2020年最新【动物】（托福听力学科背景知识大全）

动物 动物导航 Animal Navigation 自然界中的动物具有各种奇特能力 其中包括一些动物具有精准的导航性 例如 鳗鱼可记清路线抵达数千公里之外的马尾藻海产卵繁殖 栖息在岸边的斑尾鹬能 够穿越全球从阿拉斯加州抵达新西兰 2007 年 一只雌性斑尾鹬实现了最长距 离的不间歇飞行 从阿拉斯加州抵达新西兰 旅程至少 11500 公里 这种鸟类 完成此次飞行仅用了 9 天时间 研究分析斑尾鹬飞行的生物学家表示 整个飞行 路径采用卫星定位跟踪 墨西哥无尾蝙蝠在美国德克萨斯州非常普遍 它们以数 百万计的数量聚集在一起 最新研究显示这种蝙蝠为了寻找飞蛾或者蚊子 可以 远离洞穴抵达 70 公里处捕食 鼹鼠 mole rat 鼹鼠 一种哺乳动物 体矮胖 长 10 余厘米 毛黑褐色 嘴尖 前肢发达 脚 掌向外翻 有利爪 适于掘土 后肢细小 眼小 隐藏在毛中 白天住在土穴中 夜晚出来捕食昆虫 也吃农作物的根 美国神经科学家发现鼹鼠具有不同寻常的 嗅觉 能够辨识立体空间方位的不同食物气味 是一种具有立体嗅觉感的哺乳动 物 地磁 magnetic field 地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分 基本磁场是地磁场的主要部分 起源 于固体地球内部 比较稳定 属于静磁场部分 变化磁场包括地磁场的各种短期 变化 主要起源于固体地球外部 相对比较微弱 地球变化磁场可分为平静变化 和干扰变化两大类型 行军 航海利用地磁场对指南针的作用来定向 人们还可以根据地磁场在地面上 分布的特征寻找矿藏 地磁场的变化能影响无线电波的传播 当地磁场受到太阳 黑子活动而发生强烈扰动时 远距离通讯将受到严重影响 甚至中断 假如没有 地磁场 从太阳发出的强大的带电粒子流 通常叫太阳风 就不会受到地磁场 的作用发生偏转 而是直射地球 在这种高能粒子的轰击下 地球的大气成份可 能不是现在的样子 生命将无法存在 所以地磁场这顶 保护伞 对我们来说至 关重要 地磁场的起源 origin of the main geomagnetic field 地球存在磁场的原因还不为人所知 普遍认为是由地核内液态铁的流动引起的 最具代表性的假说是 发电机理论 1945 年 美国物理学家埃尔萨塞根据磁流 体发电机的原理 认为当液态的外地核在最初的微弱磁场中运动 像磁流体发电 机一样产生电流 电流的磁场又使原来的弱磁场增强 这样外地核物质与磁场相 互作用 使原来的弱磁场不断加强 由于摩擦生热的消耗 磁场增加到一定程度 就稳定下来 形成了现在的地磁场 还有一种假说认为 铁磁质在 770 居里温度 的高温中磁性会完全消失 在地层深处的高温状态 下 铁会达到并超过自身的熔点呈现液态 决不会形成地球磁场 而应用 磁现 象的电本质 来做解释 认为按照物理学研究的结果 高温 高压中的物质 其 原子的核外电子会被加速而向外逃逸 所以 地核在 6000K 的高温和 360 万个 大气压的环境中会有大量的电子逃逸出来 地幔间会形成负电层 按照麦克斯韦 的电磁理论 电动生磁 磁动生电 所以 要形成地球南北极式的磁场 必然需 要形成旋转的电场 而地球自转必然会造成地幔负电层旋转 即旋转的负电场 磁场由此而生 磁场生物 像海龟 鲸鱼 候鸟等众多迁徙动物均能走南闯北 每年可旅行几千公里 中途 往往还要经过汪洋大海 但是还能测定精确的位置 科学家们发现 海龟能通过 地球磁场和太阳及其他星体的位置来辨别方向 但对于迁徙中的海龟来说 仅有 方向感 是不够的 它们可能还有一张 地图 用于明确自己的地理位置 最终到达某个特定的目的地 美国北卡罗来纳大学查珀尔希尔分校的肯洛曼研究 小组发现 绿海龟对不同地理位置间的地磁场强度 方向的差别十分 敏感 它们能通过地磁场为自己绘制一张地图 变温动物 poikilotherm 俗称冷血动物 是除了哺乳类和鸟类的动物 地球 上的动物大部分都是变温动物 