作者：王月霞
出版社：远方出版社
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生物仿生知识篇(下)试读：
前言
人类社会已经进入一个崭新的新世纪，科学技术正以人类意想不到的发展速度深刻地影响并改变着人类社会的生产、生活和未来。《科普知识百科全书》结合当前最新的知识理论，根据青少年的成长和发展特点，向青少年即全面又具有重点的介绍了宇宙、太空、地理、数、理、化、交通、能源、微生物、人体、动物、植物等多方面、多领域、多学科、大角度、大范围的基础知识。内容较为丰富，全书涉及近100个领域，几乎涵盖了近1000个知识主题，展示了近10000多个知识点，字数为800多万字，书中内容专业性强，同时又易于理解和掌握，每个知识点阐述的方法本着从自然到科学、原理、论述到社会发展的包罗万象，非常适合青少年阅读需求。该书是丰富青少年阅历，培养青少年的想象力、创造力，加强他们的探索兴趣和对未来的向往憧憬，热爱科学的难得教材，是青少年生活、工作必备的大型工具书。
本书在内容安排上，注意难易结合，强调内容的差异特点，照顾广大读者的理解力，真正使读者能够开卷有益，在语言上简明易懂，又富有生动的文学色彩，在特殊学科的内容中附有大量图片来帮助理解，具有增加知识，增长文采的特点，可以说该书在当今众多书刊中是不可多得的好书。
该书编撰得到了各部门专家、学者的高度重视。从该书的框架结构到内容选择；从知识主题的阐述到分门别类的归集；从编写中的问题争议到书稿最后的审议，专家、学者都提供了很宝贵的修改意见，使本书具有很高的权威性、知识性和普及性。
本书采用分级管理、分工负责的办法编写，在编写的过程中得到了国家图书馆、中国科学院图书馆、中国社会科学院图书馆、北京师范大学图书馆的大力支持和帮助，在此一并表示真诚的谢意！在本书编写过程中，我们参考了相关领域的最新研究成果，谨向他们表示衷心的感谢！
由于编写时间仓促，加之水平有限，尽管我们尽了最大努力，书中仍难免有不妥之处，敬请广大读者批评指正。本书编委会2006年1月
本领超凡的机器长颈鹿
有一则寓言，说长颈鹿嘲笑野兔吃不到树上的叶子。当叶子吃完时，野兔钻进了篱笆下的破洞，吃起长在洞边的野草，可长颈鹿却低不下头来，所以只好眼睁睁地看着野兔，垂涎三尺。其实，长颈鹿不仅能抬头摄取高悬的果子和嫩叶，也能低下头饮水食草。
在日常生活中，工程技术人员常常为要到“上不着天，下不着地”的地方去修理一些设备而感到为难。这时，人们想到了长颈鹿“能上能下”的本领，经过不断研制，机器“长颈鹿”就应运而生了。
机器长颈鹿是用无线电遥控操作的，操作的人只要通过电视屏幕，就可以对工作情况一目了然。机器长颈鹿真是神通广大，它的脖子可以自由俯仰和旋转，嘴是由夹持器组成的，可以衔取50千克的重物，并升高到9米。如果将夹持器换成一个斗状物，那么这个斗里便能载人和盛放工具，用于修理悬空的设备。如果把这个机器长颈鹿装在一辆汽车上，那么它就成了一头会奔驰的长颈鹿，能发挥更大的作用。现在，机器长颈鹿不仅用于造船厂吊运物品，还被用于维修和安装需要悬空操作的电气和通信等设备。一旦有高楼失火，携带消防水龙的机器长颈鹿赶赴现场，也能大显一番身手。
微生物离开氧气也能活
我们周围的各种生物，像树木花草、飞禽走兽，包括人类自己，在生活中，都要吸进氧气，呼出二氧化碳。那么，是不是所有生物离开氧气就不能生活了呢？
事实并不是这样。在生物界有一类“厌氧微生物”，离开氧或缺氧也能生活，可以进行无氧呼吸。这类微生物分布广，种类多。例如，动物肠道内的类杆菌，青贮饲料和泡菜中的乳酸菌，谷物或土壤深处的丙酮丁醇梭菌，能耐100℃以上高温的嗜热脂肪芽孢杆菌，在肉食品上产生毒素的肉毒梭菌，能使池塘里产生沼气的甲烷厌氧菌等等。
那么厌氧微生物为什么离开氧气也能活呢？它的这些“本领”是怎么来的呢？
原来，细菌出现在很早以前的原始海洋，它的祖先是一类厌氧的、需要依赖别的细胞提供营养才能生存的原始生命，经过漫长的演化过程，才具有了细胞的形态。尽管这是一个质的飞跃，这类细菌仍然在厌氧条件下生活。随着地球环境的变化和生物的进化，海洋里产生了一些释放氧气的藻类，有些细菌也变成了有氧呼吸的类型，地球上氧气增加导致需氧生物种类增多，并成为地球上生物的主体。但一些细菌仍然保留着厌氧的生活习性，继续发挥着它们特殊的作用。
被称为“活的杀虫剂”的微生物
在自然界中，不少昆虫危害着树木和庄稼的根、茎、叶，有的蛀空树干，有的钻进果实中大吃大嚼。用大量的化学杀虫剂喷洒来对付它们，收到了一些效果。但由于有些昆虫产生了抗药性，杀虫剂就不很灵了，而且化学杀虫剂还引起了环境污染。
生物学家在同害虫作斗争中，发现了一种“活的杀虫剂”——微生物。有一些微生物专门袭击某些害虫，却对人畜完全无害，且不污染环境，是对付害虫的理想杀手。
