A. 第一个发现蜗牛的人是谁
发现了乔埃杀人和乔埃埋藏宝藏 第一段:以诗歌,音乐等引出蜗牛话题。
第二段:写蜗牛的艰苦生活环境。
第三段:写蜗牛的行动,生活等说明蜗牛。
第四段:写明蜗牛精神,发出感慨:蜗牛精神真可贵。
第五段:写以前自己做的不足。
第六段:承上启下说惭愧并说要学习蜗牛品质,打引号引出第七段。
第七段:如何学
第八段:总感慨结,再次感慨蜗牛
B. 大地会移动的理论是怎么产生的
1955年,阿尔伯特·爱因斯坦办了生前最后一件专业方面的事——为一本书写了个短小而生动的前言。该书的题目是《移动的地壳:解答地球科学中的一些问题》,作者是一位名叫查尔斯·哈普古德的地质学家。哈普古德在书里坚决驳斥了关于大陆在漂移的观点。他以逗大家与他一起发笑的口气指出,少数容易上当受骗的人认为“有些大陆的形状显然吻合”。他接着说,似乎“南美洲可以和非洲拼在一起,如此等等,有人甚至声称,大西洋两岸的岩石结构完全一致”。
哈普古德先生断然不接受任何这类观点,并且指出,地质学家K.E.卡斯特和J.C.门德斯已经在大西洋两岸进行了大量实地考察,毫无疑问地确定这些相似之处压根儿就不存在。天知道卡斯特和门德斯两位先生考察了哪些地方,因为大西洋两岸的许多岩石结构确实是一样的——不仅非常类似,而且完全一样。
无论是哈普古德先生,还是那个年代的许多别的地质学家,这个观点怎么也听不进去。哈普古德提到的理论,最初是由一位名叫弗兰克·伯斯利·泰勒的美国业余地质学家在1908年提出来的。泰勒出生于一个富裕家庭,既有足够的财力,又不受学术约束,可以按照不同寻常的办法来从事研究。他突然发现,非洲海岸与对面的南美洲海岸的形状十分相似。根据这个观察结果,他提出了大陆曾经到处滑动的见解。他提出——结果证明很有先见之明地提出——几块大陆轰然撞在一起,形成了世界上的山脉。不过,他没有拿出多少证据,该理论被认为不切实际,不值得予以重视。
然而,在德国,有一位理论家接受了泰勒的观点,而且予以高度重视。他就是马尔堡大学的气象学家阿尔弗雷德·魏格纳。魏格纳考察了许多植物和化石的反常现象,那些现象无法纳入地球历史的标准模型。他认识到,要是用常规的方法来加以解释,那简直说不通。动物化石不断在海洋两岸出现,而海洋很宽,动物显然是游不过去的。他心里转念,有袋动物是怎么从南美洲跑到澳大利亚去的?为什么同样的蜗牛出现在斯堪的纳维亚半岛和新英格兰?你怎么说明煤层和其他亚热带残迹会出现在斯匹次卑尔根群岛这样的寒带地区,如果它们不是以某种方式从气候较热的地方迁移过来的话?
魏格纳提出了一种理论,认为世界上的大陆原先属于一个陆块,他称其为“泛大陆”,植物群和动物群可以混杂在一起;只是到了后来,联合古陆才裂成几块,漂移到现在的位置。他写了《海陆的起源》一书来阐述他的观点。1912年,该书以德文出版——尽管两年后爆发了第一次世界大战——三年以后又出版了英文本。
由于战争,魏格纳的理论起初没有引起多大注意。但是,他在1920年出版了修订本,并进行了扩充,它很快成了人们讨论的话题。大家都认为,大陆在移动——不是左右移动,而是上下移动。垂直移动的过程,即所谓的地壳均衡,是几代人地质信念的一个基础,虽然谁也提不出令人信服的理论来解释它是怎么发生的,或为什么发生。有一种见解直到我上小学时还在教科书里出现过,那就是在世纪之交由奥地利人爱德华·休伊斯提出的“云莓干”理论。该理论认为,随着灼热的地球冷却下来,它皱缩成云莓干的模样,创建了海洋和山脉。且不说詹姆斯·赫顿早就说过:真是这样一种静止的安排的话,由于侵蚀作用夷平了凸处,填平了凹处,地球会成为一个毫无特色的球体。卢瑟福和索迪在20世纪初还指出了另一个问题:地球蕴藏着巨大的热量——巨大得根本谈不上休伊斯所说的冷却和皱缩。无论如何,要是休伊斯的理论真是正确的话,山脉就会在地球表面上分布得很均匀,而实际情况显然不是那样的;年龄也会差不多一样,而到20世纪初,情况已经一清二楚,有的山脉(比如乌拉尔山脉和阿巴拉契亚山脉)要比别的山脉(比如阿尔卑斯山脉和落基山脉)古老几亿年。提出一种新的理论的时机显然已经成熟。不幸的是,地质学家们不希望把这个任务交给阿尔弗雷德·魏格纳来完成。
首先,他的观点很激进,对他们学科的基础提出了质疑,不大可能在听众中产生多大热情。这样的一种挑战即使来自一位地质学家,也会是相当痛苦的,而魏格纳没有地质学的背景。天哪,他是一位气象学家,一名气象员——德国的气象员。这个缺陷是无法弥补的。
所以,地质学家们想方设法要驳斥他的证据,贬低他的见解。为了回避化石分布的问题,他们就架起古代“陆桥”,只要那里需要。当发现一种名叫“三趾马”的古马同时生活在法国和美国佛罗里达州的时候,一座陆桥就在大西洋上架起来了。当发现古代的貘同时存在于南美洲和东南亚,他们又架起了一座陆桥。过不多久,史前海洋的地图上几乎到处都是假想的陆桥——从北美洲到欧洲,从巴西到非洲,从东南亚到澳大利亚,从澳大利亚到南极洲。这种鬈须状的连接物出现得很快,只要需要,把一种生物从一个大陆搬到另一个大陆,消失得也很快,最后就无影无踪了。当然,这种东西没有一丝一毫的根据——是大错特错的。然而,在此后的半个世纪里,它是地质学的正统观念。
有的事情,即使陆桥也无法解释。人们发现,有一种在欧洲很着名的三叶虫在纽芬兰也生活过——但只是在该岛的一侧。谁也无法令人信服地解释,三叶虫怎么能跨越3000公里的汹涌大海,却又绕不过那个300公里宽的岛角。另一种三叶虫的情况更是反常,它出现在欧洲和美国西北部的太平洋沿岸,而在中间地带却不见踪影。这与其说需要一座陆桥,不如说需要一座立交桥。然而,直到1964年,《大英网络全书》在讨论各种不同的理论时,倒是把魏格纳的理论说成是“充满了许多严重的理论问题”。魏格纳犯过错误,这点不假。他断言格陵兰岛在以每年大约1.6公里的速度向西漂移,这完全是胡说八道。(更可能是1厘米。)尤其是,他对大陆移动不能作出有说服力的解释。若要相信他的理论,你不得不承认大陆不知怎的像农犁耕地那样被推过坚实的地壳,而又没有在后面留下犁沟。根据当时的认识,无法解释是什么力驱动了这样大规模的移动。
