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第八章 点亮灯!

2020年6月26日  来源:大自然的社交网络 作者:【德】彼得·渥雷本 提供人:xiezi96......


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阳光在自然中扮演了很重要的角色,归根结底,

这个星球上几乎所有生物,

都是依靠太阳能转化的能量来维系生命的。

阳光在自然中扮演了很重要的角色,归根结底,这个星球上几乎所有生物,都是依靠太阳能转化的能量来维系生命的。植物通过光合作用产生的糖分,是它们生存所必需的养料,同时也间接地补给了动物和人类。毋庸置疑,自然中的所有植物,都会尽可能地争夺每一丝阳光,也就是每一丁点能源。树木的存在就是一个最好的证明:为了在与草本植物和灌木的竞争中脱颖而出,它们需要长得足够高。

一棵树要长出粗壮的树干和繁茂的树冠,需要消耗很多能源:一棵成年的山毛榉蕴藏了10吨木材,所含的能源价值相当于4200万卡路里的能量。我们可以比较一下:一个人平均一天需要2500到3000大卡(1大卡等于1000卡)的食物能量。也就是说,一棵成年山毛榉蕴含的能量,可以提供一个人超过40年的食物能量——假如我们人类的肠胃可以消化树木的话。这也就难怪,树木为什么都必须存活很久,因为它们需要花费数十年,才能积攒出那么多的能量。

森林的生态系统就像一个巨大的能源储存装置。不仅如此,阳光的重要性还体现在其他方面。太阳的高能波长能对视网膜产生刺激,从而将这种刺激转化成可见的信息。大部分动物进化出视觉,用于分析太阳光,当然前提是,周围多多少少有一些光的存在。然而,将近97%的阳光被大树的树冠挡在外面。除此之外,还存在另一个问题:生物必须借助光来看见物体,而一天内有一半的时间是黑夜,那就几乎一点光都没有了。只有微弱的星光,以及月圆时稍强一点的月光,才能稍稍缓解一下夜晚的一片漆黑。但如果经常出现阴云密布的天气,那就完全暗无天日了。那么,为什么这种不利的局面不能得到改善呢?

尽管这一章的标题是“点亮灯!”,但某些植物和动物还是更加遵从“熄灭灯!”的原则。出于各种不同的原因,它们必须在夜晚活动。比如有些花只在夜晚开放,因为它们想要避开竞争者。白天有无数草本植物、灌木以及树,用尽各种方法,来吸引昆虫的注意,使其为自己授粉。可是蜜蜂采集花粉的数量有限,而植物又长得非常密集,所以总有一些花朵两手空空,得不到花粉。为了避免这种情况,所有花朵都争奇斗艳。此外植物还会释放出香味。我们觉得好闻的花香,昆虫也同样喜欢,因为这就像给它们一个信号,这里有美味的花蜜。

一部分植物在白天并不参与这一视觉和嗅觉交织而成的多彩“合唱团”,而是将开花时间推迟到夜晚。它们的名字就显示了这一点,比如夜来香,或是月光花。当太阳下山后,大部分花朵都关上了“店门”,而白天激烈的竞争也落下帷幕。此刻昆虫可以完全集中在小部分的花蜜“供应商”那里。可惜不巧的是,蜜蜂也同大部分花一样,进入了休息状态,它们早就回到蜂巢,开始处理白天的战果,在储存蜂蜜的过程中,度过它们的夜晚时光。

但还是有一些在夜间活动的昆虫,比如蛾子。我不是很喜欢它们,因为它们令我回想起不愉快的经历——我们家人也一样,有足够理由不喜欢它们。几年前,我们有一次从瑞典度假回到家中,当我们从车上卸下行李放好,终于可以在沙发上坐下时,我发现有几只小飞虫围绕着我们飞来飞去。我当时就有一种不好的预感,带着这种预感我掀开了我们家羊毛地毯的一角。天哪!我顿时发现几千只虫卵,还有恶心的蛾子,像雪花一样在房间里四处纷飞。我迅速将地毯卷起来,扔进车库;回到家中我还是禁不住打了一阵冷战;直到今天,只要一提及羊毛地毯,那天的画面还是会清晰地浮现在我眼前。

由此,我更愿意称那些夜行的蝶类昆虫为“夜行鳞翅类”,在中欧所有蝶类昆虫中,有四分之三属于这一类。好吧,它们看起来不如那些白天出没的同类那么五彩绚丽,但这样的外形有着它们存在的道理。那些日行的蝶类将它们彩色的身躯作为带给同类的一种信号,或是用以躲避敌人。而夜行鳞翅类却使用完全不同的战术,对它们来说逃命才是首要任务,它们必须尽可能不显露自身,并且尽量融入周围的环境中。所以这些小飞虫在白天的时候会躲藏在树皮的某个角落,在那里它们可以避免被鸟儿发现并吃掉的命运。

到了晚上夜行鳞翅类不再受到鸟儿的威胁,这对它们十分有利,因为它们可以在那些夜间开放的花朵上尽情享用花蜜。虽然这黑暗的几个小时在自然界中并不十分受欢迎,但是能投身其中也是件很美好的事情。而这种夜间互动的关系已经存在数百万年了,所以即使有猎捕者也选择这种昼伏夜出的生活方式,也就不足为奇。

而这猎捕者之一就是蝙蝠,它们会在温暖的季节里捕食鳞翅类昆虫。由于夜晚缺乏光线,蝙蝠会利用超声波来探寻和锁定它们的猎物。我觉得蝙蝠很有可能是借助它们的叫喊声,以及从猎物那里反射回来的声波,在脑子里形成具体的猎物影像,也就相当于“看见”猎物。