法国科学家贝尔林耐在苏芸金地区一家面包厂里发现了一种杆菌，定名为“苏芸金杆菌”。这种杆菌是松毛虫、舞毒蛾、粘虫、红铃虫、菜青虫和玉米螟等农业害虫的“天敌”。人们把这种杆菌剂喷洒到作物上，害虫咬食作物时，这种细菌就随着食物进入害虫体内，能产生一种蛋白质结晶毒素，使害虫的消化器官得病，不用几天，就软腐而死。
苏芸金杆菌还有独特的本领，它不像化学药剂那样，不管是害虫还是益虫统统杀死，它能分清“敌友”，对蜻蜓、螳螂、寄生蜂等益虫没有杀伤力，对人畜也没有毒害。
我国的科学家也培养出了杀螟杆菌和青虫菌。它们能有效地消灭水稻、蔬菜和棉田里的害虫，使农作物产量大增。
目前，人们正在探索活跃细菌的变种，从中不断培育出新的灭虫“健将”，为防治植物病虫害作出新的贡献。
帮助清除海洋污染的细菌
近年来，由于工业、交通的发展，大量石油产品污染物流入海洋，导致了海洋环境的污染。有人估计，每年约有1000万吨石油流入海洋，漂浮于海面，破坏了海洋生态平衡，使海洋生物大量死亡，也给人类带来了灾难性的后果。
有什么办法能够清除流入海洋的石油呢？人们又想到了生物。经过长期观察研究，生物学家发现了一种能以石油为食的海洋细菌。这种海洋细菌吃了石油，怎么不会中毒死亡呢？原来在它们体内有一种能分解石油的特殊催化剂——酶。于是，人们让能吃石油的细菌去清除海洋中的石油。现在，生物学家成功地培育出了一种以石油为“食”的完全新型的细菌。这种“超级细菌”只要几小时就可以除去海上的浮油。如果油船在海上遇难，所造成的石油污染将会很快被这种超级细菌清除。
科学工作者还进一步设想：把能吞吃石油的细菌制成菌粉，撒在被石油污染的海域，以清除海中石油；或者模仿吞吃石油的海洋微生物及海洋细菌的机理，制造出高效化学吸附剂或净化剂，以清除海洋污染，保护海洋环境。
未来的新燃料——葵花
葵花朵朵向太阳。葵花的学名叫向日葵，也叫朝阳花。在葵花的头状花序上，聚生着1000多朵管状小花，每朵小花结成一颗果实，整齐地排列成“花盘”。葵花是一种油料作物，它的果实瘦长形，里面的种子含有油质，能够榨出油来。它的栽培品种一般有食用、油用、兼用3种类型。食用型的植株个高、籽粒大，但出油率低；油用型的植株个矮、籽粒小而饱满，出油率高；兼用型的性状在两者之间。
科学家经过对葵花的研究后发现，葵花将是未来的新燃料，很可能代替煤和石油，而成为一种廉价、充足的新能源。人们估计，如果有几万亩土地生产葵花，那么这些葵花就可以充足地供应150万人口城市所需要的全部电力。
葵花原产于南美洲热带地区，由于它对温度和土壤的适应性很强，世界各地都有栽培。在非洲，人们正在大面积种植葵花，以葵花油这种新型的燃油代替拖拉机需要的柴油。使用这种燃油还有一个很大的优点，就是大大减少了环境污染。
随着科学的不断发展，葵花的应用前景将更加广阔。
酶工程
在学习化学时，你一定学到“催化剂”这个词，催化剂的作用是能加速化学反应的速度。随着科学技术的发展，人们发现可用“酶”作催化剂，取代以往的化学催化剂。那么，“酶”究竟是什么东西呢？酶是存在于生物体内，由细胞制造的具有催化功能的蛋白质。任何生物体都像一个复杂而完善的“化工厂”，生物体内的一切化学反应都是在酶的作用下完成的。
那么，什么是酶工程呢？酶工程是指用生物酶代替化学催化剂进行工业化生产的技术体系。酶比化学催化剂的催化速度要快1000万到100亿倍，而且不需要高温、高压等苛刻条件，只要在常温常压条件下，就能进行生物化学反应。因此，利用酶的这些特性建立起来的酶工程，有着其他化学工程技术无法与之相比的优点。一旦酶能够在工业上得到广泛应用，就可以达到简化工艺、降低能源消耗、节省设备投资和减少环境污染等目的，使工业面貌明显改观。
酶的主要来源是微生物。因此，酶工程的一大任务就是利用微生物生产酶。为此，许多国家都建立了生产酶的产业。现在，科学家从微生物中发现的酶已有2500多种。
酶工程是生物工程中的重要领域之一，它能达到高效高产的目的，有着十分广阔的发展前景。
酶的发现
一切生物的生命活动都离不开酶，而所有的生物的体内，不论是低等生物还是高等生物，都有成千上万的酶参加生物化学的反应。虽然酶这样普遍地存在，而发现酶却是250年前的事。
1750年，意大利生物学家列俄牟尔研究了鹰的消化过程。鹰是食肉性的猛禽，有十分尖利的爪和喙，但没有牙齿，吃肉时，只把猎物撕裂，连毛带骨吞入胃中。但毛和骨在胃中经过一段时间就被消化了，这是什么东西在起作用呢？列俄牟尔设计了一个实验，对鹰的消化过程进行观察。
列俄牟尔取一个金属管，金属管内放上碎肉，两端开口处用金属丝网封住，他让鹰吞下金属管，经过一些时间，再把金属管取出。结果，发现管内充满了澄澈的液体，而碎肉却不见了。
列俄牟尔这样解释这个现象：金属管阻止了胃对碎肉的直接研磨，只有胃液可以进入金属管中，所以是胃液消化了碎肉。因此，他认为胃液中一定存在一种能消化肉的物质，但还不知道这物质是什么？
