社会”的发展和整个种群基因的延续。那么,我的下一记绝招是……有一种名叫“暴雪鹱”的鸟,虽然不像群织雀一样有数量的优势,但却进化出了一种更为别出心裁的自卫方式——暴雪鹱的雏鸟在遇到捕食性鸟类时会喷吐一种恶臭的油,最远可以吐上10英尺(约3.0米)。这种攻击的后果可不是有碍观瞻那么简单。这种油洗不掉,这对鸟来说是个大麻烦,因为它们的羽毛需要保持洁净才能防水。要是沾上这种“呕吐物”的面积大,暴雪鹱的“受害者”可能真的会遭遇生命危险。然而,最精彩的戏码还是留给人类吧。19世纪,苏格兰圣基尔达群岛的居民把暴雪鹱的羽毛做成床上用品的芯进行售卖——当然是除臭了的羽毛。据说这样的床品不生虱子和臭虫。不过,三年后这种特有的臭味就会复发,成为床上之人的噩梦,非得把整座房子烧个精光才能除掉异味。群织雀种群的生活方式颇有点儿“无政府主义”的意思,之前我也说过了,它们就是纯粹的无政府工团群体。但其实,在群织雀的鸟喙下端,还有一个神奇的特征——几条黑色的条带从鸟喙延伸到颈部,与其体表棕黄色的羽毛形成对比。这是它们社会地位的象征,条带越长,这只鸟的社会地位越高,在种群中就越占主导。不过,在整个种群中,似乎也并没什么成员去挑战地位高的个体。动物界常常依靠体形来判定地位,可对群织雀来说,羽毛颜色的条带却更为重要,这种方式其实非常实用。综上所述,群织雀的社会地位来自其颈部的羽毛条带和集体对偷懒者的追赶。它们坚守在同伴的身边,克服了“自私”的进化趋势,在南部非洲平原上发展出了显著的竞争优势。至于这种社会性从一开始是如何发展而来的,它们的鸟巢给出了线索。巢室之间互不连通,这说明它们就像当年美洲的原住民抵御外敌一样,也曾在同伴周围建造过小面积的“独栋住宅”,享受“人多势众”的安全感(比如方便相互警告危险,组成小队驱赶捕食者等),随着时间的推移,它们逐渐把独立的小鸟巢合成了地球上最令人叹为观止的“大宅院”。最终,在找到办法克服“自私”后,这种鸟终于成了整片平原的霸主。耳巢拟盘腹蚁问题:雨林里湿漉漉的,充满了讨人厌的生物。对策:有一种耳巢拟盘腹蚁能够建造出地球上最简单,同时也最令人迷惑的蚁穴。为了保护家园,它们不惜做出“自杀式”的努力。几个世纪以来,博物学家研究方法的变化真可谓天翻地覆。过去,玛丽亚·西比拉·梅里安、查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·华莱士只能依靠双腿,有时这种徒步研究甚至能持续好几个年头。毕竟,那个时代,能帮助他们研究的地图还不存在。早期的博物学家都具有浪漫主义思想,也许他们除了身怀找寻新物种的志向,还有对漫步的钟爱,即便在漫步中偶尔也会沦为毛虫的攻击对象。然而,随着科学的迅猛发展和日渐成熟,以前的博物学研究者如今也被分为了“各大门派”——昆虫学家醉心昆虫,鸟类学家研究小鸟,鱼类学家专注游鱼……那些曾经漫游于世的博物学家如今成了稀有物种,而这不仅是因为他们中的大部分人已离世。现今,科学家的资金普遍短缺,而研究又耗费高昂,他们也就都专攻一个精专的领域去了。因此,年,全世界最著名的蚂蚁学家之一,布莱恩·费舍尔(BrianFisher)来到遥远的马达加斯加岛的雨林中,手里端着现代生物学家的“奢侈品”——一台iPad。他没有当年达尔文所拥有的资源(达尔文还得感谢他富有的爸爸资助了他的整场探险,尽管有些不情愿。不过这又是另一个故事了),也没有梅里安和华莱士拥有的充裕时间。在他面前,只有一群对目的地全然不知、口渴难耐的脚夫。在之前的一次探险中,费舍尔在一座山顶上发现了一种神秘的蚂蚁,它们的蚁穴从悬崖的一侧凸出来,看起来就像一只耳朵形状的漏斗。一家图片公司和他达成协议,让他试用他们在这座山顶附近的卫星,他的iPad则满载着卫星传来的最新图片。耳巢拟盘腹蚁后来被人冠以敬称“英雄蚂蚁”。此次,费舍尔和同事,以及他的脚夫团队正是要去查明这种蚂蚁在蚁穴的穴口造出一个形似扩音器般结构的真正原因。费舍尔的团队提出三种推测来解释耳巢拟盘腹蚁的蚁穴为何如此奇特:第一,这只“漏斗”可能会被用作阻挡雨林中小型捕食者来犯的障碍。耳巢拟盘腹蚁可能会爬到漏斗结构的顶端,在制高点与入侵者搏斗;第二,这种结构可能能够用来防洪。毕竟,“雨林”顾名思义,就是经常下雨的森林;第三,这只“漏斗”可能有助于空气的流通,将洞口造成这种形状,也许比单纯的圆形洞口更方便氧气的流入。水肺潜水,要为了活命拖延时间?这款APP适合你!我曾经采访过一对海洋生物学家,他们会定期戴水肺潜水到英尺(约.9米)的深度。你要还想活,这个深度简直是天方夜谭。下潜到这个深度,你要整整潜上7个小时,然而在目的地仅能停留20分钟,因为你要留出时间来慢慢上浮和减压,不然就会得潜水病。经过计算,在上浮过程中,他们设定了好几个休整站,最初休息一分钟,最后一站接近水面时要休息两个小时。那么他们到底是怎么打发这段时间的呢?——在一台防水iPad上玩“愤怒的小鸟”游戏。干得好,科学家!我猜你一定认为,在这个漏斗形的入口之下,是一张庞大的地道网络吧。不是的,它们不是那种蚂蚁。“漏斗”本身只有不到2英寸(约5.1厘米)宽,下面的蚁穴也只是一间仅有3英寸(约7.6厘米)深的“单间”。就是这么简单。在这间简单的蚁穴里,你能找到蚁后、幼虫和所有进进出出、忙前忙后的工蚁。