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第8章 自己动手——获知有趣的科学(3)

沙漠里的动物,大多数都有微黄的“沙漠色”作为它们的特征。北方雪地上的所有动物,北极熊、海燕都披上了一层白色,它们在雪的背景上几乎看不出来。水生动物也是这样,水母和水里的其他透明动物,像蠕虫、虾类、软体动物等,它们的保护色是完全无色而透明的,使敌人在那无色透明的自然环境里看不见它们。

动物的保护色会变化

通过上面的叙述,我们已经知道,动物的保护色能瞒过敌人的眼睛,以保护自己。下面我们来看看会变化的动物保护色。

我们首先准备好各种颜色的吸管(红、绿、褐、白、黄等),4根一头削尖的木棒,一团绳子,一根卷尺。然后用木棒和绳子在草地上搭出一块边长约6米的正方形的方块。将吸管剪成13毫米长的小段,各种颜色各准备20段。请人帮忙,将各种颜色的小吸管尽可能均匀地撒在方块内的草坪上。在5分钟内尽量多地将小吸管捡起来。

当我们在捡拾吸管的时候发现,有些颜色的吸管很容易被发现,而有些颜色的吸管不容易被发现。到最后,你甚至无法找到所有的吸管。

这是因为绿草的颜色和绿色吸管的颜色相似,所以绿色吸管不容易被找到。此外,和草的影子颜色相似的小吸管也不易被发现。动物常利用自己身体和周围色彩相似的特点来躲避敌人,保护自己。

在长期的险恶环境中生存的野兔,它们的毛色都是土黄色的,这种颜色也是秋天大部分草木的颜色,所以野兔可以借此来逃避许多天敌的危害。变色龙是蜥蜴的一种,是典型的具有保护色的动物。它能在周围环境对光线的反射中迅速地改变体色,变成树干或树叶的颜色来保护自己。

许多动物还能按照周围条件的变动来改变保护色的色调。在雪的背景上不易察觉的银鼠如果不随着雪的融化而改变自己毛皮的颜色,那它就会失去保护色的保护。因此在春天,这种白色小动物会换上一身红褐色的新毛皮,使自己的颜色跟那新从雪里裸露出来的土壤的颜色打成一片。随着冬季的来临,它们又穿上了雪白的冬衣,重新变成白色。

现实生活中,人们受到动物利用保护色来保护自己在险恶的环境下免受敌人的袭击的启示,研制出了很多有利于人们生存的物品,例如,军队学习了动物的保护色,出现了迷彩森林服,迷彩沙漠服,以适应不同的作战环境。

能变化的鸡蛋

同学们可曾见过这样的情形,当把一枚新鲜的鸡蛋放在某些液体物质中,放置一段时间,鸡蛋的大小改变了。这是怎么回事呢?是这些液体有神奇的魔力吗?下面我们就一起来探个究竟。

鸡蛋怎么变大了

实验准备:一枚新鲜的蛋,一只有盖子的广口瓶(蛋能放进去),一瓶白醋,一根卷尺。

实验步骤:用卷尺测量蛋中央部分的周长并记录下来,也记下蛋的外观。将蛋轻轻放入瓶中,注意别将蛋打破了。往瓶内倒入白醋,将蛋完全淹没,然后盖上盖子。马上观察刚放进去的蛋,并在接下来的72小时里每隔一段时间便加以观察。72小时以后取出蛋,再测量其中央部分的周长,并比较这枚蛋在泡醋前后的外观变化。是否发现蛋变大了呢?将泡过醋的蛋留下来,以便做下一个实验。

是什么造成鸡蛋的体积变大了呢?经过研究证明,蛋有坚硬的蛋壳,而蛋中央部分的周长也会不同。当你倒入醋把蛋淹没时,蛋的表面会立刻起泡,气泡的数量随时间的增加而增加。72小时以后,蛋壳会部分消失,部分浮在醋的表面上。蛋液会被透明但看得见的膜包裹着。此时,蛋会变大。

