尚磊++席金合
为了实现低碳目标,人类采取了各种各样的办法,但大多难尽人意。而动物表现出的“节能减排”行为,既奇妙又高效,甚至达到十分完美的境界,不能不说是人类可以膜拜的好老师。这些动物凭借着各种堪称低碳的生活方式,繁衍生息,也说明这是符合自然法则的,是它们得以延续的保证。
衣
穿衣戴帽是人类御寒的基本选择。同样,动物到了冬天也会换“棉袄”。
入冬前,狐狸和水貂等许多动物会长出一层新毛,表层的毛又厚又长,里层的毛又短又密,保温效果大大提高,足以阻隔寒冷低温的侵袭。
换毛不仅是体毛变厚,还附加变换毛色。
到了冬季,雪兔灰褐色的体毛全部变白。我们知道,白色不利于吸收阳光,那这种变化还能取暖吗?你可知道,白毛虽然不利吸光,但内部充满许多微小气泡,保暖效果却大大增强了。而且,白色也可以作为保护色,让雪兔可以安然隐藏在一片白茫茫的雪野山林中。
海獭的皮肤每平方厘米约有十几万根绒毛,在哺乳动物中属于最密集的皮毛。当它背靠在水中休息时,厚厚的体毛隔绝了冰冷的海水;而且,它还把前掌心举到水面之上,吸收阳光的温暖。
初冬,如果看到一堆枯叶在树林里滚动,你可别以为都是风的作用,那很可能是刺猬裹着特制的“毯子”在林中穿梭。刺猬满身长长的硬刺,只是自卫,无法保暖。冬眠前,它躺在地上打滚,把柔软干燥的树叶粘满全身。这样一来,它在洞中长睡,就不用被褥了。
蝴蝶拥有一身“温控服”。它体表覆盖着一层细小的鳞片,太阳曝晒时,鳞片张开,减少吸热,还能通风透气;下午气温降低,鳞片紧贴身体,让阳光直射增强吸热,并防止体内热量流失,从而始终保持正常的体温。受蝴蝶启发,科学家为人造地球卫星设计了太阳能翼板,用来有效控制卫星的温度。
澳大利亚有一种储水蛙,下雨时,能吸收相当于体重一半的水。这些水被它们储存在膀胱和皮肤内。当地面开始干涸时,储水蛙会挖一个地洞,钻到里面逃避酷热。
在地下,储水蛙把自己包裹在由皮肤产生的防水茧内。这套特制的“防水服”,能有效防止体内水分散失,确保自存的水维持到下一个雨季。这种独特的蓄水能力,能使它在地下生活好长时间,甚至数年。
食
跟吃相关联的也是一系列跟能源有关的行为。
蜘蛛靠蛛网上黏液网住苍蝇、蚊子等小昆虫。可时间一久,黏液干了,蛛网就逐渐失去黏性,难以捕捉到猎物,蜘蛛必须织出新网才不至于挨饿。所以,织新网的蜘蛛会把旧网吃掉,重复利用旧网中近90%的蛋白质,重新织出一幅黏性十足的新网来。蜘蛛可以说是能源再利用的劳模。
打嗝、呼气和放屁,都不同程度地污染空气,所以每个动物也都是一个小“烟囱”。牛羊肠道中排出的废气中含有大量甲烷,而甲烷的破坏性远远超过二氧化碳。对此,科学家曾给牛羊屁股上绑上“罐子”进行研究,甚至在饲料中添加大蒜,试图减少它们体内有害气体的生成。
澳大利亚的袋鼠和牛羊不同,它只放“绿色屁”,也就是说,它们肠胃中不产生甲烷等温室气体。原来,袋鼠常吃的草能使其肠胃生成特殊菌落,这些细菌在帮助完成消化的同时,不但不制造甲烷,还能产生改善消化系统的物质——醋酸盐,大大提高了食物利用率,有效降低了肠内废气的产生。
吃东西就容易产生废物废气,那么不“爱”吃东西的蛇该不该表扬呢?