它们是地球上已知的唯一如此筑巢的蚂蚁,不过这可能都与其用来筑巢的材料有关。人们发现,蚁穴穴壁的湿黏土无法让蚁穴内部与外界进行气体交换,因此蚁穴内很容易发生一氧化碳聚集。把蚁穴建得如此之浅可能也实属无奈——在太过盘曲的地道中,空气实难流通。费舍尔团队的计算结果表明,建造漏斗形洞口之后,耳巢拟盘腹蚁将蚁穴内的空气流通量提高了6倍,这对只有一个通风口的“单间”来说已经很不容易了。他们还发现,漏斗形洞口的确能够防止水流入蚁穴。说不定,建造“漏斗”这个行为本身主要是为增加空气流量进化而来,却也有了保持蚁穴舒适、干燥的额外好处。那么这种蚁穴究竟能不能帮助防御呢?对这个推测的研究体现了野外生物学家工作的有趣之处。费舍尔团队在耳巢拟盘腹蚁的蚁穴旁边放置了8种其他种类的蚂蚁,其中包括来自其他种群的耳巢拟盘腹蚁、两种以其他种类的蚂蚁幼虫为食的蚂蚁,并观察这些入侵者如何通过“漏斗”,以及里面无辜主人们的反应。结果显示,漏斗状洞口在防御方面……一点儿用都没有。耳巢拟盘腹蚁不会站在“漏斗”上与外敌搏斗,每只外部侵略者都能毫不费力地钻入它们的蚁穴,可即便此时,耳巢拟盘腹蚁依然不会发出任何警报,唯有直面敌人之时,它们才会燃起斗志。另外,和以团体作战出名的行军蚁不同,耳巢拟盘腹蚁即便“燃起斗志”,也不会组团行动,它们是单打独斗的战士。费舍尔团队观察到,英勇的耳巢拟盘腹蚁不仅会抓住入侵者,还会把它们拖到“漏斗口儿”,然后纵身一跃。它会抱住敌人,与其一同滚下“悬崖”,尽显其“英雄”的气概。由于蚂蚁体重很轻,且外骨骼坚固,两者都不会有生命之危,耳巢拟盘腹蚁会爬回蚁穴,但入侵者一般不会再进行第二次冒险了。而且,“战斗英雄”的凯旋还会受到“家人”的欢迎,毕竟耳巢拟盘腹蚁种群很小,只有十几名成员,每一个成员都是蚁后的宝贵财富。在高中生物课程中我们学过,一般来说,雄性蚂蚁长有翅膀,其生存唯一的目的就是交配,而一只来自邻近蚁穴的雌蚁会飞过来,与之交配,然后雄蚁就会死亡。雌蚁再跑到其他地方,自断双翅,并白手起家建立新的巢穴,成为新的蚁后。蚂蚁的高空冒险我们可以把耳巢拟盘腹蚁的防御手段看作刻意的“自杀式”努力,不过龟蚁属(Cephalotes)的蚂蚁就真可谓蚂蚁王国中优雅的“跳伞”选手了。龟蚁属的蚂蚁全部树栖,一旦受到威胁,它们会张开腿脚,从树枝上一跃而下。通过三对足灵活的调整,它们能准确地降落回这棵树的树干上,然后一路爬回蚁穴。我们会知道这一点,是因为一名科学家曾坐在一棵树下,抓起这些蚂蚁,把它们涂成白色,然后投向空中进行观察。这是没问题的,真的,95%的蚂蚁最终都平安无事地降落在了树干上。至于剩下的那5%……嗯,谁也没说过跳伞是绝对安全的嘛。但耳巢拟盘腹蚁的“夫妻生活”却不是这样的。直言不讳地说,耳巢拟盘腹蚁的蚁后属于“拟工蚁”(ergatoid),它们没有翅膀,似乎只能等待长有翅膀的雄蚁找到它们。其交配行为到底是在原有的蚁穴内发生的,还是在它自己开掘新的蚁穴之后才发生,目前尚不明确,可这对蚁后来说其实不重要,关键是它在离巢的同时也会带走一批工蚁。这些工蚁全部都是雌性,不管蚁后在哪里建立新蚁穴,都有充足的劳动力为其服务。而其他种类的蚁后则必须等待自己的卵都孵化后才能建立“工人队伍”。因此,不管耳巢拟盘腹蚁的蚁穴看起来有多不安全,它们的小社会都有个十分甜美的开始。未来生活仅有的坎坷,也就只是偶尔在自家门口摔上一两跤罢了。第四章你周围的环境可没那么友好在本章中,小小水熊虫飞上了太空;僵尸蚂蚁蹒跚地走过雨林。有时,在最温暖的口腔和最舒适的肛门中安家也得不到美满的生活——周围的环境太差劲了。面对这种情况,动物们有这么几种选择。它们可以搬家,也可以适应。比如,一种蜘蛛不想成为别人的晚餐,所以就搬进了水中。再比如,如果你是一只在地道中生存的裸鼹形鼠,你就会进化出有弹性的皮肤,帮你挤过狭窄的地道。而且,你的皮肤还内藏抗癌的秘方呢!水熊虫问题:淤泥是个合适的栖息地,只要别干了就行。对策:要是淤泥之家即将干涸,这种名叫“水熊虫”的小生物也会随之脱水,直至几乎完全干燥。水熊虫甚至可以保持这种状态达三十年之久,遇水则会再次复苏。生命不息,奋斗不止。大洋深处,冰冷刺骨、压力极端、食物匮乏,可即便是在这么不友好的环境中依然会有生命存在。每个你认为不适宜生存的角落都有挣扎存活的住客——切尔诺贝利被污染的森林中不乏生命,黄石公园滚烫的热泉是细菌的家园,唯有外太空的真空环境没有生命。当然,没有东西能在那里存活。然而,有这么一种小生物,它们的字典里压根儿就没有“不”字。年,欧洲航天局(EuropeanSpaceAgency)发射过一颗卫星,卫星里有一群特殊的乘客:两种缓步动物门(tardigrade)的动物。由于这类动物和熊——尤其是小熊软糖——有几分相似,故又名水熊虫(不过水熊虫的腿比小熊软糖多一倍,也和软糖不是一种口味)。这些体形极小的无脊椎动物早已声名远扬,它们耐热、耐冷、扛得住放射线的辐射,于是就有科学家突发奇想:“把它们送上太空怎么样?”他们真的这么做了,水熊虫被带上了近地轨道。在近地轨道上,它们在真空环境中暴露了整整10天才返回。实验结果令人吃惊,它们活了下来,还活得舒舒服服。