拟态——神奇的自然礼物

康乐

    ①当你在森林小径散步时，可能会看到一片不起眼的枯叶，但你的脚还没有踏上去，“枯叶”却突然飞起，瞬间变成一只闪耀着墨蓝色光泽的美丽蝴蝶。它翩然飞去，很快就消失得无影无踪——原来是罕见的枯叶蝶。

    ②你或许还会看到一只虎甲在路上迅速跳动，细看却觉蹊跷——“虎甲”竟然长着超长的触角！原来这是一种螽斯①的若虫②，它模拟虎甲的体色、外形和跳跃行为，以防被猎食。直至完成最后一次蜕皮，它就会成为一只巨大的螽斯，前翅宽阔，脉络清晰，像一片树叶。

    ③这就是大自然里奇妙的拟态！

④拟态，表现为一种生物与另一种生物或周围自然界物体的相似性，这种相似性很高，简直难以分辨，可以保护其中某一物种或两个物种。这种相似性可表现在外形、颜色、气味、鸣声和行为等方面。拟态非常神奇，也很常见，在动物、植物和真菌界都存在，也吸引了很多科技工作者探究其原因和机制。

⑤已有的科学研究认为，一方面，大自然的“进化接力赛”促进了不同物种之间互惠互利的协同进化，导致了拟态；另一方面，为了适应相似的选择压力而导致的平行进化也会促进拟态的发生。研究者推测导致拟态的生物机制可能是这样的：第一步是与调节形态变化有关的修饰基因发生突变；第二步是具更小表型影响的基因受到了选择，导致相似性程度增加。事实上，亲缘关系很近的动物并不都采用拟态的对策适应环境。相似的基因组为什么能产生如此大的表型变异和分化？更多物种的拟态及其机制仍等待着我们去发现和探索。

    ⑥拟态是生物多样性的重要表现形式，是大自然的馈赠，让我们的世界更加神奇、复杂和美丽，使自然生态系统更加稳定、多样和有序。拟态的美学特征也经常让我们深感意外，同时也让我们领悟到它存在的道理，从而激发我们的好奇心。

                             （选自《大自然》总第183期，有删改）

【注】①螽（zhōng）斯：一种昆虫。②若虫：蝗虫等不完全变态的昆虫，在卵孵化之后，翅膀还没有长成期间，外形跟成虫相似，但较小，生殖器官发育不全，这个阶段的昆虫叫做若虫。

攥一把芳香的泥土

厉彦林

        ①故乡三面环山，土地不贫瘠也不肥沃，依然保留着传统农耕文明的习俗和风貌。置身故乡的田间地头，格外兴奋踏实。泥土的故乡，扎满我生命的根须，是我心灵皈依和朝拜的圣地。

        ②我和妻子借假日回到地处沂蒙山区东部的老家。早饭后，跨进父母精心打理的菜园，只见一片片韭菜、大蒜、小葱、白菜、生菜，你挤我，我挨你，长得亲密而兴旺。夜晚与爹娘拉呱半宿，像品尝味道醇正的陈酿，甘美香甜，余味悠长。盖着母亲提前晾晒过的被子，有一股阳光的味道扑面而来，勾起许多记忆。

        ③难忘童年时代，我放学后扔下书包就去沟底岭剜菜、割草、放羊。麦苗浇过返青水，麦苗间弥漫着薄薄的雾气，伴随各种野花的清香，沁人心脾。夏季，田间、沟底、河沿上的野草紧紧抓住大地，长得墨绿、茁壮、坚韧，那是上等的牲畜饲料。

        ④我深爱土地，缘于我的祖辈，尤其是我的爷爷。爷爷一生坎坷，七八岁时就为富裕人家放牛。后来，有了自己的土地，便把土地当作命根子，无论是耕种、管理、收获，都精掐细算，妥妥帖帖。每次下地，必须先把鞋脱了，直接光着脚板。爷爷说，地是通人性的，可不能用鞋踏。如果踏了，地就喘不动气了，庄稼也就不爱长了。因而全家人把土地当作恩人、亲人，春夏秋冬，义无反顾地爱惜、保护着。

