蜊蜴家族的新鲜事

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  蜊蜴属于爬行类蜥蜴亚目动物,因大多数种类都有四只脚,又被称为“四脚蛇”。在爬行类动物中,蜥蜴的种类最多,目前世界上已知有超过4000种。主要分布于热带。不同种类蜥蜴的体形差异很大,比如加勒比壁虎的体长仅为3厘米左右,而科莫多龙的体长则近3米。大部分种类的蜥蜴为肉食性的,以昆虫、蚯蚓、蜗牛,甚至老鼠等为食,也有以仙人掌或海藻为主食的,或是杂食性的。
  蜥蜴类动物具有许多奇异的特征,比如变色龙能因应环境变化改变自身的体色;雄性褶边蜥蜴在遇到敌人时会竖起颈部的褶边威胁对方;蛇怪蜥蜴具有在水面上疾步如飞的“特异功能”,无论是平静的湖面,还是流动的小溪,它们都能如履平地;新西兰大蜥蜴的性别是由卵孵化时的温度决定,温度越高,雄性的比率就越高……随着环境恶化和全球变暖,一些种类蜥蜴(比如新西兰大蜥蜴)的生存受到极大的威胁。
  
  变色龙“变色”的奥秘
  
  提到变色龙,大多数人都知道它是蜥蜴家族的成员。变色龙的脚趾很特别,五个脚趾中有三个与另外两个的朝向完全相反,而这一特殊的生理构造使它们即便在树上也能行动自如。目前全球共有79种变色龙,其中约半数生活在非洲的马达加斯加,余下的主要分布在撒哈拉以南的非洲,仅有一小部分分布在西亚和南欧。
  变色龙的体形通常比较小,体长为17~25厘米,但体形最大的能达到70厘米。变色龙的眼睛向外凸起,令人惊奇的是,它们的两只眼睛能够同时分别锁定不同的目标。变色龙通常以昆虫为食,体形较大的变色龙有时可能捕食鸟类。当然,它们最大的本事还是能够变化身体的颜色。
  很多人都以为,只要环境改变,变色龙就会改变身体的颜色,或与之相一致或与之相配搭,这是伪装的需要。然而,最新研究却表明这种认识是错的,变色龙改变身体颜色的原因并非我们以为的那样。
  哺乳动物根本无法迅速改变体色,动物界中仅有几种鱼、乌贼和变色龙具有这种非凡的本领。而这些变色生物的体内都含有一种特殊的生物单元——色素体,这是促使动物体色改变的根源所在。一个色素体单元包含有若干呈垂直排列的不同类型的细胞。在这些细胞当中,只有一种细胞含有微小的碟状构造,能够反射光线,其余的细胞中分别包含有不同颜色的染料。细胞中的染料能够会聚成微小的“水滴”,并沿着细胞微管和微纤丝(细胞骨架系统成分之一)搭建的“路径”四处移动。
  色素体究竟是怎样工作的呢?含有染料的细胞对射入的光线不会产生任何反应,但当阳光进人色素体后,具有碟状构造的细胞会变得十分活跃,将几乎所有射入的光线反射出来。此时的变色生物就像沙丁鱼一样,看上去银光闪闪。试想,如果反射光线的碟片前恰好是含有绿色染料的细胞,专门吸收绿光,情形会怎样呢?看似透明的日光其实是包含有红、绿、蓝三元色的混合光,当其中的绿光被染料细胞吸收之后,只有红光和蓝光向外反射,而红色和蓝色混合后会变成紫色,此时的变色生物看上去就是紫色的。以上就是变色生物迅速改变皮肤颜色的基本原理。
  乌贼不仅能迅速改变整个身体的颜色,还能使体色的变化呈现波浪形。它们利用不同的颜色与同类进行“交谈”。有时它们会调整体色,使之与所处环境相一致。相比之下,变色龙也会时常变化皮肤的颜色,但却并不是想与所处环境相一致,而是为了凸显自身的存在——变色龙希望通过肤色的改变来提醒其他同类和捕食者。
  随情绪变化,变色龙的肤色会分别呈现青绿色、蓝绿色或翠绿色。当变色龙处于暴怒情绪中时,其身体呈黑色。除了恐惧、愤怒等情绪之外,气温、光线的变化以及异性同伴的出现等因素也可能导致变色龙变色。
  
