新鲜的湿香菇怎样保存:科学之谜(六)

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/27 16:32:56
一  在茫茫宇宙之中,是否还有像我们人类一样的智慧生命存在?究竟有没有外星人光顾地球?这个问题恐怕是最令人好奇且又最难解的谜了。有科学家认为,地球是太阳系的宠儿,它所具有的适于生命的环境放在整个宇宙中都是极为缺罕的珍宝。一个行星要有符合生命生存的环境它必须具有空气和水,此外它围绕着的那个恒星不能太大也不能太小,不能太老也不能太年轻还不能是双星;行星与恒星间的距离不能太远也不能太近。这些条件都十分苛刻,差一点也不行。然而,更为关键的是我们现在的能力根本无法去发现它们。地球生命进化了40亿年,人类利用无线电波也才是最近100多年的事情。这个意思是说,除非远方的智慧生命无比惊人地长寿且和平安定并始终不停地与我们联系,否则它们发射的信号我们就会错过。科学家推算,如果按照上述这些条件来要求,整个银河系可能只有约200多颗带有这样行星的恒星。把这些恒星均匀分布在银河系,离我们太阳系最近的也要有4600光年。换句话说,外星人就是乘座光速飞船也要飞上4600年才能到达地球。事实上,就算有地外文明,我们恐怕永远也无法见证。也有科学家认为,人类对恒星的认识还很浅,双星真的不会有行星围绕吗?地外生命会否有不同于地球生命的形式?他们也许不吃不喝能活上几百年;我们现在观测行星的距离非常有限,兴许用不到4600光年的地方就有我们的朋友;我们不能依靠自己的经验来想象远在天边的他们。但反对者说,按照人类已掌握的知识来研究地外生命问题,是一种科学的探索。我们不能抛开知识体系去任意想象。比如,我们不能说有一种生物可以在太阳上生活。
二  大约一百年前,有人提出在几个大陆之间曾经存有一些很窄的陆地连接,并称之为陆桥。提出这个观点的依据是:相隔遥远的两个大陆上具有完全相同的生物,而这些生物是不可能远渡重洋到达彼岸的,它们须要借助陆地的形式(包括陆地上的河流湖泊)才能扩张生存的范围。现代海平面上升淹没了这些陆桥,但仍然留下了一些可以显示其踪迹的岛屿和水下高地。有人还据此画出了陆桥的想象图。陆桥说遭到了大陆漂移说的反对,后者认为古陆地原本就是一整块,后来分裂成为几块大陆时自然将原本生活其上多种生物折散了。虽然大陆漂移说得到了越来越多的证据,但它还不能彻底否定路桥的存在。因为有科学家又提出了新的证据:在不同大陆发现了一些相同的新生代生物化石,而按照大陆漂移说自己的理论,新生代时远古大陆早已经分裂开来了。人们经过测量发现,在各大洲之间都存在着浅海区域,如亚洲与北美洲之间著名的白令海峡、澳大利亚与新西兰之间的托雷斯海峡、亚洲与苏门答腊岛之间的马六甲海峡等,这些海域深的也就百米多一点,最浅的仅有5米。在距离现在最近的一次冰川(第四纪冰川)活动期,由于大量的冰聚集在陆地上,海平面下降100米是完全可能的,而那就意味着各大洲会呈现出连成一片的景象。究竟是否有过陆桥,目前还是个谜。
三  肥胖是一件令人头疼的事情,世界上有无数人整天为减轻自己的体重而努力奋斗着,但他们得到的效果却往往并不如意。减肥为什么这样难呢?一些人认为肥胖的主要原因是摄入了过多的热量,要想不肥就要少吃。但是,减少摄入的效果也不理想:有些人还是照胖不误;有些人虽然瘦了,但身体健康状况出现了问题;有些人虽然问题不大,但一旦他们恢复过去的饮食习惯,肥胖便又重新回来。也有人认为,人体具有天然控制胖瘦的机制,这不是依靠吃多吃少能够解决的(某些超级肥胖者恰恰是他们这方面的机制出现了病症)。临时性解决肥胖只能依靠运动,但运动减肥的效果是很有限的。还有人认为,人体内的脂肪细胞数量虽然并不是固定的,但这些细胞一旦出生就再也不会消失。肥胖者是因为他们的脂肪细胞较大,往往要超过正常脂肪细胞2倍以上。通过节食减肥后,这些胖细胞可以变小,但控制这些细胞大小的原有秩序会受到一定程度的破坏从而导致新问题。也有人批出,脂肪细胞具有两种机制,一种促使脂肪积聚,一种促使脂肪分解。处于身体不同位置上的脂肪在节食减肥时并不一定都在分解过程中,比如大腿和臀部就很难减下去。更有人认为,人在幼年时就已经完成了体内脂肪结构的总体布局,这基本源自于基因。吃多吃少可使人在原有基础上略有变化,但若要根本改变,只能牺牲更多的健康。