变温动物因为动物的体内没有自身调节体温的机 制 仅能靠自身行为来调节体热的散发或从外界环境中吸收热量来提高自身的体 温 当外界环境的温度升高时 动物的代谢率随之升高 体温也逐渐上升 它们 便被动地离开不利的环境 当外界环境的温度降低时 动物的代谢率也随之降低 体温也逐渐下降 所以它们或是移向日光下取暖来提高体温 或是钻进地下 洞 穴中进行冬眠 或是游向温暖水域 或是进行夏眠 恒温动物 homeotherm 恒温动物是指鸟类和哺乳类动物 因为体温调节机 制比较完善 能在环境温度变化的情况下保持体温的相对稳定 恒温动物 温血动物 在动物学中指的是那些能够调节自身体温的动物 它们的 活动性并不像冷血动物 变温动物 那样依赖外界温度 在鸟和哺乳动物会通过新 陈代谢产生稳定的体温 这体现于基础代谢率上 温血动物 恒温动物 的基础代 谢率远高于冷血动物 变温动物 身体的体温调节系统保证体温的恒定 并且能 在外界环境温度升高的状态下排出热量 这通常通过液体的蒸发实现 如人类的 汗和狗的喘息 还有猫在夏季的舔舐 外温动物 ectotherm 体温随着外界温度改变而改变的动物 叫做外温动物 如鱼 蛙 蛇等 大多数外温动物依赖于外界环境温度来提高自身的体温 但有 一些外温动物却可以依赖自身产生的热量来维持体温 使之高于外界环境温度 具内温性 外温动物又叫冷血动物 变温动物 体温随着外界温度改变而改变的动物 叫做 外温动物 如鱼 蛙 蛇等 外温动物又称冷血动物 地球上的动物大部分都是 冷 血动物 冷血动物并不是需要寒冷 而是其体温与其所生活的环境类似 例如蚯蚓 的体温等于所住的土壤 的温度 鱼的体温等于其四周的水温 这一类动物的体 温 是随著环境温度的改变而改变 所以 以外温动物的专有名词来形容其可变的体温 最能叙述其真义 所有的动物 除了鸟类和哺乳类外 都是外温动物 它们的体温是随著环境而改变 此意并非说它们绝不能控制它们的体温 它们能藉由寻找凉爽或温暖的环境来改 变自己的体温 而不能直接的控制自己的体温 即 它们缺乏维持一定体温的生理 机能 内温动物 endotherm 内温动物是指通过自身体内氧化代谢产热来调节体温 的动物 是脊椎动物在进化过程中出现的最重要特征之一 对内温动物进化的研 究处在进化生物学 生态学和生理学三门学科的交叉领域 无论是在细胞水平 上 还是从古生物学角度皆有相当的研究报道 概念的由来 最 初 人 们 根 据 动 物 体 温 的 高 低 把 动 物 分 成 两 种 类 型 温 血 动 物 warm blooded animals 和冷血动物 cold blooded animals 前者包括兽 类和鸟类 后者包括鸟兽以外的其他动物 后来 人们根据体温的稳定程度又把 动物分为恒温动物 homeotherms 和变温动物 poikilotherms 其中又把恒 温动物中具冬眠习性的种类特称之为异温动物 如刺猬 旱獭 黄鼠等 再以后 人们发现一些变温动物也具有保持恒定体温的可能性 于是提出外温动物 ec totherms 和内温动物 endotherms 前者机体的热传导率较高 代谢水 平低 决定其体温的热主要从外界环境获得 相反 后者热传导低 代谢水平高 决定其体温的热来源于自身的代谢产热 并将这种特性成为内温性 内温动物的特点 哺乳动物和鸟类 哺乳动物和鸟类的内温性是独特的 在静止时其代谢产热基本上来自内脏器官 从广义上说还包括脑 而不是肌肉 维持恒定体温的方式主要有二 一是降低热 传导率 如兽类与鸟类分别利用其毛皮和羽毛的良好隔热性 同时在某些情况 下还利用大量贮存的皮下脂肪 爬行动物与此不同 在身体内部贮存脂肪 二是 保持代谢产热与环境中散热平衡 随着低温下散热的增加 耗氧量增加 在一定 的温度范围内 即热中性温度区 代谢产热最低 且恒定不变 这两类动物对低温的反应是增加产热 鸟类主要是通过颤抖性产热 特别是通过 拮抗肌的收缩来完成 大多数哺乳动物在急性低温中也进行颤抖产热 而在长期 冷环境下 许多哺乳动物 