1824年，科学家斯普劳斯尔证明胃液中有酸。11年之后，德国科学家施旺从胃液中提取到一种粉末，它对肉有特别强的消化作用，但肯定不是酸。施旺称它为胃蛋白酶。酶就这样被发现了。后来又陆续发现能消化淀粉的淀粉酶以及其它多种酶。
生命活动离不开酶
在大自然中，几乎到处可以见到生命的踪迹。凡有生命的地方，必然会有生机勃勃的生命活动——消化、呼吸、运动、生长、发育、繁殖等等。这些生命活动与酶的关系非常密切。酶是生物体内产生的一大类有催化作用的蛋白质。一切活细胞和生物体内都有酶存在，生物体里的新陈代谢等化学变化，都是在各种酶的作用下进行的。如吃进去的食物在肠道里消化分解，被分解的物质被吸收后在各个组织细胞里进行复杂的变化，表现出各种生命现象，都是在酶的作用下进行的。植物的种子发芽、开花、结果及光合作用，微生物的分裂、发酵等，都离不开酶。世上如果没有酶，新陈代谢就不能进行，生命活动也就停止了。
生物体里酶的种类很多，各有不同的功能，而且有高度的专一性，即一种酶只能对某一底物起作用，产生一定的产物。酶的催化能力很强，一个酶分子在一分钟内就能催化成千上万甚至几百万个底物分子的转化，胜过普通催化剂千万倍。在催化过程中，酶只是起催化作用，本身并不起变化，在化学反应完成以后，酶分子又被释放出来，重新催化另一分子底物，因而可以连续不断地起催化作用。
迄今已知的酶大约有3000多种，不少已能人工合成，约200种已被制成了结晶。各种酶制剂广泛应用在医学、工农业上，为日常生活和生产活动提供了方便。
酶的特点
酶是催化剂，而且是特殊的具有催化功能的蛋白质。那么，什么是催化剂？著名的化学家奥斯瓦尔德下了这样一个定义：催化剂是一种能够影响化学反应速度，但不在反应产物中出现的因素。根据这个定义，催化剂首先能加快化学反应速度；其次，不改变反应的物质；第三，催化剂在反应前和反应后不发生变化。由于酶完全符合以上特征，因此，酶是催化剂。
酶最显著的特点是什么呢？
首先，酶有极高的催化作用，这是普通催化剂所无法比拟的。酶可以把生物体内的生化反应速度提高到1亿至100亿倍。例如淀粉水解可形成单糖，这在理论上完全可行。可是淀粉放在水里，如无任何微生物参与，淀粉不会变成单糖，因为无催化剂。如果加入一丁点淀粉酶，反应速度加快，很快就可以尝到甜味了。
第二，酶有专一性。一种酶只能催化一种或一类生化反应，就像一把钥匙开一把锁一样。
第三，酶对高温十分敏感。生物体内的生化反应都在常温、常压下进行，酶才不会失活。如果将酶加热，酶就会变性，失去活性。
总之，酶的应用取决于这些特点，在高温高压条件下应用酶是不会成功的。因此，需要选择和创造一个适合的环境条件，对酶取长避短，充分发挥它的作用。
酶是蛋白质
生物学家在进一步研究酶以及它的特性时，观察到这样一种极为有趣的现象：不管反应物是否预先经过加热处理，在冷却后都能被酶催化；但反过来情况就不同了，先加热处理酶，冷却后再加入到反应物中去，它就没有催化能力了。
原来这是酶的一个重要特性，即对热特别敏感，极容易受热而失活。在研究蛋白质时，科学家早就知道有一类蛋白质对热也十分敏感，因此联想到酶很可能也是一种蛋白质。这种猜想后来被证实。蛋白质和酶极为相似，凡是能使蛋白质分解破坏的一切外部条件，也能同样使酶的催化能力丧失。同时，还发现酶和许多蛋白质的物理化学性质也十分相似，但当时还不能确定酶就是一种有催化能力的蛋白质。诺贝尔奖获得者德国化学家威尔斯塔特提出酶不是蛋白质的观点。他采用提纯酶的方法，使酶达到了前所未有的纯度，同时又制备了酶的高浓度溶液，对其检测，没有测出蛋白质。他因此认定，酶不是蛋白质。
到了本世纪20年代，美国科学家萨姆纳从刀豆中提取到尿素酶。这种酶可以使尿素分解为氮和二氧化碳，并使尿素酶提纯到结晶体状态。他对尿素酶进行详尽的研究，证明它是蛋白质。以后另一位美国化学家诺斯罗谱等又相继获得胃蛋白酶、胰蛋白酶等结晶体，并证明这些酶也是蛋白质。直到此时为止，酶才被确认为是一种有催化功能的特殊蛋白质。
酶要进行提纯
酶，从动植物细胞和微生物中提取之后，往往不能直接应用，这是因为生物在合成酶的同时也合成其他大分子物质。而这些大分子物质会严重干扰酶的作用，因此必须把酶从中分离出来。如果酶不纯，那么极有可能在应用中形成几个生化反应同时进行，结果得到的产物也就不是单一的。当然，酶并不是越纯越好。不同的生物化学反应，对酶的纯度要求也不一样。因此，要把酶制成不同的酶制剂，以便适应各种需求。
要对酶进行分离和提纯，有多种方法。当酶从生物细胞以及微生物中产生之后，可能留在细胞内，也可能分泌到细胞外面。如果是胞外酶，这就方便多了，只要收集微生物和细胞的培养液进行分离和提纯就可以了。如果酶在细胞内（称胞内酶），则必须研碎细胞，才能把酶提取出来。不论是胞外酶还是胞内酶，都可能会含有一些其他大分子物质，如核酸、蛋白质和淀粉之类的东西。
