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第21章 动物小实验(3)

注意,每次的食量要控制好,不要让鸡吃的大饱,喂八分饱即可,控制食量是实验成败的关键之一。另外,放入茶缸的食物每次要固定三粒,不要有时多有时少。每次喂食,还要有固定的顺序,先开绿灯,放三粒粮食,最后再转食盘。经过一个多月的训练,你就可以发现,鸡对绿灯已经建立起来一种给食的信号联系。只要你一开绿灯,鸡就会马上到茶缸里啄三下,然后再转身到食盘边等食。鸡似乎已经意识到,绿灯一亮,吃完了三粒粮食后,就会有更多的好吃的食物。这时候,你还要继续喂养四五天,让鸡牢固地“记住”绿灯的含义。

第三步,在每次喂食前,先开红灯,鸡也可能先去啄三下茶缸,但是,食盘里是空的。然后关掉红灯,10分钟后再开绿灯,鸡吃茶缸里的三粒粮食,再转动食盘,喂鸡。

这样训练许多次以后,鸡似乎“记住”了:红灯亮没有东西吃,绿灯亮了才有吃的。鸡就对红灯产生了抑制反应。只要你开绿灯,鸡就啄茶缸三下;开红灯,鸡就不动。

这时候,你就可以把鸡连同木箱一起拿到公共场所去表演了。

知识延伸:

鸡和其他动物一样,看见东西就会吃;而且食物到了胃里以后,立即引起胃液的分泌。这些都叫做非条件反射,是动物生来就有的本能活动。这种本能活动是由于神经系统对食物产生的有规律的一种反应。

在训练过程中,加上了红灯和绿灯,成为鸡吃食的附加条件,也就是鸡吃食的条件刺激。这样,本来红绿灯和鸡吃食是毫无关系的两件事,如果把灯的条件刺激和食物的自然刺激多次的同时出现,最后,就会形成由于这个条件刺激而产生的条件反射。使鸡一看见绿灯,就去吃三粒粮食,再去吃许多食物。这个理论就是俄国伟大的生理学家巴甫洛夫创立的条件反射学说。

正因为他开辟了高级神经活动生理学的研究,在1904年获得了诺贝尔生理和医学奖。

动物经过训练以后,不仅可以充当各种“杂技演员”,还能够为人们做许多事情。比如,警犬帮助公安人员侦察敌情,破获复杂的案件。

最近,苏联有关部门利用鸽子敏锐的鉴别力,训练鸽子成为“检验员”。

在生产小铁球的工厂里,鸽子密切地监视着铁球的生产过程。当它发现有不合格的铁球时,就会用嘴啄一下小铁片。这时候,跟小铁片连接的信号灯立即亮了,工人就会马上处理废品。与此同时,鸽子很快会得到少量的食物奖赏。据统计,一只鸽子每小时能检验三四千个铁球哩!

鱼能辨别颜色吗

操作难度:★★★

实验方法:

鱼能不能辨别颜色呢?这是许多人不大清楚的问题。请你做个小实验来求得答案吧!

你设法养几条小鱼。每次喂鱼的时候,都用一个蓝色的碟子装上饵料放进鱼缸。久而久之,鱼一看到蓝碟子,即使上面不放饵料,它也会很自然地游过去;如果你把红碟子放下去,同时用棍子或其他东西来戏弄它,经过一段时间以后,鱼一看到红碟子,就乱逃乱窜。

如果你养了几种小鱼(鲤、鲫、鳟、泥鳅或者热带鱼),还可以做这样的实验:在每个鱼缸里,用吸管轻轻地滴进几个鱼虫。你会看到,不同种的小鱼,捕食鱼虫的距离不同;如果放进去几粒木屑,小鱼捕食的距离也不同;还可以在室内明暗不同的地方对小鱼的视力进行测试,也会发现它们的视力是有区别的。

知识延伸:

通过以上简单的实验,证明鱼是能够辨别颜色的。科学家利用各种各样的鱼进行实验,发现有些鱼能辨别出红橙黄绿蓝靛紫七种颜色,尤其对红蓝两色,大多数鱼类能够敏锐地辨别。潜水服大多采用红蓝两色,也是根据鱼眼能辨色的道理。比如,鲨鱼害怕红色,潜水员穿上红色的潜水服就能保障自身的安全。

