与大象有关论文参考文献

可能是由于在电视、电影、画册上已司空见惯，很少有人意识到，大象是最独特的动物之一。独特到什么程度呢？动物学家把多达5400种的哺乳动物根据其亲缘关系的远近，很吝啬地划分为29个目，而大象就占了一个目——长鼻目。长鼻目仅仅含有三个现存物种，即亚洲象、非洲丛林象和非洲森林象，再也没有别的现存物种能与大象划入同一个目。而我们人类所属的灵长目含有350个物种，我们的近亲可比大象多多了。大象的独特首先表现在它的庞大。它是现存最大的陆地动物，能长到高4米，重7吨，是排在第二位的犀牛的2倍。它的形状也很独特，最引人注目的当然是那长长的鼻子以及巨大的耳朵。大象还有一个特征比较少有人注意到，那就是它身上的毛发极其稀疏。身披毛发是哺乳动物的特征之一，99％以上的陆地哺乳动物都有皮毛，大象是罕见的例外。有一个科学爱好者注意到了这一点。我收到他写的题为《大象的体毛为何非常稀疏》的小论文，大意是说始祖象的体形变大进化成大象后，身上毛囊的密度自然会大大降低，大象的体毛当然会变得稀疏了。这个解释是经不起推敲的。体形大并不意味着毛发就变稀疏。实际上，已在一万年前灭绝的猛犸象就长着浓密的长毛。如果有必要，现存的大象也可以身披毛发。猛犸象生活在寒带，需要毛发御寒；而现存大象都生活在热带，没有这个必要。所以大象不长毛的一个因素，是气候。但是，和大象生活在同一个地方的许多哺乳动物，例如斑马、长颈鹿、狮子，都有毛发，为什么大象的体毛却严重退化了呢？哺乳动物是恒温动物，必须把体温维持在一个特定的温度才能保证正常的生理活动，比如大象的体温必须维持在大约36摄氏度，过高或过低都有生命危险。体热是在细胞代谢过程中产生的，它们的总量差不多是固定的，但是环境的温度是在不断变化的。如果气温低于体温，那么就要防止体热散失，这是毛发的主要功能；而如果气温高于体温，则要想办法尽量把体热散掉。大象生活在地球最炎热的地带，因此，对大象来说，如何散热要比如何保温更重要。既然体热来源于细胞代谢过程，那么细胞越多，产生的热量就越多，也就是说，身体体积越大，产热越多。体热的散发主要是通过皮肤进行的，身体表面积越大，散热越快。但是，动物体形变大时，体积和身体表面积却不是按相同的比例增长的：体积按立方增大，而表面积按平方增大，体积的倍数增长要比表面积快得多。假如你吹一个气球，让其半径增大1倍，这时候气球的体积是原来的8倍，而表面积仅仅是原来的4倍。由于体积和表面积不成比例的增长，考虑到大象体形的庞大，散热就成了一个极其严重的问题。大象的体积大约是狮子的30倍，即产生的体热大约是狮子的30倍，但是大象皮肤总面积大约只是狮子的10倍，还有20倍的热量需要设法散掉。因此，大象不能像狮子那样保留妨碍散热的体毛。与此类似，体形排第二的犀牛、排第三的河马，也是没有体毛的。大象的体积大约是犀牛的2倍，但是表面积仅仅是犀牛的大约倍。把体毛去掉，对犀牛来说，用于散热是够了，但是对大象还不够，必须有其他办法来帮助散热。什么办法呢？长一对巨大的耳朵。大象的耳朵不仅大，而且薄，里面充满了血管，血流经这里，很容易就把热量散发了。特别是耳朵扇动起来，更容易把耳朵里的血的温度快速降下来，能让血温降低5摄氏度。冷却的血在体内循环，帮助把全身的温度降下来。现存的三种大象，亚洲象体形最小，生活的地区比较靠北方，又是生活在森林中，气温较低；非洲丛林象体形最大，生活在阳光暴晒的热带大草原，气温最高；非洲森林象的体形和所在的环境气温都介于前两者之间。这三种象的耳朵，以非洲丛林象最大，非洲森林象其次，亚洲象最小，刚好与大象耳朵的主要功能是散热的说法相符。猛犸象的体形要比现存大象大，但是由于生活在冰天雪地的寒带，它面临的主要问题是如何保温，因此不仅要身披长毛，而且耳朵也没有必要很大。