凯旋的水熊虫可不是可怜巴巴的一两只残兵,而是整整一大群,就连卵也挺过难关,孵化出了健康的后代。不过,这里的问题在于——水熊虫“作弊”了。别误会我的意思,能活着从外太空回来确实很了不起,但这其实源于它们在进化过程中学会的一个小伎俩。水熊虫在泥土、苔藓等环境中存活时,需要周围至少保持一定的湿度,要是栖息地开始变干,水熊虫便会主动脱水,直到体内仅剩正常含水量的3%,然后它们会将身体蜷缩起来,进入一种名为“隐生”(cryptobiosis)的状态。从本质上讲,它们暂停了生命活动。隐生现象最初由科学家安东尼·列文虎克(AntonyvanLeeuwenhoek)于年在另一种生物身上发现。他从住宅的排水沟里收集了一些干燥的沉淀物,然后向其中加入水,没想到实验材料中突然出现了生命——“微动物”(animalcules),这是那时的人们给这些个体微小的动物起的一个总称。小狗的冒险:俄国史上最有俄国气质的故事人类将动物送上太空的历史漫长而奇特,而其中最奇特的还要数俄国人干出的那些事。第一只被送上地球轨道的动物是一只从莫斯科街头拾获的流浪狗(人们觉得流浪狗更有活力,也更适合面对苍茫太空)。年,仅在发射9天前它才“应征入伍”。然而,这件事的关键之处在于,没人有时间为其制订回收计划。因此,它的旅程注定只能是单向的。发射前,一名苏联科学家将小狗带回了家,让它和他的孩子们一起玩耍。“我想为它做点儿好事,”他叙述道,“它已经时日无多了。”小狗根本没有撑到返程——发射仅几小时后,它就由于体温过高去世了。但如今,在莫斯科的一家博物馆中,它的形象正骄傲地站在一艘火箭上,以另一种形式得到了永生。俄罗斯人叫它“莱卡”(Laika),但美国人则永远称呼它“穆特尼克”(Muttnik,有“卫星小狗”之意)。正是在这种隐生状态下,水熊虫才有了几乎刀枪不入的能力。隐生状态下,它们会动用体内的糖类来替代损失的水分,保护细胞,并可保持隐生状态长达30年,最终依旧能完美复活。也就是说,当科学家将水熊虫送上太空时,它们其实是脱水变干了,回到实验室之后才重新复苏,整个复活过程用时大约一小时。虽然我用了“几乎刀枪不入”的说法,可你直接说“刀枪不入”也没关系。除了直接扔进火焰里炙烤,再没其他什么好办法能把它们杀死了。把水烧开到摄氏度,对它们来说就像在阳光夏日里享受水疗。水熊虫体内的恒温系统可以承受高达华氏度(约.9摄氏度)的高温。你说什么,在酒精里煮沸它们?没用的。水熊虫还能承受比大洋最深处的水压再大6倍的压力,你还可以用百倍于人类致死量的放射线照射它们,它们也能轻松承受。说实话,在太空里遨游的时候,有些水熊虫甚至遭到了紫外线的辐射。要是没有大气层的保护,紫外辐射带有的破坏力极强。紫外线消灭了大部分水熊虫,但幸存者依然存在。也许最让人惊讶的,还要数水熊虫耐寒的能力。绝对零度——零下.67华氏度——是物质理论上可能达到的最低温度。当然,实际上没有任何物质能达到绝对零度,不过在实验室环境下,科学家可以人为逼近,世界纪录的最接近温度仅比绝对零度高一百亿分之一华氏度。在隐生状态下,水熊虫可以在零下华氏度的温度下存活,这个温度仅比绝对零度高1.5华氏度,甚至比实验室外自然环境下的最低温度还要低。实验室外的最低温度大约为零下华氏度,只存在于外太空最黑暗、最孤寂的角落中。如何饲养宠物水熊虫,或者装作很会养的样子好了,讲到现在,你肯定想养一只宠物水熊虫了吧?好消息:你们家后院就有。铲点儿泥土,倒进培养皿,然后加点儿水,把培养皿放在显微镜下,你就会发现这些憨态可掬、长着八条腿的水熊虫和其他许多微生物一起四处畅游。就算没有显微镜,你也可以往盘子里搞点儿泥土,然后假装养了几只。人生如戏,全靠演技。这么说吧,在已知的宇宙里没有其他生物会经历的低温环境中,水熊虫也能存活。极端低温只有在疯子科学家的实验室里才存在。这对我们理解生命的本质有重要意义。作为地球生命的一员,水熊虫的生存环境相对友好。地球上有温暖的大气、无尽的水源和充足的阳光。但并非每个行星都如此。以我们身边的月球为例,月球的表面温度在零下华氏度(约零下.3摄氏度)到华氏度(约.7摄氏度),这对水熊虫来说不成问题。月球表面还有各种各样强烈的宇宙射线,这些射线能破坏DNA,要是你想在那儿传宗接代、传递基因,这就是个棘手的问题——对大部分我们已知的生物都是这样,但不包括水熊虫。水熊虫能自我修复被辐射破坏的DNA。而且如果水熊虫如此顽强,在宇宙中就肯定会有其他生物,其生命力更加旺盛,栖息在各种我们认定不适宜生命存在的奇特、残酷的环境中。因此,寻找地外生命之前,我们也并不一定非要先找到另一个地球。水熊虫的例子告诉我们,在你意想不到的地方,也有可能有生命在奋斗。其实,水熊虫最想要的,无非就是在干燥的环境下幸存而已。这倒给了它们另一个好处:自身脱水之后,它们很容易被风吹起来,随风扩散到很远的地方。因此,从海底到山顶,世界上没有水熊虫的地方非常稀少。你怎么想我不清楚,但我是很荣幸能和水熊虫共享地球的。要我说,我们就应该把它们装进火箭,发往太空,让它们去其他星球殖民,这样外星人们就也能享受它们的陪伴了。不过这么做好像挺不负责任的,是挺不负责任的,是吧?水蛛问题:在陆地上生存就要面对难缠的捕食者,还要面临食物的竞争。对策:有一种蜘蛛抛下了这些麻烦,跑到了水下。