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活化石
生物學術語
活化石,可以模糊的講叫孑遺生物,是指任何生物其類似種只存在於化石中,而沒有其他現存的近似種類。這些種類曾經從主要的滅絕事件中存活下來,並保留過去原始的特性。現存的一些古老的生物種類,屬非科學術語。
活化石定義是一般先發現化石再發現活體,或活體與確認的化石屬同一種且同時存在。
活化石是指物種起源久遠,在新生代第三紀或更早有廣泛的分佈,而目前大部分物種已經因地質、氣候的改變而滅絕,這些現存生物的形狀和在化石中發現的生物基本相同,保留了其遠古祖先的原始形狀。且其近緣類群多數已滅絕,比較孤立,進化緩慢的生物便可稱為孑遺生物或活化石。
於是相應地就形成了一些延續了上千萬年的古老生物,同時代的其它生物早已絕滅,只有它們獨自保留下來,適應了現代的環境,生活在一個極其狹小的區域,被稱為“活化石”。
據研究,進化緩慢型生物的成種率低,對食物來源、生境的物理化學條件的波動非常適應。與其相關的新生種類在同一環境下可能不具備競爭能力。成種作用是生物進化的重要環節。在生境不變而成種率極低的情況下,這些生物在幾百萬年時間內不會有什麼變化。於是相應的就形成了一些延續了上千萬年的古老的生物,同時代的其它生物早已絕滅,只有它們獨自保留下來,生活在一個極狹小的區域,被稱為“活化石”。
按照生物進化的型式分析,“活化石”是在種系發生中的某一線系長期未發生前進進化,也未發生分支進化。更未發生線系中斷(絕滅),而是處於停滯進化狀態的結果,並須仍是現生的種類。
另一些在地史時期,曾廣泛分佈而長期生存至今的動物,如腕足類的海豆牙等,也是“活化石”,但它們不是孑遺生物。
總之,孑遺生物一定是“活化石”,但“活化石”不一定都是孑遺生物。
遠紅外線多層次震蕩波活化石
把“作物”視為“有生命的東西”,思考土壤管理,活化土壤,提升土壤效能,處理生物性廢棄物,以科研技術調配多種特定成分的土壤,經高溫煅燒成具有多孔性遠紅外線震蕩波的礦土材料。取名此項發明產品為“遠紅外線多層次震蕩波活化石”(Far-infrared Ray Multi-echelon Vibration Wave Activated Stone,FIMVAS),簡稱為活化石。
銀杏樹分雌雄,雄的銀杏樹,只長雄性的花,雌的銀杏樹,只長雌性的花,受精后才會結出圓圓的白果。
銀杏是裸子植物銀杏綱惟一存留下來的一個種。浙江天目山一帶尚可見到野生銀杏。因此,銀杏有“活化石”、植物中的“熊貓”之稱。
銀杏樹不僅以其俊美挺拔、葉片玲瓏奇特而具有極高的觀賞價值,而且她適應性強,藥用功效大,經濟價值亦非常可觀。
水杉,這個經歷了第四紀冰川浩劫的珍貴孑遺植物,它生長迅速,10年左右就高達10餘米,一般20年便可成材。材質輕軟,紋理通直,結構細密,是造船、建築、橋樑、農具和傢具的良好材料,又是造紙工業的好原料。
水杉不僅是珍貴的“活化石”,而且它有很強的生命力和廣泛的適應性,生長迅速,是優良的綠化樹種,不但已在我國各地廣為栽培,世界很多國家也爭相引種栽培,使這珍貴的樹木在全球範圍內生生不息。
學名:Davidia involucrata英名:Dovetree別名:水梨子、鴿子樹科名:珙桐科
