人与自然 系列丛书-第103章
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迹，对鸟类觅食和生活十分不利，所以秋天时就南去越冬，迁徙到食物丰富的地方栖息。
但是，气候、食物等外界条件，对有些鸟类的迁徙却无法解释。例如，在北方繁殖的莺，育雏后，夏季就开始南迁了；在南方越冬的鸲和蓝鸫，冬末就开始北飞了。因此，有人认为，鸟类迁徙的根本原因，是受体内某种物质的周期性刺激而引起的，这种刺激物质可能是性激素。
由于鸟类的迁徙主要发生在北半球的欧洲、亚洲和北美洲，所以有些鸟类学家从历史上寻找鸟类的迁徙原因，认为与冰川有关。当冰川期发生和形成时，使鸟类向南迁徙；当冰川向北退却时，鸟类则随之向北迁徙。
近年来，有的科学家认为，鸟类的迁徙，与体内的生物钟有关，即鸟类体内的“日钟”和“年钟”，使得它们能够准时地进行迁徙。
有的动物学家认为，鸟类的迁徙是外界环境条件变化与其体内生理状况相互作用的结果，如日照和温度的变化，影响到鸟类的神经系统、内分泌器官和性器官的机能也随之变化，促使鸟类发生相应的反应，这种反应逐年加强，世代相传，就形成了固定不变的迁徙本能。
有的科学家认为，蝴蝶迁飞和鱼虾的洄游与生殖和气候条件有关。例如，美洲的“彩蝶王”每年秋末从加拿大迁飞到墨西哥马德雷山脉的陡峭山谷中去繁殖后代；欧洲的峡蝶，每年秋季都要迁飞到非洲，以避开严冬的威胁。
又如，对虾和小黄鱼春天的洄游是为了产卵繁殖，所以叫做生殖洄游；而秋末的洄游，是为了躲避隆冬的寒冷，寻找合适的越冬场所。也有的科学家认为，蝶类的迁飞和鱼虾的洄游，是气温、气压、光照、风雪、水温、食物等环境条件的变化和生理上的刺激相互作用的结果。
总之，动物迁飞和洄游之谜，迄今还没有完全揭开，还有待于科学家们去进一步研究和探索。
鸟飞行定向之谜
远行的飞禽靠什么辨别方向，始终是人们百思不得其解的谜。例如，有一种北极燕鸥，它们夏季出生在北极圈10°以内的地方，出生后6个星期就离家南飞，一直飞到远在1。8万公里外的南极浮冰区过冬。过冬之后，又飞回北方原来的出生地点去渡夏。由于迂回弯曲，一来一去北极燕鸥的实际飞行竟达4万公里之遥。燕鸥飞越如此漫长的路程，竟丝毫不会迷航，它究竟是凭什么本领认路的呢？它那简单的头脑是怎样解决复杂的航行定向的问题呢？
有人认为一部分飞禽是靠地球磁场来定向导航的，比如信鸽；也有人提出鸟类是根据太阳和星辰来导航的。
现在一种比较流行的理论认为，鸟类的迁徙习性和辨识旅途能力是与生俱来的，这只能用遗传来解释。
鸟类的迁徙习性是由史前时期觅食的困难所造成的。那时，为了寻找食物，鸟儿不得不进行周期性的长途旅行。这样年复一年，世世代代，经过漫长的演化过程，各种迁徙习性就被记录在它们的遗传密码上，然后经过核糖核酸（RNA）分子一代一代传下来。因此，那些很早就被父母遗弃了的幼鸟，在没有成鸟带领、也没有任何迁徙经验的情况下，仍然能成功地飞行千里，抵达它们从未到过的冬季摄食地。
科学家们曾用鹳鸟做过实验。生活在德国的鹤鸟有两个品种，一个生活在西部，一个生活在东部，它们在一定季节都要迁飞到埃及去。但这两个品种的鹳鸟迁移路线并不相同。生活在西部的鹳鸟是飞越法国和西班牙上空，然后越过直布罗陀海峡，沿着北非海岸，飞抵埃及的，而东部的鹳鸟则绕过地中海的末端直抵埃及。
科学家把东部鹳鸟的蛋，移置到西部鹳鸟的窝里，待孵出小鸟后，加上标记以便辨认。令人惊奇的是，东部小鸟长大迁飞时，并没有跟随饲养它们的养母（西部鹳鸟）一起飞行，而是按照自己祖先固有的东部鹳鸟路线飞行。
这个实验生动地表明，鹳鸟迁飞选择哪一条路线，并不是简单地跟随长辈的结果，而是遗传因素支配下的本能。
