向著天空高揚(yáng)起“手臂”的巨人般的樹形仙人掌,在空中孤獨(dú)盤旋的兀鷹,起伏連綿、一望無際的沙丘……沙漠在人們的印象中就是這般的凄涼與寂靜。然而,事實(shí)并非如此。一年兩個(gè)雨季的獨(dú)特氣候條件,使索諾蘭沙漠——北美最炎熱的沙漠呈現(xiàn)一派勃勃生機(jī)。
索諾蘭沙漠位于美國(guó)和墨西哥兩國(guó)交界處,占地面積26萬平方千米,是北美洲四大沙漠之一。索諾蘭沙漠屬于熱帶干燥氣候,在沙漠里最熱的地方,樹蔭下的最高溫度也達(dá)到54攝氏度,因此也是最炎熱的沙漠之一。由于靠近加利福尼亞海灣和太平洋,沙漠里每年有兩個(gè)雨季,夏天和冬天各一次,降雨量比世界上其他沙漠多,每年降水量達(dá)120~300毫米,是北美洲降雨最多的沙漠之一。夏天的雨時(shí)間短,雨量大,雨后常有彩虹出現(xiàn),冬天的雨時(shí)間雖長(zhǎng),卻總是細(xì)雨霏霏。
下雨的時(shí)候,沙漠里的空氣變得又潮濕又涼爽。不下雨的時(shí)候,和其他沙漠一樣,又干旱又灼熱。起風(fēng)的時(shí)候,飛沙走石堆起一個(gè)個(gè)沙丘,低谷地區(qū)干旱燥熱,而山里卻很涼爽,有的山頂上甚至還覆蓋著皚皚白雪。
索諾蘭沙漠有四季分野,降雨雖然少于美國(guó)北部其他州,但對(duì)于沙漠來說,雨水算是多的了。如果秋冬季節(jié)里雨水充沛,春季到來時(shí),花兒就會(huì)競(jìng)相開放。夏季是沙漠雨水最多的季節(jié),因此夏季的花兒開得很盛。秋季帶來習(xí)習(xí)涼風(fēng),吹走了沙漠夏季的酷熱。冬季到來,山脈有時(shí)會(huì)戴上雪帽,冷空氣一直吹到沙漠的山谷。
盡管索諾蘭沙漠是北美洲最炎熱的沙漠,但是一年兩個(gè)雨季的獨(dú)特氣候條件卻使這片干熱沙漠里產(chǎn)生了令人驚訝的生命奇景。
索諾蘭沙漠以美麗壯觀的仙人掌而聞名于世。傲然獨(dú)立蔚為壯觀的樹形仙人掌是索諾蘭沙漠所獨(dú)有的,被稱為索諾蘭沙漠中的君王,其千變?nèi)f化的奇特“造型”引起人們無盡的遐想。
樹形仙人掌生長(zhǎng)極為緩慢,壽命長(zhǎng)達(dá)250年,最大的可長(zhǎng)到12米高。它們的表皮光滑并覆蓋著一層蠟狀物質(zhì),表面長(zhǎng)著足有5厘米長(zhǎng)的刺。每年五六月間,仙人掌開出淡黃色的花朵,花蕊是黃色的。中午烈日炎炎時(shí),花就閉合上了。
樹形仙人掌耐熱耐干旱,生長(zhǎng)在沙漠的山坡和平地上,也生長(zhǎng)在山麓沖積平原和低洼地區(qū)。它們不需要很多的水就能存活下來。下雨時(shí),樹形仙人掌可以膨脹的莖干能吸收充足的水分。為了能吸收更多的水分,它們的根也扎得很淺,漫鋪在地表淺層的根系一次大約可儲(chǔ)存160升雨水,連續(xù)幾個(gè)星期沒有水對(duì)它們來說根本無所謂。
索諾蘭沙漠里還有另一種著名的仙人掌——桶形仙人掌。
