生物界的智慧

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科學研究彰顯神的作為 生物界的智慧 　　如果我們再察看一下地上的動物和植物，我們就會發現更多造物之工的奇妙。各種生物為 了延續自身和種族的生命所展現的智能，實令人嘆為觀止。例如你撒一把豆子在泥土中，豆粒 落地的方位是隨機的，其胚點（臍）或上或下，或左或右並無一定，它服從數學上的概率原則 。但一旦種子開始萌發，其發育生長方向則完全服從生命的要求，絕對不受概率支配。其根芽 即使繞180度的彎曲，也要向下生長；其莖芽即使翻一個完整的跟斗也要向上生長，絕無例外。 現在我們根據生物學知識知道只有這樣，根系才能獲得水分和營養，枝葉才能獲得陽光和空氣 。但何以能做到這一點，至今仍不很瞭然，然而在亙古以前，這些智能就早已存在於這些小小 的種子之中了。 　　各種植物為了散播它們的種子各展奇能：蒲公英等植物的種子長有幾根 纖毛，這就使它們具備了良好的空氣動力學性能，使它們在成熟以後可以隨風遠揚；鳳仙花的 蒴果和多種豆類的莢果則是極有效的彈射器，在種子成熟後可突然爆裂，將種子彈射到數公尺 以外；蒼耳子等植物的種子既不能飛，又不能彈，但卻長有巧妙的倒鉤刺，能夠鉤掛在動物的 皮毛和人的衣物上隨之遠行。至於靠鳥類傳播的植物則都有甜美的果實，以吸引鳥類啄食，如 枸杞、桑椹等。這類植物的種子通常只有在通過鳥類的消化道之後才能萌發，這樣就避免了直 接落地萌發所造成的擁擠現象。熱帶有多種食蟲植物，其中之一是豬籠草。它的葉子上生有一 個小口袋，袋底能分泌芳香的蜜汁，以招引蟲蚋入內，但其袋口內面卻十分光滑，使蟲類在試 圖取食蜜汁時因立足不不穩而滑落袋底。這時袋口上方的蓋子立即將袋口封閉，蓋子及袋口邊 緣的剛毛互相扣緊，使袋內的蟲類斷無逃脫的可能，直至袋內分泌出的消化液將之完全消化為 止。然後袋口重新開啟，等待另一個蟲蚋上門。這豈不比獵人設計的陷阱更加巧妙嗎？美洲另 有一種食蟲植物，我們不妨稱之為「迷魂草」，因為它有非常奇特的捕蟲手段。它的花像一個 廣口的深杯，能散發出獨特的香氣，蟲類一聞到這種香氣，便像中了傳說中的「迷魂香」一般 ，立即喪失逃生的能力而落入花杯內，你即使從中將它們取出，它們也不知振翅逃命，仍然在 那一帶胡亂爬行，最終仍然不免落入花杯之中，成為迷魂草的美食。迷魂草捕蟲的手段比豬籠 草似更高一籌。所有這些高明設計都是出自誰人之手呢？ 　　讓我們再看看動物界。蝙蝠是夜行動物，它在漆黑的夜空來去自如，絕不會誤撞障礙物， 又能追捕各種飛行中的蟲類為食，其動作之靈巧，甚至超過某些晝行的鳥類。蝙蝠靠什麼來 控制自己的動作呢？原來它們飛行並不靠視覺，而是用超聲導航。它們飛行時不斷用聲帶發 放超聲波，每秒鐘可發放十個高頻脈衝。它們的耳朵則是極敏銳的超聲「聲納」，可以接受 各種物體反射回來的超聲波，蝙蝠即根據這些超聲信息以迴避障礙物並追蹤食物，其腦部分 析脈衝信息的速度以微秒計，故蝙蝠可在 一秒鐘之內連續捕捉兩個不同目標。有些夜蛾為了逃避蝙蝠的追捕則另有絕技，它們一旦覺察 到超聲波的追蹤，能立即中斷正常飛行，收斂雙翅，以假死狀態向地面一墜而下而逃過追殺。 海生動物如鯨魚和海豚等也用超聲導航。因為它們在深水潛泳時，因光線太暗，能見度極差， 超聲導航遠比視覺有效。這些動物的頭部都有一團脂肪樣物體，乃是極好的超聲放大器。為什 麼這些動物用超聲而不用普通聲波導航呢？