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奇妙的大自然-第章

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可奈何,最终还是悻悻地走开……

    自古以来,乌龟等甲壳动物的壳给人类带来了许多启示。最早,人们模仿这些甲壳制造了盾牌和盔甲,保存自己,消灭敌手。第一次世界大战爆发不久,由于伤亡严重,欧洲等国家的武器制造专家开始关注这一突出问题。英法联军认为,要想减少战争中的伤亡,必须发明一种新式武器,既能保护自己又能帮助步兵开路,向敌人发起进攻。后来,英国人受乌龟等动物外壳的启发,开始研制坦克。英国科学家首先将2门加农炮和1挺机枪安装在车辆上,然后模仿乌龟壳给车辆装上厚厚的铁甲。不久,军事专家又模仿乌龟壳的表面形状,把坦克改成流线型,减少了受弹面,增加了防护能力,模仿动物的眼睛,给坦克装了观察孔和潜望镜,增强观察能力和瞄准『射』击能力,使坦克成了叱咤风云的“战神”。

    乌龟壳还是世界上最有名的薄壳结构。它的背甲呈拱形,有三行大的六角形板和边缘的一些小板。在角质的角板下面还有钙质的骨板,互相紧紧咬合,虽然只有薄薄的2毫米厚度,但是,即使用铁锤敲砸,也很难破坏它。据科学家研究,龟壳结构包括了许多力学原理,具有很强的抗压能力。这些建筑学上的特点引起了建筑学家的关注和研究,于是模仿它进行了薄壳建筑设计。这类建筑有许多优点:用料少、跨度大,坚固耐用。如:北京火车站大厅屋顶就是薄壳结构,不仅外形美观,而且能承受相当大的压力。当然,薄壳建筑也并非都是拱形,举世闻名的悉尼歌剧院,却像一组群帆,静静地停泊在海湾上,生动、浪漫,成为建筑学界的经典之笔。

    【小档案】

    饲养乌龟的爱好者,非常关注乌龟年龄的计算方法。一般来讲,大概年龄可从龟壳的纹路上观看,颜『色』越深,纹路越清晰就越老。识别乌龟年龄的方法,是看龟背部的甲壳上的纹路,也就是圈数,每块甲壳上都有圈,圈数多少代表年龄大小。圈数越多年龄越大。龟的年龄计算方法,一般以龟背甲盾片上的同心环纹的多少来推算,每一圈代表一个生长周期,即一年。盾片上的同心环纹多少,然后再加1(破壳出生为一年)即是龟的年龄。这种方法只有龟背甲同心环纹清楚时,方能计算比较准确,对于年老龟或同心环纹模糊不清的龟,只能估计推算出它的大概年龄。

第八十三章 生命的摇篮——蛋与建筑() 
小问号

    在大自然中,我们都知道蜜蜂、胡蜂、燕子等是杰出的建筑师,创造了许多精美巧妙而各具特『色』的“住宅”,给人类带来许多启迪。在海边的沙滩上,我们还会看到有许多各种各样带有薄薄外壳的贝类,蛤蜊、海螺、扇贝等,它们靠着特殊的外壳,不但能承受住海水的压力,同时还能保护自己,免遭凶猛水生物的伤害。动物的蛋,就是生物学所指的“卵”,是动物赖以传宗接代,延续生命的摇篮,也是动物胚胎最原始的“家”。那么,从建筑学的角度来看,动物的蛋有什么特点,对人类的建筑有哪些惊人的启示?

    世界上许多动物是依靠卵来繁衍后代的,如鸟类和龟、蛇等,而且动物的卵形形**:如果从个头上讲,有的大,有的小;从『色』彩上看,有的洁白如玉,有的枯褐如草……然而,动物的卵有一点是基本相同的,即形状一般都是椭圆形或圆形,蛋壳虽薄,但是非常结实。这种球拱形结构使它在受到均匀的外力的时候不易损坏。科学家在研究动物的卵的结构时还发现,如果把很多同样大小的鸡蛋装在一个有许多排凹槽的码蛋器里,上面再扣一个凹槽同样规格的码蛋器,上下形成了拱形预应力结构,这样受力十分均匀。实验表明,这时,在码蛋器背面放上一定重量的物品,夹在两个码蛋器之间的许多鸡蛋不会破损。蛋壳的坚固,令学者们震惊。

    建筑师受鸡蛋结构的启发,模仿鸡蛋设计了一种特殊的抗震房屋,外壳用钢铁制成,“蛋白”是用耐高温玻璃、石棉等制造,人则住在相当于“蛋黄”的部分,这种房屋能抵抗强烈的地震,即使震翻了,也能自动还原。这样的建筑轻便、省料,美观大方,坚固耐压。

    建筑师从“鸡蛋壳受均匀的力不破损”中受到启迪后,还发明了“充气结构的建筑物”。这种建筑物是用两层薄膜制成封闭的袋形,两层中间用连接膜使这两层膜保持一定距离,这样的结构使它在充气的时候,不会因为向外扩张而变成一只大气球。