它们会用屁股制造一个充满氧气的大气泡,然后定居水下——是永久定居。它们是唯一终生都生存在水下的蜘蛛。在陆地上生存可不像路边野餐那么简单——当然,你要是处于食物链顶端,那倒确实像是野餐。不过,如果你在食物链里“垫底儿”,那你就是别人的“野餐”。就拿蛛类举例吧,它们确实算得上是捕猎大师,但也有一大群动物以它们为食。因此,想要活命的蜘蛛可以藏起来,利用伏击的手段抓捕猎物,比如活板门蛛;或者可以模仿其他“口感不佳”的动物,比如隆头蛛,俗名又叫“瓢虫蜘蛛”,浑身长有红黑相间的斑点;再或者,你也可以学学水蛛,收好行李,彻底离开陆地。我不想对蜘蛛的生活指手画脚,但它们真的不属于水生动物。不过,水蛛找到了一种非同寻常的生活方式。它们全身长满防水的绒毛,在游泳时会定期将屁股浮上水面,制造一个银色的气泡,然后再带着气泡回到水下。我知道你在想什么。怎么又是一种拿屁股呼吸的动物?这些拿屁股呼吸的动物脑子出了什么问题?嗯……好消息是,蜘蛛不是这样的,它们其实是通过下腹部呼吸的。水蛛共有两种呼吸方式:第一,在水蛛的外骨骼之下有一个叫“书肺”(booklungs)的器官,因其具有一系列薄片状结构,形如书页而得名。书肺中充满血淋巴(hemolymph,相当于蛛形纲动物的血液),血淋巴能从空气中吸收氧气。第二,其外骨骼上的孔洞可以使氧气直接流向器官和其他组织。通过这两种方式,水蛛只需将腹部暴露在空气中,就能把嘴巴解放出来捕食了。屁股:被低估的资源曾有一位编辑建议我去做心理治疗,因为我特别喜欢写各种动物屁股的奇怪用途,但这其实不是我的错,真的。很多动物会拿屁股做奇怪的事情,或者说,会在别的动物屁股里做各种事情,比如隐鱼。我觉得拔高点儿说,就是因为我们把动物界拟人化了。隐鱼住在海参的屁股里,或者有一种水蛭特别喜欢生活在犀牛的直肠里,你认为这些很诡异?好吧,但在大自然千百万年的发展历程中不乏这样的“怪癖”。也许我说这些只是为了省钱不去做心理治疗?讽刺的是,只有心理医生才分辨得出来。由于水蛛在水下筑巢,这样的呼吸方式极为有用。长时间在水中游泳既危险又耗费能量,因此水蛛会在植物之间结网筑巢。和它们的陆生近亲编织一大张网不同,水蛛的巢更像一个中空的球体,呈钟罩形,大小只须容纳水蛛的肚子就好——不过有时候它们也会把巢扩大到足以自由出入的程度。水蛛需要不时地浮出水面,将空气带到水下,储存在巢中,所以才能一直在水中生存。而且,如果它们活动不剧烈,浮出水面的频率也不需要很快,只需大约一天一次,其原因是,和在水面上一样,氧气可溶于水,也会从水中释放,因此水蛛消耗的氧气很快就能得到补充。另外,雄性水蛛和雌性水蛛的生活稍有不同。雄性水蛛更加活跃,而雌性水蛛则更倾向于在巢穴中安然度日(它们也会在巢中哺育后代,随着后代的成长而逐渐扩大巢的空间)。说来你可能不信,水蛛的游泳技能很强,尤其是雄性水蛛。追捕小型鱼类或小型甲壳动物(如水虱)时,它们会以腿当桨,快速划动,推动身体前进。相对而言,雌性则更喜欢在家中伏击猎物,静候猎物撞上蛛网,然后再迅速出击。水蛛在把猎物拖进家中之前,还会先把巢扩大,带进更多空气,然后再“步入家门”,安享美餐。上述的这些生活方式的区别可以解释水蛛的雄性比雌性体形更大的原因。你也许会觉得奇怪,因为我曾经说过,这种情况在动物界中并不常见。对蜘蛛来说也是一样,雄性比雌性长得更大的物种非常少,原因在于雌性蜘蛛需要更大的体形来哺育一大群后代,而雄性则更注重活动的灵活性。在陆地上,小体形有助于蜘蛛的活动,甚至还有某些种类的蜘蛛由于体形过小,能够通过喷出一根丝,让这根丝随风飘荡而“起飞”。这种让自己“飞行”的手段称为“飞航”(ballooning)。飞航的效果极佳,曾有报道称,离岸几百英里的水手都曾见过“会飞的蜘蛛”登上他们的船……也许,飞航的效果好得有点儿过头了。母子关系可谓剑拔弩张除生殖器官的区别外,同一物种两性间身体特征的差异被称为“性别二态性”(sexualdimorphism)。性别二态性可以体现在体形上,如水蛛,也可以体现在颜色、形态上,如孔雀。也许,将性别二态性表现得最明显的,还要属捻翅目(Strepsiptera)昆虫了。这是一种寄生在其他昆虫体内的小生物,雄虫看起来比较正常,有点儿像苍蝇,长有翅膀和腿脚什么的,而雌虫,说白了,就是一个装卵的袋子,没有眼睛,没有肢体,没有翅膀,甚至没有口器。它们侵入宿主的身体,并戳破宿主的腹部,将自己的生殖器官暴露在外。此时,就会有雄虫过来与之交配。数以百万计(你没看错)的后代出生后,将从母亲体内把母亲吃光,然后离开宿主的身体,走向世界。然而,若要在水下生态系统中讨论活动的灵活性,结果就不一样了。你需要更大的体形,来更轻松地抵御水的阻力,所以雄性水蛛的体形更大,足也很长,可以帮助它们划水。这种体形有几个优势:首先,你的游泳能力越强,你就能越容易地捕获猎物,同时避免自己被天敌捕获;其次,从水面把一个气泡带到水下也是很费力的,因为带着气泡的水蛛自身的浮力会大大增加,此时,体形就是力量;再次,最大、最强壮的“泳者”也能接触到最多的异性。因此,和水蛛在陆地上的近亲不同,自然选择更加偏向“身材魁梧”的个体。当然,搬到水下生活也会遇到很多困难。水下的捕食者和陆地上的一样凶狠,如何在水下进行呼吸也是个棘手的问题。