第41章 自然生物(3)

　　台风眼区外的空气，向低压中心旋进，它们挟带着大量的水蒸气，由于不易进入眼区，而在其外围上升，形成大片灰黑色臃肿高耸的云层，下着倾盆般的暴雨。而台风眼区内出现了下沉气流，因而云消雨散，夜间还能看到闪烁的星星。正如卫星图像所表现的那样，由于台风眼中一般是晴到少云天气，因而在卫星云图上呈黑色小圆点状。但台风眼移过后，天气将重新变得极为恶劣。

　　极光为什么出现在地球两极？

　　我们已经知道，极光是高空稀薄大气层中带电的微粒所致，在带电微粒流的作用下，各种不同的气体所发出的光也不相同，因此就出现了各种不同形状和颜色的极光，美丽又壮观。

　　极光大多在南北两极附近出现，而很少发生在赤道地区，这是为什么呢？原因是地球像一块巨大的磁石，而它的磁极在南北两极附近。我们所熟悉的指南针因受地磁场的影响，总是指着南北方向，从太阳射来的带电微粒流，也要受到地磁场的影响，以螺旋运动方式趋近于地磁的南北两极。所以极光大多在南北两极附近的上空出现。

　　在南极发生的叫南极光，在北极发生的叫北极光。我国在北半球，所以在我国只能看到北极光。

　　剥切葱时为什么会流泪？

　　葱属植物的独特气味源自一种挥发油，这种油里含有一种被称为氨基酸亚砜的有机分子。剥切洋葱或者碾碎洋葱的组织会释放出蒜苷酶，它可以将这些有机分子转化成次磺酸。次磺酸随即又自然地重新组合形成可以引起流泪的化学物质合丙烷硫醛和硫氧化物。洋葱的组织被破坏30秒以后，合丙烷硫醛和硫氧化物的形成达到了高峰，并在大约5分钟后完成其化学变化。

　　这种氧化物对眼睛的作用我们是再熟悉不过了。眼睛的前表面角膜具有几种功能，其中一种功能就是保护眼睛不受物理和化学刺激的侵害。角膜上分布着很多具有感觉能力的睫状神经纤维，睫状神经是使脸部和头部的前半部分产生触觉、感知温度和疼痛的庞大的三叉神经的一个分支。角膜上还分布着数量相对较少的可以刺激泪腺的自主运动神经纤维。丰富的神经末梢能够发现角膜接触到的合丙烷硫醛和硫氧化物并引起睫状神经的活动——中枢神经系统将其解释为一种灼烧的感觉——而且此种化合物的浓度越高，灼烧感也越强烈。这种神经活动通过反射的方式刺激自主神经纤维，自主神经纤维又将信号带回眼睛，命令泪腺分泌泪液将刺激性物质冲走。

　　冬虫夏草是什么？

　　冬虫夏草又名中华虫草，又称为夏草冬虫，简称虫草。是中国传统的名贵中药材，它是由肉座菌目麦角菌科虫草属的冬虫夏草菌寄生于高山草甸土中的蝠蛾幼虫，使幼虫僵化，在适宜条件下，夏季由僵虫头端抽生出长棒状的子座而形成（即冬虫夏草菌的子实体与僵虫菌核构成的复合体）。它主要产于中国青海、西藏、四川、云南、甘肃、贵州等省及自治区的高寒地带和雪山草原。

　　真正的冬虫夏草均为野生，生长在海拔3000~5000米的高山草地灌木带上面的雪线附近的草坡上。夏季，虫子卵产于地面，经过一个月左右孵化变成幼虫后钻入潮湿松软的土层。土里的一种霉菌侵袭了幼虫，在幼虫体内生长。经过一个冬天，到第二年春天来临，霉菌菌丝开始生长，到夏天时长出地面，外观像一根小草，这样，幼虫的躯壳与霉菌菌丝共同组成了一个完整的“冬虫夏草”。菌孢以虫体作为养料，生长迅速，虫体一般为四至五厘米，菌孢一天之内即可长至虫体的长度，这时的虫草称为“头草”，质量最好；第二天菌孢长至虫体的两倍左右，称为“二草”，质量次之。因为僵化后会长出根须，所以被称作冬虫夏草。

