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第31章 世界之最(17)

利用平腹小蜂防治荔枝蝽象。平腹小蜂能把自己的卵产在荔枝蝽象、樟蚕、柞蚕、马尾松毛虫和柑桔大绿蝽象等害虫卵里,其幼虫孵化后就以寄主卵内的营养物质为食,最后寄主卵不能孵化,都从寄主卵里羽化出乎腹小蜂来。因为蓖麻蚕蛾容易饲养,所以一般就用蓖麻蚕的卵来大量繁殖平腹小蜂。

利用赤眼蜂防治林虫和粮虫。我国已知赤眼蜂有20余种,其中松毛虫赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂、拟澳洲赤眼蜂、广赤眼蜂和稻螟赤眼蜂能够把自己的卵产在害虫的卵里,被寄生的卵就不能孵化,以后从中羽化出赤眼蜂来。

利用松毛虫黑卵蜂防治松毛虫。广东省曾利用蓖麻蚕卵繁殖松毛虫黑卵蜂,每亩放蜂6万头,放蜂区卵寄生率达33%,不放蜂自然寄生率则为3%,人工造卵繁殖赤眼蜂已取得初步成功。现已筛选出9种食谱配方,都可满足赤眼蜂正常发育的需要。用聚乙烯和涂料复合纸制成了12种可使赤眼蜂寄生和出壳的人工卵壳。

螟卵啮小蜂防治水稻三化螟。在海南岛崖县有些中稻田,每亩虽有三化螟卵万块以上,但90%以上的卵被啮小蜂寄生。在海南岛琼海定安等地,5月~-6月间,螟卵啮蜂寄生率也高达65%~75%。所以有些地区在自然条件下啮小蜂就有控制三化螟危害的效果。广东省曾利用螟卵块繁殖啮小蜂,在大田散放,防治三化螟。广东廉江和上海都曾从海南岛采回大量啮小蜂,散放到稻田中,每亩放蜂1万头,放蜂区卵块寄生率为83%,螟害率也大大减轻,而不放蜂区卵块寄生率只有21%。

可爱的精灵——动物染色体最长的细胞生物组织新陈代谢生物体内的发电站遗传和变异性别的决定遗传密码的编制基因重组拆装生命克隆羊试管动物生物芯片使害虫断子绝孙的妙法蛋白质工程微生物是个大家族生命活动离不开酶动物学发展的两位开创者动物的类别单细胞动物多细胞动物三胚层动物动物的本能行为动物的语言动物的体温动物的结构动物的睡眠多姿多彩的求爱艺术眼花缭乱的保护色奇妙的复眼动物的群体生活动物年轮会发光的动物动物的血白色动物身体透明的动物动物的舌头动物的尾巴动物的自我保护可爱的精灵——动物染色体所以叫染色体,是因为细胞核内这些物质容易被碱性染料(如龙胆紫溶液、苏木精、醋酸洋红)染成深色。经科学家分析,这种物质的化学成分主要是脱氧核糖核酸(占80—90%)和蛋白质(占10—20%)。细胞没有分裂时,这种物质在显微镜下呈现颗粒状或细丝状,可叫做染色质;细胞正在分裂时,这种物质在显微镜下呈现小棒状,叫做染色体,其实都是一种物质,只是形态不同而已。

每对染色体各有固定的形状,在显微镜下可以清楚地区分出来。染色体的模式,图,细胞刚分裂时和分裂快要结束时同一个染色体的样子不同。分裂中期染色体由两个完全一样的染色单位组成,两个染色单位被一个着丝点连着,就像姐妹俩。后来,着丝点一分为二,两个染色单位分开,这就是染色体在细胞分裂后期的样子。

原来,细胞不分裂时,所有的染色体都在默默地复制自己,即制造出一个与自己一模一样的染色体,所以当细胞分裂时,每个染色体都由两个同样的染色单位组成。分裂后期两个染色单位分开,各自分到细胞两极,细胞分裂最终产生两个新细胞时,各自都能得到一套形状、数目完全相同的染色体。这就保证了每种生物的每个细胞中都含有相同形态、相同数目的染色体。

研究染色体的形态、数目,对于鉴别物种很有意义。比如果蝇体细胞染色体数是8,玉米是20,水稻是24,小麦是42犯,猪是38……人的染色体是46条,不论口腔细胞还是胃肠壁细胞,不论男性还是女性,不论大人和小孩,细胞中都是46条染色体,而且成双结对,共23对。白种人、黄种人和黑种人的体细胞中染色体数都是46。

染色体上载有这个物种的全部遗传信息。物种的区别,全在染色体上的差别。比如人的黑头发、黄头发、蓝眼珠、黑眼珠等等差别,全在每个人的染色体中确定了。染色体在细胞分裂时,能够复制出完全相同的另一套并分配给新生细胞,保证了亲代和子代在遗传上的稳定。

