开心李的妈妈从市场上买回一些蚕来,专供开心李观察研究之用。开心李高兴得一蹦三尺高,开心极了,急忙给别的少年动物学家打电话,把他们叫来观察蚕吃桑叶的情况。
听着蚕吃桑叶“沙沙”的声音,少年动物学家们高兴极了。巧手张说:“这下,我们可有观察的对象啦!”
可是,好景不长,向人家要的桑叶在蚕的“沙沙”声中,不几天就被吃光了。
“这可怎么办呢?”开心李着急起来。
“我们到集市上去买一些吧。”巧手张说,“不过,光靠买也不是个办法呀!”
“可今天怎么办呢?我们总得想个办法应付一下吧。”诗人吴说,“咦!有了,蚕难道非吃桑叶不可吗?我们弄一些生菜叶、榆树叶、莴苣叶给它们充充饥,看行不行。”
“对,就这么办吧!”发明于附和着说。
他们很快找来了生菜叶、愉树叶和莴苣叶,放到了蚕的“卧室”——一只小纸箱中,摆到了蚕宝宝的面前。可是,蚕宝宝根本不理会,一点儿也不喜欢,更谈不上吃了!这可把开心李吓坏了,心想:“这些蚕宝宝是不是生病了呢?”
第二天早晨,少年动物学家们到市场上买来了桑叶,放到了昨天放的一些植物叶子的上面。谁知,那些已饿得半死的蚕,一会儿就把桑叶吃光了。
“噢,蚕宝宝没生病,只是不吃其他植物的叶子。”开心李高兴得手舞足蹈起来。
“难道真是这样的吗?”诗人吴说,“是不是蚕以桑叶为食,逐渐养成了吃桑叶的习性,而且遗传了下来,桑叶的气味就是它所熟悉的气味,不熟悉的气味它就不吃呢?”
“这么说,只要别的叶子含有桑叶的气味,蚕就有可能吃了?”学究王反问起来。
“哎,你们说得有道理,我们何不做实验证明一下呢?”发明于受到启发,提出了自己的见解。
“对!我们做实验来证明一下。”大家十分赞同。
于是,他们分成两组实验起来。
开心李和巧手张一组。她们在桑叶上加了牛奶、香精、酱油,改变了桑叶的味道,把经过处理的桑叶摆在蚕宝宝的面前。结果,桑叶放了几天,蚕宝宝只吃了一点点儿。开心李说:“看来,蚕宝宝非要吃纯净的桑叶不可。可能是因为我们加的牛奶、香精、酱油,改变了桑叶的味道,所以蚕宝宝不敢问津了。”
“是啊,看来这条路是行不通的。”开心李泄气地说。
“不对呀!开心李,我看是实验的方法不对。”巧手张说,“我昨天晚上看了一个故事,今天正想告诉你呢!”
“什么事这么重要啊?”开心李说。
“是这样的。”巧手张说,“广东湛江一所农村小学的金秋菊同学,试验用牛奶喂蚕,在全国青少年生物百项活动中还获奖了哩!”
“哇!太好啦,赶快说来听听!”开心李满脸堆笑地说。
“金秋菊在学校里担任养蚕小组组长。有一天,她看到邻家的阿姨给孩子喂牛奶,便突发奇想:‘娃娃喝了牛奶能长得白白胖胖,蚕喝了牛奶,不也可以长得壮壮的吗?’她把这个想法告诉了养蚕经验丰富的父亲,没想到父亲给她浇了一瓢凉水:‘蚕不能碰水,否则会拉肚子的’。金秋菊认为:一切真知都是从实践中得来的,我们何不做一下试验呢?
“起初,她们把炼乳倒在盘子里,蚕根本不理会。接着,她们干脆把炼乳抹到桑叶上。这回蚕倒是吃了,但真的拉起了肚子,还死了不少呢!
