遠(yuǎn)在非洲的動(dòng)物世界仍遵循著古老的生命和生存法則一一隨著季節(jié)變化形成規(guī)律遷徙。動(dòng)物們?cè)陂L(zhǎng)途跋涉中演化出了超能力,來(lái)應(yīng)對(duì)極端環(huán)境、食物短缺的挑戰(zhàn)。
遷徙中的能量管理大師
要說(shuō)最實(shí)用的遷徙能力,必須是如何科學(xué)高效地儲(chǔ)存能量。鳥(niǎo)類生物學(xué)雜志曾記錄了非洲火烈鳥(niǎo)肝臟質(zhì)量的季節(jié)性變化?;鹆银B(niǎo)在長(zhǎng)途遷徙前能夠增大自身肝臟,來(lái)沉積脂肪。由于在遷徙過(guò)程中獲取食物十分困難,脂肪沉積就能為其提供充足的能量?;鹆银B(niǎo)肝臟中的酶還能將藻類、甲殼類食物中的胡蘿卜素分解成粉紅色和橘色的色素微粒,色素微粒沉淀在羽毛、喙部和腿上,讓火烈鳥(niǎo)呈現(xiàn)出綺麗的色彩。
除了儲(chǔ)能,懂得節(jié)能也會(huì)讓遷徙之路變得容易許多。細(xì)角瞪羚體較小,兩條后腿用力一蹬,身子輕盈一躍,前腿輕觸地面就能形成跳躍式奔跑。它們的肌腱像彈簧一樣高效地將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,兩腿著地時(shí)肌腱被拉長(zhǎng)儲(chǔ)存能量,蹬離地面時(shí)肌腱回彈就可釋放能量,輔助下一次跳躍。這種拉伸一釋放的機(jī)制能夠減少肌肉耗能,提升細(xì)角瞪羚的遷徙效率。
隨身攜帶抗旱應(yīng)急包
眾所周知,駱駝是非常典型的耐旱動(dòng)物,但它們也會(huì)在干旱季節(jié)向綠洲和河流流經(jīng)區(qū)域遷徙。駱駝在十幾分鐘內(nèi)能飲用相當(dāng)于體重 25%~30% 的水,這樣的“豪飲”對(duì)其他動(dòng)物來(lái)說(shuō)會(huì)危及生命,但駱駝卻安然無(wú)恙。這是因?yàn)樗鼈兊募t細(xì)胞極具彈性,吸水后體積膨脹但不至破裂。它們還能通過(guò)鼻腔黏膜回收呼出氣體中一半以上的水分,是當(dāng)之無(wú)愧的“節(jié)水王者”。
表情高冷的彎角劍羚就是一個(gè)偏執(zhí)狂一一用自己的身體儲(chǔ)存熱量。它們似乎要和高溫抗?fàn)幍降?,體溫不超過(guò) 46°C 就不會(huì)選擇出汗降溫。但它們會(huì)利用鼻腔周圍的毛細(xì)血管散熱,冷卻回流至腦部的血液,這樣就不至于燒壞大腦。夜晚的沙漠氣溫驟降,暴曬一天的彎角劍羚會(huì)緩慢釋放熱量,像天然的“保溫電池”一樣幫助自身度過(guò)嚴(yán)寒。
群體同步,團(tuán)結(jié)就是力量
你可能想不到,大象族群“打配合”是通過(guò)腳掌上的肉墊從懷孕到生產(chǎn),象寶寶需要在母親的子宮里待上兩年,小象十個(gè)月大時(shí)身體就已初現(xiàn)雛形,盡管耳朵還沒(méi)發(fā)育完全,卻可以通過(guò)腳掌上特殊的感應(yīng)細(xì)胞來(lái)感知外面的世界。成年象群在遷徙中為了確認(rèn)分頭行動(dòng)的同伴是否找到水源,也會(huì)用腳掌充分接觸地面來(lái)收集低頻震動(dòng),再將訊息通過(guò)骨骼傳到耳朵里,了解同伴的位置和收獲情況。
