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      動物的生活也低碳

      2017-06-13 16:20:29尚磊席金合
      關(guān)鍵詞:動物

      尚磊++席金合

      為了實現(xiàn)低碳目標(biāo),人類采取了各種各樣的辦法,但大多難盡人意。而動物表現(xiàn)出的“節(jié)能減排”行為,既奇妙又高效,甚至達(dá)到十分完美的境界,不能不說是人類可以膜拜的好老師。這些動物憑借著各種堪稱低碳的生活方式,繁衍生息,也說明這是符合自然法則的,是它們得以延續(xù)的保證。

      穿衣戴帽是人類御寒的基本選擇。同樣,動物到了冬天也會換“棉襖”。

      入冬前,狐貍和水貂等許多動物會長出一層新毛,表層的毛又厚又長,里層的毛又短又密,保溫效果大大提高,足以阻隔寒冷低溫的侵襲。

      換毛不僅是體毛變厚,還附加變換毛色。

      到了冬季,雪兔灰褐色的體毛全部變白。我們知道,白色不利于吸收陽光,那這種變化還能取暖嗎?你可知道,白毛雖然不利吸光,但內(nèi)部充滿許多微小氣泡,保暖效果卻大大增強(qiáng)了。而且,白色也可以作為保護(hù)色,讓雪兔可以安然隱藏在一片白茫茫的雪野山林中。

      海獺的皮膚每平方厘米約有十幾萬根絨毛,在哺乳動物中屬于最密集的皮毛。當(dāng)它背靠在水中休息時,厚厚的體毛隔絕了冰冷的海水;而且,它還把前掌心舉到水面之上,吸收陽光的溫暖。

      初冬,如果看到一堆枯葉在樹林里滾動,你可別以為都是風(fēng)的作用,那很可能是刺猬裹著特制的“毯子”在林中穿梭。刺猬滿身長長的硬刺,只是自衛(wèi),無法保暖。冬眠前,它躺在地上打滾,把柔軟干燥的樹葉粘滿全身。這樣一來,它在洞中長睡,就不用被褥了。

      蝴蝶擁有一身“溫控服”。它體表覆蓋著一層細(xì)小的鱗片,太陽曝曬時,鱗片張開,減少吸熱,還能通風(fēng)透氣;下午氣溫降低,鱗片緊貼身體,讓陽光直射增強(qiáng)吸熱,并防止體內(nèi)熱量流失,從而始終保持正常的體溫。受蝴蝶啟發(fā),科學(xué)家為人造地球衛(wèi)星設(shè)計了太陽能翼板,用來有效控制衛(wèi)星的溫度。

      澳大利亞有一種儲水蛙,下雨時,能吸收相當(dāng)于體重一半的水。這些水被它們儲存在膀胱和皮膚內(nèi)。當(dāng)?shù)孛骈_始干涸時,儲水蛙會挖一個地洞,鉆到里面逃避酷熱。

      在地下,儲水蛙把自己包裹在由皮膚產(chǎn)生的防水繭內(nèi)。這套特制的“防水服”,能有效防止體內(nèi)水分散失,確保自存的水維持到下一個雨季。這種獨特的蓄水能力,能使它在地下生活好長時間,甚至數(shù)年。

      跟吃相關(guān)聯(lián)的也是一系列跟能源有關(guān)的行為。

      蜘蛛靠蛛網(wǎng)上黏液網(wǎng)住蒼蠅、蚊子等小昆蟲??蓵r間一久,黏液干了,蛛網(wǎng)就逐漸失去黏性,難以捕捉到獵物,蜘蛛必須織出新網(wǎng)才不至于挨餓。所以,織新網(wǎng)的蜘蛛會把舊網(wǎng)吃掉,重復(fù)利用舊網(wǎng)中近90%的蛋白質(zhì),重新織出一幅黏性十足的新網(wǎng)來。蜘蛛可以說是能源再利用的勞模。