那么，这种遗传能力究竟是怎样形成的？既然知识的获得性不能遗传，那么定向识途的知识又怎么可能编入遗传密码呢？这又是摆在遗传学家面前的一大难题了。
动物冬眠之谜
冬天来到了，熙熙攘攘的大自然变得十分宁静，原来，许多动物开始冬眠了。它们的体温降低，各种生理活动变得十分缓慢，能量的消耗也降低到最少的水平，能在不吃不喝的情况下，依靠体内贮存的养料渡过漫长的冬季。
动物的冬眠是一种奇妙而神秘的现象。它们在冬眠之前，大多进行过一番紧张的准备工作，大吃大喝，使体内的皮下脂肪大为增加，把自己养得又肥又胖，有时积累的皮下脂肪竟会超过正常时的体重，以备长期消耗之用。
人们观察了若干种动物的冬眠，发现了不少意想不到的东西。
在加拿大，有些山鼠，冬眠长达半年。秋天一来，它们便掘好地道，钻进穴内，将身体蜷缩一团。它们的呼吸，由逐渐缓慢到几乎停止，脉搏也相应变得极为微弱，体温更是直线下降，可以达到5℃。这时，即使用脚踢它，也不会有任何反应，简直像死去一样，但事实上它却是活的。
松鼠睡得更死。有人曾把一只冬眠的松鼠从树洞中挖出它的头好像折断了一样，任人怎么摇撼都始终不会张开眼，更不要说走动了。甚至把它抛在桌上，用针扎也刺它不醒。只有用火炉把它烘热，才悠悠而动，而且还要经过颇长的时间。
刺猬冬眠的时候，连呼吸也简直停顿了。原来，它的喉头有一块软骨，可将口腔和咽喉隔开，并掩紧气管的入口。生物学家曾把冬眠中的刺猬提来，放入温水中，浸上半小时，才见它苏醒。
蝙蝠的睡姿十分惊险。它们是用两脚倒悬着冬眠的，这样经过整个冬天，竟然不会跌下。冬眠时，它们的呼吸有时可以停顿一刻钟，仍然安然无恙。
而且，蝙蝠妈妈此时正怀着孕呢。蝙蝠在秋末交配，雌性蝙蝠受精后，即把精子贮藏在子宫内，并供给它适量的养料（肝糖），到翌年春暖，一边排卵，一边给精子解冻。这一生活习性的好处保证了它一定能受孕。
动物的冬眠真是各具特色：蜗牛是用自身的粘液把壳密封起来。绝大多数的昆虫，在冬季到来时不是“成虫”或“幼虫”，而是以“蛹”或“卵”的形式进行冬眠。熊在冬眠时呼吸正常，有时还到外面溜达几天再回来。雌熊在冬眠中，让雪覆盖着身体。一旦醒来，它身旁就会躺着1～2只天真活泼的小熊，显然这是冬眠时产的仔。
动物冬眠的时间长短不一。西伯利亚东北部的东方旱獭和我国的刺猬，一次冬眠能睡上200多天，而前苏联的黑貂每年却只有20天的冬眠。
至今，人们尚未能完全揭开动物冬眠的奥秘。但是科学家们通过不断探索，已经认识到，研究动物的冬眠不仅妙趣横生，而且颇有价值。这些研究的每一个新突破，都能为农业、畜牧业和医学的发展提供有益的启示。
粮食的历史
在人类的一切生活资料中，居于首要地位的是食物。中国有句古话，叫“民以食为天”。
马克思的论断是“食物的生产是直接生产者的生存和一切生产的首要条件”。按营养学的基本知识，人只有从食物中摄取碳水化合物、蛋白质、脂肪和维生素等营养物质，不断地进行新陈代谢，才能维持生命、从事劳动和繁衍后代。而历史上的饥荒和当今世界部分地区的缺粮危机，则从反面说明了食物生产的重要性，它的不足，势必导致社会动乱，产生严重的政治经济后果。
下面我们将从农业的起源开始，简单介绍一下人类目前部分粮食的历史。
农业的起源
