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為了實現低碳目標,人類采取了各種各樣的辦法,但大多難盡人意。而動物表現出的“節能減排”行為,既奇妙又高效,甚至達到十分完美的境界,不能不說是人類可以膜拜的好老師。這些動物憑借著各種堪稱低碳的生活方式,繁衍生息,也說明這是符合自然法則的,是它們得以延續的保證。
衣
穿衣戴帽是人類御寒的基本選擇。同樣,動物到了冬天也會換“棉襖”。
入冬前,狐貍和水貂等許多動物會長出一層新毛,表層的毛又厚又長,里層的毛又短又密,保溫效果大大提高,足以阻隔寒冷低溫的侵襲。
換毛不僅是體毛變厚,還附加變換毛色。
到了冬季,雪兔灰褐色的體毛全部變白。我們知道,白色不利于吸收陽光,那這種變化還能取暖嗎?你可知道,白毛雖然不利吸光,但內部充滿許多微小氣泡,保暖效果卻大大增強了。而且,白色也可以作為保護色,讓雪兔可以安然隱藏在一片白茫茫的雪野山林中。
海獺的皮膚每平方厘米約有十幾萬根絨毛,在哺乳動物中屬于最密集的皮毛。當它背靠在水中休息時,厚厚的體毛隔絕了冰冷的海水;而且,它還把前掌心舉到水面之上,吸收陽光的溫暖。
初冬,如果看到一堆枯葉在樹林里滾動,你可別以為都是風的作用,那很可能是刺猬裹著特制的“毯子”在林中穿梭。刺猬滿身長長的硬刺,只是自衛,無法保暖。冬眠前,它躺在地上打滾,把柔軟干燥的樹葉粘滿全身。這樣一來,它在洞中長睡,就不用被褥了。
蝴蝶擁有一身“溫控服”。它體表覆蓋著一層細小的鱗片,太陽曝曬時,鱗片張開,減少吸熱,還能通風透氣;下午氣溫降低,鱗片緊貼身體,讓陽光直射增強吸熱,并防止體內熱量流失,從而始終保持正常的體溫。受蝴蝶啟發,科學家為人造地球衛星設計了太陽能翼板,用來有效控制衛星的溫度。
澳大利亞有一種儲水蛙,下雨時,能吸收相當于體重一半的水。這些水被它們儲存在膀胱和皮膚內。當地面開始干涸時,儲水蛙會挖一個地洞,鉆到里面逃避酷熱。
在地下,儲水蛙把自己包裹在由皮膚產生的防水繭內。這套特制的“防水服”,能有效防止體內水分散失,確保自存的水維持到下一個雨季。這種獨特的蓄水能力,能使它在地下生活好長時間,甚至數年。
食
跟吃相關聯的也是一系列跟能源有關的行為。
蜘蛛靠蛛網上黏液網住蒼蠅、蚊子等小昆蟲。可時間一久,黏液干了,蛛網就逐漸失去黏性,難以捕捉到獵物,蜘蛛必須織出新網才不至于挨餓。所以,織新網的蜘蛛會把舊網吃掉,重復利用舊網中近90%的蛋白質,重新織出一幅黏性十足的新網來。蜘蛛可以說是能源再利用的勞模。
打嗝、呼氣和放屁,都不同程度地污染空氣,所以每個動物也都是一個小“煙囪”。牛羊腸道中排出的廢氣中含有大量甲烷,而甲烷的破壞性遠遠超過二氧化碳。對此,科學家曾給牛羊屁股上綁上“罐子”進行研究,甚至在飼料中添加大蒜,試圖減少它們體內有害氣體的生成。
澳大利亞的袋鼠和牛羊不同,它只放“綠色屁”,也就是說,它們腸胃中不產生甲烷等溫室氣體。原來,袋鼠常吃的草能使其腸胃生成特殊菌落,這些細菌在幫助完成消化的同時,不但不制造甲烷,還能產生改善消化系統的物質——醋酸鹽,大大提高了食物利用率,有效降低了腸內廢氣的產生。
吃東西就容易產生廢物廢氣,那么不“愛”吃東西的蛇該不該表揚呢?