形態特徵:落葉喬木。葉互生,紙質,寬卵形,邊緣有尖鋸齒。花雜性,由多數雄花和一朵兩性花組成頂生頭狀花序。花期4月~5月。花形似鴿子展翅,白色的大苞片似鴿子的翅膀,暗紅色的頭狀花序如鴿子的頭部,綠黃芭的柱頭像鴿子的嘴喙,盛花時猶如滿樹群鴿棲息,被世界上譽稱為“中國鴿子樹”。核果肉質,橢圓形或矩狀卵形,表紫色,有黃褐色小斑點。果期9月~10月。
繁栽要點:可用播種、扦插及壓條繁殖。播種於10月採收新鮮果實,層積處理后,將種子用清水洗凈拌上草木灰或石灰,隨即播在3cm~5cm深的溝內。
幼苗階段需搭棚庇蔭並保持苗床濕潤。扦插宜用嫩枝作插穗,於5月~7月進行。高壓可於春季在一年生健壯枝條的基部進行。苗木移栽宜在落葉后或翌春芽苞萌動前進行。起苗時不可傷根皮和頂芽,對這長側根、側枝可以適當修剪,栽植時要求穴大底平,苗正根展,並灌足定根水。
應用價值
珙桐為世界著名的珍貴觀賞樹,常植於池畔、溪旁及療養所、賓館、展覽館附近,並有和平的象徵意義。材質沉重,是建築的上等用材,可製作傢具和作雕刻材料。
學名:Emmenopterys henryi Oliv.英文名:Henry Emmenopterys科名:茜草科Rubiaceae
落葉喬木。葉對生,有柄;葉片寬橢圓形或寬卵狀橢圓形,全緣;托葉三角狀卵形,早落。聚傘花序排成項生的圓錐花序狀;花大,淡黃色,有柄;花萼小,5裂,裂片三角狀卵形,脫落性,在一花序中,有些花的萼裂片的1片擴大成葉狀,白色而顯著,結實后仍宿存;花冠漏斗狀,有絨毛,頂端5裂,裂片覆瓦狀排列;雄蕊5,與花冠裂片互生;於房2室,花柱線形,柱頭全緣或2裂,胚珠多數。蒴果長橢圓形,兩端稍尖,成熟后裂成2瓣;種子極多,細小,周圍有不規則的膜質網狀翅。
僅1種,分佈於江蘇、安徽、浙江、江西及西南諸省。
中國“活化石”
在中國被譽為“活化石”的動物有:
國寶大熊貓、水中“活化石”中華鱘等。其中以大熊貓最為出名。
大熊貓的歷史作為我國特有的國寶級動物--大熊貓在地球上生存距今已有800多萬年的歷史,它在地球上生存的時間遠比人類早。據最新研究成果表明,大熊貓最遲出現於晚中新世,它們的直系祖先是始熊貓,生活在炎熱潮濕的森林裡。在距今60萬年前的更新世中期,大熊貓的發展到了它們種群的鼎盛時期,它們廣泛分佈於中國的南部、中部、西部,向北直達今天的河北境內,組成了"大熊貓--劍齒象群落"。和它同時代的動物,由於地質與氣候的強烈簸動基本上都滅絕了,如劍齒象、劍齒虎都變成了化石,而大熊貓能在惡劣的自然環境中生存下來,主要因為它們在環境的變化中改變著自己,所以才沒有從生物圈的鏈條上消失,從而成為世界上為數不多的動物活化石。
在動物學上,大熊貓屬食肉目。熊貓從分類上講屬於哺乳綱食肉目動物,但食性卻高度特化,成為以竹子為生的素食者。大熊貓主食竹子,也嗜愛飲水,大多數大熊貓的家園都設在溪澗流水附近,就近便能暢飲清泉。大熊貓性情溫順,一般不主動攻擊人或其它動物。大熊貓的視覺極不發達。
大熊貓是世界上最珍貴的動物之一,主要分佈在我國的四川、甘肅、陝西省的個別崇山峻岭地區,數量十分稀少,屬於國家一類保護動物,稱為“國寶”。它不但被世界野生動物協會選為會標,而且還常常擔負“和平大使”的任務,帶著中國人民的友誼,遠渡重洋,到國外攀親結友,深受各國人民的歡迎。大熊貓身體胖軟,頭圓頸粗,耳小尾短,四肢粗壯,身長約1.5米,肩高60-70厘米左右,體重可達100-180千克。特別是那一對八字形黑眼圈,猶如戴著一副墨鏡,非常惹人喜愛。
