为什么从古自今，所有人都倡导我们要学习，是因为学习能获得知识，学习能够掌握必须的生活技能，学习能摆脱蒙昧无知的围困……

你的脑海里是否总有些念念不忘、却又不知道该问谁的古怪问题？清华大学生物学博士帮我们收集了趣的生物学问题！从宏观到微观，从个体到基因，从陆地到海洋，普及多个知识点，帮孩子多角度了解生物学研究的新进展和峰回路转。

1、象鼻是怎样变长、长、长的？

大象虽然身形庞大，却容易给人一种亲切感。人们对于大象的认知，除了芭蕉扇一般的巨型耳朵外，就是那一条长度惊人的鼻子了。象鼻子不但能四处摇晃，还可以从地上卷起物体，其灵活性跟人类的手臂差不多。那么，大象独特的鼻子是怎么进化而来的呢？

首先，大象的长鼻子不是为了独树一帜，而是有非常重要的实际用途，其中之一就是饮水。对于体型较小的动物而言，它们低头就能在河边喝到水，但对于大象而言，低头可不是件轻松的事，这时候它们长长的鼻子就派上用场了。它们先将水吸入鼻孔，然后将鼻子卷起，把鼻子前端放入嘴里，这样它们就能喝到水了。其次，象鼻还有取食、防御等作用，甚至可以当“苍蝇拍”驱赶蚊虫。

比较特别的是，象鼻尖端感知敏锐，其神经末梢能够发现细微的响动，因此，象鼻是大象的探测器。大象可以通过经常性地调节鼻孔来获取信息。

可见，大象鼻子拥有很多功能。那么，它为什么这么长？曾经有一个故事，说大象的鼻子本来很短，被鳄鱼拽住，硬生生给拉长了。这故事很风趣，但也说中了一个事实：大象的鼻子不是一开始就这么长的。大象是哺乳纲长鼻目下的物种，其始祖大约在六千万年前开始出现，也就是恐龙时代结束五百万年后。这种被命名为Eritheriumazzouzorum的史前兽类，体型不大，没有长鼻子，但由于其牙齿特点与大象类似，而被认为是长鼻类动物目前已知的最早的祖先。

在进化发展中，大象的始祖逐渐出现体型增大的趋势，特别是獠牙的长度进一步发展，这导致其吃食、喝水有些费劲，于是长鼻子就这样进化而来。为满足饮食需求，它的鼻子先发展到了一定的长度。根据化石资料，大约到了三千万年前，连接原始长鼻类和现今长鼻类的最关键物种——古乳齿象出现了。古乳齿象是第一种长鼻子的大象。一方面，鼻子加长有利于进食；另一方面，下巴也逐渐缩短，避免被折断等状况发生。随着第四纪冰期的到来，象类的命运发生了翻天覆地的变化，乳齿象类灭绝，它们的后代真象类因更适应冻寒的天气而存活下来并繁衍开来，扩大了自己的地盘。在真象类中，非洲象的起源早于亚洲象。

因此，大象的鼻子从短变长是一种进化。现在，当两头大象相遇时，一头会用鼻子碰触另一头的身体，或者将长鼻与对方的长鼻扭曲在一起，类似于人类的握手。大象通过这种问候方式，让对方放心。当然，两头大象也可以利用这个机会较量一番，看看究竟谁的力气更大。

人的鼻子里有软骨，但象鼻子里没有骨头。象鼻子里的肌肉条和神经组织数量很多，可以指挥鼻子进行活动，因此，象鼻子能完成很多细致的工作，比如像人手一样抓起食物送入嘴巴。

现在长鼻类的后代依然占据着非洲草原和亚洲丛林，而个性十足的长鼻子也将会陪伴它们走向未来。

2、为什么萌萌的树袋熊不怕有毒的桉树叶？

树袋熊，也叫考拉，是澳大利亚具有代表性的动物，生活在澳洲东海岸及内陆河流沿岸。树袋熊有一双水汪汪的眼睛，常常呈现忧郁的神色。它还有强劲有力的爪子，腹部有一个育儿袋，身体肥硕，没有尾巴，因外表有点像熊，因此被称为树袋熊。树袋熊在树上栖居。因为树袋熊是一种有袋类动物，科学家认为，树袋熊的祖先是曾在地面生活的袋熊类。树袋熊的前肢发育出尖利如钩的爪子，为它们在树上生活提供重要帮助。树袋熊看上去呆头呆脑的，会给人一种错觉：它们很好养活。果真如此吗？

事实上，树袋熊对生存环境特别挑剔，尤其是饮食方面。论食性独特，在众多动物中，树袋熊算得上是数一数二的，因为它们只吃桉树叶，离开桉树叶就无法生存。更令人称奇的是，不是每一种桉树叶都能被它们选中。在澳洲，大约有五百种桉树，只有二十来种是它们经常食用的，而其中它们喜欢的不超过五种。