的确，猛犸象和现存大象相比，什么都大，就是耳朵很小。已知最大的猛犸象耳朵只有米长，而非洲丛林象的耳朵可以长达米。由此可见，大象的大耳朵是作为散热器进化出来的，它的其他功能（例如，雄象在争夺配偶时会张大耳朵进行示威）则是副产物。生活在寒冷地区的动物的体形一般要比生活在温暖地区的同类动物大，这叫柏格曼法则。但是，寒冷地区的动物的耳朵等突出物则一般比较小，这叫阿伦法则。这两个法则其实都是对表面现象的概括，为了保温或散热才是真正的目的。别看大象长得奇怪，其实蕴涵着一点儿也不奇怪的简单的科学道理。

大象的鼻子几乎是无所不能的。不光是用来呼吸的，你可以将它比喻成一只手、一条腿、一个信号接收设备、食物抓捕设备、抽水机、除尘机、挖掘机等等。具体说来，大象会拿它来抓住食物吃，用它吸水喝或冲澡，用它当武器踢倒敌人。又或者是拿它擦眼睛、向情敌示威，以及用它打招呼、走路等等.....比起奇特的长鼻子，很多人不知道大象是除了人类以外唯一有下巴的哺乳动物。更奇特的是，大象能进化出如此长的鼻子，跟它的下巴有着一段很深的渊源。而这一切，还得从那些史前灭绝的大象祖先们开始讲起。 一提到大象的祖先，可能很多人会想到的，是距今4700万年前出现的始祖象。从外表来看，它很像是貘和河马的合体，个头只有猪那么大。它并没有现代大象的长鼻子，但鼻孔和嘴唇连在一起，也能灵巧地搜寻食物。因而被认为是象鼻的雏形。又因为它的牙齿部分特征与现代象类似。所以，人们起初误以为是现代大象*最原始的祖先但其实，它只是古象中灭绝的一个分支而已。 *注：目前世界上仅存三种大象，分别为亚洲象、非洲草原象和非洲森林象。除此之外，本文提到的其他象均已灭绝。 又过了1200万年，出现了一种萌发了乳牙的古乳齿象。目前科学家认为，古乳齿象才算是是真正的大象始祖。当时，这种象生活在现今北非的撒哈拉大沙漠附近。然而在那个年代，滴水不见的沙漠地带其实是一大片一大片的沼泽。 这也就意味，大象最早的祖先大部分是生活在水中的。在这基础上，就有了潜水呼吸说来解释大象鼻子存在的原因。为了方便在沼泽中游泳，大象演化出向前突出的鼻子，以便于伸出水面进行换气。 然而，随着森林气候的变化，比如森林消失，海洋河流逐渐干涸等地理因素。这些古老的大象不得不被迫在陆地上生活，但鼻子却保留了下来。 这个假说是目前认为最为合理的解释，但它还是没有解决一个问题。也就是，为什么后来大象的鼻子越来越长呢？从化石复原图来看，大象的祖先古乳齿象的鼻子是较为短小的。反倒是它那扁平的下齿就像是一把巨大的铲子，十分锐利。科学家推测它们的下齿结构是方便在沼泽觅食时，将水中的植物捞起。实际上，当古老大象转移到陆地生活后，情况就发生了新的改变。通常而言，陆地上食草动物的身材需要比食肉动物高大得多。因为这样有助于采摘更高地方的树叶等植物。为了生存，大象也得做出适当的改变。于是，大象的体型也越长越大，越长越高，脑袋离地面越来越远。 可要吃地面上美味的小草时，该怎么办呢？总不能眼巴巴地放弃？很多动物比如马、牛、长颈鹿、骆驼是通过伸长脖子完成的。因为长脖子能保证它们的嘴够得着地面，不至于趴在地上吃草。这样一来，无论是高处还是低处的食物，都能够很好地享用了。相比于其他动物，大象的脑袋则相对比较沉重。脖子再长的话，就得有强大的颈部肌肉才能使头抬起来。到时加上它尖利的牙齿，这样头部的重量差不多都有好几百公斤。如果它老是要大幅度动用脖子的话，非得在肩膀上装个起重机才行。既然此路不通，那些古老的大象只好另辟蹊径了。 那我们先看一下那些灭绝的大象是怎样进化的？它们选择了十分简单粗暴的方法。脖子不行是吧，那就拼命拉长下巴呗。所以，它们逐渐拉长下颚骨，以便能够到地面上的食物。