大熊貓的祖先是食肉動物,現代大熊貓卻偏愛吃素,主要以吃箭竹為生。一隻成年的大熊貓每天要吃20千克左右的鮮竹。有時,它也會開一次“葷”,捕抓箭竹林里的竹鼠美餐一頓,甚至大搖大擺闖入居民住宅,偷吃食物。大熊貓性情孤僻,喜歡獨居,晝伏夜出,沒有固定的居住地點,常常隨季節的變化而搬家。春天一般待在海拔3000米以上的高山竹林里,夏天遷到竹枝鮮嫩的陰坡處,秋天搬到2500米左右的溫暖的向陽山坡上,準備度過漫長的冬天。每年的四五月份是大熊貓的繁殖季節,雄、雌大熊貓難得同居在一起。但5月一過,便又各奔東西。雌性大熊貓懷孕4-5個月左右,就急著尋找樹洞或石穴作為“產房”,它每胎產1-2仔。剛生下的幼仔重量只有150克左右,相當於媽媽體重的1‰。可是,一個月後體重可達2千克,3個月就能長到五六千克。熊貓媽媽常把小熊貓摟在懷中,輕輕撫摸,外出時也把它銜在嘴裡,或用背馱著,親親熱熱,形影不離。等到小熊貓五六個月大時,媽媽就開始教它爬樹、游泳、洗澡和剝食竹子等本領。兩年後,小熊貓才離開母親,開始獨立的生活。大熊貓的壽命一般為20-30年。
大熊貓的家族非常古老。大約在一百萬年前,它們遍布我國的陝西、山西和北京等地區,在雲南、四川、浙江、福建、台灣等省也有它們的蹤跡,留下來的數量很少,成為科學家研究生物進化的珍貴的“活化石”。
迄今為止,全世界200多個國家和地區都沒有幾乎瀕臨絕跡的大熊貓,只有在我國的四川、陝西、甘肅部份地區的深山老林中才能找到它們的身影。全世界的大熊貓總數僅1000隻以下,而且數量在不斷減少。
根據科學統計有78%的雌性大熊貓不孕,有90%的雄性大熊貓不育,這就給大熊貓的繁殖帶來了許多困難。
在動物學上,大熊貓屬食肉目。據考證,大熊貓的古代名稱有貘、白豹、虞等。在200多萬年前的更生世早期到100萬年前的更生世中晚期,大熊貓已經廣佈於我國南半部,組成了大熊貓----劍齒象動物群;今天該動物群的許多種已經絕滅,而大熊貓卻一直活下來,所以大熊貓有“活化石”之稱。
大熊貓的祖先是始熊貓(Ailuaractos lufengensis),這是一種由擬熊類演變成的以食肉為主的最早的熊貓。始熊貓的主枝則在中國的中部和南部繼續演匠,其中一種在距今約300萬年的更新世刪期出現,體形比現代熊貓小,從牙齠推斷它已進化成為兼食竹類的雜食獸,此後這一主支向亞熱帶擴展,分佈廣泛,在華北、西北、華中、西南、華南以至越南和緬甸北部都塹現了化石。在這一過程中,大熊貓適堔了亞熱帶竹林生活,體型逐漸增大,依賴竹子為生。在距今50-70萬年的更新世中、晚期是大熊貓的鼎盛時期。大熊貓的臼齒發達,爪子除了五趾外迠有一個“拇指”。這個“拇指”其實由一節腕骨特化形成,學名叫做“橈側籠骨”,主要起握住竹子的作用。美國生物學家史蒂芬·傑伊·古爾德(Stephen Jay Gould)——關於這個寫過一篇散文,后栥又用《熊貓的拇指》作為一部散文集的名稱。
大熊貓在幾百萬年間由盛而衰,以至瀕臨絕滅境地。究其原因,除了外界環境的惡化以外,也有自身生育繁殖能力方面的問題。
據有關專家對大熊貓所作解剖學、組織學、生理學和內分泌學等方面的長期研究表明,大熊貓生殖機能異常低下。由於遺傳和環境的原因,許多大熊貓的生殖系統嚴重發育不良,成年後生殖內分泌機能紊亂,不能排卵或不能正常排卵,以至終生不育。
