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第13章 动物的基本特征(3)

黑斑羚善于在悬崖峭壁间灵活地跳跃和在陡岩上攀跳,一旦遇到敌害,它能在其他动物和人认为无路可行的地方,迅速往悬崖峭壁逃去,以惊人的弹跳和准确的起落,飞快地登上悬崖最险峻的地方。

(四)爬行

在爬行动物中,蛇可以称得上是爬行专家。蛇在爬行时,依靠由自身不同部分的弯曲所产生的力量前进,虽然蛇的四肢已经退化,但是由于它独特的骨骼构造,因此,它可以灵活地爬行。蛇没有胸骨,肋骨有较大的活动性,肋骨以韧带与腹部的鳞片相连。蛇具有发达的皮下肌肉,当皮下肌肉收缩时,引起肋骨向前移动,同时腹鳞稍微翘起,翘起的腹鳞尖端抵住地面,蛇就能向前爬行了。

二、鸟的运动

鸟类是飞行能力最强的脊椎动物,它们是天空的主人。鸟类的身体结构有许多适应飞行的特点,如前肢变成翅膀,骨骼中空,眼睛能快速调节视力范围等。

鸟类的飞行速度很快,如隼在俯冲捕猎时的速度可以达到每秒100米。有些鸟类可长途飞行,北极燕鸥每年秋天都从北极飞到南极,春天再飞回北极。有些鸟类还可以在空中长时间滑翔,如信天翁可以借助海上的气流,连续滑翔2小时而不扇动翅膀。老鹰和兀鹫在山谷上盘旋也是借助山中的上升气流进行滑翔。

有些鸟类没有飞行能力,但却能快速奔跑,如鸵鸟和鸸鹋,它们的翅膀不发达,却长着长长的腿,奔跑的速度比马还快。非洲鸵鸟在快跑时还会张开翅膀当作风帆,利用风力来增加速度。大多数鸟类不飞行时会在地面或树上活动,如鸡类在陆地上行走的能力很强,飞翔能力较弱,但可以快速起飞逃避敌人。有些鸟类不会在陆上走路,而是通过跳跃来运动,如麻雀。

许多鸟类不仅能飞行,还能游泳。大多数水鸟能浮在水面上,通过划动脚就能游泳了。水鸟的脚一般都长得比较靠后,像安在船尾的桨。脚趾上或脚趾间有皮膜相连,叫做蹼。利用蹼来划水,可以扩大划水的面积,使游泳速度加快。有些水鸟不仅能游泳,还能潜水。如潜鸟常钻入水下,憋住气潜泳很长时间,可以捕食和逃避敌人。

有些鸟类还有特殊的运动,表现为各种特殊的本能行为。在繁殖期间,有些雄鸟会唱歌或跳舞,以求得雌鸟的青睐,这种行为叫炫耀。许多鸟类会造巢和孵卵,孵出小鸟后,会主动喂小鸟。

三、鱼的运动

鱼类是在水中生活的脊椎动物,它们最主要的运动方式是游泳。

大多数鱼类的运动,都靠体侧肌肉收缩提供动力,使身体和尾鳍在水中摆动产生波浪运动。这是它们最主要的游泳方式。

最典型的是体形很长的黄鳝和鳗鲡等,它们的身体呈圆筒状,体侧肌肉的分布前后均匀。运动时,身体前端一侧肌肉先收缩,逐渐向后传递到尾端,随后另一侧的肌肉也同样收缩,两侧肌肉交替活动,身体形成波浪式摆动。它们的奇鳍和偶鳍主要用于稳定身体的平衡和掌握方向。

体形平扁的鳐类和魟类,胸鳍和躯体长在一起形成体盘,靠胸鳍上下扇动,像鸟类飞行一样使身体前进。比目鱼等体形短小的鱼类,多通过长形的背鳍与臀鳍前后拨动游泳。海马体形特殊,主要以细小的背鳍起推动作用,运动能力非常弱。

鳃孔喷水也可推动鱼体前进,这主要取决于鳃孔所在的位置。快速运动的鱼类,鳃孔最有利于向后喷水,喷水时能达到最大的运动速度。

鱼类除游动外,另一种突出的运动方式是跳跃或飞翔。当鱼类受到某种刺激、逃避敌害、追捕食物、越过障碍时,常进行跳跃运动。鲑鱼是最杰出的跳跃者,当它们从海里洄游到河流溯水而上时,要反复跳过许多障碍,才能到达上游繁殖地点。滑翔是跳跃的进一步发展,如飞鱼的胸鳍非常发达,在离水前必须加大游动速度,再用力跳出水面,用像翅膀一样张开的胸鳍在空中滑翔。

爬行也是鱼类运动方式之一,主要见于底栖生活的鱼类,如鮟鱇。而弹涂鱼也可以用有肉柄的胸鳍在陆上爬行。

(三)两栖动物的运动

两栖动物是最早登陆的脊椎动物,但需要返回水中进行繁殖,所以既可以在水中游泳,又能在陆地运动。由于它们的身体结构还没有完全适应陆地生活,在陆地上的运动能力一般不是很强。

