书城教材教辅趣味科学(科学知识大课堂)
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第33章 趣味生物(6)

美国纽约州的医生贝克尔认为器官的再生主要跟生物电有关。他用蝾螈做实验,用特殊的电极探针,去测量蝾螈断肢处的电流。他先测出蝾螈断肢前的电流流向,是电流从肢体表面各处流入皮肤内。断肢后,电流则由皮肤向外流出,而且从残肢伤口表面还会流出一股较强的电流。这股残肢电流竟能点亮一只手电筒灯泡。这股残肢电流,在肢体再生过程中要持续10天左右。

科学家发现,海参受伤后,伤口的生物电也会发生变化。

科学家进一步实验发现,只要设法降低残肢电流,动物的再生能力就减弱或者不能再生;相反,若是设法提高残肢电流的话,本来不能再生的器官便有了再生能力。科学家把青蛙的一条腿切断,然后设法提高这条残肢的电流,青蛙的腿竟然又长了出来(正常情况下不能再生)。这个实验支持了贝克尔的观点。

然而,还有一些科学家持另一种观点。他们认为,在再生中起主要作用的是神经组织。他们也做了一些实验,把鳗鱼或蛇的某些神经组织切除,这时,本来有再生能力的鳗鱼或蛇便失去了再生能力。他们又给老鼠移植上额外的神经组织,把老鼠的腿切断,老鼠竟又再生出了新腿(正常情况下老鼠的腿不能再生)。

目前,美国生物工程学院的专家们已确认,任何一种人体细胞,都能在实验室中培养成为人体的某种器官。

科学家目前正在培养的人体组织有皮肤、软骨、耳朵、眼睛、乳房、心脏瓣膜、肝脏、肾脏、胰脏等,其中皮肤和软骨已进入临床试用。

海洋鱼类“音乐会”

在风和日丽的日子里,当你站在海岸边一眼望去,只见那水平如镜的海面,在太阳光映照下闪烁着无数的星点,朵朵船帆如同盛开的梨花在水面荡漾,白色的海鸥在蓝天翩翩飞舞。但是,你如能有机会从这宁静的海面潜游到水下,在那里你看到的将是一个喧闹的世界,海洋鱼类正在那里举行着美妙动听的“音乐会”呢。音乐会上有“演奏”的,有“唱歌”的。发出的声音也是多种多样,时强时弱,忽高忽低,富有很强的节奏,有的鱼儿发出的声音还真有些音乐的旋律,真是有趣极了。

在音乐会上,首先上台亮相的是活蹦乱跳的海虾。每当它们在海水中成群结队地漫游时,总是发出有节奏的“嘘嘘”声,显得十分悠闲自得。尽管如此,它们的“歌声”有时也会出现变调,一旦它们发怒时,那柔和的“嘘嘘”声突然消失了,代替的是像炸猪油或燃烧树枝时发出的“口兹口兹”声,听起来使人感到腻耳。

赶来参加音乐会的鼓鱼称得上是一位出色的吹鼓手。它发出的声音像阵阵的打鼓声“咚咚”

响。那声响真可以达到以假乱真的地步,如果你不知道这是鼓鱼的“表演”,还真以为是谁在海上击鼓呢。这种鱼有时还能发出像铜铃声的清脆声音,或像母鸡下蛋后“咕咕”的急促叫声。

紧接着上台演唱的是我国着名的黄鱼。黄鱼包括大黄鱼和小黄鱼,个儿一大一小,它们“兄弟”俩都是喜欢成群结队洄游的鱼类。当它们在洄游时,大黄鱼常常发出“咕咕”、“沙沙”的响亮叫声;小黄鱼发出的声音则很特别,有时像猫叫,有时像在吹哨声,发出的声音很大,人站在甲板上也能听得很清楚。

善于演唱南腔北调的鲂鱼也自告奋勇上台献演。它的声音非常有趣,有时像一位患病老人在病床上发出的呻吟声,有时像饲养场里的老母猪发出的吭吭声,有时又能像壮汉睡熟时发出的打鼾声。

最后,是鱼类自由“演奏”表演,登台演出的,都是自己最拿手的曲调:箱鲀发出的像狗吠声;鱼发出的像猪叫声;赛音鱼发出的声音竟能与女高音相媲美;沙丁鱼发出的声音像“哗啦哗啦”的流水声。这些曲调此起彼落,互相呼应,有机地交织在一起,显得自然和谐。

鱼类既没有肺,也没有气管,更没有咽喉,它们的声音是从哪里发出来的呢?鱼类发声主要是通过坚硬的器官相互摩擦或由器官喷出空气而发出声音的。如杜父鱼发声是由一部分鳃盖相互摩擦产生的;鲂鱼则是用舌颌骨发出响声的;泥鳅是由于肠内的空气泡突然从肛门放出而产生声音的;鱼鱼、翻车鲀是用上下咽喉的摩擦发出粗糙声的;猪鱼、刺鱼、刺尾鱼是利用背鳍、臀鳍、腹鳍与它们鳍前面的硬棘摩擦而发出声音的;有一种鳞鲀是由支持胸鳍的几根骨头相互摩擦而发出声音的。