不过换到一个新环境生活有一个很关键的优势——水蛛将占据一个更加有利的生态位,安居水下,抓一抓小甲壳动物。它们把陆地同类激烈的生存竞争抛在了身后,在水下独享垄断地位。想象一下,你从穷街陋巷迁居到一个与世隔绝的小屋里,就是小屋里水多了点儿——差不多就是这个感觉吧。僵尸蚂蚁问题:热带雨林里不刮风,真菌如何传播孢子是个大问题。对策:蛇形虫草属的真菌会入侵蚂蚁的大脑,给它们“洗脑”,控制它们爬到树上特定的位置,并命令这些“僵尸”咬住叶片,最后夺其性命。随后,真菌会从蚂蚁的脑袋里迸裂而出,撒向大地。以下的故事,估计你一个字也不会信:有一种真菌,其孢子首先附着在弓背蚁的外骨骼上,利用酶溶解“猎物”的外骨骼,同时施加压力,将自己挤进蚂蚁的身体。在蚂蚁体内,真菌孢子开始大量繁殖,并会在接下来的三周内占据蚂蚁体重的一半之多。在整个过程中,“僵尸蚂蚁”的行为一切如常,还会爬来爬去,随心所欲地做各种事,而它的同伴则对种群中混入了这只“恶魔”浑然不知。某一天,这只蚂蚁不见了。真菌“命令”它在中午时分离开蚁穴——总是中午。蚂蚁跌跌撞撞的,明显不正常。它被驱使着,爬到离地面10英寸(25.4厘米)高的一片树叶上——总是10英寸高。真菌已经为自己找好了最适宜生长的地方,这里有完美的湿度和温度,更关键的是,这里还正好位于附近一个蚁穴的蚂蚁外出的惯常路径上方。随后,真菌会继续“控制”它的“僵尸”宿主爬到叶片背面,用双颚一口咬住叶脉,咬得死死的,并最终结束它的性命。一切停当之后,真菌就会从蚂蚁的脑袋里伸出一条柄,并向下方的蚁穴路径抛撒孢子。就算蚂蚁只是位于路径附近,并未在其正上方,真菌的柄也能自动弯成一定的角度,保证孢子能覆盖在路径上来来回回的蚂蚁。更有甚者,多只被“僵尸化”了的蚂蚁还能反过来攻击这条路径上的同类,就像在路旁埋伏的狙击手,瞄准昔日的伙伴,将这个可怕的循环重新开启。我隐约感觉你可能还是不信我,不肯相信这类真菌——蛇形虫草属真菌(Ophiocordyceps)——能够策划出地球上最惊人、最复杂的寄生关系,况且,这种真菌连脑子都没有(真菌其实并不属于动物,也不属于植物,但它们却能利用堪比顶级智慧生物的算计,创造出一种独特的“生物”——僵尸蚂蚁)。你肯定也不相信,这类真菌的不同种类,还会有针对性地攻击不同种类的蚂蚁。然而——这些都千真万确。这样的戏码每天都在上演,而且已经上演很久了——科学家曾在万年前的叶片上发现过“僵尸蚂蚁”标志性的咬痕。真菌养殖专家虽然弓背蚁种群会受到“洗脑真菌”的威胁,但有几种南美洲切叶蚁却需要和真菌共生。在热带,树叶有时候是有毒的,因此外出觅食的切叶蚁不会直接把叶片吃掉,而是将其咬断,带回巢穴。在蚁穴内,蚁群的其他成员会将这些树叶咬碎,再吐出来供一种真菌食用,蚂蚁再回过头来吃掉不断繁殖的真菌。不过,问题在于,这种真菌在生长中常常会被一种攻击性极强的霉菌污染。不要担心——蚂蚁也会引入一种特殊的细菌来对抗入侵的霉菌,保证对其有利的真菌能占领优势地位,避免竞争,持续为种群提供食物。通过某种途径,“无脑”的真菌学会了利用蚂蚁作为其孢子的运输工具,这很可能是由于雨林中没有风来帮助其传播孢子。雨林中的植物太多、太密了。所以,为了广泛地繁殖,蛇形虫草属真菌花费上百万年的时间,与蚂蚁共同进化,学会了如何入侵它们、控制它们、命令它们前往丛林中的各个位置。说实话,这对蚂蚁来说还挺丢脸的,它们群体的社会性那么发达,却会被小小的真菌玩弄于股掌之间(就好比你被你家的盆栽洗脑了)。科学家还是刚刚开始揭秘在真菌入侵过程中蚂蚁身体和神志发生的变化,但我们完全可以想象,这种变化绝对很难受。目前已经探明,这种真菌会释放一种神经调节素(neuromodulators),这种化合物能在蚂蚁的神经元上捣乱。不过,蛇形虫草属真菌对蚂蚁的控制也并非天衣无缝。爬出蚁穴时,由于神经调节素影响了肌肉功能,蚂蚁的身体会剧烈抽搐、颤抖,很像酒精对人类意识和平衡的影响,只是神经调节素对蚂蚁身体的控制更加细致。于是,在真菌的指挥下,这只“僵尸”步履蹒跚地离开巢穴,走向最适宜真菌生长的指定位置。值得注意的是,蛇形虫草属真菌与一种人类致幻剂的原料——麦角菌是近亲。这两种真菌在精神控制上都很有一套,而且都经常为人类所用。举例来说,在青藏高原上,蛇形虫草属的某些真菌会攻击不同种类的昆虫。大约0年前,有人发现了这种寄生现象,注意到牦牛在吞吃牧草的同时,还会吃下一些“小菜”——头上长着真菌柄的蛾幼虫。吃了这种“小菜”,牦牛会像大脑突然“短路”一样开始疯狂乱跑。由此,人们就开始贩卖这种被真菌感染了的毛虫。那时候,1盎司(约28.35克)这种毛虫就能卖出高达美元的天价,据传吃了之后能让人“重振雄风”。青藏高原上的真菌攻击的是毛虫,它们可比自己那些攻击蚂蚁的近亲要活得容易多了。你可能会想,既然这些真菌已经成功“进驻”蚂蚁体内,它们又到底为什么要费尽周折,操纵宿主离开蚁穴,单独在雨林中行动呢?这是因为,蚂蚁也是相当足智多谋的动物,它们一眼就能看出同伴的行为不正常。如果一群蚂蚁中有一只开始出现异常的举止,它要么是生病了,要么很可能是被“洗脑真菌”给感染了,其他蚂蚁就会把它拖出蚁穴,扔在附近的一片坟场里。这种行为被称为“社会免疫”(socialimmunity),蚂蚁正是通过这种方式来避免有可能使整个种群灭亡的事件的。