蜜蜂为什么有如此高的筑巢技能
长期以来,蜜蜂筑巢的技能引起了许许多多科学家的注意。早在2200多年前,古希腊数学家巴普士就仔细地观察并研究了精巧奇妙的蜂房结构。在其著作《数学汇编》中,巴普士这样写道:“蜂房里到处是等边等角的正多边形图案,非常匀称规则。”而著名的天文学家开普勒也曾经说过:“这种充满空间的对称蜂房的角,应该与菱形12面体的角相同。”法国天文学家马拉尔弟则亲自测量了很多的蜂房,结果发现:每个正六边形蜂巢的底,均是由三个完全相同的菱形拼成的;同时,他还测量出每个菱形的锐角均为70°32′,钝角都是109°28′。
18世纪初,法国自然哲学家列奥缪拉提出这样一个设想:以这样的角度建造起来的蜂房,应当是相同容积中最省材料的。为了证实自己的这个猜测,列奥缪拉便向巴黎科学院院士、瑞士数学家克尼格请教。克尼格用高等数学的方法对这个数学上的极位问题作了大量计算,最后的结论是要建造出相同容积中最省材料的蜂房,每个菱形的锐角应为70°34′,钝角应该为109°26′。这个结论与蜂房的实际数值仅差2′,这么小的误差当然可以忽略不记了。
就在人们对蜜蜂的这一小小误差表示惊讶时,著名数学家马克劳林在研究中发现,要建造相同容积中最省材料的蜂房,每个菱形的钝角应该为109°28′16″,锐角应该为70°31′44″。这个结论与蜂房的实际数值正好吻合。原来,数学家克尼格在计算时使用了印错了的对数。
小小的蜜蜂在人类有史以前就已经将人类到18世纪中叶才计算出并证实的问题运用到蜂房上去了。所以,人类虽说是万物之灵,但小动物的智慧力量也是不可忽视的。动物冬眠之谜
经过几个世纪的研究,科学家们对动物冬眠的现象有了许多发现。进入冬眠约一个月之前,黑熊一天吃20小时的东西,摄取的热量从每天7000卡增加到2万卡,体重也急剧增加。科学家们认为冬眠动物的体内有一种物质能诱发自然冬眠,这一种物质控制着动物冬眠前的行为。
科学家为了证实以上推测,曾进行过一个实验。实验中他们提取冬眠黄鼠的血液,然后把这些血液注射到活动的黄鼠的静脉中去,并把活动的黄鼠放进温度较低的房间,房间温度保持在7℃。几天之后,它们就进入了冬眠。这个试验证实了很有可能存在诱发自然冬眠的物质。
人们又从冬眠动物的血液中分离出血清和血细胞分别注射到两组黄鼠体内,实验证实血清和血细胞都能让动物冬眠。再对血清进行过滤,得到过滤物质和残留物质,给黄鼠分别注射这两种物质,发现引起冬眠的是过滤物质。人们从中得到启示:只有血清中一种极小的物质才能诱发冬眠。有趣的是,用冬眠旱獭的血清诱发黄鼠冬眠效果最好,无论什么时候,不管是在冬天还是在夏天,都能诱发黄鼠进入冬眠。
而且,不光是诱发物决定冬眠,诱发物和抗诱发物之间的互相作用也对冬眠有影响。除了春季的一段时间,动物是全年在制造诱发物的。诱发物多的秋冬季节,动物就开始进入冬眠;到了春季,抗诱发物增多,动物就从冬眠中苏醒过来。
人们虽然了解了动物冬眠的原因,可是,冬眠中的动物怎么不会冻死呢?原来,动物皮层下有可防止体内热量散发的白色脂肪层。而分布在冬眠动物的肩胛骨和胸骨周围的褐色脂肪,能快速地产生热量,比白脂肪快20倍,并且随着环境温度的变化,产热速度也在变化。当气温下降时,褐色脂肪里的交感神经就会接收到感觉细胞向大脑发出的信息,产生热量增加动物的体温,使动物不致被冻死。关于动物冬眠虽然取得了一些进展,但关于动物冬眠还有许多奥秘没有被揭示。