动物生活的环境中,充满了各种危险,如掠食者的劫吞、栖居场所的争夺、窝巢被侵等。动物必须时时刻刻保持警惕,防患于未然,否则将自取灭亡。动物发展了一系列的报警和防卫的方法,如藏匿、逃跑、发出怪声、释放化学物质、出击、放电种种。在各项措施中,用化学信息报警和自卫是动物重要的技能。
1.警戒信号
著名的德国动物学家冯·符瑞西,对蜜蜂的语言进行了研究。他潜心钻研数十年,揭开了蜜蜂用舞蹈语言传递信息的秘密,作出了重大的贡献,因此而获得第一次颁发给研究动物行为的诺贝尔奖。冯·符瑞西除了研究蜜蜂外,还研究了其他许多动物。特别是对鱼类的一些研究也很出色。
符瑞西见到,损伤鲤科小鱼的皮肤,能使其他鱼迅速的游开或隐蔽起来。后来知道,鱼会从受伤的皮肤中,放出一种物质,为同伙报警。从皮肤中提取,得到了肾上腺皮质素一类的物质。这些分泌物的作用极强,在一个14升的水族箱内,只损伤一条鱼0.01平方毫米的皮肤,它们的分泌物约有0.002毫克。就是这点物质,足以为全水族箱的鱼类拉响警笛,报告危险。
鱼类皮肤分泌的这种物质,不仅为本种的伙伴们报警。它们的“警告”,使其他非同种的鱼类也能接收,并采取相应的躲避反应。换句话说,这类物质既是同种又属于异种外激素。它们似乎可以作为一种“世界性语言”。但与其他鱼类报警效率的大小和鱼类彼此间的亲缘程度有一定关系。
有趣的是,生活在海里的鱼类,释放的报警物质,常常有吸引鲨鱼的作用。为同类报告危险,挽救鱼群的安全措施,却被鲨鱼当作了寻找它们的定向信号。鲨鱼发现这些物质的气味,即迅速游向前来,猎食这些鱼类。这类自己为避免危险的信号,竟导致了自身的灭亡。物种在不断的进化过程中,发展了各种技能,以利于生存。一种动物为保护自己所采取的措施,放出的信号,竟被他种动物利用,反倒因此遭害。仅此一点,足见一般。可以看出,自然界的各种事物多么错综复杂。
上面这个例子当中,鱼放出的化学物质同时起二种作用,既有前面提到的在同一物种内起作用的功能,又有在不同物种间作为信号的作用。其中有向鱼群报警的,对发信号者有益的利己外激素的效应;还兼有引诱鲨鱼,不利于放信号者的利他外激素的作用。再次说明了对信息的人为的分类不是绝对的,彼此难以划分严格的界限。
小家鼠受到刺激、惊吓、伤害或发现入侵者,能迅速的产生报警物质,为同伴们报警。很多报警物质是化学性的;大都通过嗅觉起反应。把小家鼠的嗅觉弄钝,或使它致伤,会急剧地降低对报警物质的反应。我们作过这样一个实验,把小家鼠放入两端为小箱,中间有两条通路的设置中,一箱放食物,一箱有巢,两者有通道相连。一条通道只允许小鼠由食物小箱到巢区,而不能反向通行。从巢区到食物处的另一通道分成狭窄的二股小路,一股给以清洁的空气,另一股通进实验气味。小家鼠没有携带食物入巢的习惯,所以在较长的实验过程中,被迫多次经由两小股通道到存放食物的小箱中取食。当实验气味惊吓小鼠的外激素时(这种外激素是用吹小鼠,惊动和物理刺激它们的办法,在这种情况下,小鼠释放出来的外激素有所改变,再收集起来作为实验气味。或者,给以被惊吓后小鼠排出的尿液的气味),被试验的小鼠明显出现惊吓反应。实验动物总是选择干净空气的一股通道,极力回避有惊吓气味的一支。雌鼠对惊吓气味的反应比雄性更为敏感。在受电刺激小白鼠与未受刺激鼠之间,雄小白鼠选择后者释放的外激素。这个实验证实了,小鼠用化学物质作为警告信号。当一鼠发出警报后,其他鼠能接收它的报告,采取尽量回避的行为,以躲开危险。
观察发现,小鼠惊吓状况下报警外激素的作用时间,约在紧张后的7~8小时,此后即不再有惊吓作用。可以想象,在自然条件下,危险信号保留过长的时间是不适宜的。
臭鼬是美洲有名的具有化学武器的一种动物,它们受惊吓后,放出极端难闻的气味。一方面,这种气味能警告邻居躲避起来,或采取其他防御措施;另一方面,它放出的强刺激性物质,使捕食它的动物生畏、生厌,从而弃之而走。
臭鼬并非只有遇到敌害才使用化学武器,有时群体的状况不佳,同伴在一起过于拥挤,也会释放外激素,以表达这种拥挤状况。这时它们用前肢站立,抬高臀部,从肛腺放出外激素,以此来表示自己的不快(图4-8)。