实验发现,断了食物的蝮蛇,最多能活392天。蛇的耐饿本领源于它自身的节能本领。平时,它们广开食源,并高效转化为营养,储存于体内。水蚺(蟒的一种)一次能吞下一只羊,此后一年内就不用进食,最终连羊的骨头都全部被消化吸收,转化成能量物质。冬眠时,蛇消耗的能量更是微乎其微,经过长达5个月的冬眠,体重只不过减轻2%左右。
睡
有人早上不爱起床,就继续睡,好像这样可以节省能源,忘掉饥饿。其实,这也有些道理。动物的本能也是这样的。
在非洲原野上,狮群能连续12小时一动不动地趴在那里,即使角马和野牛近在眼前,也懒得去追捕。其实,这样的大型猛兽,一天之中真正捕食的时间只有四五个小时,吃饱后,就倒在地上睡大觉。
懒猴是动物王国中出名的“懒汉”。白天,它静静地呆在树上,身体蜷缩成球状,抱头呼呼睡大觉。鸟啼兽吼,毫无察觉;鸣枪放炮,也难惊醒。如果你走上前去,拼命摇晃它的身子,它也只是懒洋洋地睁一下眼睛,便又沉沉睡去了。
夜幕降临时,睡了一整天的懒猴,慢慢地醒过来。它不跑也不跳,只是用短粗的四肢在树上缓慢爬行,每挪动一步,竟需要12秒。
长时间休息能减缓代谢,节省体能,而剧烈运动会升高体温,难以应对险情。人们发现,如果驼鹿不停奔波,一旦遇到狼,狂奔逃命時会使体温骤升,最终被热死。
象海豹体大肥胖,行动困难,连呼吸都要耗费很大的能量,因此,它躺在陆地上休息时,大约10分钟才呼吸一次,为的就是保存体能,遇到危险时能急速地逃脱。
冬眠能把节能发挥到极致。入冬前,一些动物钻进洞穴,整个冬天不吃不喝,不撒不拉,呼吸几乎停滞,这样一直沉睡到来年春天,真是节能又减排。冬眠使动物大约在5个月内处于临死状态,可减少体内98%的代谢活动。冬眠中的地松鼠,身子缩成一团,体温从36℃降到2℃左右,心跳由350次/分钟减至3次/分钟。经过漫长寒冬后,体重变化极小。显然,体内的能量物质消耗几近零值。
熊冬眠时,体内脂肪在代谢过程中,会产生毒素,但它的肝脏会将毒素分解为无害物质。这种生化反应,还能使熊回收代谢的水分,进行循环利用,因此,熊在冬眠期不用排尿。
当然,个别动物会在整个过程中,出现短暂的苏醒。目前,科学家试图运用低温麻醉法和催眠疗法,使家畜家禽冬眠,以节省大量饲料,有效降低养殖成本。
住
动物虽然没有人类盖房子的本事,但是居住也很有讲究,其中不乏奇妙的设计和意想不到的效果。
白蚁有一套自制空调系统:它在地面堆起一个高约2米的楔形空心土丘,这就是它们的家。土丘朝北,东西两侧的宽阔斜面,在早晚天凉时吸收较多阳光,而正午阳光强烈时,楔形的蚁丘受光面积最小。
土丘外壳上开有许多通气孔,与巢内四通八达的通道相连,蚁巢内的热空气经通气孔排出,而凉爽的空气可以补充进来,形成对流,降低巢内温度。
天热时,白蚁把通气孔扩大,通过增加空气流量,使巢内温度降低;当外面温度陡降,白蚁会堵塞部分通气孔,以保持内部温度。有了这套高效空调,巢内温度一年四季都可以保持在31℃左右。
我们都知道,一只手握不碎鸡蛋。小小的鸡蛋凭着薄薄的外壳,竟能承受很大的压力,主要原因在于它的凸曲面。凸曲面形状不仅节省材料,而且还能使外来压力沿曲面分散开来,是实现最大抗压的最佳结构。根据实验,一枚普通的鸡蛋能承受89千克的压力!人类很早就发现了蛋壳的奥秘,并仿照蛋壳修建了凸面向上的石拱桥。
所有的蜂巢都由一个个排列整齐的六角蜂房构成。这些蜂房大小相同,相互紧密包围,之间只有一堵蜡墙之隔。每个蜂房的底都由3个完全相同的菱形构成,钝角同为109°28′。这个角度具有奇妙之处。正是这种奇妙,造就了蜂巢强度高、容量大、质量轻、最省料,完全符合“低碳”设计理念。