英国地质学家阿瑟·霍姆斯曾为确定地球的年龄作出了很大贡献。这次又是他提出了一种看法。霍姆斯是知道辐射热会在地球内部产生对流的第一位科学家。从理论上说,这种对流可能力量很大,能使大陆平面滑动。1944年,霍姆斯首次出版了一本深受欢迎、很有影响的教材《物理地质学原理》。在这本书里,他提出了大陆漂移学说。该理论的许多基本原则今天依然盛行。它在当时仍是一种很激进的见解,受到了许多人的批评,尤其在美国。美国人抵制漂移学说的时间比别处要长。有一位美国评论家发愁地说,霍姆斯论点清楚,令人信服,学生们慢慢会信以为真。他的话毫无挖苦之意。然而,在别处,新理论受到了坚决的同时又是谨慎的支持。1950年,英国科学促进协会在年会上进行了一次表决,表明大约半数代表现在已经欣然接受了大陆漂移的观点。(过不多久,哈普古德引用了这个数字作为一个证据,证明英国地质学家已经多么可悲地误入歧途。)有意思的是,霍姆斯本人有时候对自己的看法也有点动摇。1953年,他承认:“对于大陆漂移学说,我从来没有摆脱过一种令人不安的反感;在作为地质学家的骨子里,恕我直言,我觉得这个假设是个荒唐的假设。”
大陆漂移学说在美国不是完全无人支持。哈佛大学的雷金纳德·戴利就为它辩护。但是,也许你还记得,他就是提出月球是由一次宇宙撞击形成的那位先生。人们往往认为他的看法很有意义,甚至很有价值,但有点儿华而不实,因此不值得认真考虑。因此,大多数美国学者坚持认为,大陆向来就在现在的位置,它们的表面特征可以归因于侧向移动之外的原因。
有意思的是,石油公司的地质工作者多年来已经知道,要想找到石油,你不得不考虑的正是板块构造所必然包含的这种表面移动。但是,石油地质工作者不写学术论文。他们只找石油。
地球理论还有一个谁也没有解决过的,或接近于解决过的问题。那就是,这么多沉积物都上哪里去了?地球上的江河每年要把大量被侵蚀的材料——比如,5亿吨钙——带进大海。要是你把这一过程的年数乘以沉积速度,你就会得出一个惊人的数字:海底应该有一层大约20公里厚的沉积物——或者换一种说法,海底现在应该远远高出海面。科学家们以最简单的办法来对付这个不可思议的问题——不予理会。但是,终于到了一个时刻,不理会已经不行了。
第二次世界大战期间,普林斯顿大学的矿物学家哈里·赫斯负责指挥一条攻击运输舰“约翰逊角”号。舰上配有一台高级的新型测深器,名叫回声测深仪,以便在海滩登陆过程中操作更加方便。但是,赫斯意识到,这台仪器也可以用于科学目的,因此即使到了远海,即使在战斗最激烈的时候,也从不关掉。他的发现完全出人意料。如果海底像大家认为的那样很古老,那么就该有一层厚厚的沉积物,就像河底或湖底的淤泥那样。但是,赫斯的测量结果表明,海底根本没有又黏糊又平滑的古代泥沙。那里到处都是悬崖、沟壑和裂缝,还有星罗棋布的海底火山,即平顶海山。他称其为盖约特,以纪念早年普林斯顿大学的地质学家阿诺德·盖约特。这一切都是个谜,但赫斯的任务是打仗,他便把这些想法搁置脑后了。
战争结束以后,赫斯回到普林斯顿,主要从事教学工作,但海底之谜仍在他的脑海里占有一席之地。与此同时,在整个20世纪50年代,海洋学家对海底的考察日渐深入。在此过程中,他们发现了一件更加出人意料的事:地球上最雄伟、最大的山脉是在——主要部分是在——水下。它沿着世界的海床不断延伸,犹如网球上的花纹。要是从冰岛开始向南进发,你顺着这山脉可以抵达大西洋的中心,然后绕过非洲底部,越过印度洋和南太平洋,进入澳大利亚下方的太平洋;接着,它从斜里穿越太平洋,仿佛要去加利福尼亚半岛,实际上突然隆起,成为美国本土到阿拉斯加的西海岸。偶尔,它的山峰戳出水面,形成海岛或群岛——比如,大西洋上的亚速尔群岛和加那利群岛、太平洋上的夏威夷群岛,但大部分淹没在几公里深的海水下面,无人知晓,无人想到。如果把所有的支脉加在一起,该山脉总长达75000公里。
在一段时间里,人们对这些知之甚少。19世纪铺设海底电缆的人已经发现,大西洋中部有山脉妨碍电缆的走向,但山脉的连贯性质和整体范围完全出乎人们意料。而且,它的形状很不规则,难以解释。在大西洋中部那座山冈的中段,下面有个峡谷——一条裂缝——宽达20公里,全长19000公里。这似乎表明,地球在沿着裂缝裂成两半,就像果仁爆裂出壳那样。这种看法荒诞不经而又扰乱人心,但那种迹象是不可否认的。
接着,1960年,岩心样品显示,大西洋中部海底的山脊还相当年轻,但由此向东或由此向西,却变得越来越古老。经过考虑,哈里·赫斯觉得那种情况只有一种意思:新的海底地壳正在中央裂缝的两侧形成,然后被后面随即产生的更新的地壳向外推开。大西洋洋底实际上是两条大的传送带,一条把地壳传向北美洲,一条把地壳传向欧洲。这个过程后来被称之为海底扩展。
地壳抵达与大陆交界处的终点以后,又突然折回地球内部,这个过程称之为潜没。该学说解释了那么多沉积物的去向。原来,它源源不断地回到了地球的肚子里。该学说还说明了哪里的海底都比较年轻的原因。人们发现,哪里的海底年龄都不超过1.75亿年。这在过去是个谜,因为大陆上的岩石年龄往往有几十亿年。现在,赫斯终于明白了,海底岩石的存在时间,只是它来到海边所花的时间。这是一种美好的理论,解释了不少事情。赫斯在一篇重要的论文里阐述了他的观点。但是,这些观点几乎没有引起广泛的重视。有时候,世界对好的见解还完全缺乏思想准备。
与此同时,有两位独立开展工作的研究人员,正利用几十年前已经发现的一个有意思的地球史实,获得一些惊人的结果。1906年,法国物理学家贝尔纳·布吕纳发现,这颗行星的磁场不时自行逆转,逆转的情况永久记录在某些正在形成的岩石里。具体来说,岩石里的铁矿石小粒子指向磁极,无论在它们形成之时磁极恰好在哪里,然后在岩石冷却和凝固的过程中永远指着那个方向。实际上,岩石“记住”了自己形成之时磁极的方向。多年来,人们只是觉得这很有意思。但是,在20世纪50年代,伦敦大学的帕特里克·布莱克特和纽卡斯尔大学的S.K.朗科恩研究了凝固在英国岩石里的古代磁场模式,说轻一点也是感到非常吃惊地发现,那些岩石表明,在遥远过去的某个时候,英国曾发生自转,向北移动了一段距离,仿佛是不知怎的脱了缆绳。而且,他们还发现,要是你把一幅欧洲的磁场模式图放在同一时期的美国磁场模式图旁边,二者完全合拍,就像是一封被撕成两半的信。这有点儿怪。他们的发现也没有引起注意。
