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少年动物学家探索蝗虫奥秘,惊人跳跃能力曝光

时间:2023-10-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:一天下午,在放学回家的路上,一只蝗虫从诗人吴脚旁飞起。发明于和学究王立即响应。学究王负责记录,记录结果是:学究王说: “1号蝗虫跳的距离是它身体长度的约20倍;2号蝗虫跳的距离是体长的30倍;3号蝗虫跳的距离是身长的约28倍。”“蝗虫繁殖多了会酿成蝗灾。”诗人吴说,“成群的蝗虫吃掉大量的庄稼、牧草等,造成严重的灾害。”

少年动物学家探索蝗虫奥秘,惊人跳跃能力曝光

一天下午,在放学回家的路上,一只蝗虫从诗人吴脚旁飞起。“啊!蝗虫!捉住它!”诗人吴一边喊着一边去捉,刚跑到蝗虫落的地点,蝗虫又飞了起来,落到了新的地点。诗人吴在前面追,后面的发明于和学究王也跟着追来。

蝗虫飞着,他们追着,追到了一块绿油油的草地边。这会儿,他们奔跑的脚步声惊动了附近的蝗虫,他们捉得更欢了。

一会儿的工夫,他们就捉了十几只蝗虫。

诗人吴看着捉到的蝗虫,说:“我发现蝗虫的后足特别有力,猛地一蹬,就可飞得很远。”

“对呀!蝗虫的后足特别有力,这不害得我们好苦,大汗淋漓的。”发明于说。

“哎,我们干脆做一个蝗虫后腿的观察实验吧!”学究王说,“看一看蝗虫的体长与跳跃的距离有没有什么关系。”

“干脆,我们利用手头的蝗虫来做一系列的实验吧!”诗人吴说,“先观察蝗虫的后腿。”

“好!”发明于和学究王立即响应。

发明于挑选3只大小不同的蝗虫,分别量了体长并做了标记,然后把蝗虫的翅膀剪掉,放到水泥地上,如同人跳远一样,让每只蝗虫都跳3次。最后,选每只蝗虫跳得最远的一次记录下来。

学究王负责记录,记录结果是:

学究王说: “1号蝗虫跳的距离是它身体长度的约20倍;2号蝗虫跳的距离是体长的30倍;3号蝗虫跳的距离是身长的约28倍。”

“蝗虫只凭腿跳,怎么能跳得这么远呢?”诗人吴说。

“要解答这个问题,要从它的腿人手。”发明于说,“它的后腿部的肌肉韧带非常发达,这是蝗虫能够跳得远的关键。蝗虫腿部的关节灵活自如,胫节长而细,富有弹性,这样就能减少弹跳时的阻力。蝗虫在蹬腿跳跃之前,先将胫节紧靠腿节,随后把胫节突然向后用力弹出,推动身体向前上方跃起,这样就可以把腿部的弹跳力充分发挥出来。”

少年动物学家们又放飞带翅蝗虫,观察发现蝗虫一蹬腿,腾空而起,能飞出20米远。

“蝗虫在空中飞行时,后腿起着掌握方向和保持平稳的作用。”诗人吴观察发现,“没有后腿的蝗虫在飞翔时,忽高忽低,忽左忽右,就会失去平衡。后足对昆虫的飞行是很重要的。”

这时,诗人吴对大家说:“我们回家做一下准备,做第2个实验——蝗虫呼吸实验,怎么样?”

“走!”大家急匆匆地跑到诗人吴家,准备做下一个实验。

“怎么做蝗虫呼吸实验呢?”发明于问。

“是这样的。”诗人吴说,“我已设计好了实验程序。第1步,用两只小口瓶装满凉开水;第2步,将两只活蝗虫分别卡在两只小口瓶的瓶颈上,其中一只头朝下,头全部浸没在水中;另一只头朝上,头露在瓶外,身体全部浸没在水中。第3步,为了使蝗虫的身体保持垂直,可以用棉花或者碎布将蝗虫的身体与瓶颈之间的空隙塞住。这样过1个多小时,就可以观察结果了。”

很快,他们操作完毕,只等观察结果了。

“你们可知道,蝗虫可不是人类的朋友。”诗人昊说。

“怎么个说法呢?”学究王问。

“蝗虫繁殖多了会酿成蝗灾。”诗人吴说,“成群的蝗虫吃掉大量的庄稼、牧草等,造成严重的灾害。”

“有这么严重吗?”发明于怀疑地问。

“那当然了。”诗人吴说,“前些日子你们没有看到中央台的新闻联播吗,山东等一些地方发生蝗灾,还用飞机洒农药灭蝗呢。(www.xing528.com)

“哎!诗人吴,我想出另一个实验方案。”发明于说。

“什么方案,不妨说一下。”