对付核酸，只要在酶溶液中加入核酸酶，就可以去掉核酸。对于淀粉也比较好办。最难对付的是蛋白质，因为酶也是蛋白质，能破坏蛋白质的方法也可以破坏酶，所以提纯是件比较困难的事。但随着现代科学技术的不断进步，经过研究，已找到沉淀法、分子过滤法等。采用以上提纯方法，就可以得到不同纯度的酶，这为酶的广泛应用打开了方便之门。
四眼鱼
许多深海鱼儿长着一对奇怪的眼睛，它们的结构大同小异，形状千变万化。在中美洲和南美洲北部的河流和海域里，就生活着一种奇怪、罕见的四眼鱼。
四眼鱼其实并没有4只眼眼，只有一对形似蛙眼、高高地突出在头顶上的眼睛。每只眼睛构造非常奇特，被色素组织的斑点环带和两个虹膜瓣分成上下两半部分，造成两个“瞳孔”，看起来很像4只眼睛。
四眼鱼的两只眼睛实际上起了4只眼睛的作用。眼睛的上半部分露在空气中，当光线经过角膜、晶状体，折射两次后，能看清空中飞行的昆虫。眼睛的下半部分埋在水中，当光直线穿过角膜，再经过晶状体折射，就能监视水中的食物。
在捕食时，四眼鱼既可以潜入到深水下层追逐猎物，又能够跃出水面捕食飞虫。如果遇到陆上或水中敌害向它袭来，它的“4只”眼睛能观察到200米外，并以迅速的动作潜入水底，因此，这种鱼很不容易捕捉到。
为什么四眼鱼的眼睛构造这样特殊呢？这和它的生活方式有关。长期以来，它以猎取水面生物为主。四眼鱼的眼睛各有不同用途，眼睛的下半部分是在水下用的，眼睛的上半部分是为在水面寻找食物用的。
鱼儿欢迎小姐鱼
鱼儿也会患病。海水里的微生物和寄生虫往往附着在鱼鳞、鱼鳍和鱼鳃上，使鱼儿得病。说来有趣，鱼儿也有自己的医生。
在美国加利福尼亚海湾，生活着一种叫做圣尤里塔的金黄色小鱼，渔民们叫它“小姐鱼”。它就是深受鱼类欢迎的“鱼医生”。
小姐鱼往往在珊瑚礁、岩石、海草茂密的高地或沉船边开设“医疗站”。有的鱼受到微生物、寄生虫的侵害，或者被咬伤后身上感染化脓时，就游到“医疗站”接受治疗。只见小姐鱼用尖嘴紧贴“伤病员”的身体，东啄西啄，好像在吮吸什么似的，那些被医治的鱼对小姐鱼也极为友好，任它摆布。过了几分钟，小姐鱼治好病，就消失到海藻中去了，鱼儿们看完病，也就游开了。
小姐鱼在海洋中开设“医疗站”，对病人总是有求必应，不辞辛苦，人们又称它们为“清洁鱼”。小姐鱼生就一张尖嘴，当病鱼前来求医时，就伸出尖嘴来清除伤口的坏死组织。由于小姐鱼医术高明，嘴到病除，病鱼络绎不绝。小姐鱼既治好了病鱼，又填饱了自己的肚子。
海洋里的“鱼医生”，不止小姐鱼一种，已知的有16科、45种小鱼，它们都有这种本领。据科学家在深海中长期观察，曾见到“鱼医生”在6小时内医治了300条病鱼。
不会脑溢血的长颈鹿
飞机在从静止状态加速到超音速飞行状态时，惯性作用会对飞行员的身体产生很大的压力。这时体内的大量血液会在压力的作用下由心脏涌向下肢，使大脑严重缺血，产生严重的后果。为此，科学家一直在寻求保护飞行员的办法。
科学家在对一些动物的血压进行研究后发现，长颈鹿的身高在5米以上，它的头部距离心脏有3米，如果没有高的血压，大脑就不可能得到充足的血液。据测定，长颈鹿体内的血压高达46.55千帕（350毫米汞柱），比人的正常血压高出2倍。其他动物如果血压升到这样的高值，会立即因脑溢血而死去，可长颈鹿却不会发生脑溢血。
长颈鹿为什么不会发生脑溢血呢？原来，长颈鹿的那层紧绷在身上的皮肤，除了能在丛林中隐蔽自己外，还有一个更重要作用，即能抵抗突然升高的血压。当它低头喝水时，紧绷的皮肤牢牢箍住血管，不会因血压的突然增高而被胀破。
秘密被揭开了，科学家受长颈鹿皮肤结构的启发，发明了一种仿造长颈鹿皮肤的飞行服——“抗荷服”。飞行员穿上这种抗荷服，就能起到控制血管的作用。抗荷服上还有一套充气装置，随着飞机速度的增高，抗荷服也充入一定数量的气体，压缩空气对血管产生一定的压力，从而使人的血压保持正常。
白熊的毛并不是白色的
生活在北极冰海雪原上的白熊，从不畏惧严寒，即使气温降到-80℃，还照样生活着。它们为什么不会冻死呢？
科学家对白熊浓密的皮毛进行了研究，发现毛并不是白色的，而是无色透明的。这种毛好像一根根石英纤维，实际上是一个个空心管子，每一根毛都能把射入的太阳光散射开来，使毛呈现白色的外观，成了白熊极好的保护色。同时，这种毛还能把散射的辐射光传递到皮肤的的表面，在那里被吸收并转变成热能，使白熊在新陈代谢中所损耗的热量得到补充。令人惊奇的是，白熊这种天然的太阳能收集器效率很高，能把95%以上的太阳辐射能转为热能。
科学家从白熊的皮毛受到启示，在平板太阳能收集器中填满毛发样的纤维，结果太阳能转换为热能的效率增加了50%。
科学家在研究中还发现，如果把太阳能收集器上的电池板加以改进，它就能吸收太阳光谱中较多的光线，它的热转换效率也会大大提高。如果这样的太阳能电池板研制成功，太阳能收集器系统的结构可大大简化，即使是多云天气，太阳光中的大多数辐射也都能透过云层照在收集器上。