       ⑤父亲就像能感觉到土地的体温和脉动。他经常把责任田深翻整平、刨垄调畦，体味土地苏醒的喧哗与冲动。记得那年播种前，父亲走到地中央，深深刨了几镢头，轻轻跪下右腿，将十指插入泥土中，用力攥一把，看一看土地的墒情，放到鼻子前闻一闻，口里念叨着：“这土，多润呀！这土，多香呀，这土，多肥呀！肯长庄稼，种啥都成！”那是父亲一生重复了许多次的庄重礼仪和独特享受。人勤地不懒。那普通的土坷垃，在串串汗珠的浸润下，长出一茬茬小麦、地瓜、苞米，点缀着全家人幸福的鼾声。那把弯弯的镰刀，在父母布满老茧的手里，飞快地收割生活的希望。

        ⑥记得童年时我和小伙伴们一起玩捏泥巴、塑泥哨、摔跤等游戏，每项游戏都离不开泥土。山地上的土壤是砂土质的，干净，爽气。大家沐浴着温煦的阳光，手里抓满温软的浮土，让土从指缝里慢慢漏下来，看细土在头皮上、脖子上、肩膀上、胳膊上水一样流淌，挂在密密的汗毛上，一会工夫，个个除了眼睛外，都成了“泥娃娃”。然后跳到池塘或河溪中冲洗干净，周身光滑。那是多么惬意和幸福的童年！

        ⑦游子在外，根依然扎在故乡的泥土中，血液依然流淌在那片土地上。因为心里装着乡村的碾磨、土坯房、庄稼地和亲人，于是就有了根深蒂固的乡情和刻骨铭心的故园情结。

        ⑧年复一年，土地一声不吭地奉献着。只要用犁深翻，依然露出一层层新土。万物生长于泥土，又回归于泥土。故乡的土地上，有我的祖辈辛勤耕耘的足痕和生活艰辛的泪滴，记载着一代代人的苦乐、荣辱与辉煌，包括安睡在山坡上的坟墓；又孕育着一代又一代新生命，常有婴儿清脆的啼哭划破山乡的黎明……

        ⑨赤脚走在故乡的土地上，攥一把芳香的泥土，一股地气从脚底板一下传遍全身，顿增许多昂扬向上的力量。

                                                                                                                                                                                                       （摘自《人民日报》，有改动）

动物也在“计划生育”

玉琳

       ①旅鼠是北极草原上数量最多的动物。它们的生育速度极快。每隔三四年，旅鼠的数量就会发生爆炸式增长。这么多的旅鼠会把大草原上可食之物全部吃光。这时，它们得考虑子孙后代的事了。如何消除过剩的数量呢？请看旅鼠的计划生育：第一招是舍身喂天敌。旅鼠这时候的身体颜色会由原来的灰黑色忽然变成鲜艳的橘红色，暴露出自己的所在，引来天敌为自己举行腹葬。第二招是舍身赴死，旅鼠们集合起来，铺天盖地地向大海而去，如此悲壮的场面令动物学家为之感叹。

       ②美国科学家皮特克用营养恢复学来解释旅鼠的自杀：当鼠类数量达到高峰时，植被因遭到过度啃食而被破坏，食物不足、隐蔽条件恶化，于是它们只好除了留下少数以繁衍后代之外，统统去死。等到植被恢复时，它们的数量再节节攀升。这就是旅鼠的计划生育。

       ③生活在瑞典南部的红狐，一旦发现主要食物来源﹣野兔、老鼠的数量明显减少时，它们便采取积极措施，实行计划生育：与正常年景相比，只有一半数量的红狐交配繁殖，用减少生殖数量的办法，来对付饥饿对整个红狐种群的威胁，从而保障生存繁衍下去，不致造成整个种群的灭绝。

