探索自然奧秘

【讀練導引】

這個世界上有沒有“光合動物”？未來的人們能否依賴無需進食的“光合動物”而緩解食物短缺？人們由昆蟲的復眼得到怎樣的啟示？導航系統又是如何產生的？自然界中有太多問題等著我們去尋找答案。今天就讓我們一起去探索自然的奧秘。

【閱讀選文一】

神奇的“光合動物”

□張唯誠

這個想法聽起來很可笑，大自然卻并不覺得有什么不可以，因為它已經向我們提供了一些有趣的“范本”——依賴陽光而生存的“光合動物”。這些動物用光合作用獲取“食物”，其中，有為人們所熟悉的熱帶珊瑚、海綿、海葵、海鞘、水螅以及一些雙殼類動物，這些動物都能部分地從太陽那里獲取能量。

“光合動物”的外表和行為是不是很像植物呢？其實并非如此。很多“光合動物”是行動自如的，例如“光合”扁形蟲，它們的身長可超過15毫米，在很多地方都大量存在；再比如倒立水母和海蛞蝓，它們也依賴陽光獲得能量。

科學家們很早就發現有些兩棲動物卵的黏稠物質上生長著一些藻類，這些藻以兩棲動物胚胎的廢棄物為食物，又為這些胚胎提供氧氣，藻和胚胎在這里相互受益，形成了一種完美的“雙贏”局面。現在，人們又發現一種螈走得更遠。雌性的斑點真螈將藻細胞儲存在它們的輸卵管里，有些還附著在卵上；更不可思議的是，這些藻并不是僅僅在卵外生長，還進入蠑螈正在發展著的胚胎細胞中，貪婪地吸取藻細胞上的糖和氧。

科學家們還沒有肯定蠑螈胚胎是從藻上獲取食物，看上去成年的蠑螈也不大可能從藻那里“討生活”，它們整天待在苔蘚和石塊下，皮膚也很黑，不大容易被陽光穿透。不過這種現象畢竟顯示，“光合”過程出現在了一種脊椎動物身上，盡管這個過程可能僅僅只占整個生命周期的一個短小部分。

由此看來，動物們似乎并不是不懂得“光合作用”，但是，它們為什么不像植物那樣喜歡這種生活方式呢？有些科學家說，對于大多數動物來說，“光合作用”不

是一個劃算的“買賣”，付出超出了所得，對于這種吃力不討好的事，進化是不會認可的。但是，也有一些科學家持不同的看法。

可以肯定的是，一些“光合動物”已經適應了待在陽光下的生活方式，其中的一些，例如，水螅和水母甚至為了接受陽光進化出了半透明的身體；還有海葵、珊瑚等進化出了類似植物的枝狀結構；扁形蟲、海蛞蝓也有了扁平的形狀，像樹葉一樣可以集中吸收陽光。這些都是為了最大限度地接收陽光，并從陽光中得到能量。但是，動物的光合作用面臨著很多障礙，例如，即使成年的斑點真螈能用光合作用從陽光中獲得一些能量，它們由此而承載的風險也是不容忽視的，這個風險就是它們白天必須暴露在陽光下，這是一種在生存競爭中得不償失的行為，所以進化不會讓它走得更遠。

即便如此，光合作用依然在動物中有限地存在著，海天牛整天把身子埋在沙中，它們的光合細胞存在于皮下，它們的身體也不是枝狀和扁平的，但是，它們還是從光合作用中得到了益處。

（選自《讀覽天下》2011年9月1日，有刪改）

鑒賞品讀

光合作用適用于植物，但適用于動物嗎？讀完本文，你會有新的發現：原來，一些水生物也能利用陽光的輻射，獲取自身所需要的能量。但是，動物的“光合作用”存在一定的障礙，如果長時間暴露在陽光下，反而變得危險起來。

閱讀思考

1.能進行光合作用的“動物”具體指哪一類？請舉例說明。

2.文中畫線句子運用了什么說明方法？有何作用？

3.作者為什么說動物的“光合作用”不是一個劃算的“買賣”？

【閱讀選文二】

昆蟲的感官仿生

□冉 浩

昆蟲是生命演化歷史上種類最為繁多的動物類群，它們遍布除南極洲以外的各個大陸，它們的總重量超過了其他所有動物（包括人類）的總和。它們是陸地的霸主，具有改變地球面貌的力量。如此興盛的生物類群，成為人類的老師，而人類也正在追隨昆蟲演化的腳步，不斷完善著自身的科技和產生新的發明。下面，就來說一說昆蟲的感官仿生吧。

復眼是昆蟲最重要的視覺器官，它由多個小眼組成。小眼呈正六邊形，邊緣重疊組成正六邊形陣列。每一個小眼的視野都很小，很多小眼組成的復眼其視野就很大了。①一些昆蟲的水平視野可以達到240度、垂直視野可達360度，人的視野范圍只有180度。②昆蟲的復眼對運動的物體很敏感，以蜜蜂為例，其對突然出現的物體反應時間為0.01秒，人卻需要0.05秒。

這種復眼系統對于測量距離和估算運動速度具有良好的能力。由于昆蟲的視覺系統在運動過程中可以發揮出卓越的性能，因此，也就成為了現代飛行設備的重要仿生對象。早在1980年，美國科學家就試圖將昆蟲復眼的原理應用于空對地導彈的制導研究并制成了工程模型。現在，人們則傾向于將其作為機器人導航系統，以提高機器人的自主功能水平。基于復眼原理的各種測速和測距儀也已開始應用。不僅如此，人們還研制出了一次能拍攝1329張高清照片的蠅眼照相機，廣泛應用于軍事、醫學、航天等領域。

昆蟲的觸角是嗅覺器官，還能起到味覺和聽覺的作用。在昆蟲的觸角上有很多毛狀感受器，它們可以感受到環境的刺激，并將這些刺激轉化成神經信號傳導到腦。③以蜜蜂為例，其觸角上的嗅覺感受器就多達3000~30000個，而一些蛾子則更多，它們甚至能對周圍幾個氣體分子做出反應。再如，雄蚊通過雌蚊飛行聲音的頻率尋找配偶，即使相隔數十米，周圍噪聲如雷，它依然可以準確找到目標。這種靈敏度和抗干擾力讓人嘆為觀止。目前，仿生學在這方面已經取得一些成績，比如，仿蒼蠅嗅覺器制成的靈敏度很高的氣體分析儀，已被用于分析宇宙飛船座艙中的氣體成分。此外，各種類似原理的嗅敏儀也在礦井瓦斯監測和火警報警中得以應用。

（選自《百科知識》2011年第23期，有刪改）

鑒賞品讀

昆蟲是人類的伙伴，不僅給大自然增添了繽紛色彩，還給人們帶來許多啟示。人們利用昆蟲的生理機能，研發出相關的科技產品，推動了社會的發展。本文重點介紹昆蟲的“感官仿生”，為科學研究提供了佐證。

閱讀思考

1.文中有三處使用了列數字的說明方法，分別說一說它們的好處。

2.本文主要圍繞哪兩個方面進行說明？采用了什么說明順序？

3.請聯系實際，舉一個與“昆蟲感官仿生”有關的例子。