会爬树的鱼儿
鱼儿也有会爬树的，说起来也许你不信，然而世界上的确有会爬树的鱼。
在我国沿海和西非及太平洋的热带海岸边，就生活着一种会爬树的怪鱼——弹涂鱼。这种鱼长着两只突出的眼睛，一只专管觅食，另一只专管监视敌情。它的胸鳍非常发达，胸鳍里面的肌肉纤维粗壮有力，好像两只“前臂”，能伸能缩。依靠这种特殊胸鳍的支撑，加上身体的弹跳力和尾鳍的推动力，它既可以游泳，又可以在沙滩上匍匐爬行或跳跃前进，即使遇到斜坡，也能顺利跳过去。有时它能沿着树干爬到树枝上去，捕食落在树上的昆虫等小动物，所以也叫跳鱼。
这种鱼还有更奇妙的一手，它能用尾巴从水中和泥土中吸氧。每次登陆时，它先在鳃里贮满氧气，然后成群地到陆上旅行。当氧气用完后，它就将尾巴插进泥土里吸取氧气。弹涂鱼除了用鳃和尾鳍呼吸外，还可以用皮肤和口腔粘膜呼吸。
在我国南方还有一种小型鱼攀鲈，它可借用自己坚硬的臀鳍和胸鳍的棘，配合身体的左右摇摆，顺树根爬到树干上。攀鲈为什么能较长时间在水外生活呢？原来，在攀鲈第一鳃弓的鳃骨上，有特殊的呼吸器官，可以帮助它在陆上呼吸。它的这种特殊的呼吸器官，是经过长期变化而逐步形成的。
被誉为“神枪手”的射水鱼
在东南亚和澳大利亚的小河里，生长着一种色彩艳丽的、可以捕食岸边草木上小虫的小鱼，人们叫它射水鱼。这种鱼，身长只有10～20厘米，头的两侧长着一对凸出的大眼睛，眼睛白色，长有一条条不断转动的竖纹，游动起来很灵活自由。
射水鱼在水面游动时，不仅能看到水里的东西，而且还能觉察到空中的物体。它经常在岸边游动，只要一发觉小昆虫停在岸旁的草木上，便偷偷地游近目标，从水里探出头，让嘴尖对准小虫，从口唇上的小槽里喷射出一束细水柱，将猎物击落水中。射水鱼的“水弹”可以射到3米高，偶尔可达4.5米。它能在1.5米以内用这种“水枪”击落任何小昆虫，而且是百发百中，“弹无虚发”。射水鱼就是靠这种射击本领猎取食物，可算是鱼类中的“神枪手”。
为什么射水鱼有这种奇妙的本领呢？原来，太阳光从空气进入水里时，会发生折射，而射水鱼在瞄准目标时，会自动调整光线折射时的误差。由于射水鱼在目标的下面，当喷射“水弹”时，它使自己的身躯变成垂直的姿势，眼睛离水面很近，发射的“水弹”也几乎是垂直的，这样就克服了光线折射时的偏差，使射出的“水弹”不偏不倚地击中目标。
养金鱼要特别注意用水
金鱼是著名的观赏鱼类，它以品种繁多、体色艳丽、姿容各异、玲珑活泼深受人们的喜爱。
饲养金鱼时，水质的好坏往往会直接影响到金鱼的生长、发育和繁殖，所以，必须重视用水的选择和处理。
饲养金鱼的用水有河水、井水及自来水。
河水属天然水，水性温和。但是这种水杂质多，有的污染严重，不利于金鱼的生活。
井水含有的矿物质较多，属于硬水。要注意的是井水水温夏季偏低，最好经过日晒或静置1～2天再用，否则容易使金鱼着凉、感冒。
自来水是经过净化处理的，属于软水，是城市中比较理想的养金鱼用水。但是自来水含有氯气，往往会使金鱼中毒而死。所以，在使用自来水养金鱼时，必须将自来水注入空池或空缸中经日光曝晒，沉淀2～3天，使它成为“熟水”，使用这种水比较可靠。
在梅雨季节，因气温偏高，湿度较大，往往会造成水中缺氧。要想使金鱼安全地度过梅雨季节，利用老水（清洁而呈绿色的水）来养鱼是比较安全的措施之一，不要用生水（未经晾晒处理的自来水或井水）和白水（不带绿色）养鱼。另外，要适当地减少彻底换水的次数。
青蛙吞食时要眨眼睛
青蛙是捕食昆虫的能手。它蹲在池塘边，一动也不动，目不转睛地望着迎面飞来的小虫子，不动声色。突然，青蛙像离了弦的箭一样，腾身跃起，鞭子似的舌头翻出口外，把虫子卷到嘴里，而且百发百中，弹无虚发。有趣的是，青蛙在吞咽食物时会眨眼睛；吞咽的食物越大，眨眼的次数就越多，直到它把食物全吞下去为止。这究竟是为什么呢？
青蛙有一张宽阔的大嘴巴，它用很长的舌头将飞虫粘住，再送入口中。青蛙没有牙齿，只能“囫囵吞枣”，把食物整个都吞下肚去。它的眼眶底部没有骨头，眼球和口腔之间只隔着一层薄膜。吞咽食物时，青蛙的眼肌会发生收缩，产生眨眼动作；同时，眼球便向口腔突出，形成一种压力，把食物推入食道。于是，青蛙在吞食时就频频眨眼了。
娃娃鱼的捕食绝招
娃娃鱼不是鱼，是两栖动物。它的学名叫大鲵，是我国的珍稀动物。因为它们长得像鲶鱼，生活在水中，叫声又酷似婴儿的哭声，所以又被称为“娃娃鱼”。
娃娃鱼是一种肉食性动物，比它小的各种动物它都吃，如鱼、蚯蚓、青蛙、虾、田螺及各种水生昆虫，尤其喜欢吃一种叫石蟹的小动物。机灵的石蟹多隐身在溪水石缝当中，很少外出活动。然而它也有一个弱点，两只大螯一旦钳住东西，便死死不肯放手。娃娃鱼利用了这个特点，将自己分泌着腥味的尾巴尖悄悄地伸进石缝，引蟹上钩。石蟹一见送上门来的礼物，急忙举起双螯紧紧钳住不放。娃娃鱼一着得手，便出其不意地抽出尾巴，回过身来，猛扑石蟹，美餐一顿。
娃娃鱼在水中游时轻盈自如，敏捷灵活。一旦爬上陆地，它就行动笨拙。使人意想不到的是，娃娃鱼竟能捕食空中的飞鸟，这是怎么回事呢？原来，娃娃鱼利用久旱不雨的天气，先在溪水中喝了一肚子水，接着爬到鸟类经常停栖的树枝上，然后头向上，张开大嘴，再将肚子里的水呕到口中，它可以一连坚持几小时不动，好像一口小小的清泉。鸟儿飞来，见到“泉水”，便迫不及待地去饮用，聪明的娃娃鱼将水慢慢地咽下，鸟儿只好把头伸进娃娃鱼的嘴里吸水，突然“啪”的一声，娃娃鱼一下子咬住了鸟头，慢慢享受送上门来的佳肴。
长绿“毛”的绿毛龟
绿毛龟是逗人喜爱的观赏乌龟。它的背甲、四爪和颌上都长满了3～7厘米长的柔软的绿毛，非常有趣。
那么，绿毛龟身上的绿毛是怎么来的呢？其实，这种“毛”不是乌龟本身长出来的，而是寄生在龟背上具有细胞结构的水生低等绿色植物——丝状绿藻，包括刚毛藻和基枝藻等。
刚毛藻和基枝藻很像绿色的“毛”，通常生活在淡水湖泊、河流里。它们都生有固着器，这是一种根状的构造，能牢固地着生在具有钙质的基质上。只要有适宜的温度和阳光，它就可以在水中终年生长，迅速繁殖。
龟是一种爬行动物，它具有坚硬的含有钙质龟壳，不仅适应陆地环境，而且更多地生活在水中。龟又是变温动物，体温随着外界温度的变化而变化。当外界温度过高或过低时，它就会进入洞穴休眠。加上龟的行动迟缓，寿命长，这些特点都有利于藻类的固着和生长。
有一种黄喉水龟，它的趾间有蹼，能长期在水中生活，很少上岸活动。当这种龟在刚毛藻或基枝藻生长的地方觅食时，藻体成熟释放出的孢子就固着在龟背上，龟就像长出浓密的绿“毛”来。
爱吞食石块的扬子鳄
鳄鱼是一种爬行动物，又是水陆两栖动物。它大多分布在热带地区，独有扬子鳄生活在我国江苏、安徽、浙江、江西等省江河流域的沼泽地区。扬子鳄以鱼、虾、蚌、蛙、小鸟及鼠类为食。它还有一种吞食石块的习性，为了寻找石块，往往要跑很远很远的路程。
扬子鳄为什么爱吞食石块呢？原来它吃食时只能撕碎吞食，牙齿没有咀嚼、切断食物的功能，扬子鳄胃部的消化功能又很弱，所以它和小鸡吞食碎石、砂粒一样，必须靠吃石块来帮助磨碎骨头和甲壳之类的硬性食物。它的胃肌的收缩非常有力，与石头配合就像搅抖机一样，能把动物硬壳和骨头很快磨碎。
科学家经过研究发现，扬子鳄无论大小，胃中石块的重量总和体重保持一定的比例。原来，扬子鳄的这些石块能增加它的体重，使它能在水底静卧或稳妥地行动，甚至急流巨浪也不会把它冲走。石块还有助于扬子鳄潜水和在水下拖动巨大的捕获对象。科学家认为，凡是胃里存有大石块的扬子鳄，它的潜水能力大大超过胃里没有大石块的同类。这就是扬子鳄吞食石块的原因。
驰名中外的鳄蜥
我国广西大瑶山地区，重峦叠嶂，植被茂密，在深涧小溪里到处可以见到一种小巧玲珑、其貌不扬的瑶山鳄蜥。
说它长得像蜥蜴，却长着鳄一样的身躯；说它像鳄，又长着蜥蜴一样的头，所以它的名字占了“鳄蜥”两字。鳄蜥身长16厘米左右，重不到1千克。背面棕褐色，体侧较淡，带有橘黄、桃红色条纹和斑点，从背到尾有暗黑色宽横纹。特别是那条侧扁的尾巴，足有20多厘米长，背面有两行整齐的嵴棱，和扬子鳄的尾巴非常相像。在情况紧急时，它像蜥蜴一样，断掉尾巴逃之夭夭，日后再生出短而圆的尾巴。
鳄蜥的本领可不止是能断尾，而且善于游泳，潜水的本领很高，一口气能潜20分钟。它平时栖息在溪流上面的树枝上，东张西望，一遇到风吹草动，立即掉入水中，潜水逃命。鳄蜥生儿育女，既不是卵生，也不是胎生，而是“卵胎生”。这在爬行动物中算是高等的了。
别看鳄蜥个儿不大，全身像苦瓜皮一样，疙里疙瘩，貌不惊人，却是存活了一亿年之久的古老动物。因此，它的名字与大熊猫一道，驰名中外。
鳄蜥被外国学者鉴定为独科、独属、独种，它只产在我国广西，为我国特有的珍贵物种，定为国家一级保护动物。
鳄鱼的朋友——燕千鸟
在非洲热带和亚热带地区的一些地方，有一种叫燕千鸟的小鸟，它被人们称为牙签鸟，或叫“鳄鱼的哨兵”，是生性凶猛残暴的鳄鱼的好朋友。
每当鳄鱼饱餐之后，懒洋洋地伏身在河滩上晒太阳时，成群的燕千鸟就在它身上啄食小虫，还会钻进鳄鱼的大嘴里，啄食鳄鱼牙缝里的残渣剩食和寄生虫，好像人们用牙签剔牙一样，使鳄鱼感到非常舒服。这样，鳄鱼得到了一位十分尽职的义务保健员，而燕千鸟则在鳄鱼的牙缝里填饱了肚子。
有时鳄鱼睡熟了，燕千鸟飞到它嘴边，用翅膀拍打几下，于是鳄鱼便自动张开大嘴，让小鸟进去剔牙，自己就安闲地睡觉。有时鳄鱼竟一梦不醒地闭合大嘴，燕千鸟也有对付的妙法，用尖硬的羽毛轻轻地碰刺鳄鱼松软的口腔，鳄鱼便立刻又张开大嘴，让这些小鸟继续工作或飞去。
燕千鸟还是鳄鱼的义务“警卫员”。它的感觉很灵敏，只要周围稍有动静，就会惊觉地一哄而散。这样，反应迟钝的鳄鱼就会猛地醒过来，迅速钻入水中躲避起来，作好戒备，迎击来敌。
