没有水的生命奇迹
①大部分生物都需要水才能生存，只有少数生物能够在缺水的情况下奇迹般地存活。
②如果必须说出一种能够在地球上最恶劣和干燥的环境下生存的动物，那只能是骆驼了。骆驼可以仅用很少的水维持生存，可以忍受沙漠的酷热和严寒。
③骆驼的耐脱水能力非常强。人类如果丧失12％的水分就会死掉，但骆驼可以丧失40％的水分却没有生命危险。这是因为骆驼血细胞的椭圆形形状有利于血细胞的运动，可以使血液畅通流行而不至于阻塞或凝固。
④骆驼可以说是一种超级动物，不过它和另一种生物——耶利哥玫瑰比起来还是稍有逊色。这是一种生长在摩洛哥和伊朗南部的典型的灰色小植物，植株高度很少超过15厘米，又被称作“复活草”。
⑤耶利哥玫瑰在雨季之后会死亡变干，将茎叶卷曲成球状以保护种子并防止叶子过早散开。这些种子的生命力很强，可以保持休眠状态好几年。当遇到雨水时，叶球就会散开，种子发芽生长。
⑥对低温休眠生物基因的研究是最近兴起的一个新研究领域。在这一研究方向上，新西兰科学家罗伊·丹尼尔提出，传统的生化理论“水是生命必需的成分” 可能并不完全正确。以酶为例，酶是维持生命的基础，传统理论认为，酶要发挥作用需要不少于其数量20％的水。但是实验证明这种说法是错误的。因为在很多情况下，酶可以在仅有少量水的情况下正常工作，这很可能说明水并非如我们想象中的那样必不可少。这种猜测为生物技术学家的研究提供了新的可能性，他们开始进行新的反应试验。一直以来，人们认为水是因为其特殊的物理化学特性而成为生命必需的元素的，但现在科学家开始想象，生命的最初形式需要水仅仅是因为周围有水存在，而不是因为水具有什么独特的性质。

    ①“沃历”，是一款加载了庞大植物种类信息的软件，它由哥斯达黎加理工学院与哥斯达黎加国家博物馆合作研发。用户下载应用安装之后，只需对着想认识的植物叶片拍一张照片，就能使用一键识别功能，获得这种植物的全部信息。

    ②哥斯达黎加国家生物多样性研究所和国家博物馆植物标本中心的植物分类学者们，也在开发过程中提供了协助。整个研发过程从学者们采集不同种类植物的叶片开始，每一片植物叶子都被编号，录入相关信息，从而编制成一个复杂的数据库，便于用户查询。

    ③随后，微缩成像技术也派上了大用场。研发人员采用专门的设备将叶片的纹理结构等原始信息原封不动地以缩小影像的形式记录下来；然后再通过复杂的算法，形成一套先进的人工智能识别系统。这样用户只需通过给不同的叶片拍照，就能在应用软件上获得不同植物的信息。

    ④哥斯达黎加国家博物馆的植物分类学者阿曼德介绍说，一种植物的学名在世界任何地方都是一致的，通过学名，就能辨别植物的“身份”。通过这款软件，任何人都可以及时了解一种植物的信息。只要知道植物的学名，人们就能知道它的用途、重要性以及禁忌。

    ⑤此前，与“沃历”功能相似的软件并不少，比如由哥伦比亚大学、马里兰大学和密森博物馆联合制作的“拍叶”，就是一个能够识别树木的电子图鉴，可以通过树叶的照片识别树木的种类。

    ⑥研究人员表示，目前“沃历”软件辨别植物的准确率能够达到90%，不仅在学术上可以使用研究，普通人也能够简单便捷地进行操作。未来，科学家们还将进一步开发出能够识别花卉以及种子的应用软件，让人们更多地了解丰富多彩的植物世界。

月之精灵——蟾蜍

    ①在我国古代，蟾蜍很早就跟月亮联系在一起。汉代的月神画像砖中，通常都趴着一只蟾蜍。就连发明地动仪的张衡在著述中都说：“羿请不死药于西王母，妲娥窃之以奔月……妲娥遂托身于月，是为蟾蜍。”两汉有关月亮的众多图画和文献，也都描述了这一神话，难怪古人把蟾蜍称为“月之精灵”。

