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蒋世禄的生物课堂内外

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日志

 
 

【引用】生物学中的成语故事 成语中的生物学知识(已发表在中学生物教学)  

2012-05-06 20:40:50|  分类: 我们一起来科普— |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、兔起鹘落

(宋)苏轼《文与可画云当谷偃竹记》:“振笔直遂,以追其所见,如兔起鹘落,少纵即逝矣。”兔子刚跳起来,鹘就飞扑下去。比喻动作敏捷;也比喻绘画或写文章迅捷流畅。

鹘:打猎用的鹰一类的猛禽。鸟眼的晶体调节肌肉是横纹肌,这与除爬行类以外的所有其他脊椎动物不同,对于飞行中的迅速聚焦,可能是有利的。眼球的前巩膜角膜肌能改变角膜的屈度,后巩膜角膜肌能改变晶体的屈度,称为双重调节。虹彩肌也是横纹肌,潜水鸟类在水下时能借虹彩肌协助调焦。由于鸟类具有这种精巧而迅速的调节机制,使其能在瞬间把“远视眼”调整为“近视眼”。鹰在高空能察觉田间的鼠类,并在数秒内俯冲抓捕;燕子在疾飞中能追捕飞虫,这些都与具有良好的视力调节能力有关。

关于兔起鹘落还有一个故事。说的是一个猎人不识鹘,上街买了只野鸭,到野外打猎。他一而再,再而三地把野鸭抛起,结果野鸭不会飞,也怎么都抓不到野兔。最后野鸭无可奈何地亮出自己的脚掌:“你看我这脚掌,我只是一只野鸭,给你杀了吃才是我的本分,何苦把我这样扔来扔去?”

二、藕断丝连

(唐)孟郊《去妇》:“妾心藕中丝,虽断尤牵连。”比喻表面上断了关系,实际上仍有牵连,多指男女之间情意难断。

藕断丝连的现象是怎么回事呢?

这得了解一下藕的结构了。植物要生长,需要运输水和无机盐的组织,这些组织就叫导管和管胞。它们在植物体内四通八达,在根、叶、茎、花、果等器官中宛若动物体内的血管一样。

植物的导管是由死细胞组成的,每个细胞称为导管分子,其内壁在一定的部位会特别增厚,成各种纹理,有环纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹。而藕的导管壁增厚部成螺旋状,称螺纹导管。在折断藕时,导管内壁增厚的螺旋部脱离,成为螺旋状的细丝,这些细丝很像被拉长的弹簧,在弹性限度内不会被拉断,一般可拉长至10厘米左右。藕丝不仅存在于藕内,在荷梗、莲蓬中都有,不过更纤细罢了。

 

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图1    导管的主要纹式类型

A环纹导管 B螺纹导管 C梯纹导管 D网纹导管 E孔纹导管(自 傅承新)

三、南橘北枳

《周礼·考工记》:“橘踰淮而北为枳。”《晏子春秋·内篇杂下》:“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳,叶徒相似,其实味不同。所以然者何也?水土异也。”

“南橘北枳”是说南方的橘子移栽到北方之后其味道、色泽等品质都发生变化,不能称为橘,只能称为枳的现象。环境条件的改变可使性状发生改变。后人遂用南橘北枳来比喻环境对人的影响。

现代的橘和枳是两种不同的植物。在植物分类学中,橘与枳都属于芸香科,但橘乃柑橘属,枳则为枳属。《现代汉语词典》也明确认定橘与枳不是同一种植物。

橘:常绿乔木,树枝细,通常有刺,叶子长卵圆形,果实球形稍扁,果皮红黄色,果肉多汁,味酸甜。果皮、种子、叶子等都可入药。

枳:落叶灌木或小乔木,茎上有刺,叶子为三片小叶组成的复叶,小叶倒卵形或椭圆形,花白色,浆果球形,黄绿色,味酸苦。也叫枸橘。

据此,现代人通常是这么理解的:“南橘北枳”的说法与“螟蛉有子,蜾蠃负之”类似,源于古人观察不周而造成的误会。《尔雅》和《氾胜之书》都有关于嫁接的描述。橘和枳相比,枳能耐低温能力强很多。当人们把枳作砧木、橘作接穗嫁接培育橘苗,从淮南移到淮北,由于橘树忍受不了淮北冬季的低温,地上部分的橘树冻死,而地下部分的枳却安然度过寒冬。来年春暖花开时,砧木发芽长成了枳树,过几年就开花结实了。古人不明究竟,误认为是水土条件不同导致橘变成了枳。