新石器时代是人类由攫取型采集向生产型经济过渡的时期。在长期采集的生活实践中，人们逐渐发现和掌握了某些植物的生长规律，为了摆脱采集生活造成的经常迁徙之苦，满足生活需要，人类开始种植某些作物，据考古发现，埃及南部库巴尼耶发现了大约18000年前的碳化大麦粒，说明旧石器时代晚期在北非尼罗河流域农业已开始萌芽。西亚发现了公元前8000年的大麦粒。中国黄河、长江流域发现了新石器时代的原始农具和农作物种子。河北武安磁山和西安半坡遗址出土了六七千年前的粟粒、白菜籽和芥菜籽。浙江余姚河姆渡遗址发现大量稻谷，是7000年前长江流域种植水稻的见证。从全世界范围看，农业发源地至少有三处：西亚与北非、东亚、南美。西亚、北非主要种植了大麦和小麦；东亚主要培植了稻谷和粟；南美印第安人则培植了马铃薯、南瓜和玉米。虽然原始农业是刀耕火种的粗放经营方式，工具落后，多以木、石材料为主，劳动条件十分艰苦，但是农业的出现，毕竟是人类认识世界和改造世界的重大成果，是具有划时代意义的重大进步。从此，人类不再完全依赖天然产物，由单纯的采集者逐渐成为生产者。同时，农业要求定居，因而农村开始出现。因此，历史上把原始农业的出现称为农业革命。农业出现之后，就世界范围看，经历了原始农业、古代农业和现代农业三个不同发展阶段。
中国古代的稻谷种植
中国是世界上种植稻谷最早的国家之一。公元前5000年左右，中国长江流域已经开始种稻。据河姆渡原始社会遗址发现，稻谷、谷壳、稻杆、稻叶堆积厚度达40～50厘米，并有籼稻和粳稻之分。栽培稻是由野生稻培育而来的。231年，《三国志》记载嘉兴一带有野生稻自生。后在扬州一带也发现大面积野生稻存在。在水稻栽培品种方面，公元3世纪，《广志》记有南方水稻品种达12个之多。6世纪《齐民要术》上记有品种24个。宋代水稻已有早中晚之分。元代水稻已有籼、粳、糯三大类之别。清代还培育出优良品种御稻，其米色微红而粒长，气香而味腴。在稻田耕作方面也积累了丰富的经验。2世纪已出现了水稻移栽技术。汉代已掌握稻田水温调节技术，《汜胜之书》上说：“始种稻欲温，温者缺其堘、令水道相直；夏至后大热，令水稻错。”12世纪，江南水田开始进行耕耙耖作业，懂得培育水稻壮秧技术，并已掌握气候变化规律，适时播种，防止烂身。至14世纪，水稻插秧方式已经定型，通常一人插一行，每行六株，株距5～6寸。17世纪，稻田使用灌水防霜技术。《沈氏农书》记载：“自立秋以后，断不可缺水，水少即车，直至斫稻后方止。俗云，稻如莺色红，全得水来供。若值天气骤寒霜早，凡由中有水，霜不损稻，无水之田，即稻秕矣。”在防治病虫害方面，对于稻苞虫、稻飞虱、稻曲并稻瘟病等，都有明确的认识和防治措施。中国和东南亚国家是世界水稻的发源地。今天稻谷栽培已发展到相当水平，稻米已成为世界近半数人口粮食的主要来源。
小麦的起源
小麦起源于亚洲西部。在西亚和西南亚一带，至今还分布有野生一粒小麦、野生二粒小麦及节节麦。栽培小麦是人类对野生小麦长期驯化的产物，从新石器时代至今已有万年以上的历史。在伊朗西南部、伊拉克西北部和土耳其西南部地区最早驯化了一粒小麦。在以色列西北部、叙利亚西南部和黎巴嫩东南部，是野生二粒小麦的分布中心和栽培二粒小麦的发源地。普通小麦的出现晚于一粒小麦和二粒小麦，它起源于里海西南部。据考古发现，中亚广大地区在史前原始社会居民点上残留着野生与栽培小麦的实物。
栽培小麦产生后，从西亚、中东一带向西传入欧洲和非洲，向东传入印度、阿富汗和中国，又经中国传入朝鲜和日本。15～17世纪，小麦传入南、北美洲。18世纪传入大洋洲。至今，小麦分布十分广阔，北自北纬67°的北欧，南至阿根廷的南纬45°地区均有栽种。在世界各种农作物中，小麦的栽培面积和总产量均属第一位。
中国小麦栽培已有7000年的历史。在河南陕县东关庙底沟原始社会遗址的红烧土上有麦类的印迹。在安徽亳县钓鱼台新石器遗址发现了大量普通小麦子实。近年中国发现西藏高原存在普通小麦原始类型；新疆伊犁河谷分布有大片节节麦原始群落；黄河中游地区有节节麦散生于麦田中。这对研究中国小麦的起源有重要意义。
大麦的栽培
大麦是由野生大麦演化而来，现今尚有与栽培大麦中亲缘关系密切的野生二棱大麦和野生六棱大麦。分布中心是亚洲的土耳其、伊拉克、伊�
