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(一)语言的发源地

[动物语言]目录  发表时间:2005-4-25 13:46:58

我们在第四章简单介绍了动物发放信号的含意,它们的作用。那么这些信号是从动物什么部位释放的呢?

前已述及,最先发现的昆虫外激素,是家蚕的蚕蛾醇,这是雌蛾放出的一种引诱物质。许多昆虫的雌虫都能释放引诱雄性的性外激素。与此相反,也有雄虫发射引诱物质招来雌虫的。第一个被发现具有这种特性的昆虫是斑蝶。

斑蝶科约有了300余种,主要分布于热带和亚热带。该科的一种,有迁移的习性。秋天,它们从加拿大和美国的纽约州开始南下,途经佛罗里达州、得克萨斯州直到墨西哥,行程数千千米。在越冬地点,一棵树上会集聚多达几百万只橙黄色的大斑蝶,景色甚为壮观。雌、雄交尾后,即结束生命。子女又返回北部。因为它每年涉渡全美国,所以美国人对这种斑蝶家喻户晓。

有一种被叫做蝴蝶女王的斑蝶,人们对它们的交尾行动,进行了研究。蝴蝶女王找到配偶后,雄虫从腹部末端伸出一个毛束状器官,这个毛束只有雄虫才有,雄虫用毛束擦雌虫的触角,用这种办法,把毛束的分泌物传给雌蝶。雌虫接到这些分泌物,即停止飞翔,落在树叶上。雄蝶继续用毛束涂擦雌蝶的触角和头部,如此交换信息后,才行交尾(图5-1)。

凤蝶是和人较为接近的一种蝶类,它的幼虫形状像鸟粪一样,孵化后蜕皮数次,成为终龄幼虫,体长约5厘米。终龄幼虫一改鸟粪状,变成鲜绿色,与栖居其上的柑橘树叶相似。幼虫乃至终龄幼虫,都有一种外分泌器官,叫做臭角,呈膜状,由表皮组织变化而成。当你用手指刺激幼虫时。它迅速把身体翘曲,从背面突出一对角状的突起部分,如同手套的手指部分外翻一样。在反转突出的臭角表面,有液状的分泌物,看起来湿漉漉的,从这里飘出扑鼻的臭气。臭角的气味来自异丁酸和2-丁酸甲酯的成分。它们主要用以防御和攻击蚂蚁的骚扰(图5-2)。

气步,又叫放屁虫,因放屁而闻名,它们常在石头和倒树下。身体黑色,间有黄色斑点,体长2厘米左右。小猫遇到它,用前脚触上几下,它立即发出嘘嘘的声音,喷射烟雾状的物质,吓得小猫狼狈逃走。人或其他动物要想捕捉它,也都会遇到这种情况。

它的气体是从什么地方放出来的呢?它们有一些分泌腺,白表皮陷入形成的。有导管连接分泌腺和贮藏囊。贮藏囊中的化合物并非分泌物的最终形式,它只是分泌物的前驱物,被送到反应室发生化学反应,这里才生成最后的分泌物质,排出体外。它们的反应室是用甲壳质裱糊起来的,分泌外激素的腺体在此开口。分泌细胞通过甲壳质的刚毛向反应室分泌0.01~0.1微升的化学物质。反应室可容200~300毫升液体。

贮藏囊中贮藏着腺体分泌的氢醌和过氧化氢。放屁虫准备向敌害发射烟雾时,上述两种物质被送入反应室,这里有毒液和酶。氢醌和过氧化氢在酶的作用下,分别分解为氧和水及苯醌和水,反应室的温度达100℃左右。反应急促地生成气体,发出破裂音,在氧气的压力下急速喷出体外,这就是所发射的烟雾。喷射物温度高达 100℃左右。

就大多数动物来说,产生外激素的来源,都出自一些腺体,目前有关这些腺体位置和形态学还不是很清楚。

动物有众多的分泌外激素的腺体。腺体的类型和位置跟它的功能一样,是多种多样的。随着动物种类的不同,腺体的部位也不同。它们有的在头部,有的在胸部,还有的在腹部,有的腺体分布在翅上,有的在关节处,有的在尾下、体侧、趾间、趾端。凡此种种,名目极为繁多。

鳞翅目昆虫的气味腺位于胸、腹、腿和翅等部位。最简单的腺体是毛状的,上面有许多孔道穿入。有的像筛子一样,表面有许多开口。雌虫的腺体大都是在第八和第九腹节间,由特化细胞形成。腺体外围有毛簇,用以挥发和散布分泌物质。一般来说,雄虫的腺体位置,较为分散,雌虫则不然。