最后,是剑桥大学的两个人把这些线头拢到一起。一位是地质学家德拉蒙德·马修斯,另一位是他的一名研究生,名叫弗雷德·瓦因。他们利用对大西洋海床的磁场的研究成果,很有说服力地表明,海床正以赫斯所推测的方式不断扩展,而且大陆也在移动。加拿大地质学家劳伦斯·莫雷很倒霉,他在同一时间得出了同一结论,但找不到人发表他的论文。《地球物理研究杂志》的编辑对他说:“这些推测拿到鸡尾酒会上去当做聊天资料倒还挺有意思,但不该拿到一份严肃的科学杂志来发表。”这件事成了一个冷落他人的着名例子。有一位地质学家后来把它描述成“很可能是有史以来被拒绝发表的最有意义的地球科学论文”。
无论如何,提出地壳移动的观点的时刻终于来到了。1964年,该领域许多最重要的人物出席了由英国皇家学会在伦敦主办的研讨会。突然之间,好像人人都改变了观点。会议一致认为,地球是一幅由互相连接的断片组成的镶嵌画。它们挤挤搡搡的样子说明了地球表面的许多现象。
过不多久,“大陆漂移”的名字便被弃之不用,因为人们意识到,在移动的不光是大陆,而是整个地壳。但是,过了一段时间才为那些断片确定了名字。起先,人们称其为“地壳积木”,有时候还称其为“铺路石”。直到1968年末,三名美国地震学家在《地球物理研究杂志》发表了一篇论文,那些断片才从此有了现在的名字:板块。同一篇文章称这种新断片为“板块构造”。
旧的思想很难咽气,不是人人都马上接受那种激动人心的新理论。直到20世纪70年代,一本深受欢迎而又影响很大的、由德高望重的哈罗德·杰弗里斯撰写的地质学教材,还像1924年初版时那样,坚持认为板块构造学说在物理上不能成立。它同样不承认对流理论和海床扩展理论。在1980年出版的《海洋与山脉》一书中,约翰·麦克菲指出,即使到了那个时候,每8名美国地质学家中仍有1名不相信板块构造学说。
今天,我们知道,地球表面是由8—12个大的板块(取决于你怎么界定大小)和约20个较小的板块组成的;它们都在以不同的速度朝不同的方向移动。有的板块很大,不大活跃;有的很小,但能量很大。它们与所在陆块只有一种附带关系。比如,北美板块比跟它有关的大陆要大得多。它大致沿着该大陆的西海岸伸展(由于板块边界上的磕磕碰碰,因此那个地区经常发生地震),但与东海岸完全没有关系,而是越过大西洋的一半路程,抵达大西洋中部的山脊。冰岛从中间一分为二,在板块上一半属于美洲,一半属于欧洲。与此同时,新西兰是巨大的印度洋板块的组成部分,虽然这个国家远离印度洋。大多数板块都是这种情况。
人们发现,现代陆块和古代陆块之间的关系,比想象的要复杂得多。哈萨克斯坦原来一度与挪威和新英格兰相连。斯塔腾岛的一角,仅仅是一角,属于欧洲。部分纽芬兰也是。在马萨诸塞州的海滩拾起一块石头,你会发现它最近的亲属如今在非洲。苏格兰高地以及斯堪的纳维亚半岛的很多地区,有相当部分属于美洲。据认为,南极洲的沙克尔顿山脉的有些地区可能一度属于美国东部的阿巴拉契亚山脉。总之,岩石是会来来往往的。
由于连续不断的动荡,这些板块不会合成一个静止的板块。如果大体上按照目前的情况发展下去,大西洋最终会比太平洋大得多。加利福尼亚州的很大一部分将漂离大陆,成为太平洋里的马达加斯加岛。非洲将朝北向欧洲推进,把地中海挤出局去,在巴黎和加尔各答之间隆起一座雄伟的喜马拉雅山脉。澳大利亚将与北面的海岛连成一片,隔着一条狭长的地峡与亚洲相望。这些都是未来的结果,不是未来的事情。事情现在已在发生。我们在这里坐着的时候,大陆正在漂动,就像池塘里的一片叶子那样。多亏有了全球定位系统,我们可以看到欧洲和北美洲正以指甲生长的速度——大约以人的一生两米的速度——渐渐远离。要是你愿意久等的话,你可以从洛杉矶一直乘到旧金山。只是因为人的寿命太短,我们才无法享受这种变化。要是你看一眼地球仪,你看到的其实只是一张快照,记录着大陆在地球史的千分之一时间里的状态。
在岩质行星中,只有地球才有板块。为什么是这样,这多少是个谜。这不仅是个大小或密度的问题——在这些方面,金星几乎是地球的孪生兄弟,但它没有板块活动——而我们也许恰好有这种材料,恰好有这么多量,使地球永远充满生气。据认为——真的仅仅是认为——板块是地球机体的重要组成部分。正如物理学家兼作家詹姆斯·特雷菲尔所说:“如果说构造板块的移动对地球的生命发展没有影响,这是难以想象的。”他认为,构造地质学引发的挑战——比如气候变化——对知识进步是个重要的促进。还有人认为,大陆漂移至少是地球上某些绝种现象的原因。2002年11月,剑桥大学的托尼·迪克森在《科学》杂志上写了一篇报道,强烈认为岩石史和生命史很可能有联系。迪克森确认,在过去的50亿年里,世界海洋的化学结构时常突然发生戏剧性的变化;这些变化往往与生物史上的重大事件有关联——比如,大批微生物突然出现,后来形成了英格兰南部海岸的白垩悬壁;寒武纪贝类动物在海洋生物中突然增加;等等。谁也说不清什么原因导致了海洋化学成分不时发生戏剧性的变化。但是,海脊的张开和合拢显然可能是个原因。
无论如何,板块构造学不仅解释了地球的表面动力学——比如,古代三趾马是怎么从法国跑到了佛罗里达,而且还解释了它的许多内部活动。地震、群岛的形成、碳循环、山脉的位置、冰期的到来、生命本身的起源——几乎没有一样不是受这种了不起的新理论的直接影响的。麦克菲指出,地质学家们觉得眼花缭乱,“整个地球突然之间都说得通了”。
但是,只是在某种程度上。以往年代的大陆分布并不像大多数非地球物理学界人士认为的那样已经得到很好解决。虽然教科书上好像很有把握地列出了古代的陆块,什么劳拉古陆呀,冈瓦纳大陆呀,罗迪尼亚大陆呀,泛大陆呀,但它们有时候是以不完全能成立的结论为基础的。乔治·盖洛德·辛普森在《化石与生命史》中指出,古代世界的许多种动植物出现在不该出现的地方,而却没有出现在该出现的地方。
冈瓦纳大陆一度是一块很大的陆块,连接澳大利亚、非洲、南极洲和南美洲。它的版图在很大程度上是根据古代一种名叫石苇的舌羊齿属植物的分布确定的。石苇在该发现的地方都有发现。然而,很久以后,世界的其他地方也发现了舌羊齿属植物,那些地方跟冈瓦纳大陆并不相连。这个令人不安的矛盾过去——现在仍然——很大程度上被忽略了。同样,一种名叫水龙兽的三叠纪爬行动物从南极洲到亚洲都有发现,证明了这两块大陆过去曾经相连的看法,但在南美洲或澳大利亚却从来没有发现过,而据认为这两个地方在同一时间曾经属于同一大陆。