“后来,她将炼乳煮沸消毒,并用凉开水调剂浓度,再涂到桑叶上晾干,这回蚕真的吃了,而且不再拉肚子了。闯过了这一关,她们又设计出一系列实验方案,例如,炼乳加多少水合适,蚕多大时喂牛奶最好。经过3年艰苦实验,终于取得了丰硕成果。人们按她们的方法喂蚕,蚕个大体肥,结的茧白中透亮,为家乡带来了可观的经济效益。”巧手张如此这般作了介绍。
“看来,我们做的工作远远不够,人家用了3年的时间探索,我们才用了几天。”开心李听完故事,颇有感触,决心以更大的努力,继续探索这个问题,为养蚕蹚出一条新路来。
诗人吴、发明于和学究王3人同时进行了实验。
他们把新采来的桑叶,用蒜臼捣碎,再加一点儿水,用纱布过滤,制成桑叶的浓汁,再用喷雾器将浓汁喷到生菜叶、愉树叶和莴苣叶上,并把水晾干,然后把这些叶子放到蚕的面前。结果,蚕宝宝争先恐后地大吃起来。
用这种方法,他们连续喂养了两个星期。蚕宝宝长得非常健康,一点儿毛病也没有。测量的结果是:较大的蚕平均增长了2. 5厘米;较小的蚕,平均增长了1厘米。
“看来,蚕吃别的植物也可长身体,平时却只吃桑叶,这说明它主要喜欢桑叶的气味。如果让蚕闻不到桑叶的气味,也就是让它失去味觉的作用,蚕就可能吃其他植物的叶子了。”
“发明于,你是以发明家的眼光提出了这个问题的,很值得研究。不愧是一种创新思维。”学究王佩服有加地说。
“得了吧,拍马屁!”发明于不好意思起来。
于是,他们就去请教教生物的徐老师,并查找了有关资料,终于明白了:蚕是依靠嗅觉和味觉器官来辨别桑叶的气味的。
“这就是说,如果我们让蚕宝宝的味觉器官失灵,无法辨别出桑叶的气味,蚕就能吃其他植物的叶子了。”开心李一语中的地说。
“对!你说得很有道理,我们就这么办!”发明于已假设计出了实验程序。
于是,发明于用放大镜对蚕宝宝仔细观察起来,终于在蚕的头部下颚处发现了一对很短的触角,触角上有个小孔。他高兴地说:“蚕的触角上有个小孔,这可能就是它的嗅觉器官。”
这样,巧手张动手用75%的酒精把针尖消了毒,挑起一些胶水涂在小孔上,并把触角也涂上了一层胶水。她一连处理了6只蚕宝宝。然后,把这6只经过特殊处理的蚕宝宝,放到了混有桑叶、生菜叶、榆树叶和莴苣叶的纸箱里。
只见蚕宝宝抬起头来,东张西望了一番后,就低下头吃了起来。等到晚上,几种植物的叶子全都被6只蚕吃光了。
随后,他们就采用桑叶、榆树叶、生菜叶和莴苣叶混合喂养的方法,喂养这6只蚕。一个月后,这6只蚕开始吐丝了。
通过这次实验,几个少年动物学家都很有体会。开心李说:“蚕平时只吃桑叶,但用科学的知识就可以让它吃其他植物的叶子。科学,可改变一些看似不能改变的事实。”
“蚕在长期的自然进化过程中,只选择了吃桑叶,而不是其他植物的叶子,看来桑叶更有利于蚕的生长和发育。对于这些,我们现在还无法加以肯定。研究这些问题的路还更长,也更为复杂。”发明于说。
蚕可以不吃桑叶的实验取得初步成功,极大地鼓舞了少年动物学家们养好蚕、做好研究的信心。
尤其是开心李对蚕的观察更为细心起来。“哎,蚕身上的小黑点是干什么用的呢?如果失去了它,蚕会有什么反应呢?”开心李通过对蚕宝宝的细心观察,提出了这个问题。