  可事实果真如此么?在古文献中,可以很明显地看出“枳”不一定用来专指枳(Poncirus trifoliata ),曾与酸橙(Citrus aurantium)、香橙(C. junos)通用,此二者在中医药上向来作为炮制枳实、枳壳的原料。《晏子春秋·内篇杂下》描述,橘和枳叶徒相似”,这的确难以解释,橘叶披针形、阔卵形或椭圆形,而枳通常为三出复叶,再怎么观察不仔细,也不至于将这么大的区别都看成相似吧?据此,此“枳”应该不是一种树形和叶形都与橘殊异的植物。另,“水土异也”,也许就是橘的变异类型。

 

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                   图2  橘(自 浙江植物志)


(唐)陈藏器《本草拾遗》:旧云江南为橘,江北为枳;今江南俱有枳橘,江北有枳无橘。此自种别,非干变易。那么,橘和枳就是两种不同的植物了。此“枳”最有可能指的是香橙了——“小乔木,叶卵形或披针形,果味甚酸,常有苦味或异味”与“叶徒相似,其实味不同”吻合。橘因抗寒能力的限制不能逾淮生长,而香橙则虽品质较差,但抗寒性甚强,足以在淮河以北生长。因香橙与橘相似,故有橘逾淮而北为枳之误。   

    

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          图3  枳(自 中国植物志)  

                    

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                              图4 香橙(自 浙江植物志)

 

参考文献

刘凌云,郑光美.普通动物学[M].北京:高等教育出版社,1997.501502.

傅承新,丁炳扬.植物学[M].杭州:浙江大学出版社,2002.5255.

中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志 第43卷第2[M].北京:科学出版社,1997.165,199,201.

  徐建国.试论“橘逾淮而北为枳”之“枳”[J].中国农史,1989,(1):101104.


生物学中的成语故事 成语中的生物学知识(续)  发表于《科学24小时》

成语短小精悍,可是我们的语言精粹。还有很多成语与生物学有着千丝万缕的联系呢,其中蕴藏着丰富而有趣的生物学知识,正确理解这些成语的意思,可以帮助我们掌握许多生物学知识。

牝鸡司晨

《尚书·牧誓》:“牝鸡之晨,惟家之索。”牝:母,雌性,与牡相对;索:尽,完结。母鸡报晓,家境就会衰落。旧时喻妇女掌权当政。

鸟类在自然或实验条件下可发生性反转。许多动物在胚胎时期都形成雌雄两种生殖腺。如果胚胎发育为雌性,则它的雌性生殖腺优先发育并分泌雌激素,促使雌性特征发生,同时抑制雄性生殖腺的发育,使之保持在原基状态。反之亦然。如果雌鸡左侧卵巢发生病变受到损坏,不再能产生足够的激素,则右侧未分化的原基不再受到激素的抑制,发育成睾丸,从而变成能生育的雄鸡,出现牝鸡司晨的现象。

其实,母鸡变公鸡这样的变性行为并不是鸡的“专利”。

在自然界中,这种有功能的个体转变成有功能的反向性别个体的现象叫做性反转。性反转只发生在生殖腺以及由此引起的表现型的变化,并不涉及染色体。

引起性反转的因素很多,如动物的生理状态、外界环境以及激素处理等。一些鱼类,比如黄鳝,生殖情况较特殊,幼时直至第一次生殖为雌性,生殖一次后,转变为雄性,对它们来说,只能以“老夫配少妻”来解决婚配问题;海洋里有一种红鲷鱼,在它们中,只有一条雄鱼,典型的“一夫多妻制”家庭。一旦雄鱼死后,中便有一条体大健壮的雌鱼发生奇妙的转变,成为雄鱼。如果雄鱼被捕捉,仍会由另一条雌鱼变雄来接替;珊瑚礁中有一种小丑鱼,它们常常是由一条大的雌鱼、一条个体较小的雄鱼和一些未成年的鱼组成群体。如果雌鱼死了,最大的一条雄鱼能变成雌鱼,并且产卵,做这个鱼群的新皇后

风马牛不相及

《左传·僖公四年》:君处北海,寡人处南海,唯是风马牛不相及也。” 风:放逸,走失;及:到达,碰头。指两地相隔很远,即使马、牛走失,也不会跑到对方境内。另种说法:兽类雌雄相诱叫,马和牛不同类,不致相诱。比喻事物之间毫不相干。

  要考证一个成语的确切含义,首先要了解它的出处和它背后蕴含的历史背景。风马牛不相及的故事来源于古代著名的史书《左传》。据《左传》上记载,鲁僖公四年的春天,齐桓公带着各诸侯国的军队进攻蔡国,小小的蔡国很快溃败,接着齐桓公又南下进攻楚国,楚成王派屈原为使者,向来势汹汹的齐军说了下面一段话:君处北海,寡人处南海,唯是风马牛不相及也,不虞君涉吾地,何故?意思是说,你齐桓公在北海,我们楚王在南海,即使是马和牛这些牲口跑丢了,也跑不到对方的境内去,没想到你们竟然进入我们楚国的领地,这是为什么?

