动物生活在自然界中,一是为生存,不断地与自然环境进行着斗争;二是为延续其种族不被灭绝,即不断地进行繁殖产生新个体。
动物繁殖的方式是多样的。单细胞动物以分裂繁殖来增加种群中个体的数目。随着动物的进化,繁殖方式也不断地进化,并且动物个体在繁殖期间表现出许多特殊的行为。
1.蜗牛恋曲蜗牛是陆生的软体动物,栖息于陆地上的潮湿地带,园林中也能常见它们缓慢爬行的踪影。蜗牛与田螺为“同族兄弟”,生活环境却完全不同。田螺生活在水中,以鳃进行呼吸;蜗牛生活在陆地,鳃完全退化消失,仅在外套腔壁上具有稠密的血管网。这就是蜗牛的呼吸器官,能像肺那样在陆地上进行呼吸。
每到生殖季节,蜗牛以其独特的“求爱”方式引起了科学家们极大的关注。
每年的春、秋两季为蜗牛的生殖季节。到那时,蜗牛就伸出触角东游西荡,一旦选定了“情侣”,就蠕动前去。两只蜗牛遇到一起,先互用触角厮磨表示亲热,然后跳起慢动作的舞蹈。之后,蜗牛靠近自己的“情侣”,突然喷射出一股液体。这种石灰尘质的液体长约1厘米,它能凭着冲劲刺入对方的身体。长期以来动物学家的解释是:它能诱使雌雄蜗牛的情欲更加强烈。最近,美国的科学家通过实验证明:蜗牛放出的液体里含有刺激蜗牛达到兴奋高潮的化学物质。此后,蜗牛的恋曲进入尾声,两只蜗牛的刺颈紧紧结合在一起(那儿正是生殖孔的位置),交换精子,完成受精过程。
蜗牛交配一二个月后,产下受精卵,受精卵产在潮湿的土壤中,听其自然孵化。
2.蛛网上的婚礼进行曲有人经常把蜘蛛误认为是昆虫,其实它们虽同属节肢动物门但不属于同一纲。昆虫有三对足,大多有两对翅,属于昆虫纲。蜘蛛有四对足,没有翅,属蛛形纲。蜘蛛的种类繁多,全世界约有四万种,我国大约有三千多种,蜘蛛体型大小差异很大。最大的蜘蛛,是1965年4月在南美委内瑞拉捕获的,腿长达27.99厘米,而最小的蜘蛛总长只有0.4毫米。
蜘蛛的繁殖是非常有趣的。一只成年雄蜘蛛到了繁殖季节就爬到雌蜘蛛的网边用前足轻轻地敲击,发出“求婚信号”。雄蜘蛛一直在耐心地敲击,而不敢冒然闯入,否则就会成为雌蜘蛛的美餐。直到雌蜘蛛也高兴应和敲起网来,雄蜘蛛才敢爬入网内与雌蜘蛛交配。可惜好景不长,当“婚礼进行曲”结束时,雄蜘蛛就成了雌蜘蛛口中的美餐。雄蜘蛛成了雌蜘蛛腹中卵的营养,以提高后代的成活率,雄蜘蛛真是付出生命也在所不辞。雄蜘蛛真正是为延其种族做出了重大牺牲。
3.多变的生殖方式绝大多数昆虫进行的是两性生殖。雌雄个体经过有趣的求偶行为后交尾。雄性个体产生的精子与雌性个体产生的卵细胞在雌虫体内完成受精作用,然后雌虫产卵,由受精卵发育出新个体。而有的昆虫,生殖方式却很特别。
蜜蜂是我们常见的社会性昆虫。蜂后婚飞交尾后回到蜂巢,它产的卵中有的是受精卵,有的却不是。受精卵产生职蜂即工蜂,成新蜂后,而没受精的卵发育成蜜蜂群唯一的男性——雄蜂。这种雌虫产生的卵可不经和精子融合而直接发育成新个体的生殖方式,叫孤雌生殖。可见雄蜂就是孤雌生殖的产物。