最长的细胞一般细胞都很微小,只有在显微镜下才能看清它们的面貌。但是,也有长达1米以上的细胞。

神经解剖学家发现,在哺乳类动物的神经系统中,有些专管运动功能的神经元(也就是神经细胞),它的突起部分可以长达1米以上。它们的细胞体位于大脑皮层或脊髓灰质中,但它们的突起末端却可伸到很远的地方。位于大脑皮质的叫做锥体细胞,这种细胞有个很长的突起叫轴突。轴突是用来传递信息的通道,大脑下达的运动指令就是沿着这条线通过脑干到达脊髓。脊髓中接受大脑皮质下达指令的细胞叫脊髓前角运动神经元,它也有一个很长的轴突,这个轴突穿出锥管,沿着脊神经直达所支配的肌肉,将大脑的运动指令转变成肌肉运动的信号,肌肉就按大脑的意图运动。

细胞的结构与功能相一致。大脑皮质到脊髓、脊髓到肌肉的距离都很长,建立距离这么远的两部分之间联系的神经细胞必然有特定的结构,因而具有那样长的突起。而且,动物的个体越大,它的运动神经元也就越长。

生物组织个不太大的哺乳动物,约有10万亿个细胞;一个人体约有1800万亿个细胞,一头巨鲸的细胞简直是天文数字了。这么多细胞既不是千篇一律,也不是杂乱无章。许多形态和功能相似的细胞,借细胞间质连接在一起,共同组成生物组织。

组织是怎样形成的呢?从个体发育上说,是受精卵细胞的分裂,产生许多细胞。这些细胞开始的形态、结构和功能是相同的,以后经过细胞的分化,逐渐形成各种不同的形态,具有不同的功能。它们进而形成不同的细胞群,就是组织。所以说,组织是细胞分化的结果。

洋葱的表皮细胞近似长方形,排列很紧密,具有保护功能,这群细胞叫保护组织。番茄果肉细胞近似球形,里边贮藏养料,具有贮藏养料功能,叫营养组织。

植物的根、茎、叶脉里有两种管道。一种叫导管,另一种叫筛管。导管从根向叶运输水分和无机盐,筛管从叶向茎、根运输养料。导管和筛管属于输导组织。茎里边有大量木纤维和韧皮纤维,所以比较牢固,这些细胞形状细长,壁特别厚,有类似人体骨骼的支持作用,属机械组织。根尖端、芽尖、树皮里面的几层细胞,永远保持分裂能力,才使植物不断长高、长粗,使根深扎,它们都属于分生组织。

动物和人的组织有四大类:上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。实际上,每一种组织还分成好多种。拿上皮组织来说,心、血管内表面是单层扁平上皮;呼吸道内表面有纤毛上皮;胃、肠内表面是单层柱状上皮;皮肤的表皮是复层上皮;汗腺、胃腺则是有分泌功能的腺上皮。结缔组织更是种类繁多,包括骨组织、软骨组织、肌腱、韧带、血液、疏松结缔组织、致密结缔组织等。

它们虽然具有结缔组织的共同特点,却又形态各异,功能不一。

新陈代谢任何活着的生物都必须不断地吃进东西,不断地积累能量;还必须不断地排泄废物,不断地消耗能量。这种生物体内同外界环境不断进行的物质和能量交换的过程,就是新陈代谢。新陈代谢是生命现象的最基本特征,它由两个相反而又统一的过程组成,一个是同化作用过程,另一个是异化作用过程。

人和动物吃了外界的物质(食物)以后,通过消化、吸收,把可利用的物质转化、合成为自身的物质;同时把食物转化过程中释放出的能量储存起来,这就是同化作用。绿色植物利用光合作用,把从外界吸收进来的水和二氧化碳等物质转化成淀粉、纤维素等物质,并把能量储存起来,也是同化作用。异化作用是在同化作用进行的同时,生物体自身的物质不断地分解变化,并把储存的能量释放出去,供生命活动使用,同时把不需要和不能利用的物质排出体外。

各种生物的新陈代谢,在生长、发育和衰老阶段是不同的。婴幼儿、青少年正在长身体过程中,需要更多的物质来建造自身的机体,因此新陈代谢旺盛,同化作用占主导地位。

到了老年、晚年,人体机能日趋退化,新陈代谢就逐渐缓慢,同化作用与异化作用的主次关系也随之转化。

动物冬眠时,虽然不吃不喝,但是新陈代谢并未停止,只不过变得非常缓慢。

新陈代谢是生命体不断进行自我更新的过程,如果新陈代谢停止了,生命也就结束了。

生物体内的发电站生物体中也有发电站,但它的规模只有微米级,这就是细胞膜电位。从发电的角度看,任何一个活细胞不仅是一个发电站,而且是世界上最好的发电站。它输出电压平稳,效率高,而且全部自动化,又不污染环境。