科学家用不同颜色的光,对鱼类进行试验,发现鱼类不仅可以辨别各色光,而且对各色光还有不同的反应,特别是鳁鱼、鲭鱼等对色光更为敏感。

比如,在短波光线(如紫光、蓝光、绿光)作用下,鱼的行动就很活泼,活动范围也比较大;而在长波光线(如红光、黄光)作用下,鱼的行动就变得迟钝了,活动范围也变小了,这时鱼群就都集中在灯光附近。

人们掌握了鱼类对光线的反应特性以后,对渔业的发展很有帮助。渔民把长波的红灯放在水下,鱼群很快聚集前来,然后,人们用拖网或围网进行捕捞。从50年代起,人类已经利用灯光捕鱼,大大提高了捕获量。沙丁鱼类和蓝圆鲹(鲭类)就是灯光捕捞的主要对象。

鱼的呼吸

操作难度:★★★

实验方法:

在炎热的夏天,为什么有些鱼(尤其是金鱼)有时会把嘴露出水面来呢?这是因为水被污染,氧气少了。现在我们就用一些简单的设备来做几个小实验,看看鱼的呼吸和哪些条件有关系。

把一尾金鱼放在有水的试管里,再把试管放在水槽里。试管的大小要看金鱼的大小来定,不能太大,也不能太小。让鱼在里面有一定的活动余地,但它又调不过头来为正好。因为它一转头,就会扭转身体,这就不便观察鳃部的运动了。

鱼进入试管以后,就开始数每15秒钟内鳃运动的次数(一张一闭算一次)。这样连续数3次,再算出平均数。

让槽里的水温分别在10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的时候,数出鱼鳃运动的次数。注意:每变换一种温度,都要等到试管里的水温达到指定温度以后,才能开始测定鱼的呼吸次数。调节水温的时候,可以把试管倒放在水槽里,通过调节槽里的水温来改变试管里的水温。

还可以观察一下水中溶解物质的多少跟金鱼呼吸次数的关系。准备好四个鱼缸或者广口瓶A、B、C、D。先在四个缸里分别倒进500毫升清水,然后,在B缸里加5克食盐,C缸里加15克食盐,D缸里加50克食盐。把它们都放在屋子里。

把一尾金鱼放进A缸,马上测定它的呼吸次数。每隔五分钟测一次,把每次一分钟内的呼吸次数记录下来,共测定五次,分别把结果填入下表,然后把鱼从A缸捞出来,放进B缸。也同样进行呼吸次数的测定,也把五次测定的结果分别填入下表。再依次放进C、D缸里。

在浓度高的盐水中(3%或10%),金鱼坚持不到20分钟,就开始停止呼吸(鳃盖不动、腹部朝上)。这时候赶紧把鱼捞出来,放到清水中,金鱼很快会恢复呼吸的。

知识延伸:

从上面实验可以看出,溶解在水里的物质越多,对水生生物的呼吸影响就越大。池塘养鱼的时候,饲养员看到出现浮头现象以后,就抓紧补充新鲜的水,保证鱼能正常地生活,也是这个道理。

变形的蠼螋

操作难度:★★★

实验方法:

有些昆虫的特性会让人感到吃惊。你见过臭虫吗?它是半翅目的昆虫,吸饱人血以后,就藏在墙缝、床板缝隙或桌椅的缝隙内,这时候它的身体只有被挤着才舒服,这种特性叫做向触性。具有向触性的混虫并非只有臭虫一种。

蠼螋,是一种昼伏夜出的昆虫,在院子里的花盆下面常常可以找到。它身体长形,头上有灵敏的丝状触角,背部有两对翅,前翅较小,略呈方形;后翅大而薄,呈扇形,平时折叠起来藏在前翅下方。尾端有一对角质的尾铗,因而它有个别名叫做“火铗子”。晚间它就出来顺着墙根爬行,找些小虫吃。对人来说,蠼螋的益害都不明显。但它的向触性特征非常突出。向触性是个非常有趣的行为,但是往往被人们忽视。下面请你认识一下蠼螋的向触性吧!