科学家断定,那些夜行猎捕者可以通过反射的回声,清楚地判断出,在它们面前的是谁或者什么东西。一片落叶同一片蝴蝶的翅膀会显现出不同的声波模式。哪怕是一根只有0.05毫米粗的丝线也能被猎捕者感知到。很可能这些动物能比我们通过眼睛“看到”更多周边的细节。说到底我们人类用眼睛看事物,也不外乎就是接收由物体反射回来的光波,只不过我们借助的是光波而不是声波;而蝙蝠则需要不停地叫喊,来实现看到物体的目的。

然而蝙蝠不会像我们在山谷中制造出回声那样,慢慢地发出叫喊声,而是会发出非常紧密的一长串声音,每秒能产生将近100个音素。关键词是音素:蝙蝠的声音高度能达到130分贝,如果我们能听到的话,这已经接近我们的疼痛阈值了。然而与低音不同的是,超高的音调会很快湮没在空气中,我们在100米开外就几乎什么都听不到了,更不要说在夏天的夜晚,森林里和田野间肯定还会非常吵闹。

为了隐藏于光波反射,或者更简单地说,为了避免被看见,有些动物会使用一种能与背景颜色相融合的保护色,这同样适用于躲避声波。与周围相融合指的是,鳞翅类昆虫尽量不反射回声。想知道它们如何做到这一点,您可以在山谷里做个试验。

如果周围一圈山坡都没有树木的话,您的叫喊声是可以很清楚地反射回来的。而相反,如果周围一排连着一排紧密地种植着树木,那么只有在特殊情况下,您才能听到回音,因为树干和树冠吞没了声音。为了能利用这一效果,夜行鳞翅类昆虫自身生出一个微型树林。它们的身体就像披了一件毛皮大衣,而通过这些“毛发”,声波不再被清楚地反射回去,而是被分散至各个不同的方向,由此蝙蝠也就无法获得清楚的图像。然而这一效果不是特别强,所以昆虫还必须使用其他技巧,来提高幸免于难的概率。

在夜行鳞翅类昆虫与蝙蝠之间,存在着一场真正的较量,包括一些蝴蝶也参与其中。它们有听到超级高音调的能力——超级高音调正是超声波。蝙蝠在捕猎时能发出的最高音处于212千赫兹。做个比较:人类对于超过20千赫兹的声波就已经听不到了。

大部分的夜行鳞翅类昆虫可以比我们听到更高的音调,但听到的一些音调还达不到蝙蝠发出的频率。结果就是:鳞翅类昆虫听不到蝙蝠发出的威胁,因为蝙蝠的翅膀几乎不发出声响,所以鳞翅类昆虫对于蝙蝠的袭击毫无防备。

然而,正如利兹大学汉纳·莫伊尔博士的研究团队所报道的,上面的说法显然并不适用于所有鳞翅类昆虫。大蜡螟(一种鳞翅目的蛾类)可以定位到300千赫兹的声音,算是动物界的最高纪录了。然而蛾子耳朵的构造却极其简单,只由一层薄膜组成,薄膜上仅仅连接了四个毛细胞。(让我们做个对比:在我们的耳朵里除了其他组织,仅仅用于将声音转换为神经刺激的毛细胞,就有2万个。)

莫伊尔博士和她的同事指出,蛾子在这一点上大概是过于超前了,因为如果蝙蝠无法发出超过200千赫兹的频率的话,为什么蛾子要进化出比需求高那么多的能力呢?而且蝙蝠应该也不会再进化到能发出更高的频率了,因为发出比目前更高的频率也不合适,这会很大程度地受到空气的抑止,而不会给定位回声带来多少帮助。

那么究竟为什么蜡螟会进化出如此非凡的能力呢?研究人员猜测,这一鳞翅类昆虫有可能有其他的用意。因为它们的相互交流也是通过高频,比如说寻找配偶。虽然它们爱的歌声也会触及蝙蝠的定位范围,但是它们简单的耳朵构造越敏感,就越能将紧随其后的信号快速有效地区分开——速度比蝴蝶类昆虫快六倍。由此蛾子可以不受干扰地互相调情,同时它们也能清楚明确地听到劲敌的搜寻声,可能的话这一能力还能将它们带离危险。

蜡螟并不是唯一一种武装起来就可以对付蝙蝠的昆虫。有些夜行鳞翅类会产生一些干扰的响声,来介入蝙蝠的定位系统。那是一些在超声波范围内的类似于点击鼠标的声响,它会给飞来飞去的追捕者造成干扰——鳞翅类昆虫便可以趁机消失在雷达图上的一片噪音里。而属于灯蛾科的一种棕色的蛾子,会发出可怕的喧嚣声,使蝙蝠伤神而转身离去。

那么如果鳞翅类昆虫被它们的敌人听见了,它们如何寻求急救措施呢?蝙蝠的飞行速度远远比它们快,飞行操控性也更强。那么当危险靠近时,它们就只有一种简单的防御方式:能听得见超声波的鳞翅类昆虫,一旦进入搜索音区内,就被吓得跌落到地上。而在草丛中,蝙蝠几乎不可能再搜寻到它们的猎物。而蝙蝠在一整夜里总能找到食物——到处都有不小心的鳞翅类昆虫以及蚊子,可以让蝙蝠吃掉将近自身体重一半重的昆虫(如果全是蚊子的话可以有将近4000只)。

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蝙蝠 / 萤火虫

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