风马牛不相及这个词难就难在到底是什么意思。在这里肯定不是名词,不是自然界里刮的,目前通行的解释有两种:第一种解释,的意思为雌雄相引诱,整个词就可以理解为:牛和马是不同种的牲口,即使是雌雄相引诱,牛和马也不会走到一起去。第二种解释为,的意思是走失,整个词可以理解为:齐国和楚国相隔太远了,即使两国的牛和马走失了,也不会走到对方的土地上。唐·孔颖达疏《左传》曰马牛牝牡相诱也不相及。唐人语简,使后人误会,以为是使马与牛相诱,其实本意是:即使马或牛雌雄发情追逐,奔跑虽快且远,也不致超越边界(形容齐楚相去很远)。诗曰,“马牛其风”,也是这个意思。

青出于蓝

《荀子·劝学》:青,取之于蓝而青于蓝;冰,水为之而寒于水。青是指靛青;蓝是指蓝草——可以用于制作靛蓝染料的数种植物的统称,如菘蓝、蓼蓝、木蓝等。青从蓝草中提炼出来,但颜色比蓝草更深;冰是水凝结而成,但比水更冷。荀子用青与蓝、冰与水的关系来比喻学生如果能用功研究学问,坚持不懈地努力,就可以比他的老师更有成就。由于荀子这句话形象深刻,通俗易懂,便为后人所常用,比喻学生胜过老师、后人胜过前人。

植物叶子一般都是绿色的,那是因为富含叶绿素,各种蓝草自然也不例外。李时珍在《本草纲目》中云:凡蓝五种,各有主治……而作淀则一也。他提到的有蓼、菘、马、吴、木等五种蓝,据考证,实际仅为四种:吴蓝即吴地所产之木蓝。可以制作靛蓝是因为它们都含有吲哚酚,其在植物组织细胞中以糖苷的形式存在。在一定条件下可以游离出吲哚酚,而靛青是由两分子吲哚酚在空气中缩合成的靛蓝分子,呈深蓝色。结构式如图。因此,青(靛青)自然要比蓝(蓝草的自然绿色)深得多。这就是青出于蓝胜于蓝的道理。

老马识途

《韩非子·说林上》:“管仲、隰朋从桓公伐孤竹,春往冬反,迷惑失道。管仲曰:老马之智可用也。乃放老马而随之,遂得道。” 意为老马认识曾经走过的道路。比喻经验丰富的人对事情比较熟悉。

为什么老马能够识途呢?哺乳类的嗅觉高度发达,表现在鼻腔的扩大和鼻甲骨的出现。鼻甲骨盘卷,其外覆有布满嗅觉神经的嗅粘膜,嗅神经细胞大为增加。马的视觉并不发达,但嗅觉和听觉相当发达,主要是靠嗅觉来辨别方向的。马在呼吸过程中,嗅觉神经细胞不仅能鉴别饲料、水质的好坏,而且具有辨别方向、寻找道路的功能。其鼻腔分为呼吸区和嗅区两部分,呼吸区有粘液,可以防止灰尘或其他异物进入,而嗅区则有识别气味的能力。另外,马还喜欢打响鼻,这样能够保证呼吸道通畅,有利于保持灵敏的嗅觉,能更准确地识途。

华而不实

左丘明《左传·文公五年》:且华而不实,怨之所聚也。汉代王充《论衡·书解》:物有华而不实,有实而不华者。华:通花,开花;实:果实,结果。意思是花开得好看,但不结果实。比喻外表好看,内容空虚。也指表面上很有学问,实际腹中空空的人。

华而不实多因外界条件引起,比如土壤缺硼、气温偏高或偏低、湿度过大或过小。硼对受精过程的正常进行有特殊作用。能刺激花粉管的萌发和伸长,使授粉能顺利进行。因此,对防治油菜花而不实、棉花蕾而不花小麦不稔等症均有明显效果。水稻抽穗开花时间适宜的温度为30-3520以下的低温和40以上高温,同样对受精过程产生不利影响,空壳率会大量增加。湿度对空秕粒的形成也有一定影响。水稻受精的适宜湿度为70%-80%,太干燥对受精不利,但开花期间大雨或连日阴雨,湿度过大,也会影响受精和结实。

顺便说一下“实而不华”,这应是古人的误解,一些植物头状花序的花托凹陷,花托将花序中的花都包围在其中,形成隐头花序。将无花果的隐头花序剖开,可以看到隐藏于花托的许多聚生小花,实际上无花果还是要开花的。桑科榕属的许多种都具有隐头花序,隐头花序的外形特征是识别这些榕属植物的重要依据。

 

参考文献

王建平,庞有志,刘宁.鸡的性别决定与性反转.中国家禽2001(3)

朱大年.生理学.人民卫生出版社,2008

武维华.植物生理学.科学出版社,2008

潘瑞炽.植物生理学.高等教育出版社,2004

发表于《科学24小时》

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