大熊貓性喜獨居,發情后才願意進行異性間的接觸。雌性大熊貓每年只發情一次,且其擇偶性極強,非見“白馬王子”不拋“繡球”。在野外,公獸們往往須通過殘酷的鬥毆競爭,最後的勝利者才能獲得雌獸的青睞。如果一個小種群內缺乏足夠優良的雄獸,顯然就會大大降低雌雄正常交配的機會,並降低交配后的受孕率。
大熊貓產仔多數為單胎,即使產下雙胎也往往只能撫養其中一隻。大熊貓幼仔非常脆弱,很易因缺乏營養、患病、氣候惡劣或遭遇天敵而夭折。
大熊貓母獸在懷孕和哺乳期內很少採食,並由於獨自哺乳帶養幼仔而極盡勞苦,體力極度衰竭,對其健康和壽命影響極大。在哺乳期結束后,母獸還要繼續撫養兒女,教會他們採食和生存的各種本領。在這種情況下,母獸自會本能地“克制”自己,不再發情,暫停生育,直到兒女長大成“人”,遠走高飛。
大熊貓的野外棲息地被嚴重地隔絕成小塊地域,偏偏他們又必須獨佔很大面積的領土才能保證生存,所以在小塊的棲息地內,能容納的大熊貓數量是非常有限的。一個種群太小,不可避免會導致近親繁殖,降低遺傳多樣性,造成遺傳性能、生育能力、生存能力的全面退化。
人工繁育大熊貓,可以減低野外天敵和疾病的危害、保障營養供給、消除惡劣氣候的侵襲。此外,還可以大大提高大熊貓的繁殖能力:通過合理配對,可有意地避免近親繁殖,改良繁殖和遺傳機能;通過人工授精,可以增加配種機會,提高配種懷孕率;通過對母仔的精心看護和充足的營養供給,提高幼仔成活率,尤其是雙胞胎成活率,並促進其正常發育,也有利於母獸身體健康,使其迅速恢復體力,為下一次生育作好準備。多年的實踐證明,大熊貓人工繁育、移地保護是拯救大熊貓的重要戰略之一。
大熊貓以竹類為主食,從食性看似乎應該划入“草食動物”之列。然而以其消化道的解剖、生理特點以及物種進化的觀點來分類,它們卻是地道地道的肉食動物。在科學分類中,大熊貓屬於哺乳動物綱、食肉動物目。你看,如此可愛的大熊貓竟與虎豹豺狼等猛獸同屬一個大家族。大熊貓的祖先是名副其實的肉食動物:有尖銳發達的犬齒、較短的腸道和肉食動物的消化生理特點,大熊貓在進化過程中仍保留了祖先的這些特點。只是由於生存環境發生了很大改變,它們為了生存,食性和習性必須適應環境。漸漸地,它們退居深山竹林,適應了低營養、低消化率的竹類,過著與世無爭的隱士生活。於是,現代的大熊貓就變成了吃草的“肉食動物”。事實上,在肉食動物家族的進化史中,隨著環境變化而改變食性的“大有人在”。與大熊貓血緣非常接近的熊類,不是也變成了葷素不論的“雜食動物”了嗎?
一百多年以來,西方世界從1869年法國-神父戴維在中國發現大熊貓開始,到二十世紀三十年代哈克尼斯夫人把大熊貓“蘇琳”帶到美國芝加哥動物園展出,以及1972年美國總統尼克松訪華,中國以大熊貓作為國禮相送——世界性的熊貓熱,越來越高漲、大熊貓開始名揚全球,贏得了全世界人民的喜愛,一位蘇聯動物學家如此讚美道:“大熊貓是野生動物世界中絕無僅有的,貨真價實的瑰寶,非常美麗的、標新立異的、令人驚嘆的動物。”
大熊貓保護
中國政府早已意識到大熊貓處境的嚴峻,所以採取了一系列措施,對大熊貓進行保護。