這種仙人掌通常能長(zhǎng)到1.5~3.5米高,其圓桶形的“身材”與人差不多。甚至比人還“魁梧”。桶形仙人掌是一種開花植物,開花時(shí)節(jié)其頂部會(huì)開出一圈黃綠色或紅色的小花。對(duì)于住在沙漠中的美洲土著民來說,桶形仙人掌是不可缺少的食物。他們將桶形仙人掌燉煮成像卷心菜似的食物,漿汁可以飲用,尖尖的刺可以做成魚鉤,果肉可以做成“仙人掌蜜餞”。桶形仙人掌大多生長(zhǎng)在沙漠的洼地和斜坡上,沿著溪谷的巖壁上也會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的身影。桶形仙人掌雖然是一種美麗的植物,但不可靠它們太近,因?yàn)樗鼈兊拇淌菚?huì)扎人的。
索諾蘭沙漠中還有一種叫做蔓仙人掌的仙人掌。蔓仙人掌是沙漠里的耐旱灌木,其莖干可長(zhǎng)到2.7~10米高,上面長(zhǎng)滿刺,刺長(zhǎng)可達(dá)3厘米。蔓仙人掌在沙漠里的生存策略之一,就是在干旱的季節(jié)里葉子變黃凋落,一旦得到水分補(bǔ)充,至多5天就長(zhǎng)出新葉來。蔓仙人掌的根扎得很淺,但伸展得很廣,可以收集到更多的雨水。蜂雀會(huì)來給蔓仙人掌授粉,
因?yàn)樗鼈兲貏e喜歡蔓仙人掌的花蜜。蔓仙人掌是沙漠植物適應(yīng)環(huán)境的成功例子之一。
索諾蘭沙漠里還普遍生長(zhǎng)著一種叫做brittlebush的矮灌木,是一種落葉灌木,通常只有0.6~1.5米高。這種灌木的葉子呈鋸齒狀,葉子表面覆蓋著一層白色的茸毛,使葉子看上去呈灰綠色。許多沙漠植物都有這種長(zhǎng)有茸毛的葉子,茸毛像毯子一樣遮蓋著葉子,既可以隔熱又可以抗寒,還可以用來吸收空氣中的濕氣,減少在于燥空氣中的水分流失。每年3月至5月,是brittlebush開花的時(shí)節(jié),它們的花與向日葵的花很相似,只是要小得多。這時(shí)候,在有這種矮灌木生長(zhǎng)的地方,沙漠就變成一片亮麗的黃色。
生活在沙漠里的土著美洲人將沙漠矮灌木分泌的樹脂用作膠粘劑,墨西哥的塞瑞印第安人則將其研磨后用作牙膏,或涂抹在傷口處當(dāng)作止痛藥,早期西班牙傳教士還將其用作熏香。沙漠矮灌木不但對(duì)生活在沙漠里的人類有很多用處,也是許多動(dòng)物賴以生存的不可缺少的自然資源,它們是長(zhǎng)耳鹿和沙漠大角羊的食物,嚙齒動(dòng)物袋鼠和大鼠也以它們的種子為食。沙漠矮灌木對(duì)于保持生態(tài)平衡十分重要。在美國(guó)亞利桑那州,人們將它們種植在公路旁邊,保護(hù)公路不被沖毀。這種植物生長(zhǎng)容易,數(shù)量很多,不在瀕危物種之列。
沙漠鐵木也是索諾蘭沙漠中的重要植物品種。鐵木本是四季長(zhǎng)青的樹木,常在環(huán)境綠化中用作遮蔭,而沙漠鐵木則適應(yīng)了沙漠干旱炎熱的氣候,在氣候干旱的年份里會(huì)落葉,以最大限度地減少水分的蒸發(fā)。一場(chǎng)春雨過后,沙漠鐵木會(huì)很快綻放花朵,長(zhǎng)出新葉。
沙漠鐵木是索諾蘭沙漠里最高的樹木,最高可達(dá)9米,不過通常它們長(zhǎng)得沒那么高,也很稀疏。沙漠鐵木生長(zhǎng)緩慢,葉子呈灰綠色,還帶點(diǎn)藍(lán)色,寬大的樹冠向四面張開。沙漠鐵木是索諾蘭沙漠中最長(zhǎng)壽的樹種,可活1500年,當(dāng)然,這么長(zhǎng)壽的鐵木是非常罕見的。