    ②不论是神话传说中的蟾蜍，还是现实生活中的蟾蜍，都确确实实与人类有密切的关系。

    ③现实生活中的蟾蜍，身体表面有许多疙瘩，内有毒腺，能分泌黏液，又俗称“癞蛤蟆”。

    ④蟾蜍虽然容颜丑陋，却是自然界中的生存高手。它常常在早晨、黄昏或暴雨过后，出现在道旁或草地上。蟾蜍的皮肤柔软、潮湿、黏滑，含有丰富的毛细血管，而且它的皮肤较厚，具有防止体内水分过度蒸发和散失的作用，能长久居住在陆地上，而不到水里去。每当冬季到来，蟾蜍便潜入烂泥，用发达的后肢掘土，在洞穴内冬眠。三月初，当北方大地乍暖还寒，温度回升到10℃左右，它便从冬眠中苏醒。蟾蜍一般在清明前后产卵，一只雌蟾每次产卵3000～5000枚。

    ⑤蟾蜍行动笨拙蹒跚，不善游泳。由于后肢较短，只能做小距离的、一般不超过20厘米的跳动。如被人们用脚碰一下，它会立即装死，躺着一动不动。

    ⑥蟾蜍种类繁多，分布广泛。常见的蟾蜍，只不过拳头大小。可是南美热带地区，却生活着世界上最大的蟾蜍，个体长约25厘米，为蟾中之王，而有些小型的非洲蟾蜍的身长只有其1／10。

    ⑦蟾蜍是农作物害虫的天敌。它平时栖息在小河、池塘的岸边草丛内或石块间，白天藏匿在洞穴中不活动，清晨或夜间爬出来捕食昆虫、蜗牛等小动物。据科学家们观察研究，在消灭农作物害虫方面，蟾蜍要胜过漂亮的青蛙。它一夜吃掉的害虫，要比青蛙多好几倍。

    ⑧蟾蜍还是一种药用价值很高的动物。中国第一部药学专著《神农本草经》就记有蟾蜍的性味、归经和主治等方面内容。蟾蜍全身是宝，蟾酥、干蟾皮、蟾衣、蟾头、蟾舌、蟾肝、蟾胆等均为名贵药材，对慢性肝病、多种癌症、慢性气管炎、腹水、疗毒痈疽等有较好的疗效。

    ⑨尽管许多人对蟾蜍的外形没啥好印象，然而____________________________。蟾蜍挺着大肚子，一次产卵数千枚，早在石器时代就被视为孕育生命、子孙昌盛的图腾。蟾蜍日伏夜出，与月亮同步出现，而月亮又与女子、婚姻、繁衍密切相关，所以蟾蜍成了月亮的形象大使。历代文人都常用“蟾宫”指代月亮。民间还用“蟾官折桂”来指代应考得中，甚至有人把砚台雕刻成蟾蜍形象，以求吉利。唐宋之后，月宫里的蟾蜍逐渐被人冷落，而口吐铜钱的“金蟾”却在民间日渐红火，形成了“家有金蟾，财源绵绵”的说法。民间画家在年画中也多以“金蟾”为题材，创作了“刘海戏金蟾”等作品，寓意财源广进，大富大贵。

    ⑩“鲛室影寒珠有泪，蟾宫风散桂飘香。”蟾蜍及其承载的传统文化，在科学技术发达的今天，仍然散发着无穷的魅力。

极光形成之谜

    ①1950年的一个夜晚，北极夜空上方出现淡红和淡绿色的光弧，时而像在空中舞动的彩带，时而像在空中燃烧的火焰，时而像悬在天边的巨伞……它轻盈地飘荡，不断变化着自己的形状，持续了几个小时。它多彩多姿，一会儿红，一会儿蓝，一会儿绿，一会儿紫，变幻莫测。这就是美丽的极光。

    ②极光是太阳风将带电粒子吹到地球两极上空，被地磁俘获产生的一种特殊光学现象。

    ③极光在很多地方出现过，但“极光之源”到底在哪里呢？极光是如何形成的呢？极光现象为什么多出现在南北两极呢？

    ④科学家研究认为，太阳活动是极光之源。极光出现的频率与太阳活动有很大关系，极光就像太阳发出的电。太阳是一颗恒星，不断放出光和热。其表面和内部进行各种化学元素的核反应，产生出强大的、内含大量带电粒子的带电微粒流。这些带电微粒射向空间，和地球外80~1200千米高空的稀薄气体的分子碰撞时，由于速度快而产生发光现象。太阳活动是周期性的，其周期大约11年。在太阳活动的高潮期，太阳黑子出现得最多，有人发现当一个“大黑子”经过太阳中心的子午线20—40小时后，地球上一定会出现极光。

