趣味生物科普知识:大象的长鼻子有什么功能?

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大象的长鼻子有什么功能?

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这天晚上,悠悠一家人在看电视,突然,爸爸的手机响了。

爸爸看了看手机,说:“悠悠,过来看看,你姑姑在泰国玩得多开心。”悠悠凑过去,原来是姑姑给爸爸微信上发了张照片,照片上是姑姑和大象在一起的场景。

悠悠赶紧说:“我也想去泰国玩,看看大象。”

爸爸说:“不急,等你姑姑回来,问问具体的旅游攻略,暑假的时候我们就带你去。”

“好呀好呀,不过爸爸,你说大象为什么会有那么长的鼻子,它的长鼻子有什么用吗?”

根据自然选择学说,大象祖先的鼻子变得越来越长,是因为长鼻子对它们的生存有优势。那么,大象的长鼻子有上述这么多的用处,究竟哪一个是促进它进化的关键呢?

现存的三种大象(亚洲象、非洲草原象和非洲森林象)自己组成了哺乳动物的一个目——长鼻目,那条长长的鼻子是大象最引人注目的特征。大象的鼻子就像人的手一样有用,大象用它来抓住食物送到嘴里吃,用它吸水(一次能吸14L)喝或冲澡,用它当武器鞭打或抛掷敌人,用它擦眼睛,用它向情敌示威,用它相互爱护、打招呼,例如两头大象见面时会相互握鼻子,就像人见面握手一样……

大象的鼻子还有一个平时不会用到的作用。大象有时要横渡河流或湖泊,这时它会在河底或湖底走,即使河水、湖水很深,深到把它淹没了,也难不倒它,因为它可以把鼻子伸到水面上呼吸,就像一根通气管。其实大象也是游泳高手,能游几个小时,本来不必用这么笨的方法过河,这似乎反映了它的某种本能。大象即使在游泳时,也喜欢高举着鼻子。据推测,尼斯湖“水怪”就是一头在游泳的马戏团大象,它高举的鼻子被当成怪物的头和脖子。

如果我们人也给自己装一个像象鼻子那么长的通气管,是不是也能像大象那样潜那么深呢?一头非洲象的肩高可以超过4m,但它被水淹没时,它的肺底部距离水面大约是2m,在这个深度要承受大约150mm汞柱(mmHg)的水压。那里的血管的血压必须比这还高,不然就没法把血液灌注给其他组织了。但是肺通过长鼻子通到了水面,肺泡的压力接近大气压,是0mmHg。这样,在肺的底部,压力从0mmHg突然增加到大于150mmHg。

肺的表面上包裹着两层薄膜,叫作胸膜。里面那层膜紧贴在肺上,叫脏胸膜。外面那层贴附在胸腔内面,叫壁胸膜。两层膜之间是一个密闭的腔隙,叫胸膜腔。胸膜腔里有一些浆液,起到润滑作用,减少呼吸时的摩擦。胸膜只是薄薄的一层细胞,厚度只有30μm,里面有毛细血管,在水深2m时血压超过了150mmHg。而胸膜腔的压力接近大气压。也就是说,此时胸膜毛细血管的压力一边是0mmHg,一边是150mmHg,血管将会破裂。即使给我们人安一个长鼻子,也没法像大象那样潜水,否则会导致内出血。

那么为什么大象安然无恙呢?早在1681年,都柏林一位医生在解剖一头被烧死的大象时,发现有一点很奇怪:看不到大象有胸膜腔。以后的研究也证实了,在大象的两层胸膜之间,充满了结缔组织,只不过这些结缔组织比较松散,所以呼吸时还是能够滑动。大象的胸膜也由厚实的结缔组织组成,厚达500μm。胸膜里的毛细血管被厚厚的结缔组织保护起来了,这样就避免了大象潜水呼吸时发生血管破裂。同样,为了避免在潜水呼吸时导致肺部下面的横隔膜破裂,大象的横隔膜非常厚,厚达3cm,比其他哺乳动物的厚得多。

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知识小链接

大象身上最显眼的是它那条巨大的鼻子,也是它最重要的器官之一。大象的鼻子有呼吸和嗅觉的功能,能闻到几百米外敌人的气味,及早做好防御;夏天,大象经常用它的长鼻子到河边吸足河水,然后将水喷在自己的身上洗澡;长鼻子不但能帮助喝水,而且能像手一样捡食物、搬运东西等;大象虽然不擅长游泳,但在过河时它会将长鼻子高高伸出水面,就像一根“通气管”,这样就不会呛水了。

 

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