上海科技館（九）

马湘衡

 上海科技館（一）

 上海科技館（二）

 上海科技館（三）

 上海科技館（四）

 上海科技館（五）

 上海科技館（六）

 上海科技館（七）

 上海科技館（八）

美洲動物群

隔絕寒冷

生活在北極地區的哺乳動物必須面對漫長而寒冷的冬季和遍地積雪的嚴酷生境。怎樣才能生存呢？它們演化出了能保持體溫，宜於在積雪上行動或挖掘的特殊構造迎接來自冰和雪的挑戰。它們的毛色也很好地與雪原融合在一起，以不被敵害察覺。

北極熊

北極熊是最大的陸生食肉動物，它們據有適應嚴寒的特殊本領。除了鼻子和足墊，它們全身被有濃