瘿蚊科的某些种类,甚至在幼虫期就能进行孤雌生殖,产生大量的幼虫,这叫幼体生殖。
蚜虫的生殖方式更为复杂。夏季气候适宜时,棉蚜喜欢在夏枯草或苦买菜这类植物上生活,此时它进行孤雌生殖,奇特的是它生下来的不是卵,而是一只只无翅的小蚜虫。而且全是雌性的。大家都知道,昆虫一般都产卵,卵孵化的过程是体外完成的,蚜虫卵却是在母体中已发育成幼虫,所以生下来的是小蚜虫,人们把这种现象叫卵胎生。不过卵胎生和真正的胎生是完全不一样的,因为卵发育时的营养物质不是由母体提供,而只是来自卵黄。通过卵胎生繁殖四五代后,棉蚜产生很多有翅的雌蚜虫,飞到棉花植株上,开始危害棉桃,并继续以卵胎生和孤雌生殖的方式不断产生无翅雌蚜。入秋天气变凉,它又回到夏枯草上,产生有翅的雌蚜和雄蚜,交尾后,用正常的两性生殖方式产下受精卵,并以此越冬,来年春天又开始它复杂的一生。
膜翅目的一些营寄生生活的昆虫更奇异。姬蜂是膜翅目姬蜂科的一种寄生蜂。雌蜂有一个六倍于体长的产卵管,刺入寄生体内并产卵于此。它的受精卵极为特殊,可分裂出许多胚胎,每个胚胎发育成一个幼体,因此只要一段受精卵就能产生很多幼体,这种方式叫多胚生殖。
螟蛉有子,蜾蠃负之。《诗经》中“螟蛉有子,蜾蠃负之”的诗句。螟蛉是鳞翅目昆虫的通称,而蜾蠃是一类寄生蜂。上面的诗句用昆虫学描述是这样的:鳞翅目昆虫的青色幼虫,被某些寄生蜂带回自己的巢中。蜾蠃为什么“收养”其他昆虫的幼虫呢?其实,蜾蠃没有这么心善,“收养”的青色虫子是为它自己幼虫准备的口粮。可以说这是人们对寄生蜂最早的文字记载。
寄生蜂指的是膜翅目细腰亚目中金小蜂科、姬蜂科、小茧科等营寄生活的多种昆虫。它们寄生方式很多,寄生昆虫从卵到成虫的每个阶段,都可能被寄生。
有的寄生蜂把卵产在寄生昆虫的卵中。像赤眼蜂,它身体极小,体长0.36~0.9mm,眼红色而得名。世界性分布,寄生多达24科,151种,主要是鳞翅目,鞘翅目,双翅目的昆虫。它繁殖很快,一年可发生8~10代,因它经常把卵产在松毛虫、玉米螟、二化螟及甘蔗螟的卵中,幼虫就以寄生卵中的营养物质为食,所以可以大量消灭农林害虫,例如:一只雌蜂可破坏松毛虫的卵1~7粒,最多可达19粒,每粒松毛虫卵中可容纳8~33粒赤眼蜂的卵。
有的产卵于寄生昆虫的幼虫体内。雌马尼蜂尾端有产卵管,而且很长,可达体长的7~8倍,可以把卵产在钻入树皮的天牛幼虫体内,以后它的幼虫便以天牛幼虫为食,直至吃得只剩一层皮。穴蜂长约2.5厘米,它善于挖土造穴,穴深达1米,看到鳞翅目幼虫后便落到它的头部,用长针状的产卵器刺入其脑部,实施麻碎后寄生幼虫便昏迷不醒,然后被“劫”入穴中,放下虫子,每穴一般放7—8条,一一产卵其中,然后去建新穴。
有的产卵于寄生昆虫的茧内。金小蜂身体微小,长1~2毫米,行动活跃,能行走、跳和飞行。雌蜂腹部有一根剑状的产卵器,经常产卵于危害棉花的棉红蛉虫做的茧中。产卵前用产卵器先刺死棉红蛉虫,然后再把卵产生在棉红蛉虫的尸体上,一个茧内产十几粒卵,卵孵化出后以棉红蛉为食。