科学工作者进行了一系列的研究,发现动物发出的报警信号,可以在多种动物中通用,它们往往不受种别范围的限制。或者说,这种语言属“世界语”,不用翻译,不同国别的“公民”也能听懂。这一点与求偶时所用的信号截然不同。通常所说的性外激素或性引诱剂,以及在近距离内起作用的交配诱导素,都具有极严格的专一性,或者说是种的特异性。它们只有为本物种的成员所接收,其他物种的个体一点也不懂其中的含意。显然,动物如果在繁殖期间,混淆信号,将会找不到合适的配偶,错过最佳时机,会影响本物种的繁衍。动物因地制宜地为自己设计了各种信号,保证顺利地生儿育女,使家族繁荣、兴旺。
2.防卫武器
动物遇到危险释放化学信号,让其他动物警戒,只是自卫的一种消极方法。很多动物采取更积极的态度,它们不仅躲避逃跑,还给来犯者以有力的打击,进行自卫。
在蜜蜂的社会分工中,有专门负责守卫的工蜂。它们警惕地守护着蜂巢,一旦有敌害出现,“卫兵”们立即冲上前去,螫刺敌害。同时,放出报警外激素,报警外激素是和螫刺相联系的。有时工蜂发现危险,虽不进行螫刺,但仍然打开螫刺室,释放外激素,报告危险。
蜜蜂有一对大颚,螫刺敌害时,常用大颚抓住对方,大颚腺放出的外激素,也有报警的作用。
蜜蜂的报警外激素,能指示敌害所在的位置。它们还刺激其他蜜蜂的进攻性行为,帮助其他蜂寻找敌手。养蜂的人们会看到,一只干扰蜂巢的昆虫,很快就被蜜蜂咬住皮肤或毛丛。蜂在咬住的地位释放外激素,这个信号招引同伴共同御敌。它们如此精确,致使几只蜂同时叮刺敌方身体的同一部位,这里正是发放外激素的地方。越是活动的物体,越能引起蜜蜂的注意和追击。
有时,昆虫难免抵挡不住外敌,自己被捕食者撕成碎块。就在这时,这只奄奄一息的小虫,虽然危在旦夕,仍然念念不忘向同伴发出警报。努力分泌外激素,把它们释放到空气中,报告自己受难的消息,告诉同伴们,吸取教训,提高警惕。这是小虫留给同伴们的遗言,也是它为同伴所作的最后一次贡献。请看,区区小虫多么大公无私啊!
白蚁的社会中,特别分出兵白蚁的阶级,兵自蚁一生,专门负责防御外敌的侵入。它们具有物理的和化学的防卫武器。白蚁的信号不单纯是发出警报,告诉同伴逃离现场,而是进一步发展,成为既报警,又进攻或伤害敌手的一种手段。白蚁的化学武器,大体有三种方式。
第一种方式,白蚁用它那强有力的大颚咬住侵略者,穿透表皮,从头部额腺上迅速分泌一种油状液体,注入到大颚穿透的伤口中。这些分泌物导致敌手中毒;不仅如此,它们还阻止伤口凝固,使得对方长期留下创伤,久久不愈。
白蚁化学防卫的第二种方式是将自己分泌的有毒的脂类物质涂在入侵敌害的身体上。白蚁的上唇长长地伸出,就像涂油漆的刚毛刷子。它们用这把刷子顶压住入侵者,把油脂涂上去,油脂一接触敌方,就能使它中毒。
白蚁还有一种使用化学武器的方式。它们头的前部形成管状,似喷嘴的样子,分泌物送到此处后,由喷管喷射出去,直射到敌方。这类分泌物很粘,易粘附在对手的身体上。分泌物有强烈的刺激性,使敌害受伤。
白蚁分泌的这些物质有含C14—C16的脂肪酸、莰烷类化合物等。这些化学物质常常具有双重功能,一方面给同伴们发出警报,引起大家进入高度警惕状态;另一方面又能抵御入侵者。
蛇、蝎、黄蜂或一些有毒的毛虫,它们都能分泌极强的毒液,毒液不只为伙伴们报警,还往往致入侵者于死地。读者注意,综观各种分泌毒液的动物,大都具有非常鲜艳的色彩,有的还表现令人醒目的姿态。掠食者或侵害者跟这些动物交往以后,遭受到它们毒汁的伤害,有了痛苦的教训。于是,逐渐知道把这些鲜艳的色彩、醒目的姿态和难熬的痛苦联系在一起。好像鲜艳的色彩就是难以忍受的毒箭。有意思的是,自然界中,一些无自卫能力的动物,竟然模拟上述具有危险毒液动物的鲜艳色彩,作为保护自己的一种手段。它帮助这些弱小动物逃脱危险。读者请看,自然界的现象多么有趣、多么奇妙!
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