       ④看来，红狐在控制种群数量上比旅鼠“人道”不少。与其痛苦地自杀，不生这么多不就得了。

       ⑤生活在北美洲的短尾鼬，当夏天来临的时候，平时那些单独生活的雄性短尾鼬便离开自己的家园，去寻找雌短尾鼬交配。按常理判断，雌短尾鼬的分娩期应该赶上冬季。然而，雌短尾鼬却能够使受精卵在体内休眠很长一段时间，一直延迟到大地春回、食物丰富的时候，才产下幼崽儿。这种延迟生育的本领，对短尾鼬母子大有好处，因为冬季既寒冷又缺少食物，如果雌短尾鼬在此季节里生儿育女，势必落个饥寒交迫、危命旦夕的结局。

       ⑥还有一种线虫，会根据口粮和种群密度改变自己的性别，以此来控制种群的数量。

（选自《芳草•经典阅读》2013年第5期）

人类的理想身高是多高

①人类的身高未必是越高越好。现在，世界上平均身高最高的是荷兰人，2014年的统计表明，荷兰成年男性平均身高为1.825米，女性的平均身高达1.7米，居世界之首。但是，研究人员认为，这并非人类的理想身高。人类的理想身高应当是168厘米，最佳变动范围在167～170厘米之间。

    ②理由是，机体的基础代谢与体表面积成正比，体表面积与身高成正比，身高每增加5％，体表面积相应地增加10％，则身体需要多消耗20％的能量。身材高大者为了维持生存，就需摄入更多可提供能量的食物，吸收更多的水分和氧气，从而增加机体各器官的负担，很可能会影响寿命。

    ③其实，人类的理想身高也只是一种假说，是否如此，需要实践来检验，不过，个子矮的人确实比较健康长寿，这一点已经得到很多事实的验证，从这个角度来看，矮个子可能真是人类的理想身高。由此，也牵涉到另一个问题，如果不加限制，人类到底能长多高。如果排除所有生物因素，有人从纯物理角度来判断，人能到达的最高高度是7米。人体的密度大约是1克／毫升（立方厘米），人的身高如果超过7米，骨头就会碎掉，所以上限是7米。

    ④但是，这只是一种假说，实际上，人的身高还没有到达这个高度时，各种基本生理功能就难以为继了。同样是按照物体的面积和体积之比衡量，人达到一定高度时，表面积将按平方数增加，体积则按立方数增加。于是，人体生理功能的维持就勉为其难，尤其是心血管的功能。恐龙的身躯很大，其神经系统却难以进化到有效管理其庞大的身躯，以恐龙小小的脑袋管理几十吨重的身躯，必然使其成为生物史上典型的管理失败者。当然，恐龙庞大的身体导致其行动的不便和巨大的食量，也使得其生存较为困难，种种因素促使其最终走向灭绝。人的身高要达到7米，其心脏和其他器官也得相应地配套进化，而且人的行为和动作将变得笨拙。这虽然并非不可能，却不是人所想要的理想高度。而且，当人的身高如此发展时，人类也会千方百计来阻止这样的进化。

    ⑤另外，人的身高与遗传基因和环境有很大的关系。研究人员也逐步证明基因多态性或单核苷酸多态性对身高的显著影响，45％左右的身高差异与单核苷酸多态性有关。同时，环境因素也能通过作用于基因表达而对身高造成影响。因此，要预测人类身高到底会长到多高，没有一个准确的结果。

    ⑥其实，人类的身高还是以矮小为好。矮小，体表面积相应地减小，则身体消耗的能量也会减少，所有的器官和生理系统也不会太疲劳和负担过重，容易长寿。例如广西巴马县的百岁老人有81人，在当地总人口中的比例为31.7/10万。联合国确定的长寿之乡的标准是，百岁老人的比例为0.75/10万，巴马的这一比例居世界前列。巴马人长寿的原因有很多，其中之一是，长寿老人身材都比较矮小，男性平均1.5米左右，女性平均1.4米左右。