然而,在几百万年的时间里,以蚂蚁为主要宿主的寄生生物(如蛇形虫草属真菌)也在随着蚂蚁一起进化,并已想出更加聪明的对策。寄生性蚤蝇入侵火蚁也是一样的道理,它们没理由让宿主留在种群中等着被发现,所以就驱使宿主“离家出走”,找个清静的地方再终结宿主的性命。为全年龄段的残酷儿童开设的僵尸蚂蚁养殖场在很长一段时间里,科学家认为“洗脑真菌”只存在于热带雨林中。但年,蛇形虫草属真菌研究的专家,来自宾州大学的大卫·休斯(DavidHughes)偶然看到了几张来自美国南卡罗来纳州的照片,一位女士在自家后院中发现了这类真菌。南卡罗来纳州的真菌和它们在雨林中的“兄弟”一样聪明,甚至还有所超越。在雨林中,树叶一整年都不会落下,你可以随时去咬,但在美国,由于四季分明,会出现落叶的现象。因此,北美洲的真菌会驱使蚂蚁去咬树枝,这样就不会受季节的牵制了。所以,如果你是蚂蚁,请记住:这世上没有绝对安全的地方,除了蚂蚁养殖场。当然,除非有人能开一家“为全年龄段的残酷儿童开设的僵尸蚂蚁养殖场”。先告辞,我要去赚大钱了。你还在听我讲吗?现在你相信了吗?我只能强调,我说的这些都绝对真实,而且人类到现在还没有解开这种寄生关系的全部秘密。比如,为什么真菌不把整个蚁穴的蚂蚁全部杀死,还要留下它们的性命,把它们作为运输工具,利用它们接触更多蚂蚁呢?一部分原因在于,也许“洗脑真菌”也会被某种其他真菌侵袭,等到“洗脑真菌”的柄从蚂蚁脑袋里钻出来之后,别的真菌也许会直接把这些柄切断。那假如发生了什么意外,有某种大自然的不可抗力把整个蚁穴毁灭了呢?“洗脑真菌”能自行找到其他蚁穴吗?科学家还有很多问题需要解决,但我们可以负责任地说,“洗脑真菌”把蚂蚁变成僵尸这样的奇观已经在自然界上演数百万年了。经过一次又一次随机的基因突变,蛇形虫草属的真菌终于学会对其宿主实施病态的精神控制了。倭犰狳问题:在沙漠中生存意味着你要忍受极端高温和极端低温的“冰火二重世界”。对策:这种穴居犰狳将自己背上保护性的骨板变成了“温度调节器”,其内部流通的血液不仅能够散去多余的热量,还能在需要时吸收周围的热量。我以前犯过的最大的一个错误,就是说沙漠“毫无生机”——与事实截然相反——沙漠中充满各种各样的生物,数量十分庞大,昆虫、啮齿动物、蝙蝠……这些生物昼伏夜出,在气温相对舒适的晚上出来活动。不过,不论白天还是黑夜,在沙漠表面的平静之下,其实隐藏着一个热闹的世界——穴居动物的世界,而在所有的沙漠穴居动物中,最讨人喜欢、最引人注目的,就是生活在阿根廷的倭犰狳,它们还是地球上最稀有的哺乳动物之一。倭犰狳的外貌特征非常奇特。这个小家伙的身体呈圆柱形,大小和你的手掌差不多,四只爪子非常巨大,是挖土打洞的利器。倭犰狳身上长有柔顺、漂亮的白色长毛,白毛上是一层粉红色的骨板,骨板从鼻尖一直延伸到臀部,覆盖它的整个后背,而且还非常平坦,能在它挖洞的时候帮忙将沙土压实。总之,跟其他犰狳相比,倭犰狳反而和鱼雷长得更像。消失的肢体在距离倭犰狳的栖息地几千英里外,墨西哥下加利福尼亚半岛的沙漠中,生活着另一种穴居动物,名叫“墨西哥鼹鼠蜥蜴”。为了便于在洞穴中移动,它的身形也十分奇特。墨西哥鼹鼠蜥蜴其实并不是蜥蜴,它属于一类独特的动物——蚓蜥(amphisbaenia)。墨西哥鼹鼠蜥蜴有蛇一样细长的身体,但却长着两只前肢用来挖土,然而它没有后肢,其后肢的位置只有一些隐藏起来的退化骨骼。于是这种动物就终日用前肢扒开沙土,在沙漠的地下蠕动。也许它的名字不如倭犰狳好听(倭犰狳的英文名字“pinkfairyarmadillo”直译叫作“粉红仙子犰狳”),不过那句话怎么说的,各有所长嘛。虽然长相奇特,倭犰狳却能对地下的生活完美适应,完美到完全可以不必再回到地面上了(人们总说“适者生存”,感觉只有身体强壮的动物才能生存下去似的。其实,能生存下去的是那些最适应环境的动物。犰狳并非字面意义上的“身强体壮”,但却能与周围环境完美契合,这一点后面还会讲到)。正因如此,人们很少见到犰狳的身影,比如保育生物学家马里耶拉·苏佩里纳(MariellaSuperina),她是研究犰狳的世界级专家,可竟然一次都没在野外见到过活的倭犰狳。由于缺乏数据,科学家甚至无法判定它是不是濒危。可你要是觉得,这种躲开沙漠的酷热白天和寒冷夜晚的低调生活十分舒适、悠闲,那可就大错特错了。要知道,当倭犰狳挖洞时,其深度仅有半英尺(约0.2米),因此它们并不能像其他远离地面、住在更深洞穴中的动物一样,得到气候相对更加稳定的环境。白天地面温度升高时,倭犰狳的体温也随之升高;晚上地面温度骤降时,倭犰狳的体温也随之降低。生活在地面上的动物,一般会通过寻找阴影或聚集在一起来乘凉或保温,但这个办法在倭犰狳身上行不通。不过,倭犰狳却将自己的“盔甲”变成了一种精巧、简易的“温度调节器”,而不是用它来保护自己免受捕食者的猎捕。每次我和别人说起这件事,总会招致反感,因为这好像会破坏倭犰狳的魅力。倭犰狳的骨板之所以呈现粉红色,是因为在其中有血液流通,而且血流量很大。骨板能显出血液的颜色,是因为犰狳体内没有多少黑色素,和多数生活在地下的动物一样,它们不需要黑色素来保护皮肤不被紫外线灼伤。在倭犰狳骨板里奔流的血液,帮助它们稳定体温。