从生理上、基因上和地理上来说,豹可能是大型猫科动物中最多样化的。一般有8个亚种,分布在非洲大部分地区和南亚部分地区。其中,非洲、印度、波斯和爪哇豹都具有相当“标准”的特征。
其他四种则更有特色。首先是远东豹,这是一种极其罕见的猫科动物,只在满洲和俄罗斯远东地区的一小块地方发现。在冬季的几个月里,它们栖息的针叶林变得非常寒冷,而远东豹则长出了一件又长又软的毛皮。这种厚厚的冬季毛皮是这个亚种与其他亚种区别开来的地方。
然后是阿拉伯豹,它们在阿拉伯半岛的边缘零星分布。对于一只“大”猫来说,它很小,成年时体重在20-30公斤之间。这是由于伯格曼法则——在炎热气候下,动物会进化成体型较小的动物。阿拉伯豹也可以通过其骨瘦如柴的比例和苍白,有时甚至是灰色的皮毛来区分。
斯里兰卡岛上也有自己的豹子亚种。斯里兰卡豹在整体上与印度豹非常相似,除了一个关键的细节-大小。在它们生活的大部分地区,美洲豹都不及狮子和老虎等大型食肉动物,但在斯里兰卡,它们是顶级掠食者。正因为如此,它们进化成了平均最大的豹子亚种,有时体重接近100公斤。
最后,我要提一下印度支那豹,它在印度支那、马来半岛和中国东南部都有零星分布。在它们分布的南部地区,印度支那豹几乎全是黑色的,这使得它们可以在茂密的丛林中伪装。所有的豹子种群都能生出黑色的个体,但在其他地方,这些都是罕见的基因突变,而不是常态。
那么,这四个独特的亚种中哪一个最独特呢在外部特征方面,我认为阿拉伯豹将是最独特的,因为它明确无误的瘦削,腿形和非常小的尺寸。不过,我得说,你还是可以为其中任何一个提出理由的。
同一个物种,生活在高纬度寒冷地区的个体,体型往往比生活在低纬度温暖地区的个体大。这种环境对个体体型造成的影响,在达尔文的《物种起源》一书出版(1859年)之前,就已经有学者注意到并给出了解释,即生物学家伯格曼提出的“伯格曼法则”,后来鸟类学家艾伦对这个法则进行了补充。
环境的影响:伯格曼法则及艾伦法则
1847年,生物学家伯格曼通过观察发现,在“同种的恒温动物”这一前提下,小个体有利于散热,能够更好地适应炎热的气候,而那些生活在寒冷气候下的个体,个头则较大。1877年,鸟类学家艾伦进一步提出,同种恒温动物的肢体,尤其是四肢、手指、脚趾等部位,炎热地区的纤细,寒冷地区的短粗。
需要强调的是,伯格曼法则和艾伦法则有两个关键的前提:首先,必须是同种动物的对比,北极熊和马来熊比,东北虎和华南虎比,因纽特人和马赛人比;其次,伯格曼法则和艾伦法则适用于恒温动物。
这两个法则的背后,其实是表面积、体积和散热量之间的关系。散热量与相对表面积成正比,相对表面积=表面积/体积。我们用正方体来举例说明,正方体的表面积=6a,正方体的体积=a,相对表面积=6a/a=6/a,此时,a越大,相对表面积越小,散热量越小。
对应到同种的恒温动物上,a可以粗略对应体型,体型大、散热量小,就能够适应高纬度寒冷地区;体型小、散热量大,则适宜生活在低纬度温暖地区。四肢、手指、脚趾的长短,则是通过增大表面积加速散热,或缩小表面积减缓散热,比如北极兔的耳朵和尾巴,比低纬度地区的兔子短得多。
自然选择,适者生存
伯格曼法则和艾伦法则说的是动物对于环境的适应,这种适应是演化的一部分。达尔文在《物种起源》中认为,动植物会向着更加适合生存的方向演化,即自然选择、适者生存。
首先,所有物种的个体都有变异,同一物种没有完全相同的个体,即同种个体有独特性和多样性;第二,适者生存,产生了适应性变异的个体能够得到更多的生存机会,即适应与否直接关系到存活率;第三,适者有更多的机会把适应性的变异遗传给后代。
经过漫长的演化,同一物种的不同个体间便会形成行为方式或形态上的区别。同种动物,在高低纬度存在体型差异,只是众多区别中的一种。
最后要说明,前面提到的伯格曼法则和艾伦法则,都只是法则而不是公理,公理是无需证明的基本事实,法则只是基于事实做出的论断,法则不一定在任何情况下都适用。
比如反伯格曼法则就将关注点放在体型大小、生长速度和代谢速度上,据此提出生活在高纬度的动物,生长发育慢,代谢也随着体型变大而增大,因此出现同一物种热带体型大、寒带体型小的情况。总而言之,体型差异是受环境的影响,适者生存这一点毋庸置疑。
1、 作者用那些事例验证伯格曼法则,说明它在北极是适用的?——北极熊 圆圆的身体北极狐 脸圆北极狼 个子大(比温带的狼)、肥、球形体北极兔 身长北极旅鼠 身长北极的苍蝇、蚊子 2、 作者举了哪些离子来验证艾伦推论?——北极熊 粗短的四肢,小小的耳朵,几乎已经退化了的尾巴北极狐 耳朵变小 嘴巴缩短北极燕鸥 腿短北极野兔 耳朵小,四肢短北极麝牛 耳朵特小,四肢奇短,几乎无尾3、 伯格曼法则在人类身上留下了哪些蛛丝马迹?——白种人比黄种人各子大,中国北方人比南方人个子大非洲中部“矮黑人”个子明显小北极“多塞特”人高大有力4、 人类身上的表现与伯格曼法则相反的事例有哪些?——生活在热带的黑人比白人还高大现在的爱斯基摩人并不高大5、 艾伦推论在人类身上没有明显的痕迹的原因(理解最后一段的意思)——并非是上帝的安排,而是千百万年自然选择的必然结果该文章转自[中国语文教学资源网]: >
说明文的说明方法。主要是运用说明文的说明方法和结构,兼以或形象生动,或通俗易懂,或亦庄亦谐的语言来介绍科普知识。常见的说明方法有举事例、分类别、列数据、作比较、画图表、下定义、作诠释、打比方、摹状貌、引资料等10种。
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