這是因為普通聲波頻率低，波長大，遇到障礙即繞 行而過，幾乎沒有反射，不能提供反射信息。假如人類也有這種超聲導航本領，那麼盲人就可 以以耳代目了。的確有人試用超聲裝置代替明杖為盲人導步。可惜迄今人工超聲裝置都是體形 笨重，效率低下，遠不及動物的超聲系統適用。 　　中國自古有所謂「螟蛉義子」的傳說。 螟蛉是一種青蟲，土小蜂利用它來繁殖後代， 故有義子的誤解。土小蜂將產卵時，就選擇一 條肥壯的螟蛉，先用毒針刺它一下，使之進入麻醉狀態，然後把它拖回洞穴之內，將卵產於螟 蛉體內。完成生育任務的母蜂便離開洞穴，將洞口封閉，旋即死去。被麻醉的螟蛉長期不食不 動，不死不僵，不腐不臭。直到次年春，蜂卵化為幼蟲，即以此螟蛉為食，直至羽化為新一代 的土小蜂，破洞而出，重演上一代的生活。這種高超的肉食保存方法，至今仍是人類無法做到 的。土小蜂的這種本領決非由學習而來，因為子代小蜂在長成之前完全與世隔絕，和上代土蜂 也無從見面。 　　人們常稱啄木鳥為樹木的醫生，因為它有驚人的為樹木除蟲害的天賦本領， 為任何其他動物所不及。一般鳥類的腳趾排列都是三前一後，便於抓持樹枝。（鴕鳥是個例外， 因為它只在地上奔跑，從不上樹，所以沒有後腳趾）。但啄木鳥卻是在粗大的樹幹上活動，所 以它的腳趾排列也非同尋常，乃是二前二後，便於在垂直的樹幹上攀附。啄木鳥有良好的「望 診」能力，能夠在眾多的樹木中發現那些有蟲害的樹木，並能用「叩診」，即用它的尖嘴叩擊 樹幹，確定害蟲的所在。而後即用兩腳抓牢樹皮，並將尾羽展開為扇形，貼緊樹幹，這樣便使 它的身體得到穩固的支持，然後開始除蟲的「外科手術」，以將害蟲取出。它的堅硬而尖銳的 鳥喙是鑿木的利器。但為要鑿穿堅韌的木質，它的頭必須快速而有力地前後擺動，才能在樹幹上鑿洞。但這一動作必將使它的頭部承受強烈的震湯。經測定，其震湯強度足以將一般動 物的腦組織震碎，然而啄木鳥的頭部卻有特殊的防震結構，保護它的腦子不受損傷。在樹洞鑿 通之後，還要有可靠手段將藏身於洞穴深處的害蟲取出。啄木鳥的舌頭具有和其他動物完全不 同的構造，乃是自深洞取蟲的專用裝備。它的舌尖有尖利的倒鉤刺，其舌根則是一條很長的彈 性軟索，平時盤存於頭頸內部，使用時伸出，將舌尖推送到洞穴深處，用倒鉤將蟲鉤出，而後 將之吞食，結束深洞除蟲的作業。 　　你曾否想過，螢火蟲為什麼能夠發光卻不發熱？螞蟻 為什麼能夠預知暴雨將臨，而預先將大量泥土堆積於洞口周圍，一旦大雨來臨，泥土便可將洞 口封閉，以色雨水灌入洞穴？是誰給了它們聰明智慧去作如此簡單有效的防洪設計呢？蜘蛛結 網捕蟲，幾乎萬無一失，為什麼它自己卻不被粘住呢？蜘蛛能夠結網於兩棵樹或兩座建築物之 間，有時兩者相距頗遠，甚至其間可能有深溝或溪水等障礙，蜘蛛並不會飛，那麼結網的第一 根絲是如何送到對面去的呢？鷹隼等猛禽自上而下捕捉獵物時，並不對準目標俯衝而下，而是 採取大約三十度左右的斜角自一側下滑切入，這是為什麼？經空氣動力學試驗，發現落體在空 氣中下滑時，這個角度可以得到最大的速度，而且捕獲食物之後，可立即升空，比直接向目標 俯衝更為有效。但當它們下水捕魚時，卻又採取大角度俯衝，因為如果以斜角切入，就將被水 面彈回，無法下入水中。貓頭鷹在夜裡捕食鼠類，除必須有銳敏的聽覺和夜視能力以外，還必 須能作無聲的飛行。一般鳥類飛行時都會產生一些噪音，鷹也不例外。不過其他鷹類均系白天 在飛行中尋找獵物，向下撲擊時完全靠速度和威勢制勝，有無噪音並不重要。