仙人掌是沙漠和干旱地区常见的植物,为了保护自身不被破坏,同时也为了减少水分的损失,仙人掌表面逐渐进化出有规律的尖刺。但是被称为“沙漠之舟”的骆驼却不怕仙人掌,反而以它为
说到仙人掌,人们多少对它有些忌惮,因为它全身布满了坚硬的刺,使得养盆栽的小伙伴们不少都遭受过它的伤害。而谈论起骆驼,人们就喜欢多了,作为“沙漠之舟”,它总是给沙漠中的人以希望,其憨态可掬的样子也俘获了大批迷弟迷妹的心。不过,骆驼看起来虽然憨憨的,但它吃起仙人掌来可霸气的多,全副武装的仙人掌在骆驼眼里可是一顿美味。
那么,仙人掌的刺是怎么来的呢?有什么作用?为什么骆驼不怕这些刺呢?难道这些骆驼都有什么特殊的生理构造吗?下面,科学驿站将带您走进沙漠,探寻大自然的科学真谛!
仙人掌的刺
仙人掌作为一种多肉植物,养盆栽的小伙伴儿们对此并不陌生,全副武装的刺以及耐旱、存活率高是仙人掌的特有标签。与温室里“娇生惯养”的仙人球不同的是,沙漠中野生仙人掌的个头可要比这些小家伙大的多,而且身上的刺也比温室里的坚硬的多。一般说来,沙漠中一颗成年的仙人掌高度能在1~2米左右,而雨水充沛的地球能长得更高,迄今为止世界上发现的最高仙人掌是1993年在撒哈拉沙漠中发现的一颗高达21米的仙人掌,其全身的刺长度有1米左右,说是一颗参天大树一点也不夸张。
那么,为什么世界上大多数的植物都是扁平的叶子,而仙人掌却是一身的针刺呢?
原来,最初的仙人掌也是有绿叶的,随着降雨量的减少,仙人掌的生存环境的逐渐由草原变成荒漠,再由荒漠变成沙漠,水分的减少使得它们的生存环境日益恶化,尽可能的增大根部的水分汲取和减少叶子的水分丢失成为这些沙漠植物存活下去的途径。而我们知道,植物的蒸腾作用除了与温度有关外,叶子的面积是影响蒸发量的重要因素,这些仙人掌为了避免大面积的水汽蒸腾,经过漫长的时间逐渐减小,最终由绿叶退化成了针刺。而仙人掌的根系为了能深入沙漠深处汲取水分也变的更加发达。
此外,这些针状的叶子除了能减少水汽蒸发外,还具有一定的保护作用,坚硬的针刺可以使得大部分的动物无从下口,得以在沙漠中存货下来。
不过,正所谓“道高一尺魔高一丈”,即使仙人掌进化出了锋利无比的刺,奈何不了沙漠本地物种也在为了生存而进化,被誉为“沙漠之舟”的骆驼便是其中之一。
骆驼为什么不怕仙人掌的刺?
接下来,我们就来探讨一下骆驼进化出了哪些特殊的生理构造,使其不畏惧“武装到牙齿”的仙人掌呢?