    ⑦所以，人类的理想身高为168厘米不无道理。

湿地？失地！

    ①“蒹葭苍苍，白露为霜。所谓伊人，在水一方。”《蒹葭》中所描写的场景就是湿地。在人们眼中，湿地充满种种意象之美，引人产生无限遐想。

    ②湿地被誉为“地球之肾”。是跟森林、海洋并行的三大生态系统之一。它与人类的生存、繁衍、发展息息相关，不仅为人类的生产、生活提供多种资源，而且在抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、美化环境等方面有其它系统不可替代的作用。湿地的类型多种多样，通常分为自然湿地和人工湿地。相对于自然湿地而言，人工湿地强调了社会和经济功能，弱化了湿地原有的生态功能。

    ③国是世界上湿地最丰富的国家之一，湿地面积占世界湿地的10%，位居亚洲第一位，世界第四位。从地理分布看，湿地分布较多的省区是黑龙江、内蒙古、青海和西藏。总面积为17.78万平方千米，占全国湿地面积的55%。

    ④随着人口的增长和经济的发展，我国的湿地保护面临着巨大压力。从1990年到2008年的近20年间，我国湿地呈现出自然湿地持续减少而人工湿地持续增加的趋势（见图1）．导致这一趋势出现的主要原因是我们对湿地的过度开发，尤其是农业开发。随着生产力水平的提高以及对农业高产量的追求，以往未能开发的湿地如今被大量开发为农田，或排水后成为牧草草原，或改造为鱼塘和盐田，成在河流上建坝拦水、修建水库等。

    ⑤由于开发过度，我国的湿地面积大幅度缩小，湿地功能也逐步减弱。2010年9月，中国工程院院士金鉴明指出：遭到破坏的湿地遍布华夏大地，破坏面积已经涉及原有湿地的40%﹣50%．新疆塔里木河流域因上游大量开荒造田，造成下游350公里的河道断流，罗布泊、台特玛湖已干枯沦为沙漠。 曾被誉为“中国最美湿地大草原”的若尔盖，300多个湖泊中已有200多个干涸，草原沙化面积已达到1053平方千米，每年还在以11.65%的速度递增。

    ⑥可悲的是，这些教训还不能给现代人足够的警醒。在湿地边上建别墅，在滩涂里面打野鸭促旅游等破坏现象屡见不鲜。甚至一些饱受洪涝灾害之苦的地区，退耕还湖刚有成效，便又有人重新开垦。

    ⑦文明的兴衰与生态环境紧密相连，湿地的兴亡只是整个生态环境变迁的缩影。为了让湿地这个大自然的天然公园，不再成为永远的“失地”，希望更多的人能够像爱护自己的身体一样，保护我们的“地球之肾”。

（选自《百科知识》2012年2月上，有删改）

【链接材料】三垟湿地地处温州市瓯海区，湿地面积13.6平方千米。据调查，区域整体水质属于劣Ⅴ类，氮、磷、重金属等严重超标，更可怕的是用地和水体存在着被大量蚕食的危险。三垟湿地的现状已引起整个社会的重视。按照政府规划，三垟湿地将建成“桔浦芳洲、白鹭野鸭、菱角莲藕、河网人家”的生态园。

（摘自“百度百科”）

大陆滨海一带不仅生活着千奇百怪的海洋生物，还有许多五彩缤纷的珊瑚，特别是在热带、亚热带海域，那大大小小的珊瑚礁就如同生机勃勃的海底花园，美丽而又富饶。然而近些年来，世界各地的珊瑚都出现了不同程度的退化现象。

2019 年 9 月，有数位科学家在英国著名的《自然》杂志上联名发表文章，称全世界的珊瑚礁到 2070 年可能会全部消失。事实上，早在 20 世纪 80 年代，科学家们就已经发现了珊瑚退化现象，而且呈现出愈演愈烈的趋势。1998 年、2002 年和 2016 年的 3 次大规模珊瑚白化事件，更对全球的珊瑚礁造成了严重破坏。据科学家研究证实，目前世界上约有 10% 的珊瑚礁已经完全退化，大约有 60%的珊瑚礁正处于危险之中，到 2030 年，全世界超过 50% 的珊瑚礁可能会遭到破坏。