鳄鱼和燕千鸟这种终生合作、世代友好的互惠互利关系，就是生物学上常说的“共生”或“共栖”现象。
爱吐舌头的蛇
在蛇的口中，有细长而分叉的舌，俗称蛇芯子。蛇常常一伸一缩地吐舌头，那模样真叫人害怕。
蛇为什么爱吐舌头呢？我们知道，动物的舌头通常是味觉器官，可蛇的舌头很特别，是嗅觉器官。它的上面没有味蕾，因此它不能辨别甜、苦、辣的味道。蛇的舌头常常伸出口外，能把空气中的各种化学分子粘附或溶解在湿润的舌面上，然后再判断遇到了什么情况。当蛇把舌头伸出来时，得到了一些物质微粒，缩回去以后，舌头就伸到了口腔前上方的一对小腔里。这个部位叫助鼻器，它与外界不相通，不能直接产生嗅觉，但是它靠蛇舌头的帮助能实现嗅觉功能。助鼻器是由许多感觉细胞组成的，能够把化学物质这一信息通过嗅觉神经传到大脑中，经过嗅觉中枢的综合和分析，鉴别出微粒中的化学物质。经过判断，蛇就可以准确地捕获猎物了。被蛇咬伤的动物逃走时，蛇可以利用它那伸缩的舌头和灵敏的助鼻器探寻和跟踪，直到再次发现捕捉的现象。这时，蛇的猎物就难以逃脱了。
蛇能吞下比它头部大的动物
人们常用“人心不足蛇吞象”来比喻那些不自量力且贪得无厌的人。蛇真的能吞下大象吗？这当然是不可能的。可是，蛇吞羊、鹿、幼猪和牛犊的现象并不罕见。
为什么蛇能完整地吞下比自己头部大几倍的动物呢？原来，蛇的与摄食有关的各个骨节十分灵活，尤其是下颌骨和头骨的关节非常松弛。下颌的左右两半也和其他动物截然不同，它们不是紧密相连，而是靠韧带松弛地连接着。这样，就使蛇口能张开到130°（人的口只能张开到30°左右），下颌两半既能同时向左右展开，又能独自或交替地向一侧扩展。蛇咬住食物时，上颌骨、腭骨、翼骨和下颌骨都可以左右交替地将食物向后拉，上、下颌骨还能向前包住食物。同时，由于蛇类没有胸骨、胸腔，胃肠肌肉的扩张能力又非常强，所以能吞食比自己的头大几倍的动物。
在一般情况下，食物越大，蛇吞食所花的力气也就越大。小的食物往往只要一二分钟即能吞下，而较大的食物有时得花费1个小时或更长的时间。当食物吞入食道后，蛇的体壁可以逐步扩张，由于体壁肌肉的依次收缩，食物也就很快地进入胃内。蛇的消化力很强，除鸟羽、兽毛等不能被消化外，其他东西都可被消化殆尽，连骨骼也无残留。
树干都是圆的
我们能见到的树木，种类繁多，形态各异。它们的树冠、树叶、果实的形状也千变万化。但是你是否发现，它们有一个共同点，那就是几乎所有的树木的树干都是圆的。这是为什么呢？
根据几何知识，相等的形状，圆的面积比其他任何形状的面积都大。树干中导管和筛管的分布数量，圆形干比非圆形干的多。所以，圆形输送水分和养料的能力就大，有利于树木生长。同样，圆柱形的容积也最大，它具有最大的支持力。硕果累累的果树，挂上成百上千个果实，必须有强有力的树干支撑。维持树木高大的树冠的重量，同样要靠一根主干支撑，因此树干成圆柱形是最适宜的。此外，圆柱形的树干能防止外来的伤害。树木的皮层是树木输送营养物质的通道，皮层一旦中断，树木就会死亡。而树木是多年生的植物，它的一生难免要遭受到很多外来的伤害，如被动物咬伤，受到机械损伤，特别是受到自然灾害的袭击等。如果树干是方形的、扁形的或有其他棱角的，都容易受到外界伤害。圆形的树干就不同了，狂风吹打时，无论风从哪个方向来，都容易沿着圆面的切线方向掠过，受影响的只是较小一部分，可见圆柱形是最理想的形状了。圆柱形的树干是植物长期适应自然界不断进化的结果。
绞杀植物是森林中的“杀手”
在自然界里，动物间的相互残杀是常见的事，可是在植物王国里也有大树“杀”小树，藤本植物“杀害”大树的事发生。这些植物可以说是森林中的“杀手”。
细叶榕里一种常见的绞杀植物。它的种子被小鸟、蚂蚁带到其他树的树皮上。这些种子有着高超的本领，不用入土就可萌芽、长根，作为附生植物在寄主植物上发育生长。众多的气生根沿树干边伸长，边加粗，纵横交错，联结成网状，紧紧包裹住寄主的树干，使树干不能正常输运营养液。不仅如此，它们还依靠扎入土中的气生根和附生根，拼命地夺走寄主的养料和水分。细叶榕繁茂的枝叶穿过寄主的树冠，与寄主争夺阳光，最后，它的树冠变得庞大和浓郁，而后遮盖在寄主的树冠上。寄主植物被弄得精疲力尽，渐渐枯萎，最后被绞杀，而绞杀植物却根深叶茂，欣欣向荣。
在我国热带森林中，最常见的绞杀植物还有榕树、钻天龙、黄葛树、歪叶榕等。这类树外表好看，可所作所为是森林中的恶魔！
种出来的石油
你听说过吗，世界上有一种柴油树，人们能直接利用它流出的油来发动汽车。有的稍加简单加工提炼之后，就可以作为燃料油。这些树称作石油植物，它的种植和利用，可以为我们提供取之不尽的能源。
在澳大利亚北部地区，有桉叶藤和牛角瓜两种生长速度很快的野草，每周可长30厘米。如果人工栽倍，每年能收割几次。据估计，每公顷野草每年能生产65桶石油，在13万平方米的土地上种植这些野草，每年能生产20万桶石油。