细胞的发电部位主要在它的膜上。细胞膜中有一种叫Na—K—A”酶的物质,人们也叫它“纳钾泵”,它能将细胞内多余的纳离子排到细胞外,又将细胞外的钾离子押到细胞内。

它的启动受事先定好的细胞内外钾、钠离子的浓度比的控制,不必外加专门的控制机构,工作完全是自动的。

在一般情况下,细胞内的钾离子浓度大于膜外,而细胞外的钠离子浓度大于膜内。细胞膜发电就建立在这种既定的离子浓度差的基础上。细胞膜上还存在两种离子通道:一种叫钠离子通道,另一种叫钾离子通道。钠离子通道只允许钠离子通过,钾离子通道只允许钾离子通过。细胞在一般安静的状态下,钠通道是关闭的,只有一些钾通道是畅通的,这样细胞内高浓度的钾离子,就沿着钾通道流出。因为钾离子带正电荷,所以在它外流的同时细胞内的负离子会与之结伴同行,但到达钾离子通道口时,负离子被阻隔在膜内。这样运动的结果,使膜内负离子增多,负电位升高。同时,膜外由于钾离子增多,正电位升高。当膜内外电位差达到一定值时,就出现动态平衡的状态,这时在细胞膜的两边就形成了数值恒定的电位差。一般约为70毫伏左右,具体数值随细胞种类的不同而不同。细胞的直径多为微米级,所以细胞膜电位可以说是世界上最小的发电站了。

从现象上理解,兴奋是活组织或细胞在受到刺激时,由相对静息状态转入活动状态。如肌肉细胞受到刺激的收缩和腺细胞受到刺激的分泌,实质上这都是电位的变化。神经元受刺激虽不表现外部可见的反应,但同样发生电位变化,兴奋部位和邻近未兴奋部位之间形成电位差,有电荷移动,形成局部电流。这种局部电流又刺激邻近未兴奋部位电位变化,如此进行下去,兴奋就向前传导了。

遗传和变异遗传和变异是生物界普遍存在的生命现象。我国民间有这样的说话:“种瓜得瓜,种豆得豆”,这句话反映了亲代与子代之间,在形态、结构和生理功能上非常相似,这就是遗传现象。子女像父母,但父母并不能把任何一个具体器官传给孩子,亲代与子代之间传递的桥梁只能是精子和卵细胞中的染色体。染色体是遗传物质的载体,神秘的遗传物质叫做脱氧核糖核酸,简称DNA。DNA分子上有一个一个基因,如大眼睛基因、小眼睛基因,长睫毛基因、短睫毛基因,眼虹膜褐色、眼虹膜蓝色等。如果父母都是小眼睛,把小眼睛基因传给子女,孩子肯定也是小眼睛。

我国民间还有这样的说法:“一猪生九仔,连母十个样。”这句话形象地描述了亲代与子代之间,子代的个体之间,总是或多或少地存在着差异,这就是变异现象。子女与父母再像,也不可能无法区分。兄弟姐妹总有或多或少的差异。即使是双胞胎也不完全一样,异卵双胞胎长得不一样,同卵双胞胎虽长得一样,但脾气、性格、爱好还是有区别的。变异有两种:环境条件引起的变异不能遗传,例如一个工人被机床截断一只手臂,一旦有了孩子,手臂肯定是完好的。如果是染色体或DNA发生改变,就是可遗传的变异了。

生物的遗传性,使生物界的物种能保持相对稳定。否则,鸡不成鸡,牛不成牛,人也不成其人,整个世界会一团糟,也就没有今天这样种类繁多的物种。生物的变异特性,使生物个体能够产生新的性状,形成新的物种。没有变异,各种生物的传种接代只能简单重复,也不会有进步。生物在一定条件下发生变异,变异在一定条件下又会遗传给下代,这样才形成了当今生生息息、气象万千的生物世界。

性别的决定生物有雌雄的区别。决定性别的是生物的性染色体。

以家兔为例,它共有22对染色体,其中1对为性染色性。如果兔细胞内的一对性染色体相同,即都为XX染色体,则为雌兔;一对性染色体不同,即为XY染色体,则为雄兔。因此,雌兔只形成一种卵子——X卵子;雄兔形成两种精子——X精子和Y精子。

为了多繁殖小兔,人们自然喜欢多养雌兔,尽量少养雄兔。只要进行以下实验,就可达到多养雌兔的目的:取出雄兔的精液倒人一U形管中;往U形管两端各插入一个电极,一为正极,一为负极;通电。于是,带X染色体的精子(带负电)大多移向正极,带Y染色体的精子(带正电)大多移向负极。用人工授精方法,把正极附近的精液注射到雌兔阴道里,结果雌兔怀孕后生下的小兔,大多数是雌兔。类似的实验,在其他家畜的繁殖上也取得了成功。

人的男女性陛别也是由一对性染色体决定的。性染色体全是XX时,便是女的;为XY时,便是男的。这就是说明,人与.其他生物在很多方面是相同的,人是由生物进化来的;生男生女并不由母亲决定,而是由父亲决定的。

家禽(如鸡)的性别也是由一对性染色体决定的。不过,它正好与家兔和人的情况相反;性染色体为ZZ的是雄禽;为ZW的是雌禽。

遗传密码的编制拍电报,用的是电报密码。每一个汉字都有一个号码。当收报人收到一个个号码之后,就可以把汉字重新翻译出来。收报人收到的电报内容,也就是发报人发出的电报内容。

生物繁殖为了保持种的特性,必须用遗传密码,也就是将遗传的信息全部传给下一代。

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