      打嗝、呼氣和放屁,都不同程度地污染空氣,所以每個動物也都是一個小“煙囪”。牛羊腸道中排出的廢氣中含有大量甲烷,而甲烷的破壞性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過二氧化碳。對此,科學(xué)家曾給牛羊屁股上綁上“罐子”進(jìn)行研究,甚至在飼料中添加大蒜,試圖減少它們體內(nèi)有害氣體的生成。

      澳大利亞的袋鼠和牛羊不同,它只放“綠色屁”,也就是說,它們腸胃中不產(chǎn)生甲烷等溫室氣體。原來,袋鼠常吃的草能使其腸胃生成特殊菌落,這些細(xì)菌在幫助完成消化的同時,不但不制造甲烷,還能產(chǎn)生改善消化系統(tǒng)的物質(zhì)——醋酸鹽,大大提高了食物利用率,有效降低了腸內(nèi)廢氣的產(chǎn)生。

      吃東西就容易產(chǎn)生廢物廢氣,那么不“愛”吃東西的蛇該不該表揚(yáng)呢?

      實驗發(fā)現(xiàn),斷了食物的蝮蛇,最多能活392天。蛇的耐餓本領(lǐng)源于它自身的節(jié)能本領(lǐng)。平時,它們廣開食源,并高效轉(zhuǎn)化為營養(yǎng),儲存于體內(nèi)。水蚺(蟒的一種)一次能吞下一只羊,此后一年內(nèi)就不用進(jìn)食,最終連羊的骨頭都全部被消化吸收,轉(zhuǎn)化成能量物質(zhì)。冬眠時,蛇消耗的能量更是微乎其微,經(jīng)過長達(dá)5個月的冬眠,體重只不過減輕2%左右。

      有人早上不愛起床,就繼續(xù)睡,好像這樣可以節(jié)省能源,忘掉饑餓。其實,這也有些道理。動物的本能也是這樣的。

      在非洲原野上,獅群能連續(xù)12小時一動不動地趴在那里,即使角馬和野牛近在眼前,也懶得去追捕。其實,這樣的大型猛獸,一天之中真正捕食的時間只有四五個小時,吃飽后,就倒在地上睡大覺。

      懶猴是動物王國中出名的“懶漢”。白天,它靜靜地呆在樹上,身體蜷縮成球狀,抱頭呼呼睡大覺。鳥啼獸吼,毫無察覺;鳴槍放炮,也難驚醒。如果你走上前去,拼命搖晃它的身子,它也只是懶洋洋地睜一下眼睛,便又沉沉睡去了。

      夜幕降臨時,睡了一整天的懶猴,慢慢地醒過來。它不跑也不跳,只是用短粗的四肢在樹上緩慢爬行,每挪動一步,竟需要12秒。

      長時間休息能減緩代謝,節(jié)省體能,而劇烈運(yùn)動會升高體溫,難以應(yīng)對險情。人們發(fā)現(xiàn),如果駝鹿不停奔波,一旦遇到狼,狂奔逃命時會使體溫驟升,最終被熱死。

      象海豹體大肥胖,行動困難,連呼吸都要耗費很大的能量,因此,它躺在陸地上休息時,大約10分鐘才呼吸一次,為的就是保存體能,遇到危險時能急速地逃脫。

      冬眠能把節(jié)能發(fā)揮到極致。入冬前,一些動物鉆進(jìn)洞穴,整個冬天不吃不喝,不撒不拉,呼吸幾乎停滯,這樣一直沉睡到來年春天,真是節(jié)能又減排。冬眠使動物大約在5個月內(nèi)處于臨死狀態(tài),可減少體內(nèi)98%的代謝活動。冬眠中的地松鼠,身子縮成一團(tuán),體溫從36℃降到2℃左右,心跳由350次/分鐘減至3次/分鐘。經(jīng)過漫長寒冬后,體重變化極小。顯然,體內(nèi)的能量物質(zhì)消耗幾近零值。

      熊冬眠時,體內(nèi)脂肪在代謝過程中,會產(chǎn)生毒素,但它的肝臟會將毒素分解為無害物質(zhì)。這種生化反應(yīng),還能使熊回收代謝的水分,進(jìn)行循環(huán)利用,因此,熊在冬眠期不用排尿。