选择桉树叶为食物，并不是因为桉树叶是美味佳肴，相反，桉树叶的营养价值并不高，而且纤维量特别高，这说明桉树叶并不容易被消化。在竞争激烈的自然界中，树袋熊可选择的食物不多，无人问津的桉树叶反而成为最容易获取的食材。对树袋熊来说，要想获取足够的能量，就要每天进食几百克的桉树叶，而这需要足够长的时间来消化。因此，树袋熊只能通过尽量不动来减慢新陈代谢，从而让食物尽可能地留在消化系统中，让它们得到最大程度的消化，只有这样，树袋熊才能获得尽可能多的营养物质。

桉树叶很坚硬，树袋熊能够选中它作为食物并将其消化，已经很令人不可思议了。更令人不可思议的是，桉树叶还富含带有毒性的可溶性酚类化合物单宁。单宁可以与相应蛋白质形成复合物，并且一般的降解对其无效，对于许多食用它的物种都具有毒性，一般动物吃了可能会造成严重后果，那为什么树袋熊能够以桉树叶为食呢？

科学家检查树袋熊的身体结构，发现树袋熊有一个特别的消化器官——长达两米的盲肠。这里是执行纤维消化功能的重要场所，同时还担负解毒的特殊任务。完成解毒这件事情的，并不是树袋熊自身，而是“不起眼”的帮手。在盲肠中，有百万数量级的微生物，它们不仅在消化桉树叶纤维的过程中发挥重要作用，还能进行超强解毒。特别是一类被称作“单宁—蛋白质—复合物降解肠细菌”的，它们可以将桉树叶中的毒素分解出来。一旦分解，桉树叶便跟其他的树叶没有什么两样了，因此，树袋熊可以放心食用。同时，长时间的睡眠也能帮助树袋熊进行更好地解毒。因此，树袋熊不是真的懒，它只是想获得一种更“安全”的生活。如果下次看到树袋熊两颊圆鼓鼓的，记得千万不要打扰，那是它先把食物贮存在食囊里，准备慢慢享用。

3、猩猩可以像人一样说话吗？

朗读、背诵、发言、演讲等语言活动，是人类特有的语言交流方式。能够用复杂的语言交流，是人类与其他动物的本质区别。为什么其他物种（比如和人类亲缘关系非常接近的猿类）无法说出完整的语句呢？

动物具备发声器官，这是说话的先决条件。不过，拥有发声器官的生物不少，为什么只有人类会说话表达，而其他的生物只能发出单词，无法说出成型的语句呢？这种差别让科学家很好奇，他们想，是不是可以培养跟人类亲缘关系很近的物种（比如培养类人猿）说话呢？这件事可行吗？

事实上，培养猿类说话的实验在20世纪50年代就有人尝试过。黑猩猩和人类拥有接近%的基因相似度，这让它成为一个很好的范本。同时，黑猩猩的智力水平与三岁婴儿相近，因此，一对美国夫妇将黑猩猩与自己的小孩一起养育，给予双方相同的语言学习环境，原本期望他们在语言学习上能共同进步，然而结果却是黑猩猩只能发出几个简单的英语发音，词汇的表达也相当有限。除此之外，再无进步可言，反而由于更快地发育水平，在一定程度上给人类的孩子做出了不好的示范，拖慢了孩子的语言发展进程，实验也不得不终止。虽然这一次失败了，但是人类仍在尝试，不过，这条路始终没有走通。

以黑猩猩为例。在语言学习上，黑猩猩未能表现出足够的能力。不过，在手语学习上，黑猩猩的表现令人眼前一亮。曾经有人训练黑猩猩掌握了上千个手语单词。之所以出现这种变化，主要在于黑猩猩本身就擅长表达上百种肢体语言。

虽然拥有发声器官，但是在器官构造上，黑猩猩与人类的结构差异明显，首先黑猩猩的肌肉构造和神经连接跟人不同，导致声音调节的途径很不一样。以元音和辅音为例，黑猩猩发不出声来的原因主要在于以下几个方面：一是黑猩猩的喉部位置比人高，喉腔较小，而且口腔形状更长、更平；二是由于黑猩猩的声带弹性不足，因此，人类在发声时能调控气息，但黑猩猩做不到，产生的声音也就无法保持稳定，只能变成含混的吼叫。人们经过进一步研究后发现，黑猩猩发出吼叫这种行为，由大脑皮层下的控制情绪的功能区进行调控，而不是位于左脑的控制语言能力的区域发挥作用。

科学研究表明，说话的能力取决于相应的神经基础。经过比较，虽然类人猿的大脑与人类的相近，但是脑容量差异显著。大黑猩猩的脑容量只有人类大脑的一半，小黑猩猩的脑容量则是大黑猩猩的一半。纵然发声结构比较类似，但是较小的脑容量无法承担语言的重任。在大脑皮层的构造上，黑猩猩远没有人类发达，尤其是大脑皮层中作为联系中枢的额叶。即便费尽心力教会黑猩猩使用手势语言，但是智能上巨大的鸿沟难以逾越。因此，或许在某些情境下，黑猩猩能够表达出一些语音和字眼，但要让黑猩猩像人类一样说话还是极其困难的。

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