还有许多地面特征构造地质学无法解释。以美国科罗拉多州丹佛为例。大家知道,这个地方海拔1500米,但那个高度是近来才有的事。在恐龙漫步地球的年代,丹佛还是海底的组成部分,在几千米深的海水底下。然而,丹佛底下的岩石没有磨损,没有变形。要是丹佛是被互相撞击的板块托起来的话,情况不该是这样。无论如何,丹佛离板块的边缘很远,不可能受到它们的作用。这就好比你推一下地毯边缘,希望在对面的一端产生一个褶皱。在几百万年时间里,丹佛好像一直在神秘地上升,就像烤面包那样。非洲南部的许多地区也是这样。其中有一片1600公里宽的地方,在1000万年里隆起了大约1.5公里,而据知没有任何有关的构造活动。与此同时,澳大利亚却在渐渐倾斜、下沉。在过去的1000万年里,它一方面朝北向亚洲漂移,另一方面它的主要边缘下沉了将近200米。看来,印度尼西亚在慢慢地没入水中,而且拖着澳大利亚一起下去。构造理论根本无法解释这些现象。
阿尔弗雷德·魏格纳没有活到看到自己的思想证明是正确的。1930年,他在50岁生日那天独自一人出发去格陵兰岛探险,检查空投的补给品。他再也没有回来。几天以后,有人发现他冻死在冰面上。他被埋在那里,至今还在那里长眠,只是比他死的那天离北美洲近了大约1米。
爱因斯坦也没有活着看到自己支持了错误的一方。他1955年死于新泽西州的普林斯顿,实际上是在查尔斯·哈普古德发表“胡说八道”的大陆漂移理论之前。
提出构造理论的另一个主要人物哈里·赫斯当时也在普林斯顿,将在那里度过他的余生。他的一位学生是个聪明的年轻人,名叫沃尔特·阿尔瓦雷斯,他最终将以完全不同的方式改变科学界。
至于地质学本身,大变革还刚刚开始,年轻的阿尔瓦雷斯为启动这个过程发挥了作用。
C. 关于蜗牛的简介
蜗牛是无脊椎动物,软体动物门,腹足纲,肺螺亚纲,蜗牛科。壳一般呈低圆锥形,右旋或左旋。头部显着,具有触角2对,大的1对顶端有眼。头的腹面有口,口内具有齿舌,可用以刮取食物。
蜗牛有甲壳,形状像小螺,颜色多样化,头有四个触角,走动时头伸出,受惊时则头尾一起缩进甲壳中;蜗牛身上有唾涎,能制约蜈蚣、蝎子,取食植物,产卵于土中或者树上,在热带岛屿比较常见,六、七月热时会自悬在叶下,往上升高,直到唾涎完了后自己死亡。
(3)蜗牛是法国哪个物理学家提出来的扩展阅读:
其他分类
1、华蜗:牛贝壳中等大,壳质薄而坚实。全体呈低圆锥形,高10mm,宽16mm。有5~5.5个螺层,螺旋部低矮,略呈圆盘状,壳顶尖,缝合线明显。壳面黄褐色或黄色。
2、散大蜗牛:属“哈立克斯”蜗牛,原产欧洲中西部的法国、英国等地区,通常栖身于园林或灌木丛中,故称为之“庭园蜗牛”。其成蜗牛体形略小,直径约3厘米左右,螺壳质薄,呈黄褐色,并具有4条紫褐色带,壳表面布满许多黄褐色的小斑点。
3、玛瑙蜗牛:原产于东部非洲的马拉加西岛,后来传遍了整个热带地区,是世界上最大的蜗牛,故又称为非洲大蜗牛。螺形呈锥状,螺壳表面包有一层黄褐色的壳皮,并带有深褐色花纹。通常成蜗牛的螺壳长约6~8厘米,宽约3~4厘米,重50克以上。
4、夏威夷蜗牛:颜色、外形都各有不同,但平均大约3、4英寸长。大部分都有着具有光泽、平滑的椭圆形或卵形外壳,并且外壳上有着不同的色彩斑斓的颜色,原产的树木或矮树丛上,这些树叶和茎干表面上的真菌是它们的食物来源。
蜗牛喜欢在阴暗潮湿、疏松多腐殖质的环境中生活,昼伏夜出,最怕阳光直射,对环境反应敏感,最适环境:温度
蜗牛属于一个被称为腹足纲的动物群类,虽然腹足纲动物作为吃植物的害虫最为人们所熟悉。但是,约7.2万种
蜗牛喜欢在阴暗潮湿、疏松多腐殖质的环境中生活,昼伏夜出,最怕阳光直射,对环境反应敏感,最适环境:温度
蜗牛并不是生物学上一个分类的名称,一般是指腹足纲的陆生所有种类。一般西方语言中不区分水生的螺类和陆生
蜗牛是世界上牙齿最多的动物。虽然它的嘴大小和针尖差不多,但是却有25600颗牙齿。在蜗牛的小触角中间
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D. 蜗牛有没有惯性
不管是静止的还是运动的物体都有惯性。
物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,称为惯性。惯性是物体的一种固有属性,表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度,质量是对物体惯性大小的量度。当作用在物体上的外力为零时,惯性表现为物体保持其运动状态不变,即保持静止或匀速直线运动;当作用在物体上的外力不为零时,惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。在同样的外力作用下,加速度较小的物体质量大惯性较大,加速度较大的物体质量小惯性较小。所以物体的惯性,在任何时候(受外力作用或不受外力作用),任何情况下(静止或运动),都不会改变,更不会消失。惯性是物质自身的一种属性。
在物理学里,惯性(inertia)是物体抵抗其运动状态被改变的性质。物体的惯性可以用其质量来衡量,质量越大,惯性也越大。艾萨克·牛顿在巨着《自然哲学的数学原理》里定义惯性为:
惯性,是物质固有的属性,是一种抵抗的现象,它存在于每一物体当中,大小与该物体的质量成正比,并尽量使其保持现有的状态,不论是静止状态,或是匀速直线运动状态。
更具体而言,牛顿第一定律表明,存在某些参考系,在其中,不受外力的物体都保持静止或匀速直线运动。也就是说,从某些参考系观察,假若施加于物体的合外力为零,则物体运动速度的大小与方向恒定。惯性定义为,牛顿第一定律中的物体具有保持原来运动状态的性质。满足牛顿第一定律的参考系,称为惯性参考系。稍后会有关于惯性参考系的更详细论述。
惯性原理是经典力学的基础原理。很多学者认为惯性原理就是牛顿第一定律。遵守这原理,物体会持续地以现有速度移动,除非有外力迫使改变其速度。
在地球表面,惯性时常会被摩擦力、空气阻力等等效应掩蔽,从而促使物体的移动速度变得越来越慢(通常最后会变成静止状态)。这现象误导了许多古代学者,例如,亚里士多德认为,在宇宙里,所有物体都有其"自然位置"──处于完美状态的位置,物体会固定不动于其自然位置,只有当外力施加时,物体才会移动。
定义
惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。一切物体都具有惯性。
惯性定义:我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性。惯性代表了物体运动状态改变的难易程度。惯性的大小只与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小。
当你踢到球时,球就开始运动,这时,因为这个球自身具有惯性,它将不停的滚动,直到被外力所制止。 任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态。
注意
1、惯性不等同于惯性定律。惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系(力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动的原因)。
2、惯性是物体固有的一种属性,不能说"由于惯性的作用""获得惯性"。正确的是"具有惯性"。
常说"某物体受到惯性(力)的作用"或"由于惯性的作用",这一说法是错误的。应该说是由于物体具有惯性(或由于惯性)。科学家也曾经把惯性作为假想力而存在。
一切物体都有惯性,与它是否运动,是否受力无关,它是物体的一种属性。物体具有保持原来运动(或静止)状态的属性,这种属性称为惯性。所有物体都具有惯性。(可以理解为静止也是一种惯性)
转动惯量
转动惯量是惯性的另外一种形式,指的是刚体在旋转时维持其匀速旋转运动的倾向。除非有外力矩施加,刚体的角动量不会改变。这理论称为角动量守恒定律。由于陀螺仪的转动惯量,它可以抵抗任何对于旋转轴方向的改变。
E. 蜗牛是物理学家谁发现的
涡流(Eddy Current,又称为傅科电流)现象,在1851年被法国物理学家莱昂·傅科所发现
F. 大陆漂移假说的科学家
1912年1月6日,魏格纳在法兰克福地质学会上做了题为“大陆与海洋的起源”的演讲,提出了大陆漂移的假说。此后,由于研究冰川学和古气候学第二次去了格陵兰。在随后的第一次世界大战中,他的研究工作中断了,在战场上身负重伤,养病期间他于1915年出版了《海陆的起源》一书,系统地阐述了大陆漂移说。他在《大陆和海洋的形成》这部不朽的着作中努力恢复地球物理、地理学、气象学及地质学之间的联系——这种联系因各学科的专门化发展被割断——用综合的方法来论证大陆漂移。魏格纳的研究表明科学是一项精美的人类活动,并不是机械地收集客观信息。在人们习惯用流行的理论解释事实时,只有少数杰出的人有勇气打破旧框架提出新理论。但由于当时科学发展水平的限制,大陆漂移由于缺乏合理的动力学机制遭到正统学者的非议。魏格纳的学说成了超越时代的理念。
大陆漂移假说
早在1620年的时候,英国的哲学家、政治家弗朗西斯·培根就在地图上观察到,南美洲东岸和非洲西岸可以很完美地衔接在一起。虽然培根喊出了着名的言语“知识就是力量”,但他不是真正的科学家,他只是将自己关于两块大陆的想法说了出来,而没有试图去寻找证据,来证实两岸曾经是相连的。在培根之前的人们没有想到这一点是有情可原的,因为哥伦布在1492年才发现了美洲,当时的地图错误百出,只是到了培根的时代,大西洋两岸的海岸线才绘制得像模像样。但是培根之后将近300年的时间里,竟然没有一个科学家认真思考过,为什么大洋两岸的陆地竟可以严丝合缝地拼在一起。许多人也许在心里有过疑问,但是却都没有去行动。最终,历史将荣誉授予了一位德国人。
1910年的一天,年轻的德国气象学家魏格纳身体欠佳,躺在病床上。百无聊赖中,他的目光落在墙上的一幅世界地图上,他意外地发现,大西洋两岸的轮廓竟是如此相对应,特别是巴西东端的直角突出部分,与非洲西岸凹入大陆的几内亚湾非常吻合。自此往南,巴西海岸每一个突出部分,恰好对应非洲西岸同样形状的海湾;相反,巴西海岸每一个海湾,在非洲西岸就有一个突出部分与之对应。这难道是偶然的巧合?这位青年学家的脑海里突然掠过这样一个念头:非洲大陆与南美洲大陆是不是曾经贴合在一起,也就是说,从前它们之间没有大西洋,到后来才破裂、漂移而分开的?
第二年,魏格纳开始搜集资料,验证自己的设想。他首先追踪了大西洋两岸的山系和地层,结果令人振奋:北美洲纽芬兰一带的褶皱山系与欧洲北部的斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系遥相呼应,暗示了北美洲与欧洲以前曾经“亲密接触”;美国阿巴拉契亚山的褶皱带,其东北端没入大西洋,延至对岸,在英国西部和中欧一带复又出现;非洲西部的古老岩石分布区(老于20亿年)可以与巴西的古老岩石区相衔接,而且二者之间的岩石结构、构造也彼此吻合;与非洲南端的开普勒山脉的地层相对应的,是南美的阿根廷首都布宜诺斯艾利斯附近的山脉中的岩石。
对此,魏格纳作了一个很浅显的比喻。他说,如果两片撕碎了的报纸按其参差的毛边可以拼接起来,且其上的印刷文字也可以相互连接,我们就不得不承认,这两片破报纸是由完整的一张撕开得来的。除了大西洋两岸的证据,魏格纳甚至在非洲和印度、澳大利亚等大陆之间,也发现有地层构造之间的联系,而这种联系都限于中生代之前即2.5亿年以前的地层和构造。看来,报纸的版面规模巨大。
沉浸在喜悦中的魏格纳又考察了岩石中的化石。在他之前,古生物学家就已发现,在目前远隔重洋的一些大陆之间,古生物面貌有着密切的亲缘关系。例如,中龙是一种小型爬行动物,生活在远古时期的陆地淡水中,它既可以在巴西石炭纪到二叠纪形成的地层中找到,也出现在南非的石炭纪、二叠纪的同类地层中。而迄今为止,世界上其它大陆上,都未曾找到过这种动物化石。淡水生活的中龙,是如何游过由咸水组成的大西洋的?
更有趣的是,有一种园庭蜗牛,既发现于德国和英国等地,也分布于大西洋对岸的北美洲。蜗牛素以步履缓慢着称,居然有本事跨过大西洋的千重波澜,从一岸传播到另一岸?当时没有人类发明的飞机和舰艇,甚至连鸟类还没有在地球上出现,蜗牛是怎么过去的?
再来看一看植物化石——舌羊齿,这是一种古代的蕨类植物,广布于澳大利亚、印度、南美、非洲等地的晚古生代地层中,即现代版图中比较靠南方的大陆上。植物没有腿,也不会游泳,如何漂洋过海的?