    ⑤那为什么极光现象多出现在南北两极呢？原来，地球本身是个近似以南北极为地磁两极的大磁石。太阳送来的粒子流接近地球时，以螺旋形的运动方式分别飞向两个磁极。事实上，磁极不能完全控制所有的带电粒子流，在太阳喷发的带电粒子流非常强烈的年份，也能在两极地区以外的一些地方观察到极光。因为空气成分非常混杂，不同气体成分如氧、氮、氦、氖等在带电微粒流作用下，会发出不同的光，所以极光看上去多彩绚丽。有人从地球磁层的角度考虑，认为地球磁层包裹着地球，就像地球的“保护网”，使之避免遭受太阳风辐射粒子的侵袭。但在南北极的上空，这张“网”并不结实，有较大的“间隙”，通过“间隙”，部分太阳风便会侵入地球磁层。由于南北极上空有“间隙”，因此极光现象多发生在两极地区的上空。

⑥但是，上述观点虽较好地解释了极地地区的极光现象，却无法解释近地面附近出现的极光现象。一些人认为这些极光是由于地面附近的静电放电所产生的。据史料记载 ， 离地面1.2—3.0米都出现过极光。有时人们在出现近地极光的地方，还能闻到臭氧的味道。

    ⑦因为许多极光现象与彗星明亮的尾巴有相似之处，所以有人把极光现象与彗星联系起来，这对认识极光是有一定好处的。尽管极光之谜还没有完全揭开，但人类对它已经有了较科学的认识，也许很快科学家们就能告诉我们极光真正的奥秘。

着眼湿地，呵护“地球之肾”

杨志峰

①在我们居住的这颗蔚蓝的星球上，有着许许多多不同的生态系统：湿热的雨林、广袤的海洋、寒冷的苔原，还有时常寒风凛冽的高耸山脉和四季分明的温带平原，为诸多的生物提供了繁衍生息的生存环境。但几乎没有哪个生态系统能够像湿地一样，以狭小的面积，孕育了如此众多的生命。

②顾名思义，“湿地”就是富含水分的湿润地方。广义的湿地是指，不论其为天然或人工，长久或暂时性的沼泽地，泥炭地或水域地带，静止或流动，淡水、半咸水或咸水体，还是低潮时水深不超过6米的水域，以及珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等；而狭义的湿地则仅指地表过湿或经常积水，且生长湿地生物的地区。

③即使按照最为宽泛的定义来划分，湿地在地球陆地面积中所占的比例，也只有大约6%。它们可能是天然形成，也可能由人类活动所塑造。但就是这些只占地球表面积很小一部分的区域，却为全球大约20%的生物提供了居所。栖居于湿地的野生动植物不仅种类丰富，而且数量繁多，以至于湿地成为了地球上生物多样性最为丰富的区域之一。

④当我们走近湿地，我们可以领略到栖息其中的动物们的独到生存智慧。黑鹭会将自己的翅膀围成伞状来遮住阳光，使想要寻找阴凉的鱼落入陷阱；丹顶鹤演化出修长的双腿，使它们可以在沼泽地带跋涉和觅食；弹涂鱼独特的身体结构，使它们可以离开水生活一段时间……如果有幸观察这些生活在湿地里的生灵，相信你会不由得感慨演化的力量留在它們身上的印记。

⑤而在滋养生命的同时，湿地也发挥着调节水分平衡和净化水体的功能。湿地如同天然的海绵，在洪水来临时充分蓄水，削减洪峰；在干旱的季节则成为重要水源，补给河川和地下水。而且，不同于河流，湿地里的水流较缓，使水体中的有毒、有害物质逐渐沉淀下来，通过化学转化、微生物分解和植物吸收富集等途径去除污染物，从而有效地净化水质。这种全方位的调蓄和净化能力，使湿地扮演着“地球之肾”的角色。

⑥但随着人类活动的加剧，许许多多的湿地特别是天然湿地，正面临着前所未有的挑战。围填海、城市扩张和工农业活动，都在挤压着本已不多的湿地；而在一些湿地周围，过度排放的污染物也超过了生态系统的自我净化能力，令“地球之肾”面临“坏死”的命运。但如果某一个湿地系统完全退化，栖居于其中的动植物，还有巧妙的食物网，以及令人赏心悦目的美景，也会随之永远消失。在经济发展的同时保持与生态环境的和谐，呵护脆弱的湿地系统，是人类社会在21世纪里需要认真审视的任务。

 （选自（知识就是力量）2019年02期）