1、通過立法對大熊貓進行保護,在立法方面已作了大量工作,先後制定了保護大熊貓等野生動物的多種法律法規。《中華人民共和國憲法》第九條中規定:“國家保護珍貴的動物和植物”,《野生動物保護法》將大熊貓列為一類保護動物,而且對野生動物的保護作了詳細的規定。《森林法》和《環境保護法》也有明確規定,為了有效的打擊和制裁不法分子獵殺和走私大熊貓的違法行為,全國人大常委會於1987年通過的刑法補充案進一步強調,對走私、捕殺大熊貓的違法行為進行嚴厲的懲罰,“將判處10年以上有期徒刑,可並處罰款和沒收財產、情節嚴重的可判處無期徒刑和死刑並沒收全部財產”。這些法律法規的制定為保護大熊貓等珍稀動物提供了法律依據對大熊貓的保護髮揮了重要的作用。
2、建立大熊貓“自然保護區”進行保護,中國政府自1963年以來,在秦嶺、岷山、大相嶺、小相嶺等6大山系,先後建立了14個大熊貓"自然保護區"總面積達6000平方公里,對大熊貓密集的地區和棲息地實施有效的保護。在保護區內,堅持常年巡邏檢查,搶救生病和挨餓的大熊貓,制止和懲處危害大熊貓的犯罪行為。同時進行治山治水,恢復植被,防治各種自然災害,減少人類活動對大熊貓野外生息的干擾,為大熊貓的生存和繁衍提供良好的生態環境。
中華鱘
中華鱘有一億多年的悠久歷史,如此古老魚類已經不多。從它身上可以看到生物進化的某些痕迹,所以被稱為水生物中的活化石,具有很高的科研價值。
中華鱘是一種大型洄遊性魚類,最大的個體可以達到400-500公斤。平時,中華鱘棲息於北起朝鮮西海岸,南至我國東南沿海的沿海大陸架地帶。在海洋里生活了9—18年後,性腺發育接近成熟時,便成群接隊向長江洄遊,到達長江上游四川宜賓一帶和金沙江下段繁殖。
拉蒂邁魚
1938年12月22日,在非洲東海岸的東倫敦港附近,靠近一條小河河口的海中,當地漁民捕撈到了一條“奇怪”的魚。這條魚身長1.5米,重58公斤多,出水后只活了3個小時便死了。由於當時防腐技術不高,當該魚到達研究人員手中時,幾乎只剩下魚皮了。經研究,認為這魚應屬總鰭魚類的空棘魚亞目(Coelacanthini)。為紀念標本保管員拉蒂邁女士對標本的“慧眼相識”和精心保護,史密斯教授把這條新魚起了一個名字叫拉蒂邁魚(Latime-ria chalumnae Smith,1939)
拉蒂邁魚的發現,立刻轟動了科學界。因為總鰭魚類分兩支,一是骨鱗魚類,一是空棘魚類,而骨鱗魚類的成員當時被認為與“從水到陸”有關。此前,人們只知道總鰭魚類的化石代表,從未見過現生標本,而今卻突然冒出了原被認為早在距今1億2千萬年前(白堊紀早期)就已絕滅了的空棘魚類的現生代表——活化石,怎不教人心情激動!科學家們期望從它身上獲得有關從“魚——兩棲”更多、更具體的知識。
為要獲得更多、更好的拉蒂邁魚標本,第一件標本的研究者南非羅茲大學魚類學家詹姆斯·史密斯教授登廣告懸賞:誰能再送他一條拉蒂邁魚,將得到100鎊獎金。並在當地一帶貼了許多有關拉蒂邁魚的招貼畫,以便引起漁民們的注意。14年後,1952年12月20日夜,在馬達加斯加島西北方向的葛摩群島安朱安島附近,人們終於又捕獲了第二條拉蒂邁魚。此後,該魚則不斷被發現,迄今已有200條了,為科研工作提供了極大的方便。1982年,葛摩政府還贈給我國一條浸制的拉蒂邁魚標本,這件珍貴的標本現今保存在中國科學院古脊椎動物與古人類研究所古動物陳列廳里,供遊人參觀。
包括拉蒂邁魚屬的空棘魚類化石最早出現於距今3億5千萬年前的泥盆紀,當時它們是在鹹水和淡水中生活的。三疊紀(距今1億8干萬年前)時,它們大多生活在半鹹水或海水中,再往後,則完全海生了。從多次捕獲的情況推測,現生拉蒂邁魚生活在200—400米的深海里,體長介於1.28—1.80米之間,體重介於30—80公斤。由於深海和地面氣(水)壓相差過大,所以拉蒂邁魚出水后活的時間都不很長。據說,第八條拉蒂邁魚被捕后竟還活了19個半小時,那是已經很不錯了。