水鸟把巢修筑在水上,省去了相对陆地筑巢的来回奔波,节约了大量体力。水雉是营造浮巢的高手,它们利用轻质的残羽和空心水草,在水面搭建起轻巧而富有韧性的巢穴,孵卵、育雏和栖息都很方便。这些巢或随波逐流,或附着在芦苇、香蒲等植物上,如同给巢拴上了铁锚。
行
蜗牛爬行时,后面的同伴往往沿着前面蜗牛留下的足迹——黏液前进,很少有开辟新路者。原来,蜗牛从食物中获取的能量,大部分都花费在制造黏液上。所以,如果重新开辟一条新路,势必加重能量消耗,而循着伙伴留下的足迹前进,只需要一点儿黏液,便可达到快速前进的目的,还可节省1/3力气。
长途迁徙的大雁队伍组织十分严密,由身壮的雄雁领队,幼雁和体弱的雁插在队伍中间,形成“一”字或“人”字队形。
飞行时,领头雁冲破空气阻力,通过拍动翅膀产生上升气流,后面的雁紧跟着,利用这种气流,减少空气阻力,可以飞得更快更省力。由于头雁体力消耗很大,因而别的大雁常与其交换位置,它们相互之间扶持飞行,大大节省能量。
金色鹬更是节能飞行典范。它从加拿大越海飞行到南美洲飞行3 900千米,而体重只减轻60克。现代航空技术若能达到这种效率,那么一架轻型飞机若飞行30千米,只需耗油0.5升,仅相当于目前用油量的1/9。
企鹅肥胖腿短,行走缓慢又笨拙,摇摇晃晃的十分滑稽。殊不知,正是这一摇一摆的走姿,为企鹅节约了大量体能。研究人员发现,企鹅摇摆的步法与摆钟原理相似。它向一边摆动到极限而停顿时,多余的动能被储存起来,会在向另一方向摆动时再度释放出来。
企鹅每行进一步,会有80%的动能被转移到下一步再利用,这比任何动物步行时的动能转移率都高。也就是说,一摇一摆地走路,使企鹅的能量损耗达到了最低。
驼背鲸鳍的边缘,有一些凹凸的肿块,按说,这些凹凸不平的形状会阻碍它在水中的运动,但实际上,这些肿块在随着驼背鲸向前游动时所产生的漩涡,可以生成8%浮力,同时减少了32%的摩擦力,从而帮助这种大型动物灵巧地运动。
用
被称为“沙漠之舟”的骆驼,耐渴原因很多。
首先,骆驼贮水能力强,其胃里有许多“小囊”,一次可喝100千克水,驼峰里贮藏着大量脂肪,脂肪在转化为热量的同时,也会产生水。再有,骆驼很少出汗,其又密又厚的体毛不但能抗寒防晒,也能防止水分散发。
其次,骆驼对水分的循环利用令人惊叹:它鼻腔里的黏膜面积达100平方厘米,是人的800倍。干燥空气吸入鼻腔时,黏膜就渗出水分,湿润空气;而当空气从肺中呼出,黏膜又把68%的水分回收下来。
另外,骆驼能经肝脏把大部分尿素循环回来,制出新的蛋白质,因而减少了尿的排放。有了这种特殊功能,它自然能更好地适应严酷的沙漠環境。
南非的黑粗尾蝎是高效用毒的专家。它能根据猎物的大小使用不同毒液。如果猎物是苍蝇或飞蛾等小昆虫,它释放的毒液毒性相对较弱;对大型猎物或者持续进攻者,蝎子才会亮出它的重型武器——一种浓稠的不透明毒液。由于毒液在体内生成,是以消耗大量食物为代价的,因此,不到万不得已,蝎子轻意不会放毒。
每到繁殖季节,营冢鸟用强有力的爪子在地上挖个大坑,里边填上枯枝败叶,然后一层树叶一层土,堆成坟包大小的孵化巢。接着,它在顶部挖个穴,将卵产在里面,掩上树叶,利用树叶发酵所产生的热量给卵供热,不用身体直接孵卵。
有趣的是,营冢鸟的嘴能监测巢中的温度。温度过高时,它就立即扒个通气口散热,温度下降时,再堆些土或树叶。等到小鸟出壳后,树叶也变成了肥料。
一切动物都以节能作为生存对策,合理进行消费,因为只有减少能量和资源消耗,才能在残酷的自然选择中胜出。我们人类也是自然选择的对象,如果不想被淘汰,就应好好向动物学习,从自身做起,节能地生活,自觉做一个低碳达人。