    现在,人们根据鸡蛋的构造原理和形状,建筑了“气泡屋”作为学校的校舍。在公园和游乐场,每逢星期天和节假日都会临时搭起一些彩『色』充气建筑,这些充气建筑是用彩『色』薄膜制成的,使用时,就往这些袋形薄膜里注入压缩空气。它们就会膨胀成各种建筑形状,有的像古代的城堡,有的像童话中的尖塔形小屋,还有一些动物造型,像大狗熊、孙悟空等,深受广大孩子的喜爱。用完后就把气放了,这种充气建筑既方便,又耐用,既不占地方,又可以反复装拆使用,大大地增添了节日的气氛。这些受动物蛋的启示发明的“充气建筑”成了城市一道『迷』人的风景线。

    【小档案】

    古代有一种象鸟,曾经生活在马尔加什加各地,它的蛋有33厘米长、23厘米宽,有148个鸡蛋、3万个蜂鸟的蛋那么大,可惜这种动物现在已经绝种。目前,世界上最重的鸟蛋是非洲的鸵鸟蛋,有15厘米长、12厘米宽,约1。5公斤重。最小的鸟蛋是热带蜂鸟的蛋,小得像豆粒一样。甲鱼总是把蛋产在洪水水位的上方,有经验的渔民便根据甲鱼产蛋的位置,来判断该年的洪水暴发情况。生蛋和熟蛋用肉眼不仔细看很难辨别,如果同时从高处往低处滚,由于熟蛋的蛋黄和蛋白已凝为一体,因而滚得快。这样,生蛋、熟蛋就容易区别开来了。

第八十四章 伪装大师的拿手戏——避役与变色纤维() 
小问号

    变『色』龙,世界上约有160种,主要分布在非洲地区,少数分布在亚洲和欧洲南部,非洲马达加斯加岛是它们的天堂,有59个种类是马达加斯加所独有的,目前人们还在不断发现新的种类。有趣的是,许多人都知道“变『色』龙”这个名字,却把它真正的学名“避役”给忘记了,甚至对这个名字有一种陌生感。“役”,在我国文字中的意思是“需要出力的事”,而“避役”就是说,可以不出力就能吃到食物。“避役”,从名字上解释,是一种不需要劳动就果腹无忧的动物。其实,它为了生存还是需要付出努力的,只是善于变『色』掩盖了它的本『性』而已。“变『色』”,既有利于隐藏自己,又有利于捕捉猎物。那么,这一特『性』给人类带来了什么样的启示呢?

    避役是一种非常奇特的爬行动物,有适于树栖生活的种种特征和行为。它体长约15~25厘米,身体侧扁,背部有脊椎,头上的枕部有钝三角形突起。它的四肢长得很长,指和趾合并分为相对的两组,前肢前三指形成内组,四、五指形成外组,后肢一、二趾形成内组,奇特三趾形成外组,这样的特征非常适于握住树枝,再加上一条长长的能缠卷树枝的尾巴,行走在林间已游刃有余了。它有很长很灵敏的舌头,伸出来的长度是自己身体的2倍,舌尖上有腺体,能分泌大量粘『液』粘住昆虫,捕捉美食时舌头迅速出击,快如闪电,只需1/25秒便可以完成稳『操』胜券。它的一双眼睛也十分奇特,眼帘很厚,呈环形,两只眼球突出,左右180度,上下左右转动自如,左右眼可以各自单独活动,不协调一致,而且双眼各有分工,各有侧重,既能捕捉前面的食物,又能及时发现后面的天敌,这种能耐在动物中十分罕见。它异常警觉,常常在树上一走一停,使天敌误以为那是被风吹动的树叶……

    避役不仅在体形外貌、舌头、眼睛的长相、功能等方面在动物界中与众不同,而且作为大自然中的“伪装大师”,它的“拿手戏”当然还是魔术『色』般的变『色』本领。它的身体颜『色』会随着环境的变化而变化:如果它爬到河岸,身体就变成褐『色』,与泥土的颜『色』差不多,敌害很难一眼认出来;如果钻进草丛里,身体又变成草绿『色』,像草丛里的一根草;如果游到水里,身体立即变成水绿『色』,让你难以分清是水还是避役……

    长期以来,科学家都认为,避役变『色』的目的是保护自己、躲避敌害,有利于捕获猎物,更好地生存。最近,美国纽约国家自然历史博物馆爬虫动物学副馆长克里斯多福·拉克斯沃斯研究发现,变『色』龙变换体『色』的另一个功能是进行通信传达信息,特别是求偶时变『色』更具有这种意义,如:雄『性』变『色』龙会将暗黑的保护『色』变成明亮的颜『色』,以警告其他变『色』龙离开自己的领地……这一点,过去的研究中是未曾发现的。

    那么,变『色』龙为什么能变『色』呢?纽约康奈尔大学生物系的安德森对变『色』龙的“变『色』原理”进行了详细解释:变『色』龙皮肤有三层『色』素细胞,最深的一层是由载黑素细胞构成,其中细胞带有的黑『色』素可与上一层细胞相互交融;中间层是由鸟嘌呤细胞构成,它主要调控暗蓝『色』素;最外层细胞则主要是黄『色』素和红『色』素。安德森说:“基于神经学调控机制,『色』素细胞在神经的刺激下会使『色』素在各层之间交融变换,实现变『色』龙身体颜『色』的多种变化。”通俗地讲,当周围的光线不同,温度不同的时候,变『色』龙的神经受到刺激,敏感的皮肤就会发生复杂的变化,呈现出各种各样的颜『色』。

    受此启发,美国科学家研制出一种变『色』纤维,能吸收周围环境中的光波而自动改变
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