01 口腔构造
骆驼能咀嚼长满针刺的仙人掌,自然是与其特殊的嘴巴构造是分不开的。
其一,为了可以更好的适应沙漠里面的植物特性,它嘴巴的构造和其他动物是有很大区别的,口腔里面不仅有舌头,在口腔壁上还有一排坚硬的乳突。在吃仙人掌的时候,骆驼会把舌头给卷起来,然后在利用这些乳突去咀嚼仙人掌,最后把尖刺给嚼碎了之后吞到胃里。
其二,骆驼的嘴巴里不但长有乳突,它们的嘴唇以及舌头十分也厚实,根本不怕仙人掌的小刺,再加上它们的唾液还能软化仙人掌的刺,所以骆驼吃起仙人掌来自然更加肆无忌惮了。
02 牙齿构造
以我国数量最多的双峰骆驼为例,双峰骆驼共有驼乳切齿8个,上乳切齿1对,下乳切齿3对。上乳切齿为上牙列中位置最靠前的乳牙,牙体最小,牙冠呈稍弯曲的柱状,该牙作为切齿切断食物的功能虽然已经退化,但该牙齿从从牙根至牙冠略向内弯曲,可以将食物牢固的勾住,防止滑脱,起到抓住食物的作用。
下乳切齿齿冠均呈楔形或铲状,利于将食物切断铲起。牙冠颈部厚切缘薄,切嵴锋利,单齿根长而尖,呈渐细的扁圆形,根尖直,利于力量的传递。根长为冠长的2倍以上,齿龈发达,确保 了采食粗硬植物时牙齿牢固不易受损。
双峰驼乳犬齿共有4枚。上乳犬齿牙冠呈较扁平的锥状,冠长短,圆柱状单牙根粗壮而长,是所有乳齿中牙根相对最粗的乳牙,根长为冠长的两倍以上,此牙有撕裂食物的功能,但由于牙尖不显著,所以撕裂的能力不强。在灵活的上下唇揽住植物茎叶、下乳前齿发挥切咬斯列功能时,上颌主要以此牙撕裂茎叶。
03 胃部构造
骆驼的胃分三个,一个用来储存水,一个用来消化食物,另一个用来放食物,无论是什么食物,都难逃骆驼的胃,吃进去很快就会被消化。
还是以双峰驼为例,该种骆驼是我国特有的反刍动物,反刍是指动物进食一段时间以后将在胃中半消化的食物返回嘴里再次咀嚼使其彻底消化,也就是说像仙人掌等植物,他们往往会先将其吞入胃中进行缓慢分解,等饥渴时再返回到嘴里进行咀嚼彻底消化,这也就是为什么能将坚硬无比的针刺也能消化掉的原因之一,而且反刍功能也能让骆驼在体内储存足够的食物以备不时之需。
双峰驼的胃可分为前胃和皱胃,前胃有2室,第一室有前、后2个腺囊区,第二室有 1个腺囊区。各腺囊区均可分为有腺部和无腺部,无腺部位于腺囊口的灰白色虹膜状粘膜或腺囊间的皱襞处,与有腺部界限明显。皱胃可分为3个腺区,以贲门腺区为最大,占皱胃总面积的70%~80%,胃底腺区占10%~20%,幽门腺区约占5%。下图是双峰骆驼胃的结构图:
骆驼真的喜欢吃仙人掌吗?
上文中我们说到,即使仙人掌的刺武装到了牙齿,但沙漠之舟——骆驼拥有强大无比的胃和口腔,仍然将其作为充饥的食物。但是,你知道骆驼喜欢吃仙人掌吗?
其实,骆驼之所以会选择仙人掌作为自己的食物,可不是因为喜欢,而是环境所迫。我们知道,国内各大动物园饲养了大量的骆驼,不少饲养员就曾经做过这个实验,他们把鲜草和仙人掌放在食槽里时,骆驼往往会选择吃鲜草而非仙人掌。
所以说,骆驼之所以吃仙人掌,并不是因为仙人掌有多么的可口,而是因为在一望无际的沙漠中,只有骆驼刺和仙人掌等植物才能存活,可怜的骆驼为了生存也是饥不择食,无可选择而已。
结论
沙漠中苛刻的气候环境造就了不同于平原地区的生态系统,仙人掌为了在缺水的环境中生存下去,经过了漫长的环境适应,进化出了针刺状的叶子,一方面减少了自身水分的蒸发,也利用这一身刺避免了动物的啃食。然而,“道高一尺魔高一丈”,骆驼为了能够在“寸草不生”的沙漠中求得一席之地,面对仙人掌的防御,进化出了强大的口腔、牙齿和反刍胃,成为了少数能在沙漠中生存的哺乳动物。
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