有些大象的下颚骨又长又宽，还会长出一对粗大的獠牙。其中一个极端例子，便是在中新世时代所出现的十分奇怪的象类。它的下颌极度拉长，其前端并排长着一对扁平的下门齿。 因为形状恰似一个大铲子，因而得名铲齿象。它奇怪的嘴巴看起来像是鸭子、野猪和象拔蚌的杂交品种。起初，大家认为铲齿象是在泥地和沼泽里觅食的。然而，研究发现铲齿象和现代的大象一样，吃的是树上的东西。通过显微镜查看了这类铲食官的牙齿，科学家发现上面并没有拿牙齿铲地留下的痕迹。反倒是上面有很多类似被树皮树枝摩擦摩擦的痕迹。 看到这里，你脑海里是否浮现出一个板牙突出的生物用它的嘟嘟嘴啃咬树枝的样子。这诡异的画面，恐怕会让人不禁感叹生存的艰难呀。这侧面看出当时大象的下巴还是很有用的。跟铲齿象约同一时期的恐象，则演化出了另一个方向。没错，它就是只长了两颗长长的下牙的恐象。恐象生活在中新世到更新世的亚欧非地区，最大个体可达12吨，体长接近8米。 跟现代象不同，长在它身上的獠牙不是向前生长，而是如钩子般朝地面弯曲。 那么，这种又短又弯曲的象牙究竟有什么用呢？说到底，还是为了解决吃这个象生难题。科学家猜测：恐象有可能是用獠牙推到树枝来吃树叶，又或者用来挖树皮。而对现代象的先辈们古乳齿象而言，它们那越来越长的下巴，开始影响它们行动的灵活性了。厚重的头颅、长长的獠牙，加上较短的鼻子，使大象的重心往前移。 为了让头颅保持垂直状态，它们往往需要消耗大量的能量。越长越大的下巴也开始成了鸡肋，无法撑住大象的重量了。 更为棘手的是，大象还因为太过厚重的脑袋够不到高大树木上的叶子。与此同时，硕大的下巴却也使它们无法取食地上的青草。眼看着就没办法生存了，它们得想办法减轻头部的重量，使重心后移。所以，经过多代的进化，大象的头和下巴变得越来越短了。而与上唇连在一起的鼻子则变得越来越长，越来越灵活了。而那些没来得及进化出长鼻子的大象失去竞争优势，再加上气候变化使生存环境越来越恶劣，就陆续灭绝了。 不管怎么说，大象的鼻子大致经历从无到有，从短变长的过程。这才有了现代大象那般修长、发达的鼻子。别看大象的鼻子十分柔软灵活，它可足足包含4万块肌肉。而由于上颌神经和面神经形成独特的长鼻神经，使其成为大象身上功能最多的器官。通过精确协调的肌肉收缩运动，大象的鼻子能做到许多事。它既能举起几百公斤的重物，又能非常温柔地擦拭自己的眼睛。 那么，谁能解答蜡笔小新里的歌词：“大象，大象，你的鼻子怎么这么长？”2015年发表的一篇论文认为长鼻子是它维持大象体型的关键。 一般而言，新陈代谢消耗的能量也与体型呈现正相关。体型越大，越需要大量进食，否则就容易被饿死。研究者认为大象的鼻子相当于一个软的口腔，能增加大象一次性进食量，使其进食量能够与体重相称。不光如此，它还大大提升了大象进食的质量。因为体型巨大的大象，一般会选择比较大型的植株。然而植物随体积增长，叶子的比例和含氮比例都会降低。若是仅仅一股脑儿吃进口中，摄取营养的效率很低。这就要求它们在吃进食物之前，通过鼻子选出最富有营养的叶子。 对此，光是大象的嘴巴是无法做到的，唯有象鼻这样灵活器官充当软口腔才能做到。由于软组织很难留下化石。所以目前仍缺少足够的证据，来证明是它决定了象鼻的进化。但它也是迄今为止最靠谱的假说，科学家正卖力研究中。文章转自知乎@SME情报员

听说过次声波吗？它是—种低频声波，它低于人类听觉范围的下限，也就是说我们人类是听不见次声波发出的声音的。但我们可以利用与次声波相关的技术，侦测到地球内部的隆隆声，甚至用它来进行地震预报，这样可以挽救成千上万人的生命。但对大象而言，这种技术只不过是它天生的本能而已。它天生的本能而已。

因为大能能听到常人听不到的声波~~~