　　药理学现代研究结果中，青海冬虫夏草含有虫草酸约7%，碳水化合物28.9%，脂肪约8.4%，蛋白质约25%，脂肪中82.2%为不饱和脂肪酸，此外，尚含有维生素B12、麦角脂醇、六碳糖醇、生物碱等。

　　由于野生冬虫夏草分布地区狭窄、自然寄生率低、对生活环境条件要求苛刻，所以本身资源比较有限。近年来又由于冬虫夏草主产地生态环境遭到人为严重破坏，大量盲目不合理采挖致使资源日趋减少，产量逐年下降。而冬虫夏草由于可以药食两用，且人们不断发现其新的药理作用，所以多个国家对它的需求倍增，价格逐年上涨，国际市场日益紧缺。为了满足全球市场的需求，目前许多地区如四川、湖北、河南、陕西、云南及湖南等省都相继开展了对冬虫夏草的研究工作。人们对冬虫夏草的研究涉及无性型确证、生态环境考察、化学成分和药理作用分析、人工栽培等方面。

　　海鸥为什么总追着轮船飞？

　　在海上航行的轮船，一般有一群白色的海鸥相伴，从而给茫茫的一望无际的大海增添了无限生机和诗意。

　　那么，海鸥为什么总是喜欢追逐轮船呢？这是因为，轮船在海上航行时，由于受到空气和海水阻力，在轮船上空产生一股上升的气流。海鸥尾随在轮船的后面或上空，可借助这股上升的气流毫不费力地托住身子飞翔。

　　另外，在浩瀚的大海中，小鱼、小虾之类被破浪前进的船激起的浪花打得晕头转向，漂浮在水面上，很快就会被视力极强的海鸥所发现，轻而易举地把它们吃掉。这种“守株待兔”的觅食方式，当然是海鸥的聪明之举。

　　螃蟹为什么横着走？

　　原来螃蟹是依靠地磁场来判断方向的。在地球形成以后的漫长岁月中，地磁南北极已发生多次倒转。地磁极的倒转使许多生物无所适从，甚至造成灭绝。螃蟹是一种古老的回游性动物，它的内耳有定向小磁体，对地磁非常敏感。由于地磁场的倒转，使螃蟹体内的小磁体失去了原来的定向作用。为了使自己在地磁场倒转中生存下来，螃蟹采取“以不变应万变”的做法，干脆不前进，也不后退，而是横着走。从生物学的角度看，蟹的胸部左右比前后宽，八只步足伸展在身体两侧，它的前足关节只能向下弯曲，这些结构特征也使螃蟹只能横着走。

　　螃蟹为什么横行的答案，似乎能给我们提供一个解决生活中某些问题的启示。一个人生活在世界上，会遇到很多不以人的意志为转移的变化，而适应这些变化的最佳途径就是调整自己。否则，只能像那些不适应地磁极倒转的生物，造成“灭绝”的悲剧。其实，对待生活的困扰，不前进，不后退，而是横着走，或许别有一番天地。或许别人讥讽螃蟹走路的姿势难看，但谁也不能否认螃蟹横着走速度会更快。

　　为什么许多动物在水面和墙面上如同走平地？

　　最根本的原因是这些动物的躯体都很小。蜘蛛攀岩走壁靠的是附着力，而水黾在水面上行走则靠的是表面张力和流体阻力。这些支撑力只与昆虫-水面或蜘蛛-墙的接触面积有关；它们的反作用力地心吸力——则只与这些动物的质量有关。所以，一般的情况是，大型动物更多地受地心吸力和惯性的控制；小型动物则更多地受附着力和流体张力等表面力的控制。

　　但是，攀岩走壁和水面上行走这两种现象是截然不同的。当苍蝇在竖着的玻璃板上行走时，它的跗垫和玻璃板之间的附着力足以防止它下滑或掉下来。但是，一旦苍蝇的体积增加10倍，其体积-重量比就会增加大约1000倍，而它与玻璃板的接触表面积却只增加约100倍。在这种情况下，苍蝇就会掉下来，因为尽管附着力增加了，但是地心吸力增加的幅度更大，附着力已无法与地心吸力抗衡；况且，此时苍蝇的翅膀已显得太小了，根本飞不起来。