沙漠鐵木被稱為“保姆植物”,它們給沙漠里其他植物和眾多的動(dòng)物提供生存所需要的食物和蔽蔭地,為植物種子發(fā)芽提供安全的地方,保護(hù)小樹苗不被曬死。在有沙漠鐵木生長(zhǎng)的地方,周圍的小環(huán)境因它們而改變。鐵木茂密的樹冠在沙漠地表形成一片蔭涼之地,在它們的樹蔭下,溫度至少可降低8攝氏度。據(jù)統(tǒng)計(jì),沙漠鐵木下面生長(zhǎng)著230個(gè)品種的植物,這些植物又成為兔子、沙漠大角羊、叉角羚和長(zhǎng)耳鹿的食物。沙漠鐵木的種子還是鴿子、鵪鶉和一些小嚙齒動(dòng)物的食物。在沙漠鐵木的遮篷下,各種昆蟲也熱鬧起來,昆蟲又引來了鳥類和爬行動(dòng)物,它們?cè)谏衬F木下安家落戶,而鳥類和爬行動(dòng)物又成為鷹和山狗的食物,由此形成了沙漠極端環(huán)境下動(dòng)植物賴以生存的食物鏈。
目前,城市擴(kuò)展已經(jīng)威脅到沙漠鐵木的生存以及鐵木下的生態(tài)圈。沒有沙漠鐵木的保護(hù),很多沙漠動(dòng)植物都將失去依托。
索諾蘭沙漠是北美洲最熱的沙漠。在人們的想象中,沙漠的驕陽是生命難以承受的,但是,在索諾蘭的沙地于谷里卻留下了許多動(dòng)物的腳印,如白頸野豬、長(zhǎng)耳鹿、浣熊,狼等,還有數(shù)量極多的各種嚙齒動(dòng)物。
同沙漠植物一樣,這些沙漠動(dòng)物都具有極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。為了避開沙漠的炎熱,它們會(huì)尋找太陽曬不到的地方躲藏起來。它們還有一種適應(yīng)沙漠環(huán)境的生存策略:沙漠里的動(dòng)物大多是夜行動(dòng)物,晝伏夜出,白天烈日炎炎,它們找蔭涼的地方睡覺,到晚上才出來活動(dòng)覓食。因此,沙漠環(huán)境雖然酷熱難當(dāng),卻奈何不了這些聰明的動(dòng)物們。
大毒蜥或許是人們想到沙漠時(shí)最先出現(xiàn)在腦海里的沙漠動(dòng)物。索諾蘭沙漠里的美洲希拉大毒蜥一般不會(huì)主動(dòng)攻擊人,但是如果惹著了它們,其反擊速度快得驚人,被咬的后果也非常嚴(yán)重和痛苦,因?yàn)榇蠖掘崾鞘澜缟蟽H有的兩種有毒蜥蜴之一。
大毒蜥的色彩非常鮮艷,有粉紅色、橘黃色和紅色,幾條帶斑點(diǎn)的黑色條紋纏滿全身。眼睛和嘴周圍也有黑色斑點(diǎn)條紋,這些圖案看上去很恐怖,似乎在警告來犯者:“我可是有毒的哦!”大毒蜥可長(zhǎng)到0.6米長(zhǎng),重可達(dá)5千克。大毒蜥的頭很大,身體胖胖的,還有一條又粗又短的尾巴,腿也很短,皮膚很干燥,紋理凹凸不平。大毒蜥白天出來尋食,但是人們很少能看得到它們,因?yàn)樗鼈兡懶∨氯?。大毒蜥將卵產(chǎn)在洞里,然后用沙子蓋好,一個(gè)月左右小毒蜥就孵化出來。小毒蜥一出生就能獨(dú)立生活,1到3歲時(shí)就完全長(zhǎng)大了。
對(duì)于大毒蜥的生活人們所知不多,因?yàn)榇蠖鄶?shù)時(shí)間它們都生活在地下洞穴里。春天到來時(shí)它們最為活躍,一清早就出來活動(dòng),因?yàn)槲绾笊衬锾珶帷4蠖掘嵩谝簧械拇蠖鄶?shù)時(shí)間里都過著離群索居的孤獨(dú)生活,只有在交配的季節(jié)里它們才會(huì)聚在一起。
這種蜥蜴的聽覺和視力都極好,它們躲在地下覺得安全了才會(huì)出來,有時(shí)還會(huì)躲在樹叢里將自己偽裝起來。當(dāng)它們不需要偽裝的時(shí)候,粉紅色、橘黃色和黑色的身體是對(duì)食肉動(dòng)物發(fā)出的警告。它們的尾巴和身體里儲(chǔ)存有大量的脂肪,可以完全依靠身體里儲(chǔ)存的能量維持三個(gè)月。它們的毒液之毒性與菱形斑紋響尾蛇一樣厲害,人和動(dòng)物被咬住后,隨著它們嘴的咀嚼動(dòng)作,毒液流入受害者的身體里。被咬者不會(huì)馬上就有生命危險(xiǎn),因?yàn)槎疽毫坎皇呛艽?,不過,一旦被大毒蜥咬住后就很難擺脫掉??茖W(xué)家們?cè)谘芯坑盟鼈兊亩疽簛磲t(yī)治糖尿病。
大毒蜥也是食肉動(dòng)物,以小鳥和爬行動(dòng)物的卵、較小的嚙齒動(dòng)物和爬行動(dòng)物等為食,一次可吃許多食物,隨后以脂肪的形式保存在尾巴和身體里。它們有時(shí)自己挖掘地洞,有時(shí)利用其他動(dòng)物挖好的洞,喜歡生活在茂密的灌木叢中或峽谷底部。
索諾蘭沙漠里有一種鳥叫做仙人掌鷦鷯,是美國(guó)最大的鷦鷯。這是一種非?;顫姸闷娴镍B,如果發(fā)現(xiàn)有什么新鮮的東西,它們是一定要去看個(gè)明白的。如
果你的汽車的窗子或門沒關(guān)上,它們就會(huì)里里外外、飛進(jìn)飛出地審視一番。仙人掌鷦鷯通常選擇在低矮多刺的樹木下或灌木叢中做窩,雌鳥和雄鳥齊心合力用干草或其他柔軟的材料筑成一個(gè)足球般大的鳥巢,人口處留得很小,以防止食肉動(dòng)物侵入。在雌鳥負(fù)責(zé)孵卵的16天里,雄鳥在附近繼續(xù)筑巢以備日后使用。小鳥孵出來后,仙人掌鷦鷯父母共同負(fù)擔(dān)起喂養(yǎng)雛鳥的任務(wù)。雛鳥19至23天后離巢,一般與父母在一起生活一個(gè)月左右。仙人掌鷦鷯沒有遷移習(xí)慣,永遠(yuǎn)住在一個(gè)地方,產(chǎn)卵季節(jié)里,雄鳥會(huì)頑強(qiáng)地保衛(wèi)自己的領(lǐng)地。仙人掌鷦鷯主要以各種昆蟲(如螞蟻、甲蟲、蚱蜢、黃蜂)、植物果實(shí)和種子為食,偶爾樹蛙和蜥蜴也會(huì)成為它們的食物。它們的覓食習(xí)慣隨著沙漠溫度的變化而改變,上午它們?cè)诘厣虾凸嗄緟仓幸捠?,中午地面溫度漸漸高起來后,它們就轉(zhuǎn)移到蔽蔭處或較涼爽的地方去尋找食物。炎熱的下午它們不再活動(dòng),找個(gè)陰涼的地方歇息去了。仙人掌鷦鷯可以從各種食物中獲得所需要的水分,它們對(duì)沙漠環(huán)境的適應(yīng)能力很強(qiáng)。
索諾蘭沙漠里的野豬與普通的豬看上去沒有什么大的區(qū)別,只是體形大些。它們的腿很短,腦袋尖尖的,體重可達(dá)72千克。沙漠野豬生活在溪谷里,那里有它們喜歡的灌木叢和許多水潭,灌木叢給它們提供遮蔭處,水潭給它們提供生存所需要的大量的水。野豬以仙人掌、草根、漿果、花、蘑菇和果實(shí)為生,在它們生活的地方,這些食物都很容易得到。沙漠野豬過著群居生活,它們喜歡不斷地?fù)Q地方。母豬一年生兩頭小豬,小豬終生與群體一起生活一起遷移,除了新出生的小豬外,群體中不接納外來者。