大面积的珊瑚退化，将引发一连串的环境效应，甚至造成严重的生态灾难。

如同森林植被可以防风固沙一样，珊瑚礁这片“海底森林”就是极其重要的天然防波堤。健康的珊瑚礁能够吸收大约 97%的海浪能量，缓冲海浪对海岸线的侵蚀破坏。甚至可以说，未来海浪增高的主要原因并非气候变暖导致的海平面上升，而是珊瑚退化。

珊瑚退化还将威胁其他生物，包括鱼类、海鸟等的生存。例如最近几年的研究发现里，地处非洲与阿拉伯半岛之间的红海，一些紧邻城市的海域不仅出现了珊瑚礁大量退化的现象，而且那些依靠珊瑚礁生存的鱼类也在急剧减少。

除此之外，珊瑚退化还将严重影响沿海人类的生存和社会经济的发展。由珊瑚退化造成的鱼类锐减，必将降低海产品的产量。据估计，东南亚地区近 95%的珊瑚礁正遭受威胁，其中印度尼西亚和菲律宾滨海地区所受威胁最大，数百万人的生活将会因珊瑚退化而遭受严重影响。

珊瑚虫十分脆弱，对生存环境要求较高，它们喜欢在温暖、清澈、含盐度较低的浅海环境中生活。目前，全世界发现的造礁珊瑚主要分布于水深不超过 90 米的海底，且水深 20 米以内地带发育最盛，适宜水温为 15℃～29℃，温度过高或者过低都不利于其生存。如果水温变化超过 1℃～2℃，或者海水含盐度发生变化，就会导致一些珊瑚物种死亡。

然而，全球气候变暖是个大趋势，所以珊瑚退化的情况也将持续恶化。特别是在厄尔尼诺现象发生的年份，海洋表层水温超过正常温度，这对珊瑚来说是致命的。一份 2016 年 3 月的研究报告预测，珊瑚退化现象将比以前想象的更加严重，尤其是澳大利亚大堡礁最原始的北部区域将会受到重大影响。仅仅一年之后，《自然》杂志刊发的一篇论文显示，在大堡礁北部海域大约 800 千米的广阔范围内，大量的珊瑚已经在 2016 年厄尔尼诺现象导致的温度过高的海水中死亡。

不仅如此，海洋污染、过度捕捞海产品、人工采集珊瑚和河流注入海洋导致浅海水域的盐度降低等因素，都对珊瑚造成了不同程度的威胁。2018 年 3 月，泰国新闻媒体报道称，当地著名的旅游景区玛雅海湾和望列海湾已经有 80%的珊瑚出现退化现象。究其原因，主要是游客数量太多，据统计，每天有大约 4000 人或者 200 艘船进出这些景区。

面对全球范围的珊瑚退化现象，人们究竟该怎么做呢？中国科学院南海海洋研究所的科学家们通过长期的深入研究，大胆提出了在海底种植珊瑚的想法：科学家们从海洋中采集珊瑚虫的受精卵进行珊瑚的人工培育，把它们培育成为耐受性强的珊瑚虫幼体，然后再把珊瑚虫投放到适宜生长的海域；或者通过无性繁殖的方式，把珊瑚切成细小的断枝，在海底搭建的人工支架及浮床上进行培育，然后再移植到特定的海域。据媒体报道，以女科学家黄晖为首的研究团队，已经在我国南海部分海域种植了约 10 万平方米的珊瑚，其中 2016 年底播种的无性繁殖的珊瑚断枝成活率约 75%。

尽管珊瑚礁生长极其缓慢，通常每年只长几毫米至几厘米，但在海底种植珊瑚的计划给人类拯救珊瑚礁提供了一种全新的思路。我们坚信，通过科学家们的不懈努力，美丽的珊瑚王国在不远的将来必将重现光彩。