有的寄生蜂产卵于成虫体内。小茧蜂先用触角探探蚜虫的身体,然后弯曲腹部,射出纤状的产卵器,刺入蚜虫体内产卵。蚜牙刚开始时似乎没什么感觉,但不久便身体膨胀如球,变成黄褐色死去。
姬蜂则既可在寄生昆虫幼虫、蛹上产卵,也能在成虫体内产卵,可以寄生于四十多种鳞翅目昆虫身上。它在袭击地蚕(俗名地老虎)这种农田大害虫时,把卵产于它的头后方皮肤上,使之结实地嵌在皮肤上,而且产下的卵卵壳已裂开,幼虫的头已伸出来,毫不客气地用大颚咬穿地蚕皮肤吸吮起体液来,而且每蜕一次皮,就往皮肤下层探一点,直止把地蚕吃尽。
寄生蜂以其特有的方式为人类默默地做着贡献,是我们忠实的朋友。
4.雄海马的“分娩”
在热带和亚热带水域近岸地区的海洋中,栖息着一种奇特的小型鱼类,它具有马的面孔,龙的身躯,人们叫它“海马”亦称“龙落子”。海马属于鱼纲海龙科,是一种古怪而有用的鱼类。
海马吻端延伸成管状,口在前端,背鳍、臀鳍、胸鳍均不分支,鳃很退化,鳃孔小,呈裂缝状,身体侧扁,体表被覆有环状骨板,头与躯干成直角,头形似马头,胸腹部突出,尾四棱形细长,并能依靠尾部的弯曲,缠绕在海藻或漂浮物上进行休息。海马游泳时十分有趣,身体垂直地立在水中,利用背鳍的运动以及身体的屈和伸作直升直降的游泳。海马身体的前后部不会动,但它们的视力发达,眼睛能经常转动,找准猎物后,把筒状的嘴靠近它,随着一种特殊的声音,猎物随着水流被吸入嘴里。
海马不光长相奇特,它的生育方式也很有趣。雄性海马代替雌性海马担负起了怀孕及生育的职责。雄性海马的尾部下方有一个由两层褶皮连接形成的袋子,叫孵卵袋,到了生殖季节,多数雄海马互相靠近,继而分开,开始了旋转木马般的游动。这种行为是相互刺激而进行的,这样的表演要进行很长一段时间。当它们俘出水面时,孵卵袋由于摇摆的作用而胀起。如果雄性海马脑袋后扬,尾巴低垂并在水底游动,这表明雄性要开始交尾。雄性尾部向前弯曲,使孵化袋收紧,排出袋内的水。然后让水再次注满,这种过程会逐渐激烈而频繁。
雌雄海马交配之前也要表演一番,它们作着旋转木马般的游戏,身体相互触碰,由水下至水上,再由水上至水下。这样的舞蹈要持续几个小时。交配时雌性海马把生殖乳头插入孵化袋中,十分钟后,当数百枚桔红色的卵塞满孵化袋,雄性海马便会沉入水底,找块安静的水域照顾它的后代。受精卵经过三周的发育,孵化出小海马,当小海马出生时,它们的爸爸用弯起的尾部缠住水草,身体前后摆动,孵化袋慢慢张开,依靠肌肉的收缩,把小海马一只只地挤出来。每批约1~20只。此时的小海马便要远离父母的保护,在海洋中独立生存了。小海马经过3个月的时间便可以长成成熟个体。
多数人只知道海马生活在海洋中,而对淡水中生活的海马了解甚少。淡水海马又叫卢莱爱米海马,是以发现人——法国鱼类学家路易·卢莱的名字命名的。其产地是湄公河。由于多种原因,对淡水海马还未进一步去研究。究竟淡水海马是如何从海洋进入淡水的呢?至今还是一个谜。