另外,倭犰狳属于哺乳动物,其身体能保持一定的温度,但由于它们整天生活在沙土里,没办法通过出汗来调节体温,因此只好另辟蹊径——如果需要降温,它们就将血液从体内输送到骨板内,血液就会冷却,就像汽车的冷却器降低冷却剂温度一样,只不过汽车冷却器用的是空气,而倭犰狳利用的是身体周围的沙土。如果需要升温,倭犰狳就将血液从骨板中抽回体内。你可能觉得,沙漠的气温变化如此剧烈、如此快速,有点儿不可思议,你也许以为沙漠从早到晚都热得像个蒸笼。但其实温度是否变化的根本原因在于湿度。倭犰狳的家园,不论是在空气中还是沙土中,水分都很少。潮湿的空气保温效果极佳,这也正是热带地区昼夜温差小、气候稳定的原因。但沙漠干燥的空气会让热量迅速流失。这对昼伏夜出的动物来说是个好消息,这些动物夜晚出来寻找食物,白天则会躲回地下或灌木丛中。朋友们,同胞们,扇起你们的耳朵来通过血液来降温的智慧在各种沙漠动物的身上都独立进化了出来。比如大象,它们会呼扇耳朵来降温,因为大象的耳朵上布满血管。再比如袋鼠,它们会用舌头舔前肢,因为——你肯定猜到了——袋鼠的前肢上也布满血管。长着巨大耳朵的耳廓狐也是同理。说真的,耳廓狐长得太可笑了,这小家伙就仿佛先长出耳朵,后长出脑袋似的。虽然生物学家都认定倭犰狳基本属于夜行性动物,但这不代表它们会在晚间凉爽的空气中跑来跑去。这是因为它们在地面上可以说很不中用。当然,没有贬低它们的意思,终生在地下生活,与昆虫、树根什么的为伴也是需要勇气和决心的,不过,在地面这个险恶的世界里,浑身白毛并不是理想的装扮,短粗的小腿和巨大的爪子也帮不上什么忙。因此,据一些有幸见过这种小生命真容的当地人所言,倭犰狳很可能只有下雨的时候才会钻出地面——因为那时候洞穴中可能灌满了水,也因为过大的湿度会妨碍它们控制自己的体温。除了通过粉红色的骨板调节体温外,倭犰狳也必须时刻让自己柔顺的皮毛保持干燥,不然就会有冻死的危险(前面提到的犰狳专家玛利亚拉·苏佩雷娜曾拍摄过一期节目,在节目中,她和她的团队向沙漠中倾倒了好几坛水,试图把倭犰狳逼出来,但最终还是失败了。不过至少沙漠植物会感谢她的)。话题好像越来越沉重了,好吧,我道歉,我们不该这么对待这种地球上最可爱、最神奇的生物。我必须得说,不只粉红色的“盔甲”,倭犰狳的其余各项特征也都非常适合在干燥的地下世界生存。要是评选“地球上最可爱地下沙漠哺乳动物奖”(这个奖的名字还得再下点儿功夫),那它一定能摘得桂冠,然后我们再继续评出第二名、第三名……以及最后一名。我们下一篇的这种穴居动物,一定是这个奖项的最后一名。裸鼹形鼠问题:掘穴动物的生活,充满了来自地道的挤压烦恼。对策:裸鼹形鼠进化出了极有弹性的松弛皮肤来帮助自己在地道中顺畅地移动。噢,还有,这种动物体内含有的一种物质——透明质酸,让它对癌症有了免疫力。借着这个时机,我得承认我胳膊肘上有多余的皮肤。提醒你,不是哪儿都有——只有肘部有。我承认,要是拉一拉那里的皮肤,还挺有弹性的。如果我的胳膊肘是一种动物,那一定就是裸鼹形鼠了。倭犰狳还蛮可爱的,但裸鼹形鼠简直就是一根长满皱纹的香肠,还全身都是多余的皮肤。从嘴唇里伸出的几颗巨大门牙,让裸鼹形鼠在用牙刨土的同时不致被泥土呛死。严格来说,裸鼹形鼠并非全裸,在它们松弛的身体两侧,从头到尾长着很多长毛,在黑暗的地道中,这些长毛是对触觉极其敏感的触须。在这种情况下,裸鼹形鼠其实已经不再需要眼睛了,所以它们的眼睛退化了,萎缩成了两个黑色小圆点。综上,你也不难理解为什么裸鼹形鼠会在“地球上最可爱地下沙漠哺乳动物奖”的排名中垫底了吧!前面讲倭犰狳的时候,我提到过穴居动物对付高温或低温的一些办法——挖更深的洞,或者聚在一起。裸鼹形鼠也会采取这两种办法。裸鼹形鼠的每个群居种群内都拥有高达只个体,而且,和倭犰狳区区6英寸(约0.2米)深的地道相比,它们可以挖出6英尺(约1.8米)深的复杂地道网络。如果周围凉下来,它们就在巢穴中互相依偎,如果温度升高,它们就撤退到更深的地道中,寻求深处更加稳定的气候。多余的眼睛生活在洞穴或地道中的动物眼睛退化或根本不长眼睛,其实是很普遍的现象。看起来,眼睛这种器官也许应该留着备用,但你要想好,保持眼睛的功能也需要大量的能量和资源,而眼睛退化,就可以为其他特征的进化提供条件。况且,没有眼睛就少了一样容易受伤或被感染的器官,这在阴暗肮脏的地下也是必须考虑的。因此,盲鼹鼠(一种与裸鼹形鼠没有关系的穴居动物)干脆抛弃了自己的双眼,用皮毛盖住了眼窝。这就好像你时时刻刻都戴着墨镜,只不过这副墨镜是皮肤做的,摘不下来。好吧,这么说好像一点儿都不像墨镜。事实上,裸鼹形鼠的地道也是很繁忙的。裸鼹形鼠在其中穿行不息,就好像血管里流动的血细胞。同时地道也非常狭窄,这就进一步促使它们进化出了松松垮垮的皮肤。皮肤长成这样有助于裸鼹形鼠更轻松地穿过地道而不至于损伤体表,到了从潜入“地堡”的捕食者手中逃脱的紧要关头,这种适应性进化还是挺有用的。裸鼹形鼠的皮肤能长得如此松垮,都要归功于一种名叫“透明质酸”(hyaluronan)的物质。在动物体内,透明质酸是细胞外基质(extracellularmatrix)的组成成分,细胞外基质则是由多种物质共同构成的网架结构,能将全身细胞联结起来——这也正是我能拉动肘部皮肤的原因之一。