其实,蛋壳是由碳酸钙构成的。醋和碳酸钙会起化学反应,并产生二氧化碳气体,本实验中蛋表面起的泡就是二氧化碳。而蛋壳内侧包裹着蛋的膜则不会被醋溶解,在醋的作用下反而弹性更好。由于渗透作用,水分总是向溶液浓度大的一方移动,水能通过细胞膜而渗透入蛋里,所以蛋会变大,而蛋液不会渗透出去。像这种对所通过的物质有所选择的特性,就称为膜的“半透性”。人体中的细胞膜也具有这种半透性。

鸡蛋变小的原因

通过上面的实验,我们知道了鸡蛋变大的原因,那么,鸡蛋变小又是什么原因造成的呢?

同样,我们先来做一个小实验。将上述试验中用过的鸡蛋作为本次实验的材料之一,再准备一只有盖子的广口瓶(蛋能放入),一瓶糖浆。

将糖浆倒进广口瓶内,倒至约7.5厘米的高度。然后,把蛋轻轻地放进瓶子中,盖上瓶盖,静置72小时。观察蛋的外观和大小,结果发现,蛋的大小和形状有明显的变化。蛋膜会变得黏黏的,蛋内只剩下少许蛋汁。

这是因为蛋内充足的水分会通过细胞膜进入糖浆。因为糖浆内的水分比蛋内的水分少,所以蛋内的水分就会往糖浆内移动。除了水以外,糖分子和蛋液中的其他物质的分子都很大,都无法通过细胞膜。这种特性,也是细胞膜的“半透性”特点造成的。

鸡蛋的营养价值

鸡蛋是人类理想的天然食品,含丰富的优质蛋白,每100克鸡蛋含13克蛋白质。鸡蛋蛋白质的消化率在牛奶、猪肉、牛肉和大米中也是最高的。

在吃法上也应注意科学。对于老年人来说,吃鸡蛋应以煮、卧、蒸、甩为好,因为煎、炒、炸虽然好吃,但较难以消化。如将鸡蛋加工成咸蛋后,其含钙量会明显增加,特别适宜于骨质疏松的中老年人食用。还应提醒的是,切莫吃生鸡蛋,有人认为吃生鸡蛋营养好,这种看法是不科学的。

沙漠里的生存者

骆驼这种动物,对人非常忠诚,它和其它动物不一样,特别耐饥耐渴,人们能骑着骆驼横穿沙漠。骆驼有着“沙漠之舟”的美称。也许同学们禁不住会问,为什么骆驼能在无边无际的沙漠长途跋涉,还能充当人类在沙漠中忠诚的搬运工呢?

骆驼为什么能在沙漠生存

同学们先准备实验材料:一面有手柄的镜子,然后朝镜子呼气。结果我们会发现,镜子上有细小的水滴产生,并变得模糊。

其实,不论是骆驼还是人,呼出来的气体中都含有水蒸气。这些水蒸气一部分会跑到鼻子外的空气中,一部分则会留在鼻呼吸道内。人的鼻呼吸道短而直,而骆驼的则长而弯曲。所以骆驼呼出的水蒸气大部分会留在鼻子里,而不会散发到体外。因此,即使很长一段时间不喝水,骆驼也能生存。

上面这个小实验,只是直观地向我们展示了骆驼的鼻呼吸道的构造特殊,防止骆驼体内的一部分水分流失。除此之外,还有其他的因素,造成骆驼能在沙漠中长期生存下来。

骆驼的驼峰里贮存着脂肪,这些脂肪在骆驼得不到食物的时候,能够分解成骆驼身体所需要的养分,供骆驼生存需要。骆驼能够连续四五天不进食,就是靠驼峰里的脂肪。另外,骆驼的胃里有许多瓶子形状的小泡泡,那是骆驼贮存水的地方,这些“瓶子”里的水使骆驼即使几天不喝水,也不会有生命危险。

