仿 生 科 技 概 論 期 中 報 告 都 計 102 級 F24985056 方 展 貴 鱷 魚 簡 介 : 鱷 魚 的 拉 丁 学 名 為 Crocodylus siamensis, 英 文 名 稱 為 Siamese crocodile 鱷 魚 的 科 屬 分 類 : 动 物 界 脊 索 动 物 门 脊 椎 动 物 亚 门 爬 行 纲 初 龍 下 綱 鱷 型 總 目 鱷 目 鱷 目 下 分 為 三 科 : 分 別 為 鼉 科 Alligatoridae 鱷 科 Crocodylidae 長 吻 鱷 科 Gavialidae 分 佈 : 鱷 魚 屬 脊 椎 類 爬 行 动 物, 分 佈 於 熱 帶 到 亞 熱 帶 的 河 川 湖 泊 海 岸 中 鱷 魚 多 棲 息 在 淡 海 水 中,( 是 河 灣 和 海 灣 交 叉 口 處 ), 除 少 數 生 活 在 溫 帶 地 區 外, 大 多 生 活 在 熱 帶 亞 熱 帶 地 區 的 河 流, 湖 泊 和 多 水 的 沼 澤, 也 有 的 生 活 在 靠 近 海 岸 的 淺 灘 中 鱷 魚 科 屬 很 多 分 布 也 廣, 全 球 鱷 魚 共 有 23 種, 主 要 有 分 布 于 北 美 洲 的 密 西 西 比 河 鱷 南 美 洲 的 亞 馬 孫 鱷 非 洲 的 尼 羅 河 鱷 南 亞 的 印 度 鱷 泰 國 鱷 中 國 的 揚 子 鱷 和 澳 大 利 亞 灣 鱷 其 性 情 大 都 凶 猛 暴 戾, 喜 食 鱼 類 和 蛙 類 等 小 動 物, 甚 至 噬 殺 人 畜 特 徵 : 鱷 魚 通 常 為 體 形 巨 大 笨 重 的 爬 行 動 物, 外 形 分 為 頭 頸 軀 干 尾 和 四 肢, 外 表 上 和 蜥 蜴 稍 類 似 棲 於 熱 帶 河 流 沼 澤, 並 很 少 離 開 水 過 遠 的 地 方 鱷 魚 的 頭 部 扁 平, 臉 長 眼 具 瞬 膜, 長 吻 銳 齒, 有 一 個 又 長 又 尖 的 鼻 子 ; 皮 硬 厚 鱗, 全 身 長 滿 角 質 鱗 片, 長 有 許 多 錐 形 齒, 長 長 的 尾 巴 呈 側 扁 形, 尾 長 且 厚 重, 四 肢 短, 有 爪, 前 肢 5 趾, 后 肢 4 趾, 趾 間 有 蹼 鱷 魚 的 眼 睛 和 鼻 孔 向 外 突 出, 微 微 高 出 扁 平 的 頭 部, 即 使 鱷 魚 身 體 其 他 部 分 浸 在 水 中, 它 也 能 看 見 東 西, 也 能 呼 吸 鱷 魚 的 耳 朵 上 長 着 耳 瓣, 當 頭 浸 在 水 中 時, 耳 瓣 就 會 閉 上 鱷 魚 嘴 的 后 部 有 一 隔 層, 能 夠 將 空 氣 通 道 和 食 道 隔 離 開, 即 使 在 水 下 張 嘴, 鱷 魚 也 能 呼 吸 鱷 魚 的 顎 肌 強 而 有 力, 牙 齒 鋒 利 強 韌, 鱷 魚 牙 齒 經 常 會 脫 落 并 很 快 長 出 新 牙 來 雌 雄 鱷 魚 都 有 一 對 麝 香 腺, 長 在 下 巴 底 下, 能 分 泌 一 種 麝 香 一 種 氣 味 很 濃 的 物 質, 可 以 吸 引 交 配 對 象 鱷 魚 的 顏 色 大 多 為 橄 欖 綠, 后 背 和 尾 巴 上 有 些 深 色 的 十 字 條 紋 ; 鱷 魚 最 大 體 長 達 12 米 重 約 10 噸, 但 大 部 分 種 類 鱷 魚 平 均 體 長 約 6 米 重 約 1 噸 鱷 魚 的 心 臟 和 人 類 一 樣 有 兩 房 ( 左 心 房 右 心 房 ) 和 兩 室 ( 左 心 室 右 心 室 ), 是 脊 椎 動 物 中 首 次 出 現 的 左 右 心 室 完 全 分 隔 脊 椎 動 物 中 只 有 鱷 魚 鳥 類 哺 乳 動 物 有 左 右 心 室 完 全 分 隔 的 心 臟 另 外, 鱷 魚 的 平 均 壽 命 長 達 150 年, 亦 是 壽 命 最 長 的