两栖动物生活在不同阶段、不同的环境中时,它们的运动方式也有所不同。蝾螈类和蛙类的幼体在水中生活,它们像鱼一样主要靠身体左右弯曲和尾巴摆动划水游泳。而蛙类成熟后主要在陆地上活动,靠四肢爬行或跳跃。陆地活动的蛙和蟾蜍的四肢都很强壮,特别是后肢肌肉非常发达,是爬行或跳跃的主要工具。蛙靠后肢能跳跃很高很远,蟾蜍运动比较缓慢,也主要靠后腿蹬地爬行。蛙类上陆后,有时还回到水中避敌和繁殖,它们的游泳能力也很强。蛙类游泳时主要靠后肢向后蹬水,比较弱小的前肢只起平衡身体的作用,而且在前后肢的指、趾间有蹼。

蝾螈有时也会在水底用四肢爬行,但因为水有浮力,不需要支持体重,所以蝾螈的四肢比较细弱。

(第五节)动物的体温与呼吸

动物的体温关乎着动物的生命,为了生存,动物必须具有保持体温相对恒定的能力;不同的生存环境造就了动物不同的呼吸方式,这是动物长期进化的结果,也是动物适应自然环境的表现。

一、动物的体温

体温即机体的温度,通常指身体内部的温度。动物的体温可分为恒温和变温两种。

(一)恒温动物

恒温动物也称温血动物,在动物学中指的是那些能够调节自身体温的动物,它们的活动不依赖外界的温度。

恒温动物为了能保持体温的恒定性,在选择自然中进化出多种与之生存环境相适应的功能组织,例如羽毛、毛皮和汗腺等。毛发和羽毛都可以在冬季起到保暖的作用。另外,在炎热的夏天,动物的汗腺可以分泌汗液,能使动物及时散发体内的热量,以保持动物身体正常的温度。由于恒温动物能一直保持着体温的恒定性,所以,它们的活动范围就更为广阔,不会受到大自然常规性的环境和气候变化影响,能够更加自如地在不同的环境中生存。

恒温动物体温的恒定依靠产热和散热这两个过程的平衡。机体的产热,主要包括骨骼肌的活动产生热量,如运动、寒冷时的寒颤等。另一种是寒冷时肾上腺分泌更多的肾上腺素,以及甲状腺分泌更多的甲状腺素,这些激素可以加强细胞内的代谢过程,产生更多的热量。机体的散热,主要是皮肤和汗腺的散热。皮肤上的温度感受器可以感受温度的变化,从而引起一系列的反应,调节皮肤血管的血流量,从而改变散热量。

(贴士)

在美洲大陆的原始森林里,有一种袖珍鸟类——蜂鸟,体重仅2~3克,这是世界上最小的温血动物。蜂鸟飞行时能像蜜蜂一样连续而快速地拍打翅膀,并发出嗡嗡的声音,由于它形体小巧,看上去就像大黄蜂在空中飞行。

(二)变温动物

变温动物,也称冷血动物,是指体温能随环境温度的改变而变化的动物。除鸟类和哺乳动物外,其他动物几乎都是变温动物,但它们并不是完全不能控制其体温。变温动物能通过寻找凉爽或温暖的环境来改变自己的体温,它们缺乏维持一定体温的生理机能,比如完善的心脏。

变温动物不需要用自己的能量来取暖或降温,相比恒温动物,同样重量的变温动物只需要1/10~1/3的能量过活,因此也只需要相对少的食物。因为它们比较容易积储足够的能量。变温的优势是它们可以在外界环境或食物供给情况变化较大的条件下存活。因为它们只需要较少的能量来维持体温和生理机能,食物中得来的能量可以更多地用于生长。因此变温动物把食物转化为身体生长的效率比恒温动物高。

尽管变温动物的进食量较少,但变温动物也会被恒温动物逼到灭绝,因为恒温动物可以找食物的时间比较多。变温动物是没有体内调温系统的动物,自身体内不能维持恒定的体温,是需要通过照射太阳等方式来保持体温,或者以行动来调节体温。所以变温动物一般不在夜间活动。如蛇、鳄鱼等较大的冷血动物早上需要晒太阳以使体温升高,这样他们才能活动,因此它们几乎都是白天活动夜间休息。

蚊子为变温动物,因此它的寿命以及生殖营养周期均受环境温度的影响。蚊子无法控制自身的温度,但在低温之下,却可减缓其代谢过程而生存。大多数蚊种发育的平均最适温为25~27℃。在10℃的低温或超过40℃的高温下,其发育完全停止,且死亡率甚高。蚊子的呼吸器官为气管系统。所以室内的蚊子常集中在有足够湿气的地方,而外柄性蚊子,多停留于近地面的植物上。

眼镜蛇也是一种变温动物,主要分布在亚洲和非洲的热带和沙漠地区。眼镜蛇最明显的特征是颈部,该部位肋骨可以向外膨起用以威吓对手,因其颈部扩张时,背部会呈现一对美丽的黑白斑,看似眼镜状花纹,故名眼镜蛇。眼镜蛇的噬咬可以致命,这取决于注入毒液量的多少,毒液中的神经毒素会影响呼吸,需要立即进行专业处理。

(三)爬行动物的体温控制

爬行动物的每个种类(实际上所有的生物体)都是在特定的体温范围内才能存活,一般情况下,体温范围从接近冰点(0℃)到大约40℃。

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