适应恶劣的沙漠环境的体型

骆驼的一些外部体型特征,也决定了骆驼能够适应复杂恶劣的沙漠环境。骆驼的耳朵里有毛,能阻挡风沙进入;骆驼有双重眼睑和浓密的长睫毛,可防止风沙进入眼睛;骆驼的鼻子还能自由关闭。这些“装备”使骆驼一点也不怕风沙。

另外,沙地软软的,人脚踩上去很容易陷入,而骆驼的脚掌扁平,脚下有又厚又软的肉垫子,这样的脚掌使骆驼在沙地上行走自如,不会陷入沙中。骆驼的皮毛很厚实,冬天沙漠地带非常寒冷,骆驼的皮毛对保持体温极为有利。骆驼熟悉沙漠里的气候,有大风快袭来时,它就会跪下,提醒行走在沙漠中的人预先做好准备。骆驼走得很慢,但可以驮很多东西。它是沙漠里重要的交通工具,人们把它看做渡过沙漠之海的航船。

白天躲起来的沙漠动物

我们了解了沙漠中的“英雄”——骆驼,同学们还知道沙漠中的哪些动物呢?它们有什么样的特征?那些不如骆驼坚强的沙漠动物,白天为什么大都躲在洞里?下面我们就通过做实验来解释大家的这个疑问。

准备材料:两支室外温度计,一把铲子,一条白毛巾。

实验步骤:在有阳光的日子里,用铲子挖个大约10厘米深的洞,使温度计能够插入。将一只温度计插入洞里,然后用白毛巾盖在洞口。另一支温度计放在地面上。5分钟以后,观察这两支温度计上的读数。注意,当取出放在洞里的温度计时,要迅速读取读数。测试结果显示,洞里的温度比地面低。

我们知道阳光会使万物变暖,所以温度计里的液体也不例外。当阳光直射在地面上时,地表的温度会上升。洞中的泥土因为没有受到阳光的直接照射,所以温度更低。沙漠中的动物之所以会在土中挖洞,就是用来躲避白天地表的炎热。毕竟,并不是所有的沙漠动物,都能像骆驼那样坚强,不怕风吹日晒。

水污染对生物的影响

随着经济社会的快速发展,人们除了享受到它带来的各种成果之外,同时也尝尽了发展带来的各种各样的危害人类健康的副产品。大气污染、水污染在我们的生活中随处可见。那么,究竟水污染带来了哪些危害呢?水污染对生活在水中的生物有什么影响呢?下面我们就来具体的了解下。

塑料品对海洋动物的污染

同学们先来准备实验材料:一根橡皮筋。

接下来,将橡皮筋的一端勾在小指上,另一端勾在拇指上。不依靠外力的帮助,想办法将勾在手指上的橡皮筋脱掉。试想一下,海豹和鱼类都没有手。如果塑料圈缠绕在它们身上的话,它们怎样才能挣脱呢?那么,被丢弃在海洋中的塑料垃圾,又会对海洋生物造成哪些影响呢?

同学们知道,要将勾在手指上的橡皮筋拿掉是非常困难的。同样地,海豹、鱼和其他海洋生物想要将套在身上的塑料圈摆脱也是件很不容易的事。并且垃圾中的各类塑料制品对海洋动物都是致命的。海龟会一口吞下塑料袋,因为它会把塑料袋误认为是海蛰,结果其消化道会被塞住,最后导致海龟死亡。

那些身体被塑料圈缠住的海洋动物,通常无法将缠在身上的塑料圈挣脱,最后也会死去。据研究,要将海洋中现有的塑料类垃圾分解掉将花费300年以上的时间,但被塑料圈套住或缠住的海洋动物却无法活这么久。所以,我们必须行动起来,保护海洋不受污染。