實驗發現,斷了食物的蝮蛇,最多能活392天。蛇的耐餓本領源于它自身的節能本領。平時,它們廣開食源,并高效轉化為營養,儲存于體內。水蚺(蟒的一種)一次能吞下一只羊,此后一年內就不用進食,最終連羊的骨頭都全部被消化吸收,轉化成能量物質。冬眠時,蛇消耗的能量更是微乎其微,經過長達5個月的冬眠,體重只不過減輕2%左右。
睡
有人早上不愛起床,就繼續睡,好像這樣可以節省能源,忘掉饑餓。其實,這也有些道理。動物的本能也是這樣的。
在非洲原野上,獅群能連續12小時一動不動地趴在那里,即使角馬和野牛近在眼前,也懶得去追捕。其實,這樣的大型猛獸,一天之中真正捕食的時間只有四五個小時,吃飽后,就倒在地上睡大覺。
懶猴是動物王國中出名的“懶漢”。白天,它靜靜地呆在樹上,身體蜷縮成球狀,抱頭呼呼睡大覺。鳥啼獸吼,毫無察覺;鳴槍放炮,也難驚醒。如果你走上前去,拼命搖晃它的身子,它也只是懶洋洋地睜一下眼睛,便又沉沉睡去了。
夜幕降臨時,睡了一整天的懶猴,慢慢地醒過來。它不跑也不跳,只是用短粗的四肢在樹上緩慢爬行,每挪動一步,竟需要12秒。
長時間休息能減緩代謝,節省體能,而劇烈運動會升高體溫,難以應對險情。人們發現,如果駝鹿不停奔波,一旦遇到狼,狂奔逃命時會使體溫驟升,最終被熱死。
象海豹體大肥胖,行動困難,連呼吸都要耗費很大的能量,因此,它躺在陸地上休息時,大約10分鐘才呼吸一次,為的就是保存體能,遇到危險時能急速地逃脫。
冬眠能把節能發揮到極致。入冬前,一些動物鉆進洞穴,整個冬天不吃不喝,不撒不拉,呼吸幾乎停滯,這樣一直沉睡到來年春天,真是節能又減排。冬眠使動物大約在5個月內處于臨死狀態,可減少體內98%的代謝活動。冬眠中的地松鼠,身子縮成一團,體溫從36℃降到2℃左右,心跳由350次/分鐘減至3次/分鐘。經過漫長寒冬后,體重變化極小。顯然,體內的能量物質消耗幾近零值。
熊冬眠時,體內脂肪在代謝過程中,會產生毒素,但它的肝臟會將毒素分解為無害物質。這種生化反應,還能使熊回收代謝的水分,進行循環利用,因此,熊在冬眠期不用排尿。
當然,個別動物會在整個過程中,出現短暫的蘇醒。目前,科學家試圖運用低溫麻醉法和催眠療法,使家畜家禽冬眠,以節省大量飼料,有效降低養殖成本。
住
動物雖然沒有人類蓋房子的本事,但是居住也很有講究,其中不乏奇妙的設計和意想不到的效果。
白蟻有一套自制空調系統:它在地面堆起一個高約2米的楔形空心土丘,這就是它們的家。土丘朝北,東西兩側的寬闊斜面,在早晚天涼時吸收較多陽光,而正午陽光強烈時,楔形的蟻丘受光面積最小。
土丘外殼上開有許多通氣孔,與巢內四通八達的通道相連,蟻巢內的熱空氣經通氣孔排出,而涼爽的空氣可以補充進來,形成對流,降低巢內溫度。
天熱時,白蟻把通氣孔擴大,通過增加空氣流量,使巢內溫度降低;當外面溫度陡降,白蟻會堵塞部分通氣孔,以保持內部溫度。有了這套高效空調,巢內溫度一年四季都可以保持在31℃左右。
我們都知道,一只手握不碎雞蛋。小小的雞蛋憑著薄薄的外殼,竟能承受很大的壓力,主要原因在于它的凸曲面。凸曲面形狀不僅節省材料,而且還能使外來壓力沿曲面分散開來,是實現最大抗壓的最佳結構。根據實驗,一枚普通的雞蛋能承受89千克的壓力!人類很早就發現了蛋殼的奧秘,并仿照蛋殼修建了凸面向上的石拱橋。
所有的蜂巢都由一個個排列整齊的六角蜂房構成。這些蜂房大小相同,相互緊密包圍,之間只有一堵蠟墻之隔。每個蜂房的底都由3個完全相同的菱形構成,鈍角同為109°28′。這個角度具有奇妙之處。正是這種奇妙,造就了蜂巢強度高、容量大、質量輕、最省料,完全符合“低碳”設計理念。