      當(dāng)然,個別動物會在整個過程中,出現(xiàn)短暫的蘇醒。目前,科學(xué)家試圖運(yùn)用低溫麻醉法和催眠療法,使家畜家禽冬眠,以節(jié)省大量飼料,有效降低養(yǎng)殖成本。

      動物雖然沒有人類蓋房子的本事,但是居住也很有講究,其中不乏奇妙的設(shè)計和意想不到的效果。

      白蟻有一套自制空調(diào)系統(tǒng):它在地面堆起一個高約2米的楔形空心土丘,這就是它們的家。土丘朝北,東西兩側(cè)的寬闊斜面,在早晚天涼時吸收較多陽光,而正午陽光強(qiáng)烈時,楔形的蟻丘受光面積最小。

      土丘外殼上開有許多通氣孔,與巢內(nèi)四通八達(dá)的通道相連,蟻巢內(nèi)的熱空氣經(jīng)通氣孔排出,而涼爽的空氣可以補(bǔ)充進(jìn)來,形成對流,降低巢內(nèi)溫度。

      天熱時,白蟻把通氣孔擴(kuò)大,通過增加空氣流量,使巢內(nèi)溫度降低;當(dāng)外面溫度陡降,白蟻會堵塞部分通氣孔,以保持內(nèi)部溫度。有了這套高效空調(diào),巢內(nèi)溫度一年四季都可以保持在31℃左右。

      我們都知道,一只手握不碎雞蛋。小小的雞蛋憑著薄薄的外殼,竟能承受很大的壓力,主要原因在于它的凸曲面。凸曲面形狀不僅節(jié)省材料,而且還能使外來壓力沿曲面分散開來,是實現(xiàn)最大抗壓的最佳結(jié)構(gòu)。根據(jù)實驗,一枚普通的雞蛋能承受89千克的壓力!人類很早就發(fā)現(xiàn)了蛋殼的奧秘,并仿照蛋殼修建了凸面向上的石拱橋。

      所有的蜂巢都由一個個排列整齊的六角蜂房構(gòu)成。這些蜂房大小相同,相互緊密包圍,之間只有一堵蠟墻之隔。每個蜂房的底都由3個完全相同的菱形構(gòu)成,鈍角同為109°28′。這個角度具有奇妙之處。正是這種奇妙,造就了蜂巢強(qiáng)度高、容量大、質(zhì)量輕、最省料,完全符合“低碳”設(shè)計理念。

      水鳥把巢修筑在水上,省去了相對陸地筑巢的來回奔波,節(jié)約了大量體力。水雉是營造浮巢的高手,它們利用輕質(zhì)的殘羽和空心水草,在水面搭建起輕巧而富有韌性的巢穴,孵卵、育雛和棲息都很方便。這些巢或隨波逐流,或附著在蘆葦、香蒲等植物上,如同給巢拴上了鐵錨。

      蝸牛爬行時,后面的同伴往往沿著前面蝸牛留下的足跡——黏液前進(jìn),很少有開辟新路者。原來,蝸牛從食物中獲取的能量,大部分都花費在制造黏液上。所以,如果重新開辟一條新路,勢必加重能量消耗,而循著伙伴留下的足跡前進(jìn),只需要一點兒黏液,便可達(dá)到快速前進(jìn)的目的,還可節(jié)省1/3力氣。

      長途遷徙的大雁隊伍組織十分嚴(yán)密,由身壯的雄雁領(lǐng)隊,幼雁和體弱的雁插在隊伍中間,形成“一”字或“人”字隊形。

      飛行時,領(lǐng)頭雁沖破空氣阻力,通過拍動翅膀產(chǎn)生上升氣流,后面的雁緊跟著,利用這種氣流,減少空氣阻力,可以飛得更快更省力。由于頭雁體力消耗很大,因而別的大雁常與其交換位置,它們相互之間扶持飛行,大大節(jié)省能量。

