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smiling smiley被妖魔化的圣象---也看《大象为什么不长毛》 (2228 查看)
发布: babyfat
日期: January 09, 2011 11:31AM

  站在爱玩儿(ref#1)的肩膀上,我爬上了一只圣象。它长得很奇怪,有着长长的鼻子和大大的耳朵,恍惚间,我仿佛触到了它的毛发,细细的,遍布全身,尤以尾巴为甚,我大惊失色:不是说大象不长毛的吗?于是从梦中惊醒,点开了方老师的雄文《大象为什么不长毛》(ref#2),一探究竟……

一、 从标题说起

大象究竟长不长毛?当然长,只不过毛发极其稀疏而已。那方老师为什么要说“不长毛”呢?原来“hairlessness”(直译为无毛)是一个动物学术语,它的意思就是指毛发极其稀疏。毛发稀疏的动物水里的挺多,陆地上的却不多见,除了大象,只有犀牛、河马,裸鼹鼠、大穿山甲、犰狳和人等少数动物。所以方老师是将专业术语“硬翻”了过来,这个问题在国内的科普作品中并不少见,倒不是什么大问题,但它会造成读者的困惑,从而妨碍他们对作品的理解。具体到方老师,这“不长毛”还成了书名,显见他的主要目的是哗众取宠,当然也有可能是为了体现与科学爱好者马龙的区别。

方老师“收到”了马龙题为《大象为什么体毛稀疏》的论文,受到了启发,对此有了浓厚的兴趣,于是牵着狗狗一通狂搜,找到了一本名为《Why elephants have big ears》的书(ref#3),里面的第一章(标题同书名)讲了大象的皮肤及耳朵和散热的关系。方老师大喜过望,开始了“科普创作”……

二、第一部分----大象为什么不长毛?

方老师首先批驳了马龙的观点“体型变大是导致大象毛发稀疏的原因”,并认为“毛发稀疏其实是为了适应气候(温度)的变化”。马龙举了始祖象的例子,而方老师则以猛犸象反驳。为了便于大家理解,babyfat首先介绍一下这两种象和现存大象的关系:始祖象的名字让人误解,但其实它并不是现存大象的祖先,只是长鼻目动物进化过程中的一个分支而已,它体型较小,生活在水中,并没有后代留下来;猛犸象则生活在寒带,与现存大象生活的世代有重叠,它的祖先也曾在非洲生活过。

马龙举的例子显然不对,但方老师举的例子(猛犸象)只能说明“象类的毛发多少与气候变化有关” ,并不能回答“(现存)大象为什么毛发稀疏?”

举一个例子,
问:“XX为什么头发稀少?”
可能的答案::XX的爹头发少,妈头发少,爷爷头发少…….头发少是遗传的;
或者,XX以前头发很多的,后来天天挖空心思造谣构陷,还要码字抄袭,所以头发就变少了……

Bingo, 这个思路就对了!

同理,要回答“(现存)大象为什么毛发稀疏?”,首先得搞清楚大象的祖先究竟是否毛发稀疏,这有两种可能:
1. 祖先毛发浓密,那么气候(温度)的变化就有可能是导致现存大象毛发稀疏的原因;
2. 祖先毛发稀疏,那么气候(温度)的变化就与现存大象毛发稀疏无关。而猛犸象则可能为了适应寒冷的气候进化出了长发。

那么大象的祖先究竟长不长毛?考古学的证据表明:大象与生活在水里的海牛是远亲,有人据此提出了一个假说,认为“大象的祖先生活在水里”(ref#4)。这一假说后来得到了诸多胚胎学及考古学证据的支持(ref#5,6)。由此可见:由于大象的远祖生活在水中,毛发稀疏很可能只是为了适应水中生活的需要。

方老师显然“忽视”了这一点,就迫不及待地跳到下一个部分。

二、 第二部分----大象的大耳朵和散热

大象如何散热是雄文连接“不长毛”和“大耳朵”的枢纽,因此方老师花了很大篇幅科普生物学中的一个重要概念:表面积/体积比。

【大象生活在地球最炎热的地带,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,动物体型变大时,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。】

这一部分基本没错,有的人用立方体、也有的人用球体来帮助大家来理解这个概念,方老师虽不是独创,但也无可厚非。倒是有一点应该提及:生物体的体积和体重是可以互换的概念,因此这里说的体积实际上指的是体重。另外,体重并不能完全反映机体代谢所产生的热量。事实上,大象保持着相对低的代谢率(来维持身体所需),也就是说,大象代谢所产生的热量比根据体重(体积)预测的要少一些。还有一点需要指出:在体积一样的情况下,长方体的表面积比立方体要大一些。Babyfat之所以要指出这几点,乃是因为它们对理解后面的部分颇为关键。

接下来,方老师拿大象的体积和有毛的狮子及无毛的犀牛相比,分别论述大象“无毛”和“耳朵大”的优越性。根据大象和狮子的体重,方老师得出了二者的体积比:30倍,然后据此算出表面积的比值(10倍),声称大象【还有20倍的热量需要设法散掉。因此不能像狮子那样保留妨碍散热的体毛。】,而关于犀牛的部分则是照抄原文。这里,显然忽视了大象的几个重要特征:

1. 大象的代谢率低,因此产热相对较少(比通过体重预测的要少),所以它的产热量并没有狮子的30倍;
2. 毛发稀疏虽然使大象散热较为容易,但它却没有汗腺,因此大象尽量生活中在离水源近的地方,以便其利用外源性水分来蒸发散热;
3. 大象的皮肤皱褶,一方面增大了表面积,另一方面可以储存一些水分以备不时之需;长鼻子可以储存外源性水分,还可以将这些水分和内源性的水分(如喉咙中的水分)甩到体表,帮助散热;
4. 鉴于长方体的表面积比立方体大,所以大象扁平的大耳朵首先是增大了体表面积(耳朵的体表面积占总面积的21.9%),然后才是由于血管丰富,可以平衡体表温度和体内温度;
5. 风速会影响散热,所以大象在炎热(无风)的时候会不停地扇动耳朵。(在静息状态下,耳朵对于散热的贡献仅为25%;而在风速为每秒5米的情况下,耳朵的贡献可达到91%)。(ref#7)

当然,从这里可以看出,大象的大耳朵对于散热的确十分重要。那我们是否可以说【大象的大耳朵是做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。】呢?爱玩儿网友指出,大象的耳朵还有其他重要的功能(方老师只用了原文中的一个例子)。那方老师为什么会有这样的论断呢?原来,方老师的后几段都是在原文基础上翻译、缩写而成,只不过原文有些地方是用反问句来暗示这一论点,而方老师则是改为无可辩驳的肯定句。原文和方老师所举的这些例子也的确支持了这一论点,但无疑还需要更多的证据:如大象的祖先生活在什么环境?它们是否也有大耳朵?……

最后,方老师以毋庸置疑的口吻结束雄文:

【别看大象长得奇怪,其实蕴含着一点也不奇怪的简单的科学道理。】

慢着,且看原文:
【while elephants are odd creatures in many respects, their bodies conform to a relatively simple set of design criteria】

方老师把“相对简单的科学原理”改成了“一点也不奇怪的简单的科学道理”。Babyfat从事科研多年,从来就没有觉得科学道理简单过,方老师高,实在是高!不过,读者却并没有觉得简单,反而大惑不解:

到底大象为什么不长毛?
到底大象为什么有大耳朵?
大象又是如何散热的?

这不,【有读者在读了《大象为什么不长毛》之后,不约而同问了这么个问题:人为什么也不长毛?】,于是方老师又牵着狗狗,找到了“水猿说”,开始了新一轮的科普(这个就交给“爱玩儿”了)…..

可惜的是,既然找到了“水猿说”,又怎会不联想到“水象说”呢?又怎会把那篇《大象为什么不长毛》结集出版呢?看来我们的确不要高估方老师的智商!

参考文献:
[1] 爱玩儿的评论 [www.2250s.com]
[2] 方舟子原文 [blog.sina.com.cn]
[3] Why elephants have big ears. [www.amazon.com]
[4] Shoshani, T. & Tassy, P. The Proboscidea. Oxford Univ. Press, New York. 1996. pp. 472.
[5] Gaeth A, Short RV, and Renfree MB. The developing renal, reproductive, and respiratory systems of the African elephant suggest an aquatic ancestry. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Vol.96, 5555–5558.
[6] Liu AG, Seiffert ER, Simons EL. Stable isotope evidence for an amphibious phase in early proboscidean evolution. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Apr 15;105(15):5786-91.
[7] P K Phillips, and J E Heath, Heat exchange by the pinna of the African elephant (Loxodonta africana), Comparative Biochemistry and Physiology. Part A: Physiology, 1992.Vol.101, pp.693–699,      



被编辑3次。最后被babyfat编辑于01/21/2011 08:11PM。

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主题 发布者 已发表
smiling smiley被妖魔化的圣象---也看《大象为什么不长毛》 (2228 查看) babyfat 01/09/2011 11:31AM
thumbs up好!babyfat的同学的文章耐看,娓娓道来,讲得透彻,本身就是很好的科普。 (901 查看) 爱玩儿 01/09/2011 12:25PM
好。佩服。 (940 查看) 圆排骨 01/09/2011 02:41PM
smileys with beer过奖了!批他的伪科普是个体力活,丫太能抄了 (936 查看) babyfat 01/09/2011 12:44PM
thumbs up我评这篇是因为那几个方粉死不承认抄袭,我一生气打它的伪劣。我都没提他抄袭的事,免得和方粉费话。 (934 查看) 爱玩儿 01/09/2011 12:58PM
你指出的问题很关键,文章中心不明,结构散乱,一看就是抄袭之作 (896 查看) babyfat 01/09/2011 01:10PM
读他的东西,有东抄西凑之感,他爱东拉西扯地卖弄些所谓的新观点,但常常说不透、也说不到位, (876 查看) 爱玩儿 01/09/2011 01:22PM


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