“也是蝗虫呼吸实验。”发明于说,“捏住蝗虫的胸部两侧,将稀薄的乳胶涂在蝗虫的气孔上,再观察结果。”

“呵!这个办法倒新颖。我去找乳胶。”诗人吴说着,进屋拿来了乳胶。

发明于将稀释的乳胶涂在蝗虫的气孔上,约有1分钟,第一节腹节气孔冒出一个小泡泡来,慢慢地变大,到豌豆大小。过了一会儿,另一侧气孔也冒出小泡泡来,慢慢变大。10分钟内,先后“吹”了三四个泡。

发明于说:“两只蝗虫的腹节气门呼吸时通过乳胶都有吹泡现象,同时观察到,涂乳胶前的蝗虫腹部呼吸均匀,一伸一缩的时间也比较长。涂了乳胶后1分钟,腹部伸缩慢慢加快,伸缩时间逐渐短促,直到蝗虫静止不动死去为止。”

“时间到了,我们看看浸在水中的蝗虫吧!”学究王说,“哇,头部浸没在水中的蝗虫居然还活着,身体全部浸没在水里的蝗虫却死了。这说明,蝗虫的呼吸器官没有长在头上而是长在身体上。”

“是啊,在蝗虫的胸部和腹部两侧,有一行排列得很整齐的小孔,这就是气门。”诗人吴说,“共10对,每个气门都向内连着一条气管,气管又分为许多支气管同体内组织细胞相联系。昆虫就是通过气门呼吸空气的。身体全部浸没在水中的蝗虫,由于气门被水堵住,无法进行呼吸,就被活活闷死了。”

“外界的空气是如何进入蝗虫气管中的呢?”发明于问。

“这主要靠腹部的张缩来完成。”诗人吴说,“蝗虫虽然有坚硬的外骨骼,但在胸部、腹部的环节和环节之间,背片和腹片之间,都是薄而柔软的。因此,腹部靠着体内肌肉的作用,可以不断地伸缩进行呼吸运动。”

“你只要观察蝗虫在腹部扩张时,前4对气门张开,即中胸、后胸和第1、第2腹节上的气门张开,后6对气门关闭,这就完成了吸气;当腹部压缩时,前4对气门关闭,后6对气门张开,这就完成了呼气。这样,蝗虫体内的气流是由前向后的。”

……

少年动物学家观察实验蝗虫的呼吸情况之后,诗人吴说:“我们趁有蝗虫的便利条件,观察一下蝗虫的单眼和复眼如何?”

“好啊!这样就省去了捉蝗虫的麻烦。”学究王说。他从书包里取出放大镜,说:“用放大镜仔细观察蝗虫的头部,在它头部的两侧可以看到一对复眼,复眼之间有3个小小隆起的东西,那就是单眼。就一般昆虫来讲,头上都长有单眼和复眼。”

“为了研究蝗虫单眼的作用,”发明于说,“我们可在蝗虫的复眼上涂上一层白乳胶,然后放在一只纸盒中,在盒子的一侧开一个小洞,洞的大小要能够让蝗虫进出自由,受不到束缚。盒子的上下四周都封闭起来,再观察现象。”

不一会儿,被涂复眼的蝗虫竟从盒子的洞中爬了出来。

“怎么,蝗虫的复眼被涂了乳胶,仍可找到洞口进而爬了出来?”学究王说。

“把这只蝗虫的单眼也涂上乳胶,看看会怎样。”发明于说。

发明于将蝗虫的3只单眼都涂了乳胶,又放到原先的盒子中。结果,在封闭的盒子中,蝗虫找了十几分钟也没找到出路。

发明于说:“这个实验证明,蝗虫单眼具有辨别光线强弱的能力。”

“蝗虫单眼除了能辨别明暗之外,还能看到极短距离内物体的不清晰的倒影。”诗人吴说,“单眼在蝗虫的视觉上只起辅助作用,起主要作用的是复眼。复眼可识别物体的形象,特别是运动着的物体形象,还能辨别颜色。蝗虫同其它昆虫一样,还是近视眼哩!”

“人有近视眼,蝗虫也是近视眼?”学究王问。

“蝗虫是近视眼,这一点儿也不含糊。”诗人吴说,“蝗虫的3个单眼不能成像,所以看不见东西。复眼由无数小眼组成,每一小眼的构造和单眼差不多,它只能接收与小眼平行的光线,斜行的光线就不能被感受,每个小眼只能接受物体上一个点的光线,只有当许多小眼所产生的点像镶嵌在一起时,才能拼凑成完整的物像。只有当物体接近复眼时,感受的小眼数目增多了,物像才逐趋清晰起来,所以说蝗虫是‘近视眼’。通常几十米或百米以外的物体,蝗虫就难以辨别了。”

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