      金色鷸更是節(jié)能飛行典范。它從加拿大越海飛行到南美洲飛行3 900千米,而體重只減輕60克?,F(xiàn)代航空技術(shù)若能達(dá)到這種效率,那么一架輕型飛機(jī)若飛行30千米,只需耗油0.5升,僅相當(dāng)于目前用油量的1/9。

      企鵝肥胖腿短,行走緩慢又笨拙,搖搖晃晃的十分滑稽。殊不知,正是這一搖一擺的走姿,為企鵝節(jié)約了大量體能。研究人員發(fā)現(xiàn),企鵝搖擺的步法與擺鐘原理相似。它向一邊擺動到極限而停頓時,多余的動能被儲存起來,會在向另一方向擺動時再度釋放出來。

      企鵝每行進(jìn)一步,會有80%的動能被轉(zhuǎn)移到下一步再利用,這比任何動物步行時的動能轉(zhuǎn)移率都高。也就是說,一搖一擺地走路,使企鵝的能量損耗達(dá)到了最低。

      駝背鯨鰭的邊緣,有一些凹凸的腫塊,按說,這些凹凸不平的形狀會阻礙它在水中的運(yùn)動,但實際上,這些腫塊在隨著駝背鯨向前游動時所產(chǎn)生的漩渦,可以生成8%浮力,同時減少了32%的摩擦力,從而幫助這種大型動物靈巧地運(yùn)動。

      被稱為“沙漠之舟”的駱駝,耐渴原因很多。

      首先,駱駝貯水能力強(qiáng),其胃里有許多“小囊”,一次可喝100千克水,駝峰里貯藏著大量脂肪,脂肪在轉(zhuǎn)化為熱量的同時,也會產(chǎn)生水。再有,駱駝很少出汗,其又密又厚的體毛不但能抗寒防曬,也能防止水分散發(fā)。

      其次,駱駝對水分的循環(huán)利用令人驚嘆:它鼻腔里的黏膜面積達(dá)100平方厘米,是人的800倍。干燥空氣吸入鼻腔時,黏膜就滲出水分,濕潤空氣;而當(dāng)空氣從肺中呼出,黏膜又把68%的水分回收下來。

      另外,駱駝能經(jīng)肝臟把大部分尿素循環(huán)回來,制出新的蛋白質(zhì),因而減少了尿的排放。有了這種特殊功能,它自然能更好地適應(yīng)嚴(yán)酷的沙漠環(huán)境。

      南非的黑粗尾蝎是高效用毒的專家。它能根據(jù)獵物的大小使用不同毒液。如果獵物是蒼蠅或飛蛾等小昆蟲,它釋放的毒液毒性相對較弱;對大型獵物或者持續(xù)進(jìn)攻者,蝎子才會亮出它的重型武器——一種濃稠的不透明毒液。由于毒液在體內(nèi)生成,是以消耗大量食物為代價的,因此,不到萬不得已,蝎子輕意不會放毒。

      每到繁殖季節(jié),營冢鳥用強(qiáng)有力的爪子在地上挖個大坑,里邊填上枯枝敗葉,然后一層樹葉一層土,堆成墳包大小的孵化巢。接著,它在頂部挖個穴,將卵產(chǎn)在里面,掩上樹葉,利用樹葉發(fā)酵所產(chǎn)生的熱量給卵供熱,不用身體直接孵卵。

      有趣的是,營冢鳥的嘴能監(jiān)測巢中的溫度。溫度過高時,它就立即扒個通氣口散熱,溫度下降時,再堆些土或樹葉。等到小鳥出殼后,樹葉也變成了肥料。

      一切動物都以節(jié)能作為生存對策,合理進(jìn)行消費,因為只有減少能量和資源消耗,才能在殘酷的自然選擇中勝出。我們?nèi)祟愐彩亲匀贿x擇的對象,如果不想被淘汰,就應(yīng)好好向動物學(xué)習(xí),從自身做起,節(jié)能地生活,自覺做一個低碳達(dá)人。

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