洗涤剂污染对鸟类的影响

我们再来看看,日常生活和工业生产排放的含洗涤剂的污水,对生物有什么影响。准备材料:一只透明玻璃碗(1升),一只量杯(250毫升),一些食用油,一些洗衣粉,一把茶匙(5毫升)。

实验步骤:在玻璃碗里倒入一量杯的水,往水里加入一茶匙的食用油。观察水的表面。再将两茶匙的洗衣粉撒入玻璃碗里,轻轻地搅拌碗里的液体,但不要使液体产生泡沫。再次观察液体的表面。

实验结果发现:在倒入洗衣粉之前,先倒入的油会在水面上产生很大的圆圈,并且会在水面上不断地扩大。倒入洗衣粉以后,一部分的油圈会消失,而剩余的油会分散成小泡沫浮在水面上。

上述现象的出现是因为,水比油重,水和油无法混合,因此油会浮在水面上。洗衣粉的分子,一端会和水分子结合,另一端则会和油分子结合。所以,当加入洗衣粉后,原先水面上的油圈就会消失,这是因为洗衣粉分子的作用使水和油互相混合了。

水禽类动物可浮在水面上,是因为其羽毛的表面有层防水的油脂。一旦水禽进入含有高浓度洗涤剂的水域时,羽毛上的天然油脂就会变成小颗粒,使水渗透到羽毛内。羽毛的防水性一旦消失后,水禽就会变得很重,最后会沉入水中死去。

河流污染对水中生物的潜在影响

最后,我们再来做一个小实验,看看河流污染会对水体及水中生物造成什么样的影响。

实验准备材料:一只透明的塑料瓶(4升),一只量杯(250毫升),一些红色食用色素,一根滴管。

实验步骤:往塑料瓶里灌进半量杯的水,再滴入两滴红色食用色素,并搅拌均匀。然后用量杯往塑料瓶里加水,直到红色消失为止。并记下加了几杯水。

实验结果显示,大约要倒入7杯水,才能让瓶中的红色完全消失。

探究原因:最初瓶里的水会呈现出红色,这是因为红色素的分子密集在一起,红色能很明显地看出来。再加入清水时,红色分子会均衡地分布在水里,红色分子数量不变,但分子间的距离变大。到最后,因为色素分子彼此都离得很远,而单独的分子又太小,肉眼很难看清其颜色。

将污染物质倒进河流时,开始可以很清楚地看见污染物,当污染物流向下游时,就会和河水渐渐混合在一起,最后连肉眼也无法看见了。虽然肉眼看不见污染物,但污染物实际上并未消失。因此,在离污染源很远的下游,河里的生物仍然会受到污染物的影响。

手指也能当放大镜

手指怎么能当放大镜呢?看到这个题目,同学们一定会有这样的疑问。究竟是手指本身真的可以作为放大镜呢?还是我们的眼睛出现了暂时性的偏差,以至于看物体时好像用了放大镜一样?带着这些疑问,我们不妨动手做一些实验,探究其中的原委。

手指也能当放大镜

实验所用的材料很简单,只需要一张报纸。

实验步骤:将一只手的食指与拇指圈成一个小洞,洞的大小与圆珠笔的笔杆一样粗。另一只手将报纸靠近眼前,使报纸上的字看起来刚好有些模糊。然后闭上一只眼睛,用另一只眼睛透过拇指和食指圈成的小洞来看报纸上的字。

实验结果发现,报纸上原先模糊的字能看得更清楚了。这是怎么回事呢?

原来,光线由报纸反射到我们的眼睛里,使我们能看到报纸上的字。当报纸越来越靠近眼睛时,会有越来越多的光从各个方向反射入眼睛,使字看上去显得模糊。当你闭上一只眼睛时,瞳孔接收的光线变少,再用手指圈成的小洞来挡住眼睛周围,就可以阻挡大部分的光线。由于只有少量的光进入眼睛,因此实物会在视网膜上形成较清晰的影像。

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