特别是小哺乳动物主要依赖于非颤抖性产热 NST 涉 及到激素和褐色脂肪组织 其中激素包括甲状腺素和肾上腺髓质激素 它们具有 刺激产热的作用 效应时间长 而 BAT 则是即时性发生的 可短暂增加产热 Thymus 胸腺 Bacterium 细菌 单数 Thymus 胸腺 位于胸骨柄后方的前纵隔上部 腺体后面附于心包 及大血管前面 由不对称的左 右两叶而成 其形 状不一 有时呈短粗肥厚或长扁条状 在新生儿及 幼儿时期较大 为 10 15 克 性成熟期最大为 25 40 克 以后则开始萎缩 逐渐变小 老人仅有 10 15 克 其实质多被脂肪组 织所代替 变为浅黄色 T cell 淋巴细胞 T 淋巴细胞来源于骨髓的多能干细胞 胚胎期则来源于卵 黄囊和肝 在人体胚胎期和初生期 骨髓中的一部分多 能干细胞或前 T 细胞迁移到胸腺内 在胸腺激素的诱导 下分化成熟 成为具有免疫活性的 T 细胞 成熟的 T 细胞经血流分布至外周免疫器官的胸腺依赖区定居 并可经淋巴管 外 周血和组织液等进行再循环 发挥细胞免疫及免疫调节等功能 T 细胞的再循环 有利于广泛接触进入体内的抗原物质 加强免疫应答 较长期保持免疫记忆 T 细胞的细胞膜上有许多不同的标志 主要是表面抗原和表面受体 这些表面标志 都是结合在细胞膜上的巨蛋白分子 naive T cell 初始 T 细胞 初始 T 细胞 naive T cell Tn 也称作未致敏 T 细胞 在胸腺中发育成熟迁移 至外周淋巴组织中 如脾脏 淋巴结 memory T cell 记忆 T 细胞 是纯真 T 细胞 Naive T Cell 经过抗原激活后 产生的具有长期记忆性的 并 能够归巢到淋巴结接受抗原再刺激的 T 细胞 被激活的 T 细胞 在抗原的再次 刺激之下 可继续产生大量的携带同种抗原的克隆化的效应记忆型 T 细胞 Effective Momery T Cell Tem 细胞 immune system 免疫系统 免疫系统具有免疫监视 防御 调控的作用 这个系统由免疫器官 骨髓 脾脏 淋巴结 扁桃体 小肠集合淋巴结 阑尾 胸腺等 免疫细胞 淋巴细胞 单 核吞噬细胞 中性粒细胞 嗜碱粒细胞 嗜酸粒细胞 肥大细胞 血小板 因为 血小板里有 IgG 等 以及免疫活性物质 抗体 溶菌酶 补体 免疫球蛋白 干扰素 白细胞介素 肿瘤坏死因子等细胞因子 组成 免疫系统分为固有免疫 又称非特异性免疫 和适应免疫 又称特异性免疫 其中适应免疫又分为体 液免疫和细胞免疫 Caloric restriction 热量限制 热量限制 Caloric restriction CR 指在提供生物体充分的营养成分如必需氨 基酸 维生素等 保证生物体不发生营养不良的情况下 限制每日摄取的总热量 又称为饮食限制 Dietary restriction DR McCay 等于 1935 年首次报道 CR 延长大鼠寿限 迄今 70 余年来 大量实验已表明 CR 是除遗传操作以外最强 有力的延缓衰老方法 被称为衰老研究领域最重大的发现 同时 CR 还推迟和降 低多种老龄相关疾病如肿瘤 心血管疾病 2 型糖尿病等发病 CR 已经成为衰 老机制及干预措施研究的一个重要模型 并且已有不少研究探索如何在人类实行 CR Swarm intelligence 集群智能 在某群体中 若存在众多无智能的个体 它们通过相 互之间的简单合作所表现出来的智能行为 Pheromone 信息素 蚂蚁觅食的过程中 发现单个蚂蚁的行为比较简单 但是蚁群整体却可以体现一 些智能的行为 例如蚁群可以在不同的环境下 寻找最短到达食物源的路径 这是因为蚁群内的蚂蚁可以通过某种信息机制实现信息的传递 蚂蚁会在其经过的路径上释放一种可以称之为 信息素 的物质 蚁群内的蚂蚁 对 信息素 具有感知能力 它们会沿着 信息素 浓度较高路径行走 而每只 路过的蚂蚁都会在路上留下 信息素 这就形成一种类似正反馈的机制 这样 经过一段时间后 整个蚁群就会沿着最短路径到达食物源了 Swarm