鱼类、蛙和蟾蜍等,可能由于栖息环境的关系,它们释放化学信息的腺体为粘液细胞或颗粒腺,这些腺体遍布体表。如果皮肤被损伤,会立即放出外激素来。

蛇、龟、蜥蜴等释放外激素的腺体有前肛腺、泄殖腔腺、股骨腺等,腺体位于尾部、股骨基部。

鸟类的鸣叫和声音通讯的问题,一直吸引着学者们的注意,并进行了深入的研究。已经知道,鸟类有非常灵敏的视觉和听觉。以前人们总是认为,鸟类的嗅觉不发达,极少利用化学通讯渠道。最近,对几种海鸟的嗅觉进行了研究,经过解剖和精密测量,发现信天翁、管鼻鹱、海燕等海鸟的嗅粘膜面积较大,嗅球和大脑半球的比率大于其他鸟类。他们在太平洋海面上进行了如下实验:选用鱼脂、植物油、猪脂肪、矿物油和机油等,把它们涂于干净的塑料上,再把塑料作成小圈,让它们在海面上漂浮;又用线绳饱吸上述油脂,把它们分别放在漂浮的小筏子上面。信天翁、海燕等纷纷瞄准鱼脂、植物油或猪脂肪,它们不断从下风方向飞来,攫取有食用油的塑料和线绳;而没有涂油的塑料或未浸油的线绳,对鸟却没有吸引力。这个实验说明,海鸟在寻找食物时,是依据气味定向,靠嗅觉起作用的。进一步的研究可能会逐渐揭示鸟类依赖化学信号的奥秘。海鸥、海燕分泌化学信息的腺体有尿臀腺、喙腺、粘液。这些腺体位于尾基部、喙部和身体表面。

哺乳动物发放外激素的腺体很多,有额腺、口角腺、腹腺、背腺、侧腺、颏腺、睑板腺、跗腺、肛腺、趾腺、哈德尔氏腺等。腺体之多,数不胜数。这里,也说明了动物广泛地应用化学通讯。哺乳动物释放外激素的腺体,几乎都属于皮肤腺。

皮肤腺在哺乳动物生活中有重要的作用。哺乳动物皮肤腺高度发育是与其他动物显著不同的地方之一。无论就种类,还是数量,都较其他脊椎动物为多。许多动物的皮肤腺见于体被的多处。由于动物双侧对称,皮肤腺的数目成倍增加,发射外激素的腺体就相当多了。

皮肤,作为身体的最外层,把动物身体与环境隔开,以保持机体内在环境的稳定;抵挡各种机械的和化学物质的伤害。但是,皮肤并没有完全隔绝动物与环境,它能接受各种刺激。部分气体、水分的交换也要经过皮肤。皮肤还有调节体温和排泄的功能。大多数皮肤腺释放外激素的机能属次生性质,后来,一些皮肤腺发展并特化,变为以释放外激素是主要功能的腺体了。

有一种鼠类,名叫蹄兔,颈背部分布有释放外激素的腺体,此处皮肤裸出,无毛,分泌物有甜味,能增加皮肤腺不透水的性能。当动物穿行洞道,出入洞穴时,将背部的分泌物涂于洞道和入口的壁上,作为通讯之用(图5-3)。

东北虎是我国著名的动物之一,数量日少,现在被列为重点保护动物。1978年,东北林区一只东北虎伤人,猎人为了自卫,不得不打死了它。生产队把这只虎送到了北京自然博物馆。我们知道这个消息后,立即赶去,仔细解剖了它们的皮肤腺。发现东北虎有发达的肛腺,但开口孔径很小,上有几根毛丛,肛腺口被深深的埋在皮肤皱折中,不易被发现。可能在释放外激素时由肌肉控制,使开口露出,将外激素排出。我们拍下了这张珍贵、难得的照片(图5-4)。

应该指出,每种动物释放外激素的腺体绝非一种,它们的种类很多,几乎遍布于全身。不同腺体所放出的分泌物不同,就是同一腺体,因时间、地点、动物的状况的变化,它们所放出的分泌物也随之而有差别。所以,动物用以通讯的化学语言是非常丰富的。我们绘出鹿的几个腺体及其作用,以此为例,说明动物分泌外激素的繁多及其错综复杂的相互关系(图5-5)。鹿的外激素可以直接从腺体表面挥发,还用多种行为帮助它们放射到环境中去。如后腿搔擦颈部,使之沾有分泌物气味(3 a),以额腺的分泌物标记树枝(3 b),接受者能嗅到这种气味(3 C),趾腺在地面上留下分泌物(6),鹿躺下时蹠腺接触地面留下外激素(2 a)等。


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