鱼类的发声就是它们的“语言”,它们用发出的叫声进行相互的联系:有的是在寻找自己伙伴时的叫喊声,有的是在呼唤自己的妻子儿女时的呼叫声,有的是在求偶时发出的欢叫声,有的是悲哀或受到惊吓时发出的呼救声,有的是遇到敌害时发出的警报声。

鱼类发声为渔民捕捞鱼产品时提供了一个很好的信息。渔民们可以根据鱼类发出的声音来判断鱼的种类、鱼群的大小和它们分布的层次,从而决定下网的地点和时间。水产科学家已能利用不同鱼类发声的特点,研究制造出一种音响集鱼器。例如,将某些鱼类寻找同伴或求偶的“歌声”录制下来,然后再放到海水中播放,将鱼儿引诱集中起来,以便提高捕获量。军事上,通过研究鱼类发出的声音,区分生物与机械声音,对于海上作战、捕捉敌方舰艇也具有重要意义的。

聪明的海豚

看过海豚表演的小朋友都知道,海豚在驯兽员的指挥下,一会儿顶球,一会儿钻圈,动作灵活极了。人们不禁赞叹:海豚真可爱!海豚真聪明!那么,海豚到底有多聪明呢?

科学家首先从解剖学的角度入手,看看海豚的脑细胞发育程度,这是智力和思维的基础。20世纪30年代,日本的小川博士开始了海豚脑与人脑及其他动物脑的对比实验,经解剖研究,证明了海豚的大脑十分发达,平均脑重约1700克,比人脑还重。但它单位体长的脑重,即相对脑重量却比人的低,但比猴子和黑猩猩的高。海豚每米体长脑重为055千克,而黑猩猩才021千克。这就是说,海豚有比黑猩猩和猴子等灵长类动物更多的脑子来控制每1米长的身体。脑重与体重的比为:人类是21%,海豚是117%,黑猩猩是07%。而且海豚的大脑皮层非常发达,上面布满了沟回,远远高于猕猴,仅次于人类。

可见,海豚的高智商是有物质基础的。那么,它究竟有多聪明呢?

约翰·黎里认为,它和人类一样聪明,因为它们也有自己的“语言”。他在二十多年的研究中,录制了一套记录海豚声音的录音带。这个带子听起来,就好像是一个各种声音的大杂烩,有的像猪的哼哼声,有的像老鼠的吱吱声,有的像狗的吠声,还有啧啧声、哨声、咔咔声、嘎嘎声、锉磨声、尖叫声、呻吟声等,竟有30多种清晰可辨的声音。

黎里认为,这就是海豚自己的“语言”,只不过人类目前无法听懂罢了。

1962年,科学家为了搞清楚海豚是否真的有“语言”,进行了如下的实验:他们在海豚的实验池中,设计了一个人工障碍,使海豚不能顺利通过。实验池中有5只海豚。科学家发现:

这5只海豚很鬼,先派出1只前往人工障碍处进行一番侦察。侦察后,这只海豚先发出一阵叫声,将它侦察到的情况报告给同伴,然后,再游回到同伴身边,又发出一阵哨子似的叫声。

接着这5只海豚一起“嘀咕”了一阵子,好像在商量什么对策,最后便一起游向人工障碍,并顺利而巧妙地绕过了人工障碍。这个实验证明:海豚发声具有一定的信息联络作用,类似“语言”的联络。

为了进一步了解海豚会不会彼此进行“语言”联系,科学家贾维斯·巴斯汀设计了一个复杂的实验:把一条雄海豚和一条雌海豚放在一个特制的容器里,给雌海豚既照射连续光,又照射闪光。雄海豚既不能看到光,又见不到雌海豚。实验的任务是这样的:给雌海豚照射连续光时,让它必须紧压一下它的右鳍,并发出叫声来“告诉”雄海豚也来紧压一下它的右鳍。

如果出现闪光时,雌海豚必须紧压一下它的左鳍,并再次发出叫声“告诉”雄海豚也紧压一下它的左鳍。只有当海豚正确地完成这种反应时,才赏给它们鱼吃。这个实验的关键在于雄海豚既不能看见光,又不能看见雌海豚,它的反应只能通过雌海豚发出的“语言”来实现。

结果海豚每次都能做出正确的反应。

美国加利福尼亚大学的巴恩博士,也做了一个类似的实验。他把一只雌海豚和一只雄海豚隔开一定距离,使它们相互之间,只能听到而不能看到对方,然后训练雌海豚“告诉”雄海豚推动两只浮标中的一个,做对了,才能得到食物。实验的结果,也证实了雄海豚能照着雌海豚的“话”去推动指定的浮标。巴斯汀和巴恩的实验都证明了海豚能用“语言”来交流信息,联络思维。

实验证明,海豚是能听懂“电脑发出的简单语言”的。

用哑语教的雌海豚同样也可以学会这些简短语言。

实验还证明,海豚的聪明程度在动物界是惊人的。但它对人的语言理解潜力究竟有多大?它到底有多聪明?目前仍没有明确的答案。

现在的最大问题是,人类听不懂海豚的“语言”。海豚的语言声波是在超声波的波段,而人类的语言声波是在可听声波波段上。

若是海豚通过训练,能理解人类更多的“语言”内容,那么人类就可以通过电脑作为“翻译家”,把人类的指令语言变成电脑发出的超声波语言,来指挥海豚为人类更好地服务。这样,人类就可以通过海豚去了解地球上尚未开发的2/3领域——深海世界了。