四  肾结石是一种折磨人的多发病,好端端的人体内为什么会长出石头来呢?科学家通过对取自人体的结石进行分析研究,发现这种石头的主要成分以草酸钙为主。我们平时会吃下许多含有草酸的食物,这些东西进入我们的肾脏以后会跟肾内的钙离子形成一些极微小的草酸钙晶体。人体的机制会在此时制造出一种粘蛋白将这些小晶体一个个包裹起来,这样它们就不会聚集变大,也难以沉积起来了。这些被包裹的小晶体会随着尿液排出体外。粘蛋白的制造是由一种酶来控制的,如果这种酶出了毛病,它不能制造出足够多的粘蛋白来包裹那些小晶体,小晶体就会聚越多,抱成一团形成大块坚硬的肾结石。产生肾结石的原因到这里似乎弄清楚了,但问题其实远没有解决。为什么控制粘蛋白生产的酶会出现毛病?为什么男性比女性患肾结石的情况多很多?有些患者是因为身体中存在某些问题而导致了结石,但也有一些患者各方面情况都很正常,他们为什么也出现了结石?看来,人们目前基本弄清楚的是形成结石的化学机理,而究竟什么导致结石出现,如何根治和防止结石还是非常复杂的一件事。
五  森林对于人类生存环境乃至整个地球生态意义都是十分重大的,它涵养水源、防止水土流失、保护野生动植物资源、调节气候、净化大气并增加氧气等等。有科学家提出,森林还会增加其所在区域的降雨量。他们根据调查发现,有森林的地区降雨量高于没有森林的地区,增加降雨量的幅度达12%。究其原因是:植物都会不停地向大气蒸发水分,这是它们的生态特征。森林因为植物繁茂,其蒸发作用尤为强烈。因此,这就无疑增加了林区上空的空气湿度。有人经过试验并计算出森林蒸发的作用可使其所处流域的河流水量减少17%。也就是说,这17%的水分都通过植物输向了天空。不过,也有科学家不同意这种论点,他们说:森林的确可以向大气输出不少水汽,但并不能据此认为这些水汽会停在原地变成雨再落下去。水汽变成云再形成雨落下来一般要经过10天左右的时间,这期间,水汽早已经随着大气环流跑到数千里之外的地方了。而且,降雨时往往狂风大作,森林地区落下的雨在很多情况下是别的地方吹过来的。对此,主张森林增加降雨的人进一步指出,森林地区茂密的绿色植物可大量吸收太阳辐射,进而使地表附近空气温度升高,形成上升气流并促进水汽凝结;相反,没有森林的裸地表只能使大气稳定度增强,难以形成降雨的条件,比如广大的沙漠地区。就算森林边缘地带的降雨是其他地方吹过来的,但广阔的森林也会进一步强化降雨量。还有人提出,森林地区可产生很多微生物,这些微小的生物颗粒正是水蒸汽形成雨滴不可缺少的凝结核。持不同观点的学者都有各自的试验研究成果,但究竟森林是否可以增加降雨,还难以最终得出答案。不过,无论研究结果如何,森林对于地球的重要意义,足以唤起我们认真并全力地去保护它。
六  人们都知道用指南针可以让我们明确地球的南北两极,这是因为地球本身就像一个磁体,它的周围有一个大大的磁场(正是这个磁场在干扰着指南针让它指向一个极)。我们见到的磁体(如磁铁),它的两极是很明确的,但地球的两个磁极却是变化的。人们研究发现,不仅指南针只是指出了两极大致的方向,而且事实上南北两极简直是在不停地左右漂移着。数据表明,8年的时间中,北极就漂移了110公里。而在最近的450万年中,地磁场的南北两极曾经颠倒互换了9次。随着磁极的这种漂移,地球磁场的强度也在不断变化,有研究说,300多年来地磁场的强度已经下降了15%。