然而,在裸鼹形鼠的皮肤中,透明质酸分子的长度是人类皮肤中透明质酸分子的10倍,因此裸鼹形鼠皮肤弹性极佳。这种独特的进化还带来了另一个有益的结果——裸鼹形鼠得到了对癌症近乎绝对的免疫力。一般的透明质酸(比如我们人体内的透明质酸),能够向细胞发送信号,促进细胞分裂。而裸鼹形鼠体内“加长”的透明质酸分子则能阻止细胞分裂,这正是癌症研究者的梦想。简单来讲,癌症就是细胞的异常分裂,这种情况在裸鼹形鼠体内不会发生。如果科学家能找到办法改变人体内透明质酸分子的结构,也许就能阻止肿瘤的疯长。不过,这项研究至今依然处于起步状态,也许有朝一日,裸鼹形鼠可以引领科学界在癌症的预防和治疗上取得突破。一辈子不得癌症是很不错,然而你也许会觉得,一直这么裸着身体似乎也不太好——你说得没错。这种时候最能体现互相依偎取暖的好处。在洞穴内,裸鼹形鼠种群的个体之间非常亲密,有时甚至可以互相抱在一起,摞起四层。此时处在最下层的裸鼹形鼠几乎呼吸不到空气,不过它们已经完全适应了低氧环境,而且,如果不这么聚在一起,独处的个体是无法在夜间气温骤降时存活的。独处的个体在低温下无法存活,是因为裸鼹形鼠虽然属于哺乳动物,却无法保持自身的恒定体温。听起来,抛弃恒温能力有点儿浪费,但其实这种能力也没有你想象的那么好。爬行动物必须每天靠晒太阳才能让体温升高;哺乳动物呢,需要消耗大量的能量来维持体内“小火炉”的燃烧。“燃烧”就需要“燃料”,可这对每天只能在地道里踅摸植物块茎吃的裸鼹形鼠来说实在是太奢侈了。说实话,穴居动物在觅食时耗费的能量可以超过地面动物0倍,所以为了降低能量消耗,裸鼹形鼠放弃了维持体温的能力,而选择投入同伴的怀抱。要说种群中谁最热衷于拥抱,那一定是“女王”了。和鼓虾类似,裸鼹形鼠种群也有罕见(至少对非昆虫类的动物来说很罕见)的社会性,其种群由一名“鼠后”统治,“鼠后”要比其“子民”的身体更长,因为在它“即位”之后,其脊椎骨之间的间隙进一步被拉长了。在种群中,只有“鼠后”一只雌性有生育能力,它每天在地道中来回踱步,通过抑制其他成员的生育能力和巡视整个种群来巩固统治。作为统治者和怀胎的繁忙母亲,“鼠后”必须时刻确保体温处于理想状态,因此会比种群其他成员花上更多的时间“抱团取暖”。一个很聪明、又有点儿死脑筋、也很喜欢别人帮忙挠痒痒的人还有一种体形大得多的穴居哺乳动物,是生活在澳大利亚的袋熊。袋熊敦实、可爱的样子让人忍不住喜爱之情——至少这名生物爱好者没忍住。年,彼得·尼克尔森(PeterJ.Nicholson)描述了他钻进袋熊的洞穴,并与一只雄性小袋熊相遇的故事。“它有时候会走向我,闻闻我的胳膊,好奇地盯着我的脸和头发看,而那时我就会模仿它们友好的咕哝声。”他写道。在此后三个月的接触中,这一人一袋熊常常会跟着对方行动,有时甚至还会在白天一起坐在洞穴门口。“在我的印象里,它像是个很聪明、又有点儿死脑筋的人,”尼克尔森如是总结道,“也很喜欢别人帮它挠痒痒。”裸鼹形鼠失去了维持恒定体温的能力,基本上也把眼睛抛弃了,它们是生物进化无方向的一个例证[达尔文本人拒绝使用“进化”一词,因为“进化”(evolution)一词最初的拉丁语义是“展露”或“出现”,容易暗示进化似乎具有某种趋向完美的方向性。他更喜欢“具有修饰的遗传”(descentwithmodification)的说法]。当然,在38亿年的生命历史中,地球生物从包含有机分子的原始汤进化而来,确实越来越复杂了,但较为高级的“进化产物”,比如眼睛,在不需要的时候也完全可以退化消失。达尔文的理论是,生物并不一定会朝着“完美”的方向进化,而是会朝着最适应环境的方向进化,实例就是看似在退化的裸鼹形鼠。他的这种观点,怎么说呢,并没有被普遍接受,因为这就意味着人类也只是凑巧进化出了高智商而已,并没有被某种更高级的力量所偏爱,不管我们的自我感觉多么良好,人类和其他动物也别无二致。虽然发明了衣服,但谁说我们不是和裸鼹形鼠一样“赤裸”呢。第五章被吃掉你可就完蛋了在本章中,一种海洋生物甩出的黏液呛死了鲨鱼;一种壁虎完美地把自己扮成树叶。统计数据不会说谎:在动物界,被吃掉是所有成员的首要死因,从地球有生命以来就是如此。在漫长的生命历史中,各种动物进化出了很多令人印象深刻的对策来应对捕食者。比如,有一种蝾螈,它们的肢体要是被捕食者(或者同类)吃掉,还能再长出新的。而且,如果你好奇的话——没错,有朝一日,我们人类也能利用同样的原理重生自己的肢体。盲鳗问题:鲨鱼长着巨大的牙齿,还一副凶神恶煞的样子。对策:盲鳗形如鳝鱼,能在转瞬间从体内的腺体里分泌大量黏液,粘住捕食者的鳃,把捕食者活活呛死。尽情吐槽你生存的环境吧,但至少环境是不会变的。你周围也许极端炎热、极端干燥,或者极端寒冷,没问题,至少生物是可以适应这些环境的,比如沙漠环境,是完全可预见的。然而,更加让人头疼的是和你一起进化的捕食者。它们适应着你的进化,你长出盔甲,它们就长出更大的牙齿;你加快速度,它们就学会更灵敏地感知。这种时候,动物想出的对策一般会非常有创意——多有创意呢,比如说,甩出黏液把鲨鱼给呛死。光听“盲鳗”的名字可能还没什么气势,但这种动物其实值得更多
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