大象為什么不長毛
可能是由于在電視、電影、畫冊(cè)上已司空見慣,很少有人意識(shí)到,大象是最獨(dú)特的動(dòng)物之一。獨(dú)特到什么程度呢?動(dòng)物學(xué)家把多達(dá)5400種的哺乳動(dòng)物根據(jù)其親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,很吝嗇地劃分為29個(gè)目,而大象就占了一個(gè)目——長鼻目。長鼻目僅僅含有三個(gè)現(xiàn)存物種,即亞洲象、非洲叢林象和非洲森林象,再也沒有別的現(xiàn)存物種能與大象劃入同一個(gè)目。而我們?nèi)祟愃鶎俚撵`長目含有350個(gè)物種,我們的近親可比大象多多了。
大象的獨(dú)特首先表現(xiàn)在它的龐大。它是現(xiàn)存最大的陸地動(dòng)物,能長到高4米,重7噸,是排在第二位的犀牛的2倍。它的形狀也很獨(dú)特,最引人注目的當(dāng)然是那長長的鼻子以及巨大的耳朵。大象還有一個(gè)特征比較少有人注意到,那就是它身上的毛發(fā)極其稀疏。身披毛發(fā)是哺乳動(dòng)物的特征之一,99%以上的陸地哺乳動(dòng)物都有皮毛,大象是罕見的例外。
有一個(gè)科學(xué)愛好者注意到了這一點(diǎn)。我收到他寫的題為《大象的體毛為何非常稀疏》的小論文,大意是說始祖象的體形變大進(jìn)化成大象后,身上毛囊的密度自然會(huì)大大降低,大象的體毛當(dāng)然會(huì)變得稀疏了。這個(gè)解釋是經(jīng)不起推敲的。體形大并不意味著毛發(fā)就變稀疏。實(shí)際上,已在一萬年前滅絕的猛犸象就長著濃密的長毛。如果有必要,現(xiàn)存的大象也可以身披毛發(fā)。
猛犸象生活在寒帶,需要毛發(fā)御寒;而現(xiàn)存大象都生活在熱帶,沒有這個(gè)必要。所以大象不長毛的一個(gè)因素,是氣候。但是,和大象生活在同一個(gè)地方的許多哺乳動(dòng)物,例如斑馬、長頸鹿、獅子,都有毛發(fā),為什么大象的體毛卻嚴(yán)重退化了呢?
哺乳動(dòng)物是恒溫動(dòng)物,必須把體溫維持在一個(gè)特定的溫度才能保證正常的生理活動(dòng),比如大象的體溫必須維持在大約36攝氏度,過高或過低都有生命危險(xiǎn)。體熱是在細(xì)胞代謝過程中產(chǎn)生的,它們的總量差不多是固定的,但是環(huán)境的溫度是在不斷變化的。如果氣溫低于體溫,那么就要防止體熱散失,這是毛發(fā)的主要功能;而如果氣溫高于體溫,則要想辦法盡量把體熱散掉。
大象生活在地球最炎熱的地帶,因此,對(duì)大象來說,如何散熱要比如何保溫更重要。既然體熱來源于細(xì)胞代謝過程,那么細(xì)胞越多,產(chǎn)生的熱量就越多,也就是說,身體體積越大,產(chǎn)熱越多。體熱的散發(fā)主要是通過皮膚進(jìn)行的,身體表面積越大,散熱越快。但是,動(dòng)物體形變大時(shí),體積和身體表面積卻不是按相同的比例增長的:體積按立方增大,而表面積按平方增大,體積的倍數(shù)增長要比表面積快得多。假如你吹一個(gè)氣球,讓其半徑增大1倍,這時(shí)候氣球的體積是原來的8倍,而表面積僅僅是原來的4倍。