为解释这些现象,魏格纳之前的古生物学家曾提出“陆桥说”,他们设想在这些大陆之间的大洋中,一度有狭长的陆地或一系列岛屿把遥远的大陆连接起来,植物与动物通过陆桥远涉千万里,到达另外的大陆;后来这些陆桥沉没消失了,各大陆被大洋完全分隔开来。这种观点被称为“固定论”,即大陆与海洋是固定不动的。而魏格纳的解释则是“活动论”的,各大陆之间古生物面貌的相似性,并不是因为它们之间曾有什么陆桥相连,而是由于这些大陆本来就是直接连在一起的,到后来才分裂漂移,各奔东西。固定论与活动论的争论,与火成论与水成论的争论、渐变论与灾变论的争论一道,被人们称为地质学三大论战。作为活动论的先驱,魏格纳一开始几乎是孤军奋战。
古代冰川的分布也支持魏格纳的想法。距今约3亿年前后的晚古生代,在南美洲、非洲、澳大利亚、印度和南极洲,都曾发生过广泛的冰川作用,有的地区还可以从冰川的擦痕判断出古冰川的流动方向。从冰川遗迹分布的规模与特征判断,当时的冰川类型是在极地附近产生的大陆冰川。而且南美、印度和澳大利亚的古冰川遗迹残留在大陆边缘地区,冰川的运动方向是从海岸指向内陆,显然冰川是不会登陆向高处运动的,这说明这些大陆上的古冰川不是源于本地。面对这种古冰川的分布及流向特征,过去的地质学家一筹莫展。然而正是这些特征,却为大陆漂移说提供了强有力的证据。
在魏格纳看来,上述出现古冰川的大陆在当时曾是连接在一起的,整个大陆位于南极附近。冰川中心处于非洲南部,古大陆冰川由中心向四方呈放射状流动,这就很合理地解释了古冰川的分布与流动特征。我们现在看到的冰川向陆地内部运动的表象,其实是因为原来巨大的大陆分裂开来,原来的内陆变成了沿海的缘故。
除古冰川遗迹外,蒸发盐、珊瑚礁等古气候标志,也可用来推断它们形成时的古纬度。古纬度与现在大陆的位置是冲突的,这也说明以前的大陆不在今天所处的地方。
证据似乎已经很充分了。在严谨的科学研究的基础上,魏格纳的代表作《海陆的起源》于1915年问世了。在这本书里,魏格纳阐述了古代大陆原来是联合在一起、而后由于大陆漂移而分开,分开的大陆之间出现了海洋的观点。魏格纳认为,大陆由较轻的含硅铝质的岩石如玄武岩组成,它们像一座座块状冰山一样,漂浮在较重的含硅镁质的岩石如花岗岩之上(洋底就是由硅镁质组成的),并在其上发生漂移。在二叠纪时,全球只有一个巨大的陆地,他称之为泛大陆(或联合古陆)。风平浪静的二叠纪过后,风起云涌的中生代开始了,泛大陆首先一分为二,形成北方的劳亚大陆和南方的冈瓦纳大陆,并逐步分裂成几块小一点的陆地,四散漂移,有的陆地又重新拼合,最后形成了今天的海陆格局。
魏格纳这一“石破天惊”的观点立刻震撼了当时的科学界,招致的攻击远远大于支持。一方面这个假说涉及的问题太宏大了,如若成立,整个地球科学的理论就要重写。必须要有足够的证据,假说的每个环节都要经得起检验;另一方面,魏格纳在大学中获得的是天文学博士学位,主要研究气象,他并非地质学家、地球物理学家或古生物学家。在不是自己的研究领域发表看法,人们对其假说的科学性难免会产生怀疑。
魏格纳理论最主要的弱点是:巨大的大陆是在什么上漂移的?驱动大陆漂移的力量来自何方?魏格纳认为硅铝质的大陆漂浮在地球的硅镁层上,即固体在固体上漂浮、移动。对于推动大陆的力量,魏格纳猜测是海洋中的潮汐,拍打大陆的岸边,引起微小的运动,日积月累使巨大的陆地漂到远方;还有可能是太阳和月亮的引力。根据魏格纳的说法,当时的物理学家立刻开始计算,利用大陆的体积、密度计算陆地的质量。再根据硅铝质岩石与硅镁质岩石摩擦力的状况,算出要让大陆运动,需要多么大的力量。物理学家发现,日月引力和潮汐力实在是太小了,根本无法推动广袤的大陆。
大陆漂移学说以轰动效应问世,却很快在嘲笑中销声匿迹。虽然魏格纳找到的证据很多,但是如果别人找出一个反对这个科学理论的证据,比如大陆漂移的动力不足,这个学说只能叫做假说,而不是真正的理论。当人们解释中龙、舌羊齿等古生物的分布时,依然用陆桥说来搪塞,虽然陆桥说显得很荒唐,但是当时人们认为,还有一种理论更加荒唐,那就是魏格纳的大陆漂移学说。有人开玩笑说,大陆漂移学说只是一个“大诗人的梦”而已。
只有魏格纳还孤独地吟唱着自己的诗篇。1930年魏格纳第三次深入格陵兰岛考察气象时,不幸长眠于冰天雪地之中,年仅50岁,他的遗体在第二年夏天才被发现。他离去的早了一点儿,因为德国的一艘科学考察船刚刚从大西洋回国,带来了一个消息,在大西洋中间存在一条很长的洋中脊,那里有巨大的裂谷。凭着魏格纳广博的学识,他将有可能找到解决大陆漂移动力问题的方案,洋底的移动会提供大陆漂移的线索。可惜他与这个消息永远地隔绝了。同许多超越时代的科学家一样,他又出生得早了一点,未能等到他的学说被世人接受的一天。也许,只有人迹罕至的冰雪大陆,才能理解魏格纳生前的孤独吧。魏格纳的灵魂被冰封在格陵兰的积雪中,大陆漂移学说则被尘封在图书馆的书架上,无人问津。
G. 蜗牛是哪个物理学家发明的
蜗牛不是人创造出来的动物,因此也不是哪位科学家发明 的!而且,蜗牛是动物,不是一个机器装置,更不可能是哪个物理学家发明的。蜗牛只能是哪位生物学家 发现的!