“是啊,蚕身上的小黑点有什么用呢?是不是它的呼吸器官呢?”发明于说出了自己的想法。
“怎么能证明小黑点是它的呼吸器官呢?”巧手张提出了自己的问题。
“还得靠实验来探索。”诗人吴说到了问题的点子上。
新的实验又开始了。
第一次实验,巧手张取了一块布料,用它把蚕的身体裹紧,再用胶布粘住。结果,过了5分钟左右蚕就奄奄一息了。
“显然,包住的身体部位与呼吸有关。”开心李分析起来。
第二次实验,发明于用布把蚕头包住,从早上7点钟到中午12点钟,在这么长的时间里,待发明于去观察时,蚕仍然活着。接着,又从12点到下午4点,打开布之后,发现蚕依然活着。“这说明,蚕的头部没有它的呼吸器官。”开心李通过这个实验首先排除了蚕的头部。
“哎,蚕属于昆虫纲,鳞翅目,蚕蛾科动物,是完全变态的昆虫,即它的一生要经过卵、幼虫、蛹、 蛾4个阶段。”学究王说,“蚕既然是昆虫,那它一定有呼吸器官,蚕身上的小黑点是不是具有呼吸作用呢?第一个实验应该说明它的呼吸器官在躯干部。”
“对,学究王分析得有道理。”诗人吴马上肯定地说。
于是,他们继续对蚕幼体的呼吸问题进行探究。
第三次实验,由诗人吴动手。他用剪刀将胶布剪成小方块,然后,用镊子夹住把胶布贴在蚕第三节左侧的小孔上。只见蚕顿时停止了吃桑叶,并迅速地把身体的第二节向外一扭,使胶布脱落,之后,它又开始吃起桑叶来。
接着,诗人吴又用剪刀把胶布剪成长条,把第2~6节的小黑点用长条胶布全部包住。这次,为了防止蚕挣扎时把胶布弄脱落,诗人吴又在胶布的接口处粘了一条长胶布。这次蚕挣扎得更为厉害,一会儿把身子扭成弓形,一会把头仰得老高,一会儿又在桑叶上打滚,最后,竟脚朝上,肚子朝天,直挺挺地躺在桑叶上,不一会儿就失去了知觉,20分钟后死去了。
开心李总结说:“通过这个实验,我们可以得出结论:蚕体上的小黑点就是它的呼吸器官。我们封死了蚕呼吸的气门,使其呼吸不能进行,死亡也就是必然的啦!”(www.xing528.com)
“我们用不用重复这个实验呢?”发明于问。
“不必了,这个实验已经说明了问题。我们不能无为地让蚕白白死掉,我们应该爱护动物,保护它们的生命。”诗人吴作出决定说。
少年动物学家们在饲养蚕宝宝的同时,还对蚕宝宝各发育期所需时间认真做了详细观察。他们的记录如下:
下面是少年动物学家们对蚕作茧时的观察日记:
5月15日 晴 执笔人:吴一鸣
蚕作茧的第一步是找地方。从早上7点到8点,蚕静静地昂着头,望着盒子上面为它准备好的草架子。这可是开心李费心设计的。
已经是8点半了。“蚕怎么还不吐丝呢?”开心李为蚕着急起来。说话间,蚕昂起头,开始不停地摇动起来。摇到8点35分,蚕如同被孙悟空的定身法“定” 了一般,竟一动不动了。
8点50分,它们又活跃起来,又一次昂起头来爬个不停。我瞪着眼睛,全神贯注地盯着蚕宝宝。巧手张竟和我开玩笑地说:“诗人吴,难道你不认识蚕宝宝吗?”我为了仔细观察不分心,没去理她。
8点51分,蚕摇动着头,把头低向草架子。我急忙招呼伙伴们:“啊!快来看呀!”
巧手张说:“蚕宝宝终于吐出了第一缕洁白的蚕丝。”“是啊,我们为了能观察到蚕丝,付出了多少心血。”我深有感触地说。“真是皇天不负有心人呐!”学究王也十分感慨地议论道。
只见,蚕宝宝迅速爬到对面,又吐出另一缕白丝。到了9点零5分,它已在草架顶上结成一张疏疏的立体网。
接着,已结好立体网的蚕又向后转,一根一根地向后边吐丝;吐了一会儿,它换个方向再吐;再吐一会儿,它又换个方向吐。蚕吐呀吐呀,越吐丝越多,越吐丝离自己越近,丝层也越来越厚,蚕也开始越变越小了。
9点50分,蚕的四周全是密密的丝层了,蚕也只有小药丸一般大了。尽管这样,蚕还是不断地吐。慢慢地,蚕不再爬动了,只是将头上下左右地晃动。有时候头还抬得高高的,一直向上仰着。
巧手张如同哥伦布发现新大陆似地说:“你们看蚕这个动作,是不是在拉丝呢?”“对呀!如果蚕儿是吐丝的话,何必要摇动脑袋晃动上身呢?”发明于也提出了自己的疑问。
9点59分,蚕终于用自己的丝把自己缚了起来,成了一个透明的茧子。这真是“作茧自缚”呀!
蚕做成茧子后,还在不停地吐丝。到10点25分,里面的蚕看不见了。
10点30分,茧变得又结实又厚实了,蚕也看不见了。这时我才真正体会到“春蚕到死丝方尽”的含义。看来,蚕儿吐丝是很辛苦的喽。
为了证实蚕丝是拉出来的,少年动物学家们的目光又转向了另一个正在吐丝的蚕。巧手张用手轻轻地捏住蚕宝宝的头,不让它上下左右地摆动,这么一来,丝吐不出来了。她说:“要是蚕丝真是吐出来的话,头不摆动,不是照样可以吐丝吗?”“对!可见,蚕丝是蚕宝宝费劲拉出来的。”诗人吴说。
巧手张又将蚕丝粘到手上,然后慢慢地、轻轻地往外拽。哈!蚕丝竟源源不断地拉出来了,而且越拉越长,越拉越多,真是有趣极了。
“大家说蚕儿肚子里有一个丝团吗?是向外拉丝的吗?”巧手张问了起来。
“不是的。”开心李快言快语,“蚕儿吐丝,我研究过,在蚕体内时是液体,通过绢丝腺从嘴下边的吐丝孔里被拉出来以后,一遇到空气就凝固成丝了。经测试,一只蚕吐出来的丝有3 000多米长呢!”
“你们发现没有,雄蚕吐丝比雌蚕多?”学究王通过观察发现了问题。
“对呀!雌蚕个儿还大些,为什么会这样呢?”开心李观察后认真地说。
“要知道,雌蚕身体虽大,但体内的一部分物质要变成雌性生殖腺,这样物质一分配,用于吐丝的物质就比雄蚕少一些。”诗人吴分析说,“雄蚕生殖腺发育也需要营养物质,但这要比雌蚕少得多,相对来讲,雄蚕反而将较多的物质用于吐丝作茧,所以雄蚕吐丝比雌蚕多。难怪养蚕的人喜欢多养雄蚕,来提高丝的产量哩。”
……
蚕吐丝作茧,摇身一变成了蛹,十几天之后,蛹会变成蚕蛾出茧呢!
开心李家养的蚕吐丝作茧,这使她过了几天安静的日子。
这天,开心李听到养蚕的纸箱里有窸窸窣窣的声音,她急忙过去一看,原来有几只胖胖的蚕蛾已把蚕茧弄破了一个洞,正从洞里往外钻呢。
开心李想:“奇怪呀,蚕蛾是怎样把坚韧的丝茧弄破的呢?”好奇心驱使她急忙拿起一只蚕蛾观察,发现它嘴里有些黄色的黏液。
随后,开心李又仔细观察蚕茧,惟独洞口处较湿,蚕茧的破洞处有黄色的黏液。她用手轻轻一碰,蚕茧就破了。开心李顿时明白了:蚕蛾出茧时,先分泌出一种黄色粘液,它能溶解丝胶,蚕蛾使劲用头顶,将蚕茧顶破个洞,就从茧子里出来了。
家蚕生活史各阶段所需要的天数
蚕蛾刚从茧子里钻出来时,浑身湿漉漉的,周身遍布着特细的白色的毛,细毛贴着身体,翅膀下垂,好像把身体包起来一样。它一动不动,趴在纸箱里,只是两只触角在晃动。过了1个多小时后,蚕蛾的身体变干了,翅膀也渐渐地伸展开来并且不住地扇动,很像一只展翅欲飞的蝴蝶,但却飞不起来。
这时,少年动物学家们已陆续到达开心李的家。原来是开心李打电话告诉了他们,蚕蛾已出来,让他们快来做雄蚕蛾找配偶的实验。
起初,发明于把一只雄蚕蛾和一只雌蚕蛾相隔一定的距离放在一起。只见,原来两只平静的蛾子都呈现兴奋状态,不停地振动翅膀,抖动着身体,寻找目标。当两只蛾子接触时,即出现交尾动作,待相碰时,二者一触即合,交尾成功后,趋向平静。在整个交尾过程中,它们只是振动翅膀,而腹部保持不动。
雌雄
看到这种情况,发明于说:“雄蚕蛾是凭什么找到雌蚕蛾的呢?”
“我们就针对这个问题做个实验吧。”诗人吴说,“我已经设计好了实验程序,我们可以做3个实验,来验证雄蚕蛾找雌蚕蛾的依据。”
诗人吴说:“实验一,取两只雌蚕蛾,把其中一只盖在玻璃杯中,另一只放在离玻璃杯约30厘米远的地方。再取一只雄蚕蛾,放在离盖雌蚕蛾的玻璃杯较近、离另一只雌蚕蛾较远的地方。看有什么现象?”
结果,他们发现:雄蚕蛾立即向远处的雌蚕蛾奔去,而对近处的玻璃杯里的那只雌蚕蛾,却视而不见。
接着诗人吴又说:“实验二,把外面的那只雌蚕蛾的腹部切开,挤出腹部的汁液涂在一张纸上,把纸片放到另一个地方,放的距离和上一次一样,使雄蚕蛾距玻璃杯里的那只雌蚕蛾近一些,再观察一下现象。”
结果,这只雄蚕蛾会毫不犹豫地向那张纸片爬去。
“可见,雌蚕蛾体内的物质吸引着雄蚕蛾,”发明于下结论说,“那么,雄蚕蛾是靠什么来感知这种物质的呢?”
“这就需要我们再做第三个实验了。”诗人吴镇定自若地说,“将雄蚕蛾的一对触角齐根剪去,放回原来的地方,看有什么结果?”
这回,被剪去触角的雄蚕蛾只是乱爬一阵,毫无目标可言。
“这就说明,雄蚕蛾是靠触角找到雌蚕蛾的。”学究王说。
“对,雌蚕蛾能释放出一种性激素,雄蚕蛾能依靠头上的触角嗅到,所以它能迅速地向较远的雌蚕蛾和涂有雌蚕蛾性外激素的纸片爬去,用玻璃杯扣着的雌蛾,释放的性外激素雄蚕蛾嗅不到,也就不去靠近它。一旦把雄蚕蛾的触角齐根剪去,雄蚕蛾的嗅觉破坏了,也就无法嗅到性外激素,也就失去了寻找雌蛾的本领。”
蚕的一生
“为了进一步说明性外激素在家蚕求偶中的作用,我们还可以再做一个实验。”诗人吴对这方面的实验很有研究,他说:“从雌蚕蛾腹部1 /2处剪断,保留后面的5个腹节,将后半部放到雄蚕蛾面前,看有什么现象?”
只见雄蚕蛾立即兴奋地交尾,但雌蚕蛾无法固定,交尾没有成功。开心李用大头针把雌蛾的断腹固定下来,雄蛾很快便交尾成功了。巧手张高兴地说:“呵!无头雌蚕蛾也可以交尾呢!”
“我们再把雄蚕蛾的头部剪去,看它还能不能交尾?”诗人吴说。
巧手张操作完后,把无头的雄蚕蛾放到雌蚕蛾面前,雌蚕蛾出现求偶状,而雄蚕蛾毫无反应。开心李说:“无头雄蚕蛾没有交尾能力。”
诗人吴对这次实验印象很深,感受颇多,于是编了几句顺口溜:
一物光润无毛,变化如怪似神;
功劳遍被天下,造福默默无闻。
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