人与自然 系列丛书-第227章
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
恢谝黄穑馨押认氯サ暮Ｋ泄嗟难畏指衾耄⑼ü枪馨蜒稳芤号懦觥Ｒ院笕嗣窍嗉谭⑾中矶嗪Ｑ蠖锒加邪押Ｋ谋玖欤绾Ｑ唷⒑Ｅ浮⒑９旰秃Ｋ愕取！�
海水鱼终生生活在海水里，喝的当然是海水，而且全身都浸没在海水中，它们又是如何解决海水中的盐分的问题呢？人们当然也不会放过对这一问题的研究。水生动物的体表通常是可渗透的，鱼体内的渗透压和水环境的渗透压差别很大，鱼类与体外水环境的水分动态平衡是通过渗透压调节和体液中盐分含量的渗透作用调节来维持的。海水盐量高，海水硬骨鱼血液和体液的浓度比海水要低，因此体内水分就会不断地从鳃和身体其他表面渗出，为的是保持体内水分代谢的动态平衡。一方面海水鱼必须大量吞饮海水，这样体内盐分就会增加。那么，又如何解决这个矛盾呢？海水硬骨鱼的鳃部有一种特殊的能分泌盐类的细胞，把过多的盐分排出体外；另一方面，海水硬骨鱼肾脏的肾小球的数量很少，肾小管重新吸收水的能力强，从而使排尿量减少到最低限度。
就现有的研究材料来看，这些海洋动物虽然各有自己的海水淡化器官，把喝进去的海水盐分排出体外，但是这些“淡化器”基本上都是用细胞的半渗透膜来脱盐淡化海水的；如口腔膜、内腔膜、表皮膜和鳃微血管膜等都是细胞膜，通常称为生物膜。它们喝进海水后，首先在口腔内通过吸气对腔内不断加压，压力差使一部分水渗过粘膜进入体内，而大部分盐则被阻隔在口腔内，随水流经鳃裂或排泄道排出体外。人们根据这个道理，研制出反渗透膜海水脱盐淡化装置。对海水施加大于渗透压的压力，使海水中水分通过渗透膜，而盐分则被隔在外面，从而得到淡水。
其次，海水中的盐分总有一些进入机体内，通过泌盐细胞的特殊功能，以自身微弱的生物电形成电磁场，把海水中的盐类，如氯化钠的两种电离子分离，在电场的作用下，渗出膜外，而将水分留在机体内。人们根据这个道理，研制出电渗析膜海水淡化器，在直流电场作用下，使海水中的盐类分解成正、负离子，使它们分别通过阳、阴渗透膜向正极和负极运动。然后收集留在两渗透膜中间的淡水。
龙虾与天文望远镜
龙虾不仅是我们的食物，它还给了人类一个非常有益的启示。
生物学家们在研究龙虾时发现，它的眼睛与众不同！
龙虾的眼睛由许多极细的能反射光的细管组成，这些细管整齐地排列，形成一个球面，当外来光接触到这个球面时，相应的细管就会感知这些光，并会产生反射，就这样，在很远的地方，龙虾就可发现它们的敌人，从而使自己能够及早逃避，保全自己的性命。
根据龙虾眼睛的这种结构特点，美国的科技人员研制出了一种新型的天文望远镜，它可使观测范围大大增加。
以往使用的X射线望远镜采用的是类似人类眼球构造的结构，它的测量范围比较小，不适合大范围的天空探测，容易遗漏宇宙中突发的X射线变化。
使人们会失掉对宇宙探测的许多宝贵信息，给天文研究工作造成难以预料的损失。
目前新研制出来的X射线天文望远镜是由大量内壁光滑的细管组成的。
这些细管整齐地排列成一个球形表面，当X射线到达这一球形表面时，就会射入相应的细管中，并在细管中产生反射现象，根据反射状况就可探测出X射线的方向、波长、强度。这种望远镜可以探测到天空20％的范围，大大提高了X射线探测的效率。”
“发电”鱼与电池
渤海湾的远洋作业船队，开到东海渔区赶鱼汛，在排除水下故障时，检修员遇到了这样一种奇怪的情况：刚刚潜到水下，无意间触到了什么东西，突然四肢麻木，浑身战栗。当地渔民告诉他们，这是栖居在海洋底部的一种软骨鱼——电鳐在作怪。
过了不久，他们用拖网捕到了一条电鳐。它有60厘米长，扁平的身子，头和胸部连在一起，拖着一条棒槌状肉滚的尾巴。看上去，很像一柄大蒲扇。