H. 蜗牛是法国物理学家谁发现
蜗牛的发现是法国物理学家赫兹在户外进行电学实验时发现的。
所以这只是一种新的动物,发现而已,并不代表着什么特殊的。
I. 蜗牛百科
蜗牛怕强光刺激,有明显的趋暗习性。喜欢生活在阴暗的环境里。属于昼伏夜出的动物。若在野外或露天饲养,它在黎明前的活动最为旺盛。
在有窗户的饲养室内,白天它都栖息不动,一切活动都在夜晚进行。 阴暗,决不是黑暗。如果将蜗牛置于完全黑暗中饲养,对它的生长和繁殖都不利。
因为微弱的光线不仅可以供它看见食物,而且本身也需要一定的光能刺激它的性腺发育。没有光,它就不会发育,便会长期不交配不产卵,因此蜗牛饲养时应有一定量的散射光。
蜗牛的食性很广,在有选择阶情况下它是不吃较差的食物的。如动物的尸体或本类尸体及木质素等。因为蜗牛吃了这些食物对它的生长发育并不会有多大的益处,而且有时还会有害。但为了生存也不得不吃。
(9)蜗牛是法国哪个物理学家提出来的扩展阅读
蜗牛的休眠是自生性与忍耐性的具体表现。蜗牛休眠就是它自己分泌一种粘液把壳口封住,中间只留一个很小的孔,仅供微弱的呼吸使用。
蜗牛只要遇到不适环境,便会休眠,它在休眠时新陈代谢非常微弱,既不生长也不繁殖,因此在饲养蜗牛时应特别注意要维持蜗牛生长与繁殖所需要的环境条件,不要让它进入休眠期,以此来不断增效益。
J. 像斯帕拉捷的科学家的故事
斯帕拉捷
开放分类: 科学家、名人、意大利人
拉扎罗·斯帕拉捷(Lazzaro Spallanzani,1729—1799)是意大利着名的博物学家、生理学家和实验生理学家。
生平简介
斯帕拉捷于1729年1月12日出生于意大利斯坎迪亚诺镇,他的父亲是一位有名的律师,母亲出身富裕之家。斯帕拉捷15岁中学毕业后进入勒佐——艾米里亚耶稣神学院,在那里他学习了五年,受到很好的语言学和哲学等方面的教育。1749年,他转入着名的波伦亚大学学习法律。他的堂姐芭西是一位杰出的妇女,在波伦亚大学任物理学和数学教授,在她的引导下,斯帕拉捷对自然科学发生了浓厚兴趣,从而转学自然科学,1753年取得博士学位。此后不久,教会任命他为牧师,1760年成为神父。教会的经济支持,保证了他科学事业的顺利进行。
1761年,他首次外出进行科学考察。他通过研究多重相互联系的因素证明,山间泉水不像笛卡儿所说的那样是由海水变来的,而是如瓦里斯纳里所指出的那样,是雨(雪)水渗入地下后流出来的。这充分展示了斯帕拉捷严谨的治学态度和逻辑思维能力。就在这一年,瓦里斯纳里把布丰和尼达姆关于自然发生的思想和着作介绍给他,引起了他极大的注意。从1762年开始,他对自然发生问题进行了深入研究,并取得很大的成功。
自然发生说是一种从古代就已流传的关于生物起源的假说,认为生物是由非生命物质发展起来的。从人类文明的最早期直到17世纪,自然发生学说在人们的心目中几乎是普遍存在且又是毫无疑问的信念。亚里士多德是自然发生说的代表人物,他认为晨露同粘液或粪土相结合就会产生萤火虫、蠕虫、蜂类等的幼虫……。赫尔蒙特甚至还提出产生老鼠的方法。1668年意大利医生雷迪(Redi)证明,腐肉所生的蛆虫是由苍蝇产下的卵孵化而来的,从而驳倒了上述荒唐的认识。斯帕拉捷通过上百次对比实验,发现将浸液放在密封的长颈瓶中煮1小时,就不会再有微生物发生。他指出,浸液中的微生物是由于消毒不彻底或由于来自空气的污染造成的。斯帕拉捷对自然发生问题的研究具有双重意义:首先,他早于巴斯德近一个世纪,用科学实验批驳微生物自然发生说,并且实验构思相当巧妙,对此巴斯德极为钦佩,他特地请人画了一幅斯帕拉捷的画像,悬挂在餐厅中,以便天天瞻仰。他由此发明了高温消毒法。第一罐罐头食品就是依据这种方法制成的。当然,由于历史条件,他没能彻底驳倒微生物的自然发生说,也没有回答生命最初的起源问题。斯帕拉捷于1765年发表了《用显微镜进行观察的实验》论文,总结了他关于自然发生问题的研究。瑞士博物学家博内特(C.Bonnet)看到该论文后非常高兴,开始同斯帕拉捷建立友谊,并很快成为好朋友。
1765年,斯帕拉捷开始了动物再生能力的研究。他用蚯蚓做了数千次实验,认识到有利于蚯蚓再生的一些切口的准确位置。他在研究了蛞蝓的触角,蜗牛的头、触角和足,蝾螈的尾巴、四肢和上颚,以及青蛙、蟾蜍的四肢的再生后发现:动物的再生能力,低等动物比高等动物强、年幼动物比成年动物强、体表组织比内部器官强等事实。此外,他还用蜗牛作过异体头部的移植实验获得成功。他将研究成果收集在《略论动物的再生》和《关于陆生蜗牛头部再生的实验结果》两部着作中。
在这一时期,斯帕拉捷还对动物的血液循环系统进行系统研究。关于血液循环,哈维已将血液循环途径基本研究清楚了。斯帕拉捷观察了心脏有节律的跳动,从而推动血液流动,他发现,血液在大的动脉血管中同样有节律的跳动式流动,到了小动脉,才开始变得均匀。他还观察到单个红细胞有时会变形,以便通过卷曲的毛细血管。他还首先发现,在恒温动物中,存在着动静脉交织在一起的结构。提出动脉的跳动除心脏产生的压力外,还有血管壁的弹性作用。1768年,他发表了《论心脏的运动》一文,总结了这方面的成果。同年,斯帕拉捷当选为英国伦敦皇家学会会员。
1777年,斯帕拉捷开始研究动物的消化生理。当时人们普遍认为动物的胃只能将食物磨碎,不能将食物中的有机物分解,也就是说动物的胃只有物理性消化,没有化学性消化。
1783年,斯帕拉捷将食物装在打有小孔的金属管或小球中,并让动物吞下装有肉块的小球,这样食物就不受物理性消化的影响,而胃中的液体却可以进入小球中。过一段时间,他把小球取出来,发现球内的肉块消失了,所以,他推断胃中的液体一定有某种物质可以消化食物。他首先引入“消化液”一词,认为消化液中含有某种能分解食物的化学成分,所谓消化就是消化液对食物的分解过程。这同腐败现象有本质区别,他指出消化液是强烈防腐的。他用实验证明消化速度不但同食物的性质和消化液的多少有关,而且还与温度的高低有关,而体温是最适宜的温度。他还指出,小肠的分泌物或许能完成全部消化过程。由于当时的实验条件和实验方法较落后,斯帕拉捷并没有弄清楚胃液中究竟是什么物质将食物消化了,直到五十多年后,也就是1836年,德国的生理学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质,后来称为“胃蛋白酶”,从而才解开了胃的消化之谜。
1771—1780年,斯帕拉捷还进行了受精问题的研究。现在我们知道,进行有性繁殖的生物,其子代个体是通过精子和卵细胞的结合,即受精作用,产生受精卵,而后由受精卵发育形成的。但在18世纪,对于受精过程的认识还相当模糊。1677年,人们发现了精子,而卵子则是人们早已熟知的,但在受精过程中,这两者有什么关系呢?
一种观点认为精子在受精时起重要作用,忽视卵细胞的作用。1677年8月,哈姆(J.Ham)第一个观察到了精子,并得到列文·虎克的认同。后来有的学者认为,在人的精子中包含有非常小的人,在其他的动物的精子中也有极度缩小的该动物,这是精源论者的观点。另一种是卵源论者的观点,他们轻视精子的作用。布丰等人认为精子只不过是精液中的寄生物,即使有的学者承认精液作用,但当时也不清楚到底是精液中的哪一部分起作用。斯帕拉捷是一名卵源论者,他认为卵中含有极度缩小的该生物个体,如青蛙的卵中已存在着蛙,这样,在卵还没有排出体外时,蝌蚪就已存在于卵中——以某种方式蜷曲和紧密地集聚着,只要有雄性的能使之受精的液体的存在,随时准备展开自身。
尽管斯帕拉捷的有些观点不正确,但他在受精问题的研究上成绩不斐,他设计了许多精彩的实验,否定了一些错误认识。他在观察青蛙、蝾螈等两栖动物的繁殖时发现了它们是体外受精,从而否认了动物只能体内受精,不可能进行体外受精的错误观点。具体的做法是:他为雄蛙设计了一种特殊的紧紧贴身的塔夫绸“裤子”,穿着这些独特服装的蛙像平时一样企图交配,交配后,虽然雌蛙产下许多卵,但没有一个卵能发育。而当一些卵与保留在裤子上的精液接触后,正常的发育便开始了。后来,他直接从精囊中收集精液并把它小心地“涂”在卵上,这些处理过的卵都能正常地发育成蝌蚪,而没有与精液接触过的卵则解体。这样,斯帕拉捷就发明了一种人工授精方法。
斯帕拉捷还利用人工受精的方法,进一步探究了精液中哪些部分具有受精功能,非精液物质到底有没有受精作用问题。他又设计了一系列精巧的实验,他用血液、血液提取物、电流、醋、酒、尿、柠檬汁、油等物质与青蛙卵接触,结果都不能使卵受精和发育,而青蛙精液,即使稀释到原浓度的1/8000,仍然具有受精能力。那么究竟精液中哪种成分具有受精能力呢?有人说是气味,为了检验这个观点,他先把几滴青蛙精液放在一片玻璃上,再将面筋粘在另一片玻璃罩上,面筋上粘着26枚青蛙卵,而后将玻璃罩倒扣在精液上面,使精子和卵细胞不接触。过一段时间,装置中已有一半精液蒸发掉了,此时卵也湿润了,但把卵放入水中后,它们并未发育。为了检查剩余的精液是否有效,他把一些卵与此精液接触,这些卵受精了,并且能发育。通过这个实验,斯帕拉捷证明了精液的气味不能使卵受精。后来,他又将精液进行过滤,通过过滤把精液分成两部分,没有精子的粘液和含有精子的粘稠物,然后分别用来进行人工授精实验,发现前者没有受精能力,而后者用水稀释后仍有受精能力。事实是显而易见的,但由于斯帕拉捷原有的知识和信仰,使他认为完成受精作用的是残留在过滤纸上的液体,而不是精子。
另外,斯帕拉捷还对电鳗的放电现象,蝙蝠飞翔时的定向问题等进行研究。同时,他还是一位不知疲倦的旅行家和无畏的探险者,他使帕维亚自然博物馆成为意大利最着名的博物馆。他还是火山学的奠基者之一。
斯帕拉捷患有前列腺肥大症和慢性膀胱炎,最后导致无尿症。1799年2月11日与世长辞,终年70岁。斯帕拉捷把他的一生连同一部分遗体都献给了科学事业,根据他的遗嘱,他有病的膀胱献给了帕维亚自然博物馆。
斯帕拉捷的蝙蝠实验
1793年夏季的一个夜晚,意大利科学家斯帕拉捷走出家门,放飞了关在笼子里做实验用的几只蝙蝠。只见蝙蝠们抖动着带有薄膜的肢翼,轻盈地飞向夜空,并发出自由自在的“吱吱”叫声..斯帕拉捷见状,感到百思不得其解,因为在放飞蝙蝠之前,他已用小针刺瞎了蝙蝠的双眼,“瞎了眼的蝙蝠怎么能如此敏捷地飞翔呢?”他下决心一定要解开这个谜。
在进行这项实验之前,斯帕拉捷一直认为:蝙蝠之所以能在夜空中自由自在地飞翔,能在非常黑暗的条件下灵巧地躲过各种障碍物去捕捉飞虫,一定是由于长了一双非常敏锐的眼睛。他之所以要刺瞎蝙蝠的双眼,正是想证明这一点。事实却完全出乎他的意料之外。
意外的情况更激发了他的好奇心。“不用眼睛,那蝙蝠又是依靠什么来辨别障碍物,捕捉食物的呢?”于是,他又把蝙蝠的鼻子堵住,放了出去,结果,蝙蝠还是照样飞得轻松自如。“奥秘会不会在翅膀上呢?”斯帕拉捷这次在蝙蝠的翅膀上涂了一层油漆。然而,这也丝毫没有影响到它们的飞行。
最后,斯帕拉捷又把蝙蝠的耳朵塞住..这一次,飞上天的蝙蝠东碰西撞的,很快就跌了下来。斯帕拉捷这才弄清楚,原来,蝙蝠是靠听觉来确定方向,捕捉目标的。
斯帕拉捷的新发现引起了人们的震动。从此,许多科学家进一步研究了这个课题。最后,人们终于弄清楚:蝙蝠是利用“超声波”在夜间导航的。它的喉头发出一种超过人的耳朵所能听到的高频声波,这种声波沿着直线传播,一碰到物体就迅速返回来,它们用耳朵接收了这种返回来的超声波,使它门能作出准确的判断,引导它们飞行。
“超声波”的科学原理,现已广泛地运用到航海探测、导航和医学中去1793年的夏天,一个炎热的下午,斯帕拉捷来到了郊外的一所旧房子里,捉到了几只蝙蝠,他把捉来的几只蝙蝠放在笼子里,高高兴兴地回家了。他想:今天,我一定要弄清楚,蝙蝠到底靠什么能使它在夜晚自由飞行呢?
晚上,他匆匆吃完晚饭后,就把准备好的黒油漆拿出来,在一只蝙蝠的身上涂上油漆,1只,2只,3只,4只······终于帮这些小精灵们穿上了“黑大衣”。于是,它就把涂上油漆的蝙蝠全放了出去。结果蝙蝠还是在夜空中飞行的那么敏捷,那么轻松,在他们身上涂上油漆,丝毫没有影响它们的飞行。斯帕拉捷弄不懂了,他抓了抓自己的头,有点灰心,但是他没有放弃一丝机会,应为他相信自己肯定会成功。
斯帕拉捷看着这些在天空中自由飞翔地小东西们,决定明天再到外面去捉蝙蝠来做实验,一定要弄清楚:蝙蝠到底靠啥特殊地本领在天空中自由地飞行。了。