野豬的嗅覺極為靈敏,如果周圍有食肉動(dòng)物它們立刻就能覺察得到,它們成群結(jié)隊(duì)活動(dòng),如果遇到攻擊,可以“人多勢(shì)眾”優(yōu)勢(shì)取勝。沙漠野豬的數(shù)量多,生活狀態(tài)良好,不存在滅絕的危險(xiǎn)。
沙漠蟾蜍是一種小動(dòng)物,樣子與青蛙很像。
蟾蜍屬于兩棲類動(dòng)物,既能生活在水里,也能生活在陸地上。沙漠蟾蜍全身呈橄欖綠,身上長(zhǎng)滿了高低不平的白色“疣”狀物。索諾蘭沙漠里的蟾蜍是美國(guó)最大的蟾蜍。它們以昆蟲和老鼠為食。春天來時(shí),雄蟾蜍以“歌聲”吸引雌蟾蜍。雌蟾蜍在水里產(chǎn)卵,卵的數(shù)目可達(dá)8000之多,2到12天后孵化出來的蟾蜍寶寶就是蝌蚪。蝌蚪漸漸長(zhǎng)大,變成蟾蜍,這個(gè)“變形”過程需要3至8周。變成蟾蜍后,它們就到陸地上來生活。蟾蜍可活10年以上。蟾蜍在沙漠中嚴(yán)重缺水的地方也能生存下來。在干旱的冬天里,它們躲藏在地下冬眠,依靠身體里的脂肪度過缺水的冬天,一直到春雨將它們從睡夢(mèng)中“喚醒”。
缺水是對(duì)沙漠動(dòng)物生存的一個(gè)嚴(yán)重威脅,另一個(gè)威脅是高溫.動(dòng)物對(duì)于溫度比植物要敏感得多。動(dòng)物直接從太陽接受輻射熱量,并間接接受其他媒介(如巖石、土壤和空氣)傳導(dǎo)的熱量。所有的動(dòng)物只能在一個(gè)相當(dāng)窄的能承受的溫度范圍內(nèi)生存,超過溫度極限,動(dòng)物就會(huì)死亡。沙漠里,每年有4至5個(gè)月的高溫時(shí)間,這是生命難以承受的,再加上水的匱乏,生活在沙漠里的動(dòng)物面臨著極其嚴(yán)峻的考驗(yàn)。幸運(yùn)的是,沙漠動(dòng)物在漫長(zhǎng)的進(jìn)化中,逐漸在行為上和生理機(jī)制上適應(yīng)了沙漠里的炎熱和干旱。數(shù)千種沙漠動(dòng)物擁有許多在沙漠中獲取、保存甚至“制造”水的獨(dú)特本領(lǐng)。
沙漠動(dòng)物應(yīng)付沙漠酷熱環(huán)境的辦法有很多,大致可歸為以下幾種:
趨蔭避暑:許多哺乳動(dòng)物和爬行動(dòng)物會(huì)選擇在拂曉和黃昏時(shí)出動(dòng),還有一些沙漠動(dòng)物則完全是夜行動(dòng)物,它們白天不出來,只在氣候較為涼爽的夜間才出現(xiàn)。蝙蝠、許多蛇類、大多數(shù)嚙齒動(dòng)物,還有一些較大的哺乳動(dòng)物,如狐貍和臭鼬,都屬于夜行動(dòng)物.它們白天不出來,躲在陰涼的巢穴或地洞里睡大覺。一些體形較小的沙漠動(dòng)物會(huì)在土壤或沙層下挖掘洞穴藏起來,以避開沙漠地表的灼熱。這類動(dòng)物包括許多哺乳動(dòng)物、爬蟲動(dòng)物、昆蟲以及所有的沙漠兩棲動(dòng)物。沙漠里的嚙齒動(dòng)物甚至還會(huì)將洞口塞住,隔絕沙漠空氣的滾滾熱浪。正因?yàn)槿绱?,人類很少?huì)與響尾蛇和大毒蜥相遇。
降溫散熱:貓頭鷹和夜鷹有時(shí)會(huì)張大嘴巴,喉部一鼓一鼓的,那是它們通過口腔蒸發(fā)水分從而達(dá)到散熱的目的。