早在妊娠期的胚胎中,斑馬幼崽便形成了間隔一致的黑白條紋模式。這成了斑馬的獨(dú)特保護(hù)色,讓它們能夠通過(guò)視覺(jué)干擾代替體力消耗來(lái)迷惑捕食者。當(dāng)斑馬感知到危險(xiǎn),“抱團(tuán)”集群運(yùn)動(dòng)時(shí),黑白條紋迅速聚攏、移動(dòng),產(chǎn)生的車輪效應(yīng)讓獅子等捕食者眼花繚亂、難以抉擇,為斑馬贏得了寶貴的逃跑時(shí)間。
假如你是動(dòng)物旅行規(guī)劃師····
作品介紹:非洲的烈日像火爐一樣炙烤大地,動(dòng)物們?cè)陂L(zhǎng)途遷徙時(shí),常常面臨缺水和中暑的危險(xiǎn)?,F(xiàn)在我給我最喜歡的犀牛設(shè)計(jì)了防曬補(bǔ)水裝備防曬傘、定制防曬盔甲,還有補(bǔ)水水箱和花灑!有了這些,犀牛們就不怕曬太陽(yáng)了,還能隨時(shí)給自己補(bǔ)水,想洗澡、降溫,打開(kāi)花灑,“嘩啦啦”的一下就涼快了。
作品名稱:《隱藏在花叢中的蝴蝶》
設(shè)計(jì)師:譚璟墨(8歲)
指導(dǎo)老師:李艷玲
作品介紹:我幻想蝴蝶可以隱藏在花叢中,它的翅膀并非普通鱗片,而是由會(huì)綻放的活體花瓣編織而成。當(dāng)它停駐在花叢中時(shí),整只蝴蝶便與花海融為一體,成為最完美的偽裝。更神奇的是,隨著翅膀輕輕扇動(dòng),花瓣會(huì)釋放出安神的芳香,療愈沿途疲倦的動(dòng)物們。
作品名稱:《墨韻驚濤·臉譜威慢儀》
指導(dǎo)老師:李艷玲
作品介紹:以京劇紅黑臉譜為靈感,我為深海迂徙的章魚(yú)設(shè)計(jì)了“幻影威懾腕足”。八條觸腕在常態(tài)下呈暗紅色,遇險(xiǎn)時(shí)瞬間顯現(xiàn)如傳統(tǒng)臉譜般的黑紅幾何紋樣。交錯(cuò)的幾何紋樣形成視覺(jué)震懾,章魚(yú)的生物熒光還能模擬戲曲中眼神的“怒目”效果。觸腕尖端內(nèi)置墨囊增強(qiáng)裝置,噴涌出的紅黑漸變色墨霧,既能迷惑天敵,又能通過(guò)臉譜紋路向族群傳遞危險(xiǎn)信號(hào)。
作品介紹:這是一條隨洋流遷徙的深海巨魚(yú),但它的設(shè)計(jì)可不一般!我為它加裝了靈活的龍蝦足,當(dāng)遇到掠食者時(shí),它能像龍蝦一樣快速?gòu)椞与x。頭頂?shù)母袘?yīng)觸須能敏銳探測(cè)危險(xiǎn),寬大的腹部不僅儲(chǔ)存了充足的食物,還設(shè)有觀光艙,讓游客能搭乘這條“深海巴士”,在漫長(zhǎng)的遷徙途中欣賞神秘的深海風(fēng)光。
下期主題:假如你是建筑設(shè)計(jì)師…
你是否仰望過(guò)高聳入云的摩天大樓,或漫步于曲線柔美的藝術(shù)館,你是否被建筑師的奇思妙想所震撼?假如你是建筑設(shè)計(jì)師,你眼中的未來(lái)城市是怎樣的,會(huì)有哪些獨(dú)特的建筑設(shè)計(jì),是飄浮在空中的花園學(xué)校,還是能自動(dòng)變形的智能住宅?建筑是世界的鏡子,而少年設(shè)計(jì)師則是未來(lái)的造夢(mèng)者!
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課堂內(nèi)外·初中版(科學(xué)少年)2025年7期