歷 史 背 景 : 鱷 是 現 存 生 物 中 與 史 前 時 代 似 恐 龍 的 爬 蟲 類 動 物 相 聯 結 的 最 後 紐 帶 同 時, 鱷 又 是 鳥 類 現 存 的 最 近 親 緣 種 大 量 的 各 種 鱷 化 石 已 被 發 現 ;4 個 亞 目 中 有 3 個 已 經 絕 滅 根 據 這 些 廣 泛 的 化 石 紀 錄, 有 可 能 建 立 起 鱷 和 其 他 脊 椎 動 物 間 的 明 確 關 系 鱷 魚 是 迄 今 發 現 活 着 的 最 早 和 最 原 始 的 爬 行 動 物, 它 是 在 三 叠 纪 至 白 堊 紀 的 中 生 代 ( 約 兩 億 年 以 前 ) 由 兩 棲 類 進 化 而 來, 延 續 至 今 仍 是 半 水 生 性 凶 猛 的 爬 行 動 物, 它 和 恐 龍 是 同 時 代 的 動 物, 恐 龍 的 滅 絕 不 管 是 環 境 的 影 響, 還 是 自 身 的 原 因, 都 已 是 化 石 ; 鱷 魚 的 存 在 證 明 了 它 生 命 的 強 有 力 它 的 視 覺 聽 覺 都 很 敏 銳, 外 貌 笨 拙 其 實 動 作 十 分 靈 活 鱷 魚 長 這 副 模 樣 就 是 為 了 吃 肉, 所 有 的 動 物 包 括 人 都 是 它 的 食 物 白 堊 紀 晚 期 是 哺 乳 動 物 進 化 史 上 的 一 個 重 要 時 期, 在 那 段 時 間 里, 許 多 種 群 開 始 分 化, 以 適 應 在 不 同 的 小 環 境 下 生 存 戴 維 克 勞 斯 說 : 鱷 魚 從 白 堊 紀 晚 期 日 趨 多 樣 化, 大 到 5 米 長, 小 的 不 足 1 米, 以 適 應 不 同 生 存 環 境 的 需 要 上 圖 為 世 界 上 最 大 的 古 鱷 魚 化 石 比 目 前 最 大 的 鱷 魚 還 要 龐 大 10 到 15 倍! 生 活 習 性 : 鱷 魚 唯 一 存 活 至 今 的 初 龍 鱷 魚 為 為 冷 血 之 卵 生 動 物, 長 久 以 來 的 改 變 甚 少, 唯 一 水 中 或 水 陸 的 獵 食 者 及 清 道 夫 一 般 雌 鱷 魚 會 用 沙 土 樹 棍 和 植 物 搭 建 自 己 的 洞 穴, 這 種 土 堆 般 的 洞 穴 一 般 高 1 英 尺 (30 釐 米 ), 長 10 英 尺 (3 米 ) 鱷 魚 凶 猛 不 馴 成 年 鱷 魚 經 常 在 水 下, 只 有 眼 鼻 露 出 水 面 鱷 魚 以 肺 呼 吸, 它 在 水 中 可 以 折 停 呼 吸 1 小 時 以 上, 鱷 魚 極 善 潛 水, 可 在 水 底 潛 伏 10 小 時 以 上 由 于 體 內 氨 基 酸 鏈 的 結 搆, 使 之 供 氧 儲 氧 能 力 較 強, 因 而 具 有 長 壽 的 特 征 一 般 鱷 魚 平 均 壽 命 高 達 150 歲. 鱷 魚 具 有 隱 蔽 性 由 于 頭 部 進 化 精 巧, 在 狩 獵 時 可 保 證 僅 眼 耳 鼻 露 出 水 面, 極 大 地 保 持 了 隱 蔽 性 鱷 魚 屬 變 溫 動 物, 需 要 爬 上 岸 邊 曬 太 陽 來 調 節 體 溫 鱷 魚 的 適 宜 溫 度 為 23 28 攝 氏 度 為 最 佳 鱷 魚 一 般 白 天 伏 睡 在 林 陰 之 下 或 潛 游 水 底, 夜 間 外 出 覓 食 鱷 魚 具 有 入 眠 的 習 性 食 性 : 鱷 魚 主 要 以 魚 類 水 禽 野 兔 蛙 等 為 食, 屬 肉 食 性 動 物 鱷 魚 捕 食 獵 物 的 方 式 有 很 多, 非 洲 尼 羅 鱷 甚 至 還 會 設 置 陷 阱 捕 抓 小 魚 鱷 魚 有 分 享 食 物 的 習 性, 但 并 不 是 出 于 善 意 之 心, 其 真 正 原 因 是 出 于 一 種 需 求 通 常, 鱷 魚 需 要 別 的 鱷 魚 來 幫 助 它 們 把 不 能 整 吞 下 的 獵 物 吃 掉, 所 以 出 現 了 分 享 食 物 的 現 象 鱷 魚 雖 長 有 看 似 尖 銳 鋒 利 的 牙 齒, 可 卻 是 槽 生 齒, 這 種 牙 齒 脫 落 下 來 后 能 夠 很 快 重 新 長 出, 可 惜 它 不 能 撕 咬 和 咀 嚼 食 物 鱷 魚 的 胃 酸 多 而 酸 度 高, 使 鱷 魚 的 消 化 功 能 特 好 此 外, 鱷 魚 也 和 雞 一 樣, 經 常 吃 些 沙 石, 利 用 它 們 在 胃 里 幫 助 磨 碎 食 物 促 進 消 化 鱷 魚 之 所 以 存 活 了 1 億 年 至 今 是 因 為 它 大 概 是 迄 今 為 止 對 環 境 適 應 能 力 最 強 的 動 物, 它 對 環 境 的 適 應 性 表 現 在 以 下 几 個 方 面 :
1 頭 部 進 化 精 巧, 在 狩 獵 時 可 保 證 僅 眼 耳 鼻 露 出 水 面, 極 大 地 保 持 了 隱 蔽 性 2 在 爬 行 動 物 中 擁 有 難 以 置 信 的 發 達 心 臟, 為 4 心 房, 正 常 爬 行 動 物 只 為 3 心 房, 接 近 哺 乳 動 物 水 平 3 心 臟 能 在 捕 獵 時 將 大 部 分 富 氧 血 液 運 送 到 尾 部 和 頭 部, 極 大 增 強 了 爆 發 力 4 大 腦 進 化 出 了 大 腦 皮 層, 因 此 其 智 商 可 能 大 大 超 乎 我 們 的 想 象 5 肝 臟 腹 腔 中 前 后 移 動 以 調 節 身 體 重 心 鱷 魚 變 色 2010 年 6 月 12 日 消 息,55 歲 的 生 物 學 教 授 Louis Guillette 日 ianzai 美 國 佛 羅 里 達 州 蓋 恩 斯 維 爾 附 近 的 湖 中 拍 攝 到 了 鱷 魚 變 色 的 奇 妙 瞬 間 當 太 陽 在 湖 面 上 升 起 的 時 候, 天 空 倒 映 在 鱷 魚 溼 漉 漉 的 背 上, 于 是 它 露 出 水 面 的 部 分 變 成 了 藍 色 不 過 這 個 場 景 只 持 續 了 短 短 几 分 鐘 就 消 失 了 鱷 魚 其 變 色 特 點 可 用 於 一 些 軍 事 偽 裝 裝 備 我 們 都 知 道 鱷 魚 的 眼 淚 這 句 話, 鱷 魚 真 的 會 流 眼 淚 嗎? 鱷 魚 是 會 流 淚 的, 而 且 淚 水 很 多, 這 是 一 種 自 然 現 象, 并 不 是 它 在 發 慈 悲, 也 不 是 什 么 憐 憫, 只 不 過 是 在 排 泄 體 內 多 余 的 鹽 分 腎 臟 是 動 物 的 排 泄 器 官, 而 鱷 魚 腎 臟 的 排 泄 功 能 不 很 完 善, 體 內 多 余 的 鹽 分, 要 靠 一 種 特 殊 的 鹽 腺 來 排 泄 鱷 魚 的 鹽 腺 正 好 位 于 眼 睛 附 近, 每 當 鱷 魚 在 吞 食 那 些 獵 物 的 時 候, 同 時 在 眼 角 附 近 淌 下 鹽 水 來, 因 而 被 誤 認 為 是 鱷 魚 在 流 痛 苦 的 眼 淚 了 除 鱷 魚 外, 科 學 家 還 發 現 海 龜 海 蛇 海 蜥 和 一 些 海 鳥 身 上, 也 具 有 鱷 魚 那 樣 的 類 似 鹽 腺 這 些 動 物 的 眼 線 搆 造 几 乎 一 樣 : 中 間 是 一 根 導 管, 并 向 四 周 輻 射 出 几 千 根 細 管, 跟 血 管 交 錯 在 一 起 它 們 把 血 液 中 的 多 余 鹽 分 離 析 出 來, 然 后 通 過 中 央 的 導 管 排 泄 到 身 體 外 面, 導 管 開 口 在 眼 睛 附 近 鹽 腺 除 去 海 水 中 的 多 余 鹽 分, 動 物 得 到 的 是 淡 水 所 以, 鹽 腺 是 動 物 的 天 然 海 水 淡 化 器 海 水 是 不 能 喝 的, 所 以 船 只 在 海 洋 航 行, 必 須 裝 上 許 多 淡 水 因 而 有 人 設 想, 如 果 能 模 擬 鱷 魚 那 種 體 積 小 重 量 輕 效 率 高 的 海 水 淡 化 技 朮, 該 是 多 么 理 想 啊! 淡 化 海 水 的 方 法 一 蒸 餾 法 蒸 餾 淡 化 過 程 的 實 質 就 是 水 蒸 氣 的 形 成 過 程, 其 原 旦 如 同 海 水 受 熱 蒸 發 形 成 云, 云 在 一 定 條 件 下 遇 冷 形 成 雨, 而 雨 是 不 帶 的 咸 味 的 根 據 設 備 蒸 餾 法 蒸 汽 壓 縮 蒸 餾 法 多 級 閃 急 蒸 餾 法 等 此 外, 以 上 方 法 的 組 合 也 日 益 受 到 重 視
二 電 滲 析 法 亦 換 膜 電 滲 析 法 該 法 的 技 朮 關 鍵 是 新 型 離 子 交 換 膜 的 研 制 離 子 交 換 膜 是 0.5-1.0mm 厚 度 的 功 能 性 膜 片, 按 其 選 擇 透 過 性 區 分 為 正 離 子 交 換 膜 ( 陽 膜 ) 與 負 離 子 交 換 膜 ( 陰 膜 ) 電 滲 析 法 是 將 具 有 選 擇 透 過 性 的 陽 膜 與 陰 膜 交 替 排 列, 組 成 多 個 相 互 獨 立 的 隔 室 海 水 被 淡 化, 而 相 鄰 隔 室 海 水 濃 縮, 淡 水 與 濃 縮 水 得 以 分 離 電 滲 析 法 不 僅 可 以 淡 化 海 水, 也 可 以 作 為 水 質 處 理 的 手 段, 為 污 水 再 利 用 作 出 貢 獻 此 外, 這 種 方 法 也 越 來 越 多 地 應 用 于 化 工 醫 藥 食 品 等 行 業 的 濃 縮 分 離 與 提 純 三 反 滲 透 法 通 常 又 稱 超 過 濾 法, 是 1953 年 才 開 始 釆 用 的 一 種 膜 分 離 淡 化 法 該 法 是 利 用 只 允 許 溶 劑 透 過 不 允 許 溶 質 透 過 的 半 透 膜, 將 海 水 與 淡 水 分 隔 開 的 在 通 常 情 況 下, 淡 水 通 過 半 透 膜 擴 散 到 海 水 一 側, 從 而 使 海 水 一 側 的 液 面 逐 升 高, 直 至 一 定 的 高 度 才 停 止, 這 個 過 程 為 滲 透 此 時, 海 水 一 側 高 出 的 水 柱 靜 壓 稱 為 滲 透 壓 如 果 對 海 水 一 側 施 加 一 大 于 海 水 滲 透 壓 的 外 壓, 那 么 海 水 中 的 純 水 將 反 滲 透 到 淡 水 中 鱷 魚 血 清 鱷 魚 一 般 生 活 在 環 境 比 較 差 的 地 方, 按 理 說 細 菌 非 常 多, 容 易 使 鱷 魚 生 病, 可 是 長 期 以 來, 鱷 魚 几 乎 都 是 健 康 的 假 如 鱷 魚 的 皮 膚 擦 破 了 一 點 傷 口, 而 且 它 長 期 在 水 中 生 活, 按 理 說 細 菌 應 該 會 侵 入 鱷 魚 體 內 的, 可 是 鱷 魚 沒 事 過 了 几 天, 鱷 魚 的 傷 口 卻 好 了 經 過 檢 查, 鱷 魚 體 內 并 沒 有 致 病 細 菌 科 學 家 為 此 做 了 一 項 實 驗 實 驗 科 學 家 從 鱷 魚 體 內 提 取 出 了 鱷 魚 的 血 清 他 們 猜 有 可 能 是 鱷 魚 的 血 液 起 到 了 作 用 他 們 想 證 明 一 下 自 己 的 猜 測 是 否 正 確, 于 是 便 把 鱷 魚 血 清 和 才 出 現 50 年 就 對 人 們 有 很 大 傷 害 的 葡 萄 球 菌 放 在 一 個 密 封 的 容 器 里, 過 一 段 時 間 再 來 觀 察 科 學 家 回 來 后, 拿 出 容 器 一 看, 鱷 魚 血 清 戰 勝 了 葡 萄 球 菌 容 器 中 間 那 明 顯 的 圓 圈 就 是 鱷 魚 血 清 形 成 的 病 菌 禁 止 生 長 區, 只 要 葡 萄 球 菌 一 進 那 個 圓 圈, 便 立 刻 會 被 鱷 魚 血 清 殺 死 沒 想 到 鱷 魚 血 清 一 下 子 就 能 戰 勝 葡 萄 球 菌, 這 也 是 鱷 魚 抵 抗 力 很 好 的 一 個 原 因 如 果 試 驗 成 功, 鱷 魚 的 血 清 提 取 出 來 的 胎 蛋 白 將 成 為 史 上 最 強 大 的 抗 生 素, 甚 至 可 以 抗 擊 艾 滋 肽 蛋 白 殺 菌 鱷 魚 在 相 互 撕 咬 中 經 常 傷 痕 累 累, 但 是 這 些 凶 殘 的 家 伙 從 不 會 因 為 這 些 外 傷 而 感 染 美 國 的 研 究 者 從 鱷 魚 血 液 中 分 離 出 一 種 肽, 這 種 肽 能 破 壞 細 菌 的 細 胞 膜, 破 壞 細 菌 的 氨 基 酸 鏈 試 驗 中 他 們 發 現, 針 尖 大 的 鱷 魚 蛋 白 就 可 以 殺 死 大 部 分 種 類 的 病 毒, 包 括 恐 怖 的 抗 藥 性 金 黃 色 葡 萄 球 菌 ( 簡 稱 MRSA) 何 謂 抗 藥 性 金 黃 色 葡 萄 球 菌 這 種 細 菌 在 我 們 皮 膚 鼻 腔 內 多 少 都 有 一 些 身 體 比 較 虛 弱 的 時 候, 這 種 病 菌 就 會 趁 機 跑 到 血 管 內, 破 壞 肌 肉 現 在 抗 生 素 又 太 過 濫 用, 病 菌 容 易 產 生 抗 藥 性, 這 時 它 們 就 變 成 了 MRSA 科 學 家 們 從 鱷 魚 血 中 提 煉 的 蛋 白 就 可 以 消 滅 這 種 對 人 類 最 具 威 脅 的 抗 藥 性 金 黃 色 葡 萄 球 菌 而 且 在 試 驗 中 還 發 現, 這 種 蛋 白 質 提 取 物 可 以 針 對 8 種 不 同 種 類 的 白 色 念 珠 菌 白 色 念 珠 菌 是 一 種 酵 母 菌, 免 疫 力 低 下 的 人 群 極 易 感 染 殺 艾 滋 病 毒 事 實 上 美 洲 短 吻 鱷 魚 血 液 中 的 蛋 白 質 提 取 物 至 少 有 4 種 未 知 的 成 分 科 學 家 