拉蒂邁魚體態圓厚,體表藍色,一看就“與眾不同”。它有8隻肉質鰭,除第一背鰭和尾鰭外,每隻鰭近魚體的一端呈柄狀,肉質肥厚,好像一把短柄的船槳。解剖顯示,它的胸、腹鰭內骨骼的排列,和一般魚類的大不一樣,後者呈放射型,而它的呈分節的中軸型,非常接近陸生四足動物前、後肢中的骨骼排列。這點很重要,因為科學家認為,四足動物的四肢,就是由那些具四肢骨骼雛型的鰭進化來的。甚至有人在水下觀察到,拉蒂邁魚游泳前進時,成對鰭的擺動姿勢與一般魚類的不同,而與陸生脊椎動物的相似,即一側的附肢向前時,另一側的附肢在後。不過,觀察隊員們在海底趴了長達6個小時,也未見到拉蒂邁魚用鰭在海底爬動,顯然,它沒“步行”的要求。拉蒂邁魚腹面寬圓,口大,下頜方形,頜上長有銳利的牙齒。矛形的尾鰭是拉蒂邁魚特殊的構造,因此,它還有一個別名,叫矛尾魚。矛尾魚屬肉食性魚類,因為在它的腸胃裡,人們發現有魚類殘骸。更有意思的是,美國一科學家在解剖一條拉蒂邁魚時,在它的輸卵管里發現有5條幼魚,顯然,它是卵胎生的,即受精卵在母體內孵化成幼仔后才產出體外。據報道,成熟卵呈桔紅色,圓圓的,大小像橙子。拉蒂邁魚的幼仔身軀捲縮,長約30厘米,各鰭緊貼身上,未曾舒展,待發育產出時,已是游泳的好手了。
原來,科學家們認為,總鰭魚類中的骨鱗魚類,有可能是陸生四足動物的祖先,而拉蒂邁魚是骨鱗魚的近親,他的現生種類的發現,無疑對研究脊椎動物從水到陸提供解剖學上重要的證據。可是,20世紀80年代,我國學者通過有關研究,否定了骨鱗魚類是四足動物祖先的理論(見本書《脊椎動物的從水到陸》篇),拉蒂邁魚便不是四足類祖先的近親了。不過,即便這樣,現生拉蒂邁魚的發現,對了解空棘魚類乃至總鰭魚類的解剖構造、生活習性和進化關係等,還是很有科學意義的。
我國曾在廣西、浙江等地分別發現過空棘魚類化石。
揚子鱷或稱作鼉,學名Alligator sinensis,是中國特有的一種鱷魚,俗稱豬婆龍,土龍,亦是世界上體型最細小的鱷魚品種之一。主要分佈在長江中下游地區。它既是古老的,又是生存數量非常稀少、世界上瀕臨滅絕的爬行動物。在揚子鱷身上,至今還可以找到早先恐龍類爬行動物的許多特徵。所以,人們稱揚子鱷為“活化石”。因此,揚子鱷對於人們研究古代爬行動物的興衰和研究古地質學和生物的進化,都有重要意義。我國已經把揚子鱷列為國家一類保護動物,嚴禁捕殺。為了使這種珍貴動物的種族能夠延續下去,我國還在安徽、浙江等地建立了揚子鱷的自然保護區和人工養殖場。上世紀70年代,它被攜出國門,雲遊歐洲,名揚世界。
蟑螂
娃娃魚
【中文名稱】:大鯢
現存有尾目中最大的一種,在兩棲動物中要數它體形最大,全長可達1米至1.5米,體重最重的可超百斤,而外形有點類似蜥蜴,只是相比之下更肥壯扁平。大鯢棲息于山區的溪流之中,在水質清澈、含沙量不大,水流湍急,並且要有迴流水的洞穴中生活。大鯢頭部扁平、鈍圓,口大,眼不發達,無眼瞼。身體前部扁平,至尾部逐漸轉為側扁。體兩側有明顯的膚褶,四肢短扁,指、趾前五后四,具微蹼。尾圓形,尾上下有鰭狀物。體表光滑,布滿粘液。身體背面為黑色和棕紅色相雜,腹面顏色淺淡。