按照这个样子继续下,再过2000年,地球磁场将完全消失了,而再继续下去的话,则意味着又会出现一次磁极颠倒。地球为什么会有个磁场?这个磁场又为什么会不停地变化?它的变化有什么规律吗?这些疑问至今也没有确切的答案。起初,有人认为地球内部存在着许多磁性物质,使地球就像一个巨大的磁铁。但后来发现地球内部具有极高的温度,在那样的温度下,物质的磁性是会消失的。而且这个理论也解释不了磁极的变化运动。后来,人们又提出了一个发电机理论。认为地球内部的地核是一团能够流动的导电体,它在流动时会与地球两磁极相互作用产生电流,这就像发电机的原理。而地球内部产生的这种电流会形成涡流(好像搅乱的一团水会产生很多漩涡),这种涡流就以变化不定的地磁场形式表现出来了。这个理论被多数科学家所重视,但它也没有说明两个磁极存在的机制。而且地核的流动性究竟有多大,是否足够产生涡流?短期看地球两极在无规律地漂移,但长期看它们的颠倒又似乎是有规律的。这难道也会是涡流作用的结果吗?事实上,地球磁场的变化并不是孤立的,它很可能还与太阳有关,但究竟怎样的有关也还是一个谜。
七  长颈鹿是世界上最高的动物,它的脖子特别长,如果加上头部则占到整个身高的一半以上。世界上哺乳动物的颈椎骨一般只有7块,长颈鹿也不例外,只是它们每块颈椎骨都很长罢了。问题是,为什么长颈鹿的颈椎骨会长得那么长,难道它们不觉得长脖子会带来许多不方便吗?有科学家提出,长颈鹿生活的地区自然环境逐渐变坏,可吃的牧草越来越少,它们只好改吃高大树木上的叶子。总是伸长了脖子够树上的叶子,就将它们的脖子抻长了。人们管这叫作“获得性状遗传”。而也有科学家认为,远古时候的长颈鹿因个体变异不同而脖子长短不一,那些短脖子的因为环境变坏后无法吃到高处的树叶而逐渐被淘汰,所以只留下了长脖子。这叫“适者生存”。上述两个理论都涉及到了变异与遗传,于是有科学家认为,生物遗传的实质不会因环境因素而改变,获得性状的遗传也是不存在的。后来,人们发现生物是可以发生基因突变的,这种突变是可以遗传的,而由环境因素造成的细小变化则不会遗传。于是,人们认为是基因突变造成的长颈鹿脖子长短不一,以后的情况则是短脖子长颈鹿被环境逐渐淘汰掉了。问题到此似乎得到了圆满的解释。但又有科学家提出了中性突变理论,认为这种突变无所谓有利无利,也不受自然环境的控制与选择,它纯粹是动物体内遗传物质随随便便发生的怪事情。只是凑巧那些长脖子基因在漫长的演变过程中获得了胜利。据此观点,又有科学家提出,自然环境是可以促成基因朝着有利生存的方面发生突变的,长颈鹿绝不是随随便便就把脖子变长的。甚至还有人说,长颈鹿为什么偏偏要抻长脖子而不去练习爬树或是转移到条件适合的地方去呢?生物发展的历史上,鱼儿不是都可以上岸吗?看来,长颈鹿的脖子为什么那么长,一时还难有个答案。
八  很多人都听说过关于狼孩的故事,而这究竟是真还是假呢?科学家所描述的狼孩事件最早出现在600多年前,而刚刚过去的20世纪中期也出现过这种事情。在从多这类事件中,所有的狼孩几乎都有着相同的境况:比如他们舔水喝、吃生肉、不出汗、爬着走、眼发光等等,而且这些孩子没有一个能够活下来。一些科学家的解释说,发生母狼养育人类婴孩的事情是可以理解的。狼是社会性很强的动物,它们会彼此照顾并收容其他家庭中的小狼。母狼在失去自己的小狼时,它强烈的哺育本性很可能会促使它将人类婴孩带走哺养。狼对幼仔的照料十分细心,不象有些动物那样粗心大意。另一些科学家对此提出完全相反的意见,他们认为,这么多关于狼孩的故事都如出一辙,恰恰说明它们其实就是人类自己编出来的故事。在很多方面,所谓狼孩的特征其实与患精神病的儿童是一样的,人们可能出于某些原因,替这些可怜的患儿编造出狼孩的故事。有科学家还指出,人的生理构造与狼有很多根本性的差别,这些差别不会由于在一起生活就能改变的。