當(dāng)然,只有能夠從獵物中獲得水分的沙漠動(dòng)物才會(huì)采用這個(gè)方法,否則會(huì)因?yàn)樯岫撍?。耳朵特大的長(zhǎng)耳大野兔在陰涼處歇息的時(shí)候,會(huì)利用耳朵上豐富的血管來散熱?;痣u和黑禿鷹深色的羽毛很容易吸收沙漠熱量,它們的散熱方式很奇特,把尿撒在自己腿上,讓尿液蒸發(fā),腿部溫度下降,再通過血液循環(huán)讓腿部的涼血流經(jīng)全身,達(dá)到降溫的效果。另外,它們還能通過振翅高飛來躲過沙漠炎熱的地表氣溫。
保持水分:一些動(dòng)物利用生理上的各種特殊機(jī)制以及聰明的行為來適應(yīng)沙漠極端氣候環(huán)境。比如住在地穴里的大鼠.會(huì)聰明地將地洞人口封住,這樣日上中天時(shí)的酷熱暑氣就不會(huì)進(jìn)到洞里來。它們?cè)谏砩弦矒碛蟹浅_m應(yīng)沙漠環(huán)境的腎,能將尿液的大部分水分重新吸收再輸送回血管中,呼出的水分也被有著特殊構(gòu)造的鼻腔回收。
攝取水分:沙漠里的嚙齒動(dòng)物還會(huì)自己“造水”:它們?cè)谙煞N子時(shí),以新陳代謝的方式在身體里制造水分,這些非常特殊的沙漠動(dòng)物不需飲水也能生存下來。
下面介紹一些奇特的沙漠動(dòng)植物,它們?cè)谏衬畼O端環(huán)境中的生存本領(lǐng)真是令我們?nèi)祟愖岳⒏ト纭?/p>
得克薩斯角蜥棲息在美國(guó)西南部極其干旱貧脊之地,它們的樣子看上去兇巴巴的,當(dāng)感覺到有威脅的時(shí)候,它們就會(huì)將兩腿張開,拱起背,低下頭,咄咄逼人的樣子就像是隨時(shí)準(zhǔn)備迎戰(zhàn)的坦克。奇怪的是。這種蜥蜴在夏天雨季到來的時(shí)候,采取的也是這種姿勢(shì)。它們這樣做的目的是什么呢?
其實(shí),它們采取這種姿勢(shì)是為了更多地收集雨水。生物學(xué)家將角蜥的這種行為解釋為“收獲雨水”。在沙漠環(huán)境里,一陣小雨通常會(huì)像被海綿吸了進(jìn)去似的很快消失。而這種生活在沙漠中的角蜥,其寬寬的體形真可謂完美至極,因?yàn)檫@可以令它們接收更多的水分。由于身體上的鱗斑之間有細(xì)如毛發(fā)的通道,角蜥通過這些通道的毛細(xì)管作用吸收水分,被吸收進(jìn)體內(nèi)的水分能夠克服地球引力作用,一直送到嘴里。因此,角蜥甚至不需要移動(dòng)身體就可以盡情暢飲了。雨停后,角蜥會(huì)臥倒在沙地上,將腹部在潮濕的沙子上磨擦,這樣做的目的是繼續(xù)吸收沙里的水分。
沙漠角蜥“收獲水分”的本領(lǐng)是沙漠動(dòng)物進(jìn)化出來的適應(yīng)環(huán)境的諸多能力之一,一些沙漠動(dòng)物甚至能夠在極端干旱的棲息條件下“擠”出水分來。
事實(shí)上,每一種動(dòng)物都有自己獨(dú)特的讓身體保持一定水分的方法。對(duì)于陸地動(dòng)物來說,關(guān)鍵是要避免身體脫水,而對(duì)于淡水魚來說,則是要想辦法將周圍環(huán)境中的水拒之“體”外。動(dòng)物是如何解決這些問題的呢?