  新西兰大蜥蜴“光棍儿”多
  
  新西兰大蜥蜴是新西兰本土生物。科学家研究发现,现在的大蜥蜴与距今2.25亿年前与恐龙共同生活的祖先在外观上基本没有变化,生理构造也几乎没有任何变化,它们的体长都仅为30厘米左右。
  以前人们认为新西兰大蜥蜴是世界上最懒散的动物之一,总是踏着缓慢的节奏过日子,但最近科学家发现大蜥蜴其实并不总是那么拖沓。诚然它们的生长发育缓慢,繁殖节奏缓慢,甚至新陈代谢的速度也非常缓慢,然而从进化的角度看,它们堪称“地球上进化得最快的动物”——它们的DNA的变化速度比很多已被测试的动物要快得多。
  在研究一种动物的进化速度时,科学家通常需要拿这个物种和它的近亲进行比较。这种研究方法在大蜥蜴身上完全无法实行,因为它们的近亲已经全部绝迹了。换言之,新西兰大蜥蜴是一个“活化石”物种。它们的外观简直就像是迷你恐龙,四肢上都长有爪子,背上还长有许多短刺。为此,科学家从时间为距今8750年到650年的33具大蜥蜴骨骼化石中采集DNA片断,并从41只现代大蜥蜴身上采集到血液样本。对此研究结果显示,新西兰大蜥蜴在生物进化速度排行榜上是当之无愧的冠军,紧随其后的分别是阿德烈企鹅、新西兰恐鸟、北美野牛、棕熊、岩熊、公牛和马。
  这项科研成果还有助于科学家进一步了解究竟有哪些因素决定着生物基因进化的快慢。一直以来,人们以为只有长得快且早熟的动物才可能在基因进化方面拥有高速度。新西兰大蜥蜴恰恰不是这样。这种动物的寿命最长可达100岁,10~15岁才具备生育的能力,孕育后代每隔2~5年才进行一次。人们以前还以为冷血动物的进化速度一定很缓慢。新西兰大蜥蜴就是冷血动物,它只有在25℃以上的环境中才能生存。
  尽管新西兰大蜥蜴已经在该地区存活了数亿年,但它们的未来却令科学家担忧。最新研究显示,随着全球变暖趋势的日益增强,到2085年,新西兰的气温最高可能在现有基础上升高约4℃,真是那样的话,那么到2085年,新西兰大蜥蜴孵化出的雌性后代将大大减少,越来越多的雄性大蜥蜴将无奈进入“光棍儿”的行列。
  在许多产卵的爬行动物中,在短暂的胚胎发育阶段,所处环境的温度高低可能决定其后代的性别。新西兰大蜥蜴的独特之处在于,环境温度极小范围的变动将最终决定其后代的性别。一般说来,当气温为21℃左右时,孵化出来的后代为雌性,当气温为22℃左右时,孵化出来的后代为雄性。
  怎样才能抵消气候变化对新西兰大蜥蜴带来的消极影响呢?研究者认为,目前只有两个手段:要么在大蜥蜴受精卵孵化的关键时期为其巢穴搭建凉棚遮阴,要么将大蜥蜴的巢穴整体挪移到更靠南的地区。
  
  虚张声势的褶边蜥蜴
  
  带褶边的蜥蜴生活在澳大利亚北部的干旱多沙区。它们身体纤细,长1米左右。呈浅褐色,有一个很大的褶边绕着头颈。这个褶边通常是折叠着覆盖在肩上的。褶边蜥蜴一般停在树上休息,只在捕食时才下到地面上来。如果在进食时受到干扰,它们就会竖起后腿迅速逃跑。它们在逃跑时还会将尾巴伸出来保持平衡。如果走投无路了,它们会转身竖起颈部的 褶边威胁对方。
  在孵化后代的问题上,雌性褶边蜥蜴表现得十分谨慎。通常它们会先察看若干个适宜设置巢穴的地点,然后在选定的地方挖好洞,并将口鼻部探入洞内,以确认洞内温度达到孵化要求。雌性蜥蜴之所以如此事无巨细事必躬亲,是因为孵化时的温度会对即将出世的蜥蜴宝宝产生深远影响,比如块头、形状、行为举止,以及日后的奔跑速度等,甚至还可以决定宝宝的性别。当蜥蜴妈妈把产下的卵埋人巢穴后,它的母性也差不多耗尽,它会遗弃这个先前精心搭建的巢穴。在随后的8~12周里。巢穴里的受精卵将自行孵化。褶边蜥蜴宝宝从孵化出的瞬间开始,就必须自己想办法养活自己。科学家观察发现,小蜥蜴在将头探出蛋壳的瞬间,已经能够本能地将褶边舒展开,这样做可以在一定程度帮助蜥蜴宝宝摒除潜在的威胁,比如鸟类和蛇的猎食。
  对褶边蜥蜴而言,褶边不仅是装饰,还是它们与同类进行交流的重要工具。褶边蜥蜴非常擅长交流,它们可以通过摇摆脑袋、挥舞前肢、舒展褶边等多种方式与同伴进行亲密的“交谈”。在遇到敌人的时候,褶边还可以是恐吓对方的工具。当然,所谓“恐吓”实际上只是一种煞有介事的虚张声势罢了。当褶边在瞬间展开时,蜥蜴的块头看上去差不多是实际大小的十倍,再加上猛烈摆动的尾巴、突然张开的粉红色镶黄边的大嘴、鼓起的肺部和令人不寒而栗的嘶嘶声,这些都会让对手感到惊恐。而就在对手犹豫着究竟应该逃走还是对抗的时候,褶边蜥蜴趁机转身,飞快地跑到最近的树上避难去了。
  在成年雄性蜥蜴捍卫领地的时候,褶边也可以派上用场。通常它们会爬到树上,在用尾巴敲击树干的同时,快速收放盘状的褶边,用这样的方式来告知领地范畴。如果有谁忽略这种胁迫式的警告,雄性蜥蜴就会与闯入者展开近身搏斗。令人吃惊的是,搏斗尽管惨烈,先败者即便下巴脱臼也还是能生存下来。
  当褶边蜥蜴受到捕猎者的威胁或者遭遇大火时,它们甚至能够从20米的高处往下跳。一旦接触地面,它们仅凭两条后肢就可“行走”。褶边蜥蜴的行进方式毫无疑问是非常独特的。
  褶边蜥蜴是守株待兔式的猎食者,而这种坐享其成的捕食方法能够帮助它们保存体力。通常情况下,褶边蜥蜴会选择呆在能够俯瞰周边的树上,只有在发现猎物的时候,它们才冲下去捕食。
  
  在水面疾步如飞的蛇怪蜥蜴
  
  蛇怪蜥蜴有一种“特异功能”——可以在水面上疾步如飞,无论是平静的湖面,还是流动的小溪。它们都能如履平地。蛇怪蜥蜴高超的轻功绝活吸引了人们的兴趣,它们也因此得到了“耶稣蜥蜴”的雅号。多年以来,科学家对蛇怪蜥蜴的这一“特异功能”进行探索,希望解开这个谜团。如果破译了蛇怪蜥蜴的“水上飞”的秘密,研制出“水上飞”机器人,那该有多大用途啊!
  众所周知,有些蜘蛛和昆虫之所以能在水面自由“行走”,主要是因为它们体重较轻,水面张力和浮力足以将它们托起。但是,蛇怪蜥蜴的块头较大,它们为什么也能在水面上疾步如飞呢?
  科学家发现,蛇怪蜥蜴的脚掌底部有类似于叶子一样的悬垂物。当它们在陆地上行走时,这些悬垂物是收起来的,一旦到水面上则张开,使脚掌与水面的接触面积大增。可是仅凭这一点,蛇怪蜥蜴仍然不可能在水面上跑,它们肯定使用了独特的水上行走技术。
  科学家将蛇怪蜥蜴在水面跑的全过程用高速摄像机拍摄下来进行研究,终于揭开了谜底。录像显示,蛇怪蜥蜴在水上跑的每一个动作都包含三部分:拍击、扑打、还原。蛇怪蜥蜴的脚向下拍击水面,迫使水下沉或从脚下流走,同时在脚的周围还形成了一个气袋。这个动作产生了一个支撑力,足以使蜥蜴的脚掌在向后扑打时将蜥蜴的身体支撑在水面上,而腿向后扑打又产生了使它前进的力。蛇怪蜥蜴高超的水面行走技术,能产生一种类似于斜面支撑力的强大力量使它保持在水面上。蛇怪蜥蜴的水上疾跑有点像我们骑自行车,如果你不蹬踏板,自行车就会慢慢地停下来,你就会翻倒在地。
  科学家还发现,当蛇怪蜥蜴拍击水面时,脚主要做垂直运动;扑打时,脚主要向后运动;而在还原过程中,脚抬起,离开水面,回到下一步的开始动作。在这些阶段,蜥蜴需要产生足够的力,才能保证它在水面上跑,同时保持身体直立。
  这一发现对传统的腿部运动理论提出了挑战。科学家以前的看法是,在动物起步时,能量是储存在动物的肢体上的,在后蹬时,能量释放出来,帮助将动物推向前进。但蜥蜴在水面上跑时不是这样的,它们的后肢不再有跳跃的功能,后肢的作用更像活塞,只限于在迈步期间产生力量。这项研究结果具有深远的提示作用,可以让科学家更好地研究动物是如何在不同性质的表面上运动的。如果科学家能够将这些原理应用于人类并设计出一种辅助装置,那么人类在水面上健步如飞也就没有什么奇怪的了。
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