比如,狼以及其他一些夜间活动的动物,它们的眼睛里面有一个特别的反映层反射投入的光,这就是所谓狼眼夜里发光的原因。人眼没有这个反映层,就是跟狼生活在久也不会长出这么个东西出来。狼孩的眼睛怎么能够也像狼一发光呢?同样,狼和狗一样,身体大部分面积上因为没有汗腺所以不出汗并张大嘴巴喘气。人不会这样调节体温,与狼生活在一起会使汗腺消失吗?也有人又说,动物界中哺育非同类个体的事情并不新鲜,狼做出这种事情也是可能的。就算因为狼的哺育而改变生理结构不可能,也不能排除发生过狼哺育婴孩的事情。故事会因人口相传而产生夸大成分,但也不能因此做出否定结论。
九  100多年前,人们在海底发现了一种像土豆样的块状东西,因为它含有丰富的锰铁等矿物质,被称为锰结核。后来证实,这种锰结核几乎遍布在世界各大海洋的海床上。人们在为即将拥有如此多的金属矿物而兴高采烈的同时,也在为这些锰结核的来历而大费脑筋。有科学家认为,海底火山喷发、岩石分解等会使海水中的金属物质含量增多,锰结核就是海水中所含的金属物质在千万年的时间里慢慢集聚在一起而形成的,这有点像空气中的水分凝结成冰雹。有人却指出,这种锰结核的形成据测量至少需要几万年,甚至上百万年。按理说,在这样长的时间里,它们早就被埋进海底沉积物中了,可事实上,这些锰结核却都明明白白地躺在海底表面上,虽然有一些被沉积物浅浅地埋了一层,但这种现象却非常少见。对此,有人说,锰结核形成的过程类似人们摇制元宵,聚集生长中的锰结核在流动的海水带动下不断地来回滚动。在滚动中逐渐变大的锰结核就不会被沉积物掩埋了。反对者据此又指出,如果锰结核是被这样摇出来的,它的结构应该大致上是均匀的,但很多锰结核表现出上下结构不均的现象。比如,接触海底沉积物的一面粗糙,另一面则光滑,这说明它们没有来回滚动过。而据此又有人说,锰结核上下结构不同的原因在于,靠水的一面接受的是来自水中金属物质的缓慢沉积,靠海底沉积物的一面则直接从沉积物中比较快速地积聚金属物质。一慢一快,所以一面光滑,一面粗糙。还有人说,锰结核没有沉在淤泥里,是因为海洋生物在海底淤泥中活动时将它们翻动出来的或是淤泥在收缩的过程中会将锰结核挤出来。对于前者,有人反驳的理由是:大部分深海区并没有什么生物在活动,谁去翻动的?对后者,有人反问,沉积物收缩为什么只挤出锰结核,而大量保存了其他碎屑呢?锰结核虽然大量地存在,但它们的来历还真不是简章。
十  动物之间会因为食物、空间等资源发生竞争,这是很容易理解的事实。但在生态上比较接近的动物之间,会不会形成你死我活的竞争呢?比如说两种马或两种牛在一片草地上生活,它们会竞争到什么程度?科学家曾用两种小虫子做实验,当它们各自独处生活时都很正常,但放在一起后,其中一种便很快死去了。科学家由此认为,如果动物之间具有完全的竞争关系,它们将不能共存。实验结果引起人们的争论,反对者认为,大量的野生动物中,有许多在生态上极为亲缘,它们都好好地活在一起。我们最为常见的就是昆虫。也有人说,自然界确有相同生态动物共处一地的情况,但调查发现,它们往往会再划分出各自的地盘,好像是互不干扰。还有人发现,有些动物虽然极亲缘,但它们在食物的选择上却有细小的差别,这也导致了它们能够比较和平地共处一起。可是也确有一些你死我活的竞争事实,比如当人们将黑家鼠带缅鼠的生活地后,缅鼠就灭绝了。科学家们为此做了不少动物试验,得出的结果却各不相同,要么其中一种被消灭,要么两种动物都相安无事,也有动物双方都受到损害的情况。于是有人干脆说,世界上根本就没有相同的两个种,因此也不会有所谓的完全竞争。矛盾的事实让人们陷入困惑,究竟是因动物的脾气禀性不同而产生出不同的结果,还是竞争环境的恶劣程度还不足以让所有的动物拼命,又或者自然界根本就不存在完全的竞争关系呢?   作者:周文普
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