先准备好几种容器:大口玻璃瓶,方底的容器(最好是边长超过10厘米的玻璃器皿)各一个,每种容器都用黑纸做个罩,用来遮光,蠼螋两只,镊子一把。捉到蠼螋以后要分别单放,不然,食物缺少的时候,它们会互相残杀。

你把蠼螋放在瓶子里,它会在瓶中乱跑,过了一会儿,似乎它对环境熟悉了,就安稳下来了。每天,你用苍蝇或其他小型的昆虫去喂养,要注意带翅的昆虫一定要把翅剪掉。白天用黑罩的把容器罩上,黄昏以后取下来,渐渐地把罩暗的时间缩短,以便过渡到白天就可以观察蠼螋的活动。当然,白天不要把它放在阳光直晒的地方。饲养几天以后,你就可以发现,它总是用身体的一侧紧靠在瓶壁上面,在圆瓶中身体呈弧形,在方瓶中身体就呈直线形。无论你怎样试图叫它离开,最后它还是要跑到瓶壁那里紧靠着,似乎它感到这样才安全、舒适。

蠼螋夜晚出来的时候,也总是贴着墙根快速爬行或静候猎物的到来。每当发起攻击以后,就用尾端的铗子夹住猎获物,并且经过背面弯向前端,送到口中咀嚼。这是一种不用学习就会的本能行为。

知识延伸:

希望你对身边的小动物多加观察,用脑思索,探个究竟,就会发现许多容易被忽视掉的奥秘!

做昆虫实验,就离不开养虫器,顺带向你介绍一种简单实用的养虫器。最好用圆底的大口玻璃瓶(或玻璃缸)做养虫器。先用肥皂水把玻璃瓶刷洗干净,再用清水涮两遍,擦干。用黄土、黑土加些沙子掺合成三合土,加水拌湿,手捏成团后指缝间不滴水为适宜。把三合土放在瓶中,随放随压实,放土到瓶高的1/5左右就可以了。压实平整后的土具有一定的湿度,此后在饲养过程中,要注意使土保持湿润,以便在饲养中适应虫体的正常生理需要。

在养昆虫的时候,瓶口应该用纱布盖好,纱布以两层为好,折成方形,要大于瓶口,最后用细绳扎紧。

如果养虫的瓶子比较多,应该在瓶外贴上标签,以便做记录和防止出现差错。

还要注意养虫瓶里的清洁卫生,最好每天清除一次。

把昆虫吃剩下的食物残渣和虫屎及时清除,防止它们在养虫器内发霉腐烂,影响实验昆虫的健康。

做个标准的养虫器是非常重要的。只有昆虫能够正常地生活,才能保证实验顺利地进行,才能取得正确的实验结果。

“生物圈”

操作难度:★★★

实验方法:

1994年9月26日,8名科学家走出了生活两年的“迷你地球”——生物圈2号,这是一次普列斯特列试验的扩大。“生物圈2号”被人称为世界上最大的试管,它坐落在亚利桑那沙漠,由玻璃和钢铁制成,约5层楼高,里面有许多动植物。这些植物不仅为在里面工作的人员提供必要的食物,更重要的是把人类和动物呼出的二氧化碳重新变成氧气。科学家在“试管”里进行了大量的科学实验,得到了一大批宝贵的数据,虽然,氧气的循环不像预料的那样好,须两次从外面输入纯氧,不过就这次实验本身来说,已经是人类的一大奇迹了。

你一定对生物圈的实验有浓厚兴趣。不妨动手做一个“生物圈”的实验。

找一个有严实盖子的玻璃瓶,在底上放一些泥土,从院子里移几棵植物栽到瓶子里,可以是一些青草,让它们在里面生长。

种好植物后,在泥土上浇上一些水,取一根蜡烛,拴上一根铁丝,以便能放入瓶内或取出来。把蜡烛点燃,放入瓶内,然后把盖子盖严,不要让空气进去,蜡烛在里面燃烧了一会就会熄灭,这是由于里面的氧气用完了。

过12~24个小时后,小心地取出蜡烛,立即把盖子盖好,点燃蜡烛后再放到里面,蜡烛会立即熄灭。这是由于瓶子里面还被二氧化碳所占据,没有氧气,在你迅速打开瓶盖的时候,二氧化碳比空气重,所以不会一下子跑出来。

下面的实验是把盖好的瓶子放在阳光下,使植物生长,十天后,点上蜡烛再做第一次的实验,你会发现,这次蜡烛燃烧的时间和第一次试验的时间一样长。这说明了,植物的绿叶吸收二氧化碳放出了氧气。

知识延伸:

希望你能设计出更好的密闭生物圈,在里面种上植物养上金鱼,就像一个小的“生物圈2号”。

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