　　水黾的腿上有一层蜡质的疏水表面，既具有疏水功能，又不会被水沾湿。所以，除非地心吸力（水黾的重量）超过水面张力的垂直反作用力，否则水黾就不会淹死。

　　此外，由于水黾的腿部在水面上产生了压力，所以它可以在这种摩擦力近乎为零的环境中悠哉游哉。

　　动物为什么不会迷失方向？

　　动物是如何利用自身固有的“指南针”来识别方向的。研究人员发现迁徙的海龟是依靠地域性磁场引导它们在北大西洋中游动的。海龟通过沿着一个被称为北大西洋环流的循环流动系统确定自身的方位，避免了进入危险的寒冷水域中。来自美国佛罗里达州东部的海龟幼仔在一进入大海后，就开始漫长的迁徙。它们游向环绕着马尾藻海域的北大西洋环流，并用几年的时间沿着该环流游动。

　　科学家把海龟放置在一个大水缸中，水缸由计算机控制的线圈环绕着，以此来研究海龟幼仔对不同磁场的反应。每个海龟身上装有一个电子跟踪仪，可以记录下海龟的位置。海龟可以通过改变它们游动的方向，对磁场中的某些变化做出反应。

　　在另一项对赞比亚地下鼹鼠的研究中，捷克和德国的研究人员发现在名为上丘脑的大脑结构中有些神经细胞是这种动物生物“指南针”的一部分。这些细胞组对不同磁场方向会做出有选择性的反应。鼹鼠利用这些磁感觉信息合成了一幅它们周围环境的心理地形图，而其他的动物用不同感官信息来合成同样的地形图。

　　人为什么要经常眨眼？

　　眨眼是一种快速的闭眼动作，称为瞬目反射。通常分为两种，一种为不自主的眨眼运动；另一种为反射性闭眼运动。不自主的眨眼运动，除炎症及疼痛刺激外，通常没有外界刺激因素，是人们在不知不觉中完成的。据统计，正常人平均每分钟要眨眼十几次，通常2~6秒就要眨眼一次，每次眨眼要用0.2~0.4秒钟时间。不自主眨眼动作实际上是一种保护性动作，它能使泪水均匀地分布在角膜和结膜上，以保持角膜和结膜的湿润，眨眼动作还可使视网膜和眼肌得到暂时休息。这种不自主眨眼动作的起因，目前还不太清楚。有人认为是人类高度进化的表现。反射性闭眼运动是由于明确的外界原因通过神经反射引起的。一般有三种形式：

　　（1）由于有灰沙进入眼睛就会迅速闭眼，并有眼泪流出，这是因为灰沙刺激角膜和结膜神经末梢反射所引起的，叫角膜反射。

　　（2）如果强光照射眼睛，也会引起闭眼动作，这是由于强光刺激视网膜引起的，叫眩光反射。眩光反射一旦消失，往往标志着中脑损害。

　　（3）恫吓反射，是指异物或一件东西突然朝眼睛袭来，使其大吃一惊，就会迅速闭眼并把头躲开，这是一种保护性反射。

　　以上三种眨眼动作都是眼球的保护性运动，一旦这些反射消失了，应该及时到医院检查，看看眼睛或大脑患了什么毛病。另外，眨眼次数过多，占的时间也相应增加，这对从事某些特殊专业的工种不利，不便于精力高度集中和适应快速变化的情况。还有一种眨眼过多是习惯养成的，有的是由于眼肌或神经系统病变引起的，遇到这种情况要及时到医院诊治。

　　为什么精神紧张时手心会出汗？

　　由于汗腺所在部位不同、性质相异和多寡不一，其对于感觉和心理刺激及对于热的刺激的反应也有所不同，汗腺分泌和排泄汗液根据刺激的种类可分为温热性出汗、精神性出汗和味觉性出汗。人在精神紧张时手心会出汗，即属于精神性出汗。

　　精神性出汗从加刺激到发汗的潜伏期极短，只有数秒到20秒。所以在紧张、恐惧、兴奋等精神因素影响下，神经冲动从大脑皮质传递到手掌小汗腺部，乙酰胆碱的浓度升高，导致小汗腺分泌排泄活动短期内迅速增强，即产生手掌精神性出汗。也有学者认为另有精神出汗中枢，常保持有兴奋性，一加刺激后即产生反应性出汗。精神性出汗在掌跖处表现最为明显，也可见于手背、头面、颈部、前臂和小腿等处。少数人在高度精神紧张时，甚至会出现汗如雨下，汗流浃背的全身大汗情况。