鳥類和哺乳動(dòng)物經(jīng)常暴露于日曬風(fēng)刮中,隨時(shí)都有脫水的危險(xiǎn),它們采取的最明顯的適應(yīng)方式就是到處漫游。與鳥類的季節(jié)性遷移行為不同,這種漫游行為是隨機(jī)的,漫無目的的。一些善飛的鳥類為了追逐雨云,會(huì)一氣飛上幾千米,目的只是為了享受那片云降下的雨滴。
鳥類飲水的方法十分奇特,只有斑鳩和鴿子是能直接將水吞咽下去的鳥類,而其他鳥類都是用喙點(diǎn)水,然后仰起脖子讓水順勢(shì)流進(jìn)喉嚨。
在干旱地區(qū),一些大型食草動(dòng)物飲水通常依賴于相隔很遠(yuǎn)的水塘,它們常常會(huì)一連數(shù)天甚至更長(zhǎng)時(shí)間沒有水喝。一旦找到水,它們就會(huì)痛飲一番。其實(shí),與其說是因?yàn)樗鼈兛实脜柡?,還不如說是它們知道在未來的日子里可能還會(huì)有干渴沒水喝的時(shí)候。除了直接飲水,世界上一些最干旱的地區(qū)的大多數(shù)動(dòng)物,從沙鼠到長(zhǎng)頸鹿,它們能從植物里吸取身體所需要的水分,而一些食肉的蛇類和蜥蜴則從捕獲的動(dòng)物的新鮮血液中獲得水分。
如果說哺乳動(dòng)物中有什么動(dòng)物是完全“戒除”了飲水的習(xí)慣的話,那就是一種體形極小的、生活在美國(guó)西南部貧脊干旱地區(qū)的更格盧鼠。在這種小動(dòng)物身上,一切都體現(xiàn)了“節(jié)水”的原則:它們的尿液比血液濃稠得多,尿液中固體物含量是血液中的14倍。據(jù)研究人員描述,它們的尿液濃稠得幾乎就像糖漿。有幾種更格盧鼠,當(dāng)它們的尿接觸到地面時(shí)幾乎已成晶體狀。在一生的大部分時(shí)間里,更格盧鼠都在地下洞穴里度過。
它們挖洞的技巧很高明,能使洞里的空氣保持潮濕涼爽,潮濕程度甚至使它們存儲(chǔ)在洞里的植物種子膨脹1/3左右。更格盧鼠的鼻孔非常狹窄,當(dāng)它們呼吸時(shí),水蒸氣就會(huì)凝結(jié)在鼻孔壁上。像生活在干旱環(huán)境中的其他動(dòng)物一樣,更格盧鼠也會(huì)將它們的一些食物變成食物代謝水,也叫食物氧化水。研究人員對(duì)被捕獲后人工飼養(yǎng)的更格盧鼠進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)在兩年的時(shí)間里,它們可以滴水不進(jìn),完全以干種子為食。
昆蟲也需要水分,比如螞蟻,
體內(nèi)就有2,3是水分。那么,對(duì)于一生都生活在極干燥的面粉柜中的粉甲蟲,它們又是怎樣獲得所需要的水分的呢?原來,它們所需要的水分有一部分是它們自己“制造”出來的——將碳水化合物轉(zhuǎn)化為水,從中獲取水分。人類的新陳代謝作用與之相似,只是這些小蟲子們做這件事比我們?nèi)祟悘?qiáng)多了。粉甲蟲、衣物中的蠢蟲,還有白蟻等,都有將碳水化合物轉(zhuǎn)變?yōu)樗谋绢I(lǐng),何況即使是極干燥的面粉,也含有5%至15%的水分。
陸地上的昆蟲對(duì)于自己體內(nèi)的水分非常“吝惜”。它們的身體一般都有堅(jiān)硬的外殼,這種外殼與哺乳動(dòng)物的皮毛比起來,更容易保住水分,減少蒸發(fā)。像鳥類和爬行動(dòng)物一樣,昆蟲在排泄廢物之前,會(huì)回收其中的多數(shù)水分。等腳類動(dòng)物如潮蟲,
它們身體的水分循環(huán)與其他動(dòng)物正好相反,它們是通過肛門吸收水分,這意味著,如果它們感覺到口渴,只需坐下就能解渴。