水鳥把巢修筑在水上,省去了相對陸地筑巢的來回奔波,節約了大量體力。水雉是營造浮巢的高手,它們利用輕質的殘羽和空心水草,在水面搭建起輕巧而富有韌性的巢穴,孵卵、育雛和棲息都很方便。這些巢或隨波逐流,或附著在蘆葦、香蒲等植物上,如同給巢拴上了鐵錨。
行
蝸牛爬行時,后面的同伴往往沿著前面蝸牛留下的足跡——黏液前進,很少有開辟新路者。原來,蝸牛從食物中獲取的能量,大部分都花費在制造黏液上。所以,如果重新開辟一條新路,勢必加重能量消耗,而循著伙伴留下的足跡前進,只需要一點兒黏液,便可達到快速前進的目的,還可節省1/3力氣。
長途遷徙的大雁隊伍組織十分嚴密,由身壯的雄雁領隊,幼雁和體弱的雁插在隊伍中間,形成“一”字或“人”字隊形。
飛行時,領頭雁沖破空氣阻力,通過拍動翅膀產生上升氣流,后面的雁緊跟著,利用這種氣流,減少空氣阻力,可以飛得更快更省力。由于頭雁體力消耗很大,因而別的大雁常與其交換位置,它們相互之間扶持飛行,大大節省能量。
金色鷸更是節能飛行典范。它從加拿大越海飛行到南美洲飛行3 900千米,而體重只減輕60克。現代航空技術若能達到這種效率,那么一架輕型飛機若飛行30千米,只需耗油0.5升,僅相當于目前用油量的1/9。
企鵝肥胖腿短,行走緩慢又笨拙,搖搖晃晃的十分滑稽。殊不知,正是這一搖一擺的走姿,為企鵝節約了大量體能。研究人員發現,企鵝搖擺的步法與擺鐘原理相似。它向一邊擺動到極限而停頓時,多余的動能被儲存起來,會在向另一方向擺動時再度釋放出來。
企鵝每行進一步,會有80%的動能被轉移到下一步再利用,這比任何動物步行時的動能轉移率都高。也就是說,一搖一擺地走路,使企鵝的能量損耗達到了最低。
駝背鯨鰭的邊緣,有一些凹凸的腫塊,按說,這些凹凸不平的形狀會阻礙它在水中的運動,但實際上,這些腫塊在隨著駝背鯨向前游動時所產生的漩渦,可以生成8%浮力,同時減少了32%的摩擦力,從而幫助這種大型動物靈巧地運動。
用
被稱為“沙漠之舟”的駱駝,耐渴原因很多。
首先,駱駝貯水能力強,其胃里有許多“小囊”,一次可喝100千克水,駝峰里貯藏著大量脂肪,脂肪在轉化為熱量的同時,也會產生水。再有,駱駝很少出汗,其又密又厚的體毛不但能抗寒防曬,也能防止水分散發。
其次,駱駝對水分的循環利用令人驚嘆:它鼻腔里的黏膜面積達100平方厘米,是人的800倍。干燥空氣吸入鼻腔時,黏膜就滲出水分,濕潤空氣;而當空氣從肺中呼出,黏膜又把68%的水分回收下來。
另外,駱駝能經肝臟把大部分尿素循環回來,制出新的蛋白質,因而減少了尿的排放。有了這種特殊功能,它自然能更好地適應嚴酷的沙漠環境。
南非的黑粗尾蝎是高效用毒的專家。它能根據獵物的大小使用不同毒液。如果獵物是蒼蠅或飛蛾等小昆蟲,它釋放的毒液毒性相對較弱;對大型獵物或者持續進攻者,蝎子才會亮出它的重型武器——一種濃稠的不透明毒液。由于毒液在體內生成,是以消耗大量食物為代價的,因此,不到萬不得已,蝎子輕意不會放毒。
每到繁殖季節,營冢鳥用強有力的爪子在地上挖個大坑,里邊填上枯枝敗葉,然后一層樹葉一層土,堆成墳包大小的孵化巢。接著,它在頂部挖個穴,將卵產在里面,掩上樹葉,利用樹葉發酵所產生的熱量給卵供熱,不用身體直接孵卵。
有趣的是,營冢鳥的嘴能監測巢中的溫度。溫度過高時,它就立即扒個通氣口散熱,溫度下降時,再堆些土或樹葉。等到小鳥出殼后,樹葉也變成了肥料。
一切動物都以節能作為生存對策,合理進行消費,因為只有減少能量和資源消耗,才能在殘酷的自然選擇中勝出。我們人類也是自然選擇的對象,如果不想被淘汰,就應好好向動物學習,從自身做起,節能地生活,自覺做一個低碳達人。