美国科学家从一种叫“黄鼠草”的杂草中提炼了石油，每公顷野生黄鼠草可提炼出1000升石油；人工培植的杂交黄鼠草，每公顷可出石油6000升。
在巴西的高原热带丛林中，有700种藤本植物，都能分泌白色的乳汁。这些乳汁通过加工，可以分离出有多种用途的液体燃料，如柴油和高级航空汽油。
从植物中获得石油，既经济又省事，且在燃烧时不产生二氧化硫及其他有毒成分，所以对大气污染极其轻微。如能大面积栽培这些石油植物，那么人们就可以从这些“活石油井”中源源不断地获得能源了。
开发植物能源
当今世界消耗的主要能源有煤、石油、天然气、油页岩、沥青沙和铀，它们都是一次性能源。大自然生成它们需要几十亿年，而现代世界只能用3个世纪就会把它们耗尽。鉴于能源十分枯竭，科学家们预言，在21世纪的能源构成中，太阳能发电将占重要地位。然而，有的科学家把眼光转向了绿色植物，认为绿色植物的光合作用将太阳能转化为化学能，是固定利用太阳能的最佳手段。植物能源是未来最洁净和廉价的能源。
科学家认为，叶绿体、绿色植物的光合作用，是地球上植物和动物包括人类生存的主要能源。煤炭是远古的森林，石油是远古的生物，都是绿色植物光合作用直接、间接的产物。地球上的植物，每年通过捕获和贮存太阳能，制造出约1000亿吨纤维素和难以数计的糖分子和木质素。人们可以利用植物的光合作用，把太阳能转化为电能，这比制造日光捕集器便宜得多。通过微生物和酶的分解以及热化学处理，就可以充分利用其热能、营养物质和矿物成分，产生气体和液体燃料。这是植物能源在未来世纪中成为人类主要能源的科学方法。从植物中提炼乙醇、甲醇等液体燃料，将在开发植物能源中占主要地位。由此可见，植物能源在未来有着重要地位。未来将是植物能源大放异彩的时代。
天然的环境监测仪——苔藓
随着现代工业的发展，向大气中排放的有害物质，特别是有毒气体越来越多。如果不及时处理，就会造成空气污染，对人和动物造成严重的威胁。
怎样知道空气被污染了呢？人们在观察中发现，不少植物对于有害气体的反应极为敏感。空气被污染以后，受害轻的植物叶子上面会出现伤斑，绿色稍微变浅；受害重的，叶绿素很快被破坏掉，叶子变黄、枯萎，随之整株植物死去。绿色植物的受害，就等于给了人们一个信号：空气已被污染。
人们又发现，在植物当中，苔藓和地衣类植物对空气污染反应最敏感。苔藓植物属于高等植物中比较低等的一类，它们分布的地区很广，只要是阴湿的环境，都可以找到它们。它们长得都不大，一般不超过10厘米，最矮的仅10几微米。大多数种类的构造很简单，叶片一般是单层细胞，没有保护层，外界气体很容易直接侵入细胞里。只要空气中二氧化硫的浓度超过千万分之五，苔藓的叶子就变成黄色或黑褐色，几十个小时后，有的苔藓植物就干枯死亡了。
苔藓植物在监测环境污染中，时刻替人们“站岗、放哨”，它真是天然的环境监测仪！
会灭火的梓柯树
在非洲的安哥拉，长着一种高20多米、四季常绿的梓柯树，人们称它为天然的消防树。
如要你坐在树下点火抽烟，或者点燃一堆篝火，树上会立即喷射出大量的液汁，把火灭掉。所以，人们又叫梓柯树为灭火树。
梓柯树为什么会灭火呢？原来，梓柯树枝繁叶茂，在浓密的树杈间藏有一只只像馒头大的节苞，这种节苞上密布网眼小孔，苞里装满透明的液汁。节苞一旦遇到太阳光或火光照耀，液汁就从网眼小孔里喷射出来。由于液体中含有灭火的物质四氯化碳，火焰碰上它，就很快熄灭了。当地居民用这种木材盖房屋，还能防火哩！
科学家们还发现了其他的灭火植物，如常春藤和迷迭香，它们接触火源后，本身并不燃烧，只是表面发焦，所以能阻止火灾蔓延。人们将这些植物成排地种在林区周围，就能形成防火林带。
为宇航立功的毒蜘蛛
浩渺宇宙，广阔无垠。星球间的距离，短则几光年，长者更大的为天文数字。尽管宇航器风驰电掣，但宇航员要作星际旅行，恐怕一辈子的时间也不够用。即使科学技术发展到今天，人类还是难圆星际旅行之梦。怎么办呢？
英国利物浦大学的生物化学家，最近从生活在南美亚马逊河岸的一种毒蜘蛛身上提取了毒汁。这种奇特的毒汁实际上是一种高效的麻醉剂，它不会使捕杀对象致死，而是让它们长期地昏睡。于是，这些昏睡的猎物就成了毒蜘蛛活的食物贮备，既可随时食用，又不必担心在热带的高温环境中腐败变质。
科学家们对于这个发现欣喜若狂，研究了该毒汁的成分，并经过模仿，人工合成了一种无害的催眠物质。科学家打算把这种合成物用在宇航员身上，使宇航员能够在未来漫长而枯燥的星际航行中处于休眠状态，这样既可减少消耗，减轻宇航过程中的食物负载，以利于他们乘载的航天器飞抵那遥远的星球，同时还能够大大延长宇航员的寿命，来完成单靠普通人的自然寿命无法完成的宇航使命。
难怪科学家们把给予他们灵感和启迪的毒蜘蛛视为宇航功臣。
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