駱駝,沙漠中的耐旱動(dòng)物,能在沙漠中長(zhǎng)途跋涉,耐干旱耐辛勞。它們是如何保存水分的呢?有許多傳說。但事實(shí)上并不像傳說中的那樣駱駝將水儲(chǔ)存在它們高高聳起的駝峰上,因?yàn)槟抢锩娲娴氖侵径皇撬灰膊皇潜4嬖谖咐?,那里面存有的只有正常含量的液體。有科學(xué)家認(rèn)為,駱駝最為重要的儲(chǔ)水器官,是它們那超大型的鼻子。
科學(xué)家解釋說,在炎熱缺水的沙漠環(huán)境中,駱駝能夠在自己呼出的氣息中回收水分。駱駝的鼻孔內(nèi)壁是由一種叫做“鼻甲骨”的螺旋狀組織構(gòu)成的,這是它們與其他哺乳動(dòng)物的相同之處。不同之處在于,駱駝的像古本手卷一樣卷起的鼻甲骨有著巨大的表面。而且在通常情況下是干燥涼爽的,這樣,當(dāng)植物在干熱環(huán)境中生存的植物面臨與動(dòng)物一樣的挑戰(zhàn),因?yàn)樗鼈円惨粑?,要通過葉子和莖千的氣孔進(jìn)行氧氣和二氧化碳的交換,而在張開氣孔時(shí),會(huì)不可避免地?fù)p失一些水分。仙人掌和其他沙漠植物的生存策略就是:盡量“屏住呼吸”,使水分的損失降到最低。在白天,沙漠植物的綠葉和莖干進(jìn)行光合作用的前半部分—一吸收光能,而它們的氣孔則緊閉著。當(dāng)了晚上,溫度下降,空氣中的濕度增加,植物就展開氣孔,大口呼吸濕潤(rùn)的空氣,繼續(xù)白天未完成的光合作用,將二氧化碳轉(zhuǎn)變成碳水化合物。
一些沙漠植物吸收水分和儲(chǔ)存水分的本領(lǐng)相當(dāng)驚人。
一種豆科灌木——美國(guó)莫哈韋沙漠中生存的唯一樹木——的根可扎入地底15至30米深,從那里吸收深層地下水。—種細(xì)長(zhǎng)的石炭酸灌木在進(jìn)化發(fā)展中形成了極小的細(xì)胞組織,可以在完全脫水的狀況下繼續(xù)生存。白天,在其他的沙漠植物都關(guān)閉了它們的氣孔時(shí),石炭酸灌木卻絲毫不受影響,繼續(xù)著它們的光合作用。它們是如何做到這一點(diǎn)的?至今還是植物學(xué)上的一個(gè)謎。
兩棲類動(dòng)物的皮膚多孔,因此它們不是用嘴,而是用皮膚來吸收水分。雖然兩棲類動(dòng)物需要生活在潮濕的環(huán)境中,以避免脫水而死,但也有相當(dāng)多的兩棲類動(dòng)物在干燥的沙漠環(huán)境中也生活得相當(dāng)好。比如,生活在沙漠里的鋤足蟾,
在一年中的大部分時(shí)間里,都將自己像石頭一樣埋在陰涼潮濕的地下,只有當(dāng)夏季的雨水嘩嘩地落下時(shí)才會(huì)露面,這是它們一生中最美好的時(shí)光。雨水在地面上形成淺淺的水塘,鋤足蟾?jìng)兂吵臭[鬧嘰嘰呱呱地?cái)D在水塘里,乘此大好時(shí)光忙著擇偶、交配、生產(chǎn)后代。鋤足蟾的后代的“童年時(shí)代”轉(zhuǎn)瞬即逝,蝌蚪只需10天就能長(zhǎng)成可以到處跳躍蹦跶的四條腿的鋤足蟾。沙漠的生存條件實(shí)在太過嚴(yán)酷,許多水塘在小鋤足蟾長(zhǎng)成之前就干涸了。沒有機(jī)會(huì)長(zhǎng)大的小蝌蚪留在變得越來越小的水塘里,最后沙漠里布滿了已經(jīng)變得扁平的蟾蜍。盡管如此,在一些大一點(diǎn)的水塘里仍然有不少鋤足蟾的后代存活了下來,延續(xù)著它們的種系。
也是一種兩棲類動(dòng)物,在干旱季節(jié),它們會(huì)以另一種方式來保持身體里的水分。美國(guó)東南部的卡羅來納灣洼地屬于沼澤地帶,但卻極易干涸,蠑螈就生活在這里。當(dāng)棲息地完全干涸以后,蠑螈不是越過陸地去尋找水源,而是在泥里向下挖去,它們會(huì)分泌出一種黏液使自己周圍的土變硬,形成一層殼,令水分無法滲透出去。然后,它們就在這里潛伏下來,幾個(gè)月甚至數(shù)年都不活動(dòng),直至下一個(gè)雨季到來。
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