正 在 努 力 確 定 這 些 蛋 白 質 提 取 物 的 化 學 結 構 一 旦 化 學 結 搆 確 定 下 來, 科 學 家 們 就 可 以 制 造 出 超 級 抗 生 素 藥 物 了 經 過 一 段 時 間 對 鱷 魚 超 強 免 疫 系 統 的 研 究, 科 學 家 發 現 鱷 魚 血 液 中 的 蛋 白 質 同 樣 是 艾 滋 病 病 毒 的 克 星 鱷 魚 免 疫 系 統 的 抗 體 會 附 着 在 細 菌 上 面, 把 細 菌 分 裂 后 瓦 解, 就 像 拿 一 把 槍 對 着 細 菌 的 頭 部 致 命 一 擊
人 類 的 發 展 史, 事 實 上 也 是 人 類 與 各 種 疾 病 作 頑 強 斗 爭 的 曆 史 從 天 花 到 鼠 疫, 從 糖 尿 病 到 艾 滋 病 人 類 經 曆 無 數 病 痛 折 磨 的 同 時 也 在 找 尋 着 自 己 的 出 路 其 實, 在 大 自 然 賦 予 我 們 潘 多 拉 盒 子 的 同 時, 也 在 我 們 身 邊 給 予 了 解 藥 自 然 界 運 作 得 如 此 精 巧, 讓 金 雞 納 樹 生 長 在 瘧 疾 常 發 的 南 美 洲 ; 讓 胡 楊 生 長 在 茫 茫 沙 漠 中 現 代 醫 學 的 進 步, 使 得 人 們 可 以 通 過 更 高 級 的 手 段 從 動 植 物 身 上 提 取 更 為 純 淨 的 有 用 物 質 可 是, 這 個 能 為 人 類 提 供 治 療 艾 滋 病 血 液 的 鱷 魚, 已 經 屬 于 瀕 危 野 生 動 物 地 球 上 每 分 每 秒 都 有 動 植 物 在 滅 絕 或 許 其 中 就 有 和 鱷 魚 一 樣 能 幫 助 人 類 的 動 植 物 當 地 球 上 的 動 植 物 一 個 個 都 倒 下 的 時 候, 最 后 一 個 倒 下 的 將 是 人 類 自 己 但 是, 當 得 知 和 自 己 日 常 生 活 不 是 很 密 切 的 鱷 魚, 竟 然 能 幫 助 人 們 治 療 感 染 病 和 艾 滋 病 的 時 候, 相 信 大 多 數 人 都 不 會 覺 得 鱷 魚 是 一 種 丑 陋 的 動 物, 真 正 丑 陋 的 是 破 壞 動 植 物 生 存 環 境 的 人 類 自 己 鱷 魚 血 清 能 夠 抗 擊 許 多 病 毒 結 論 : 從 以 上 資 料 看 來, 鱷 魚 是 種 性 情 凶 猛 暴 戾, 又 有 始 源 遠 久 的 背 景, 在 未 來 對 人 類 面 對 疾 病 水 源 危 機 有 一 定 的 幫 助 但 是 以 現 階 段 的 技 術 不 能 大 規 模 的 實 形 在 地 球 上, 所 有 的 生 物 非 生 物 都 並 非 沒 有 用 處, 它 不 一 定 是 對 人 類 有 用, 而 是 對 大 自 然 有 利 但 人 類 卻 因 個 人 利 益 造 成 這 些 物 資 的 減 少, 甚 至 滅 絕, 導 致 大 自 然 的 異 變 參 考 資 料 : 1,http://baike.baidu.com/view/16610.htm#sub16610 2,http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%B3%84%E9%B1%BC 2,http://www.teseyangzhi.com/eyu.html 4,http://discover.news.163.com/10/0319/11/624QQ1FO000125LI.html