5.借胃怀胎青蛙的生殖方式已是尽人皆知,青蛙在水中产卵,受精卵孵化出的幼体——蝌蚪生活在水中,经变态发育后长成小蛙可以水陆两栖。在澳大利亚,有一种小蛙有着奇特的生育方式。即受精卵的孵化和幼体的变态都是在雌蛙胃中完成的,下一代的小蛙直接从母亲嘴里跳出来。这种奇特的小蛙叫胃蛙。
胃蛙的胃在平时是消化器官,但到了繁殖季节,就会由原先消化食物的功能完全转变为临时的“子宫”。当雌蛙排卵,雄蛙排精,精子与卵细胞受精之后,受精卵会随着水流全部被雌蛙吞进胃里。受精卵便在胃中分裂,发育,并孵化成蝌蚪,再经变态成为成体的蛙。由于雌蛙的胃担负起子宫的作用,孩子不断长大,使雌蛙的胃也逐渐变得很大,甚至把肺完全压扁,而无法正常的呼吸。最后,只能依靠皮肤代替肺进行呼吸,供给生存所必须的氧气。
胃蛙“怀孕”的时间大约为8个星期,当幼蛙从母蛙张开的嘴中被吐出来时,就可以在妈妈身边游动觅食了。等幼蛙稍长大些后才离开母亲自由生存。
6.终生相附的好夫妻是深海鱼类,样子很怪,全身棕褐色,有一尺多长,身体呈短圆锥形,头巨大而且扁平,有一张特大的扁嘴,其边缘长有一排利齿,这利齿可以灵活运用,当猎物进入口中,上下两排牙齿立即变成了栅栏密布的牢笼。在头的背侧有一对大眼睛,尾细小,全身柔软没有鳞片,身上的皮皱在一起,很像穿着一件蓑衣。
常在500—1000米海底匍匐爬行,平时不爱活动、不善于游泳,更不会去追捕食物,却有一套巧妙的取食方法,在海藻丰富的海底中过着清闲的生活,这种方法便是垂钓。它的第一鳍棘特化成一个长长的“钓竿”,顶端有肉质的穗,可以随水摆动,像是装上诱饵的钓鱼竿。这样它自己可以隐蔽在泥沙海藻中,晃动“钓竿”引诱周围的小鱼。一旦鱼儿前来就食,它便会不慌不忙地张开大口,把小鱼吸入腹内。生性贪食,它的大嘴可膨胀并可以容纳下和它一样大的鱼,有趣的是,作为诱饵的肉质在黑暗中还能闪闪发光,引诱乌贼和鱼儿前来上钩,来它个“灯光捕鱼”。
长相奇特,它的垂钓本领已是人人皆知,但它们的奇特的婚姻却是脊椎动物中独一无二的。通常渔民们在大洋中所捕获的均为雌性,从不见雄性。经细致观察后发现,雌性身上有一个“小突起”,其位置各有不同,经鉴定,原来是寄生在雌性身体上的雄性。雄性的幼鱼从卵内一经孵化便忙着寻找对象,成家立业。雄鱼吸附在雌鱼的鳃盖下面,也有的附着在它身体侧面及腹部。长期的吸附使雄性鱼的唇与身体内侧逐渐与雌性的皮肤愈合在一起。两条直的血管也彼此接通,发生血肉相连的关系,形成“雌雄同体”,这样雄性依附在雌性的身体上,过着寄生的生活,此后的雄性除精巢组织继续长大以外,其他器官却停止了发育,最后完全退化,而雌雄的交配也是通过静脉血液循环进行的。这种夫妻的生活方式使得雌雄个体差异很大,人们曾发现一条一米多长的雌性,而寄生的雄性只有2厘米。不过这样奇特的婚姻方式是与生活环境有关的。生活在大洋深处,比较黑暗的地方,行动缓慢,又不是群居生活,选择对象实属不易,要克服这些困难,雄性一旦遇上配偶便会终身相处,这是在汪洋大海中提高受精率,保证繁衍后代的明智之举。