但貓頭鷹卻是在 夜間靜鼠類出現以後，方展翅出擊，它的撲擊乃從靜止狀態開始，不可能達到太高的速度，所 以必須悄然無聲地撲向獵物，使鼠類猝不及防而將之捕獲，如果噪聲太大，鼠類必將聞聲而遁 ，躲入洞中，貓頭鷹就無可奈何了。為什麼貓頭鷹的飛行能夠無聲無息呢？經研究分析，發現 原因乃是它的翅羽後緣呈鋸齒狀排列，可抑制空氣湍流的形成，故能消除噪聲。美國最新式B-2 隱形轟炸機的機翼後緣就是仿照貓頭鷹的翅羽設計的。然而又是誰給貓頭鷹設計了一對無聲的 翅膀呢？ 　　再看一下動物的行動方式。人類所造的運行器具，從古至今幾乎都靠輪軸和滑板行動， 因為它們構造簡單，製作容易。但它們的適應性卻很差，路面稍有崎嶇就窒礙難行，上下台 階更是無能為力。近來人們開始製造「步行機」，但目前人造的步行機至少需要八條腿才能 避免傾覆，勉強行走。而且各條腿只能輪流逐一試探移動，動作遲緩而笨拙。反觀人 體本身只有兩隻腳，卻可以同時動作，能夠行走、奔跑、跳躍、舞蹈，能夠作踢、蹬、踹、 跺、跪等各種不同的動作，同時保持良好的平衡。其他各種動物的行動方式更是花式繁多， 眾藝紛陳，卻無不恰合其生活需要，而且運用自如，各盡其妙，與人工製品相比，實不可同 日而語。人們所謂「巧奪天工」，不過是聊以自慰而已。例如，走獸四足而直行，蟹族八足 而橫行，蜈松、百足等足數上百，仍能互相協調，由後而前依次作波狀移行。尺蠖足短身長 則曲伸而行，蟋蟀身短足長則彈跳而行。蚯蚓無足而有剛毛則蠕行，蛇類無足而有鱗片則爬 行。蛇遇樹能攀升，遇水能游泳，其靈巧不亞於有足動物。在沙漠中生活的蛇類，因細沙松 軟、爬行困難，便將身體彎曲為螺旋形向側方滾進。水生動物則擺動尾巴或後肢前進，效率 遠高於船槳。它們都有一個紡錘形或長水滴形（前圓而後尖）的身體，且體表光滑而有彈性， 可以消除湍流。據實驗，這種形狀在水中阻力最小，又便於轉換方向。海豚類在水中急泳時， 速度超過全速前進的魚雷。現代潛水艇的船體，都是模仿水生動物的體形。飛行動物都有寬大 的翅膀和相對輕巧的身體。鳥類除了有特別強大的胸肌以操縱翅膀以外，其他肌肉都相對細小 ，或根本缺失以減輕體重。它們也沒有厚重的骨骼。其骨骼大多為中空的細管或彎曲的薄片， 這種結構有重量輕，強度大的特點。鳥類翅膀的羽毛甚至也是薄避狀結構，乃是最好的飛行材 料。一片羽毛可以在空中久久飄浮，獸類的針狀毛就不能。飛行的運動強度比地面活動大得多 ，也消耗更多的能量，所以鳥類必須有更高的代謝率。為維持高代謝率，鳥類的體溫比獸類高 得多，其正常體溫是攝氏42度。人如果達到這樣的高溫，早就命在旦夕了。飛行動物中有一怪 傑，就是其貌不揚的蒼蠅。蒼蠅的天敵很多，它卻沒有其他有效的自衛手段，所以它只能用詭 異多變的飛行技巧來擺脫敵害。飛機起飛需要跑道，多數大型鳥類起飛時也需要助跑，小鳥和 多數昆蟲起飛時則需要彈跳。但蒼蠅卻什麼都不需要，它可以隨時向任何方向起飛，如果敵害 在前，它甚至可以向後方倒飛。起飛以後，其飛行徑路也是變化多端，怪異莫測。一般昆蟲都 有四個翅膀，蒼蠅卻只有一對，而且也沒有長尾或長腳等維持飛行穩定，那麼它在胡亂飛行時 ，怎樣保持平衡，避免失控呢？其奧妙在於它的雙翅下面，有兩個棒狀體，每當蒼蠅飛行時， 這一對棒狀體就高速迴旋，以保持蒼蠅飛行時的穩定，其作用正如現代飛機和船艦上所用之 「迴旋陀螺導向儀」（代替舊式羅盤）。小小蒼蠅的飛行技能曾使多少航空工程學者為之嘆服 而甘拜下風，因為迄今為止，尚無任何人造物體能以其飛行的巧妙與蒼蠅相比。