因为吃过它的亏，小伙子们眼巴巴地瞅着这怪物，想不出用什么法子来对付它。随船的当地渔民却毫不在意，伸手把它从网上弄下来，丢在甲板上。原来，由于落网时连续放电，这时，这个“活的发电机”已经精疲力尽了。
其实，放电的本能并不只是电鳐才有。目前已发现有500多种鱼，其体内都装有“发电机”，能够发出电流，一只最大的电鳐，每秒钟能放电150次，有时放出的电压高达220伏。非洲电鲶每条能产生350伏的电压，可以击死小鱼，还能将渔民击昏。南美洲的电鳗更是电鱼中发电功率最高的一种，每一条能发出高达800多伏的电。有人计算过，10000只电鳗同时放的电，可供电车走几分钟。
电鱼为什么能放电呢？
原来，它们身体内部有一种奇特的放电器官，可以在身体外面产生很高的电压。这种器官，有的起源于鳃肌或尾肌，有的起源于眼肌和腺体。各种鱼放电器官的位置、形状都不一样。电鳗的电器官分布在尾部脊椎两侧的肌肉中，呈长棱形，电鳐的电器官则排列在头胸部和腹部两侧，样子像两个扁平的肾脏，由许多蜂窝状的细胞组成。这些细胞排列成六角柱形，叫做“电板”。
电鳐的两个发电器中，总共有2000个电板柱，约200万块“电板”（电鲶的板数更可观，约有500万块）。这些“电板”浸润在细胞外胶质中，胶质可以起到绝缘作用。“电板”的一面分布有末梢神经，这一面为负电极，另一面则为正电极。电流的方向是正极流到负极的，即由电鳐的背面流向腹面。在神经脉冲的作用下，这两个放电器就能变神经能为电能，放出电来。
单个“电板”产生的电压很微弱，但由于“电板”很多，所以产生的电压就很可观了。
一次放电中，电鳐的电压为60～70伏。在连续放电的首次可达100伏，最大的个体放电约在200伏左右，功率达3000瓦，所以它们能够击毙水中的游鱼和虾类作为自己的食料。同时，放电也正是电鱼逃避敌害，保存自己的一种方式。
世界上最早最简单的电池——伏打电池，就是19世纪意大利物理学家伏打根据电鱼的天然器官原理设计的。随着现代科学技术的不断发展，在研究电鱼中，今后还会得到不少新的启示。
海蜇与风暴预测仪
海蜇是一种古老的海腔肠动物。它有一种高超的本领，这就是它那非常灵敏的“听觉”。
原来在海蜇的8个触手上，生有许多小球，小球腔内生有砂粒般的“听石”。这小小的“听石”刺激球壁的神经感受器，就构成了海蜇的听觉。这种奇特的听觉，能听到人耳听不到的8～13赫兹的次声波。就是靠着这种本领，海蜇居然可以提前十几个小时预知海上风暴的到来！
海蜇这种神奇的听觉在科学上很有价值。自从仿生学作为一门独立的学科诞生以来，科学家们对海蜇的听觉进行了深入的研究。现在已经有人设计了模拟海蜇听觉器官的仪器，用来预测风暴，可以提前15小时作出风暴的预测。
箭鱼与飞机“长针”
箭鱼，这名字就是形容它的游泳速度之快犹如离弦之箭。其实，它们游泳速度要比离弦的箭快得多，就连全速前进的轮船也很难追上它。据科学家计算，箭鱼每小时的游泳速度可达120公里，是鱼类的游泳冠军。
那么，箭鱼为何能游得这样快呢？主要是由于它有个非常漂亮的流线型身体，游泳时很容易克服水的阻力；再者，箭鱼的周身还覆盖有一层光滑的粘液，更能够减小水的摩擦力；此外，它的尾部较细，摆动有力，头部的上颌又尖、又硬、又长，当它飞速游泳时，起着劈水斩浪的作用。
十分有趣的是，箭鱼长针似的上颌曾给予超音速飞机设计师们有益的启示。原先，飞机设计师们绞尽脑汁想设计出超音速飞机，但一直未能成功。
后来，他们观察箭鱼游泳时产生了设计灵感，便模仿箭鱼的长颌，给飞机头部前方安装了一根“长针”，这根“长针”可刺破高速飞行时所产生的“音障”，从而解决了长期存在的难题，结果超音速飞机就诞生了。
乌贼与喷水船
乌贼的游泳方式很有特色，素有“海中火箭”之称。它在逃跑或追捕食物时，最快速度可达每秒15米，连奥林匹克运动会上的百米短跑冠军也望尘莫及。它靠什么动力获得如此惊人的速度呢？经过长期的观察和研究，人们终于发现了其中的奥妙。在乌贼的尾部长着一个环形孔，海水经过环形孔进入外套膜，并有软骨把孔封祝当它要进行快速运动时，外套膜猛烈收缩，软骨松开，水便从前腹部的喷水管急速向后喷射出去，顿时产生很大的推力，使乌贼像离弦之箭冲刺前进。人们根据乌贼这种巧妙的喷水推进方式，设计制造了一种喷水船。用水泵把水从船头吸进，然后高速从船尾喷出，推动船体飞速向前。另外，采用喷水推进装置具有速度快、结构简单、安全可靠等优点。
以往的船舶螺旋浆是在水里转动而产生推动力的，它只能在深水中运用，而喷水推进船在1米深的水中便能畅通无阻。就速度而言，采用喷水推进的喷水船可达30米/秒。这种原理用于气垫船，可使其航速达40米/秒。
喷水推进器在水中的噪音很小，敌方水下探测系统不易侦听，同时对自身携带声纳的干扰也校所以采用喷水推进的潜艇和鱼雷，对于搜索和接近敌方都极为有利。
乌贼与烟幕弹
乌贼有施放“烟幕弹”的杀手锏。原来，在乌贼体内长有一个墨囊，里面贮满了浓黑的墨汁。每当它突遇强敌，无法逃脱之时，就立刻喷出一股浓墨，把周围的海水染成一片漆黑。在对方惊慌失措的一刹那，它便趁机溜之大吉。乌贼的这一招启迪了人们的思想，在现代海战中，交战双方为了掩护己方舰船的进攻或撤退，就经常施放烟幕弹。
乌贼与未来神秘衣
乌贼的背皮上有黄、黑、橙黄等色素细胞。这些色素细胞的周围有放射状的纤维肌丝，可使色素细胞放大或缩校在神经系统的支配下，乌贼能随心所欲地把身体的颜色变换得和周围环境一模一样。其变色速度之快，配景之巧，就连魔术师也会自叹不如。乌贼就是靠着这种变色隐身技能，在危急时刻摇身一变，使“敌人”即使近在咫尺也无法辨其所在。这比军服的颜色、火炮上的伪装网、坦克及军舰的保护色的隐蔽作用更佳，如能模仿乌贼的变色技巧，制造出随景变色的“神秘衣”或其他伪装装置，这在军事上将会有更重大的价值！
萤火虫与照明光源
晋朝车胤年轻时家境贫困，经常没有钱买灯油，但他又是个勤奋好读书的人，为了夜间也能看书，在夏天他捕捉了数十只萤火虫，放入一个囊内，借萤火虫发出的荧光读书，通宵达旦。于是，车胤囊萤夜读也就被后人用作勤奋读书的典故。
萤火虫会发光，很多人都知道。在夏季的夜晚，走到庭园或田野去，当你看到一闪一闪的流萤飞舞在灌木丛的上空，就像一盏盏小灯笼，可能会脱口喊出“萤火虫”三个字来。萤火虫发光是为了照明吗？不是，它的发光是作为一种招引异性的信号。停在叶片上的雌萤火虫见到飞过的雄萤火虫发出的荧光后，立即放出断续的闪光，雄萤火虫见了就会朝它飞去。
在自然界除了萤火虫外，会发光的生物很多。动物界大约有1/3含有发光生物；海洋中会发光的细菌已知有70余种。热带和温带海面上出现的“海火”奇观，就是无数发光细菌聚集在一起放出的光所致。当然夜光虫更是“海火”的生成者。在某些深海水域，几乎95％的深海鱼类都会发光，一种斧头鱼，身体只有5厘米长，浑身透明，具有一系列的发光器，它在光线难以透进的深海中发光扩散而照亮了一定的范围，使得斧头鱼能在黑暗中认别同类，群聚或寻找对象。其实人本身也能发光，当然放出的光绝不会像神话小说中所描述的那样头上有光环，而是放出肉眼所不能见到的超微光。
人们对发光生物发出的生物光产生了浓厚的兴趣，这是因为：（1）生物光的效能实在太高。古书《古今秘苑》记载有：古时我国渔民用百多只萤火虫装入一个吹胀的羊膀胱内，将它结扎在渔网底下，就能招来鱼群，从而提高捕鱼量。数十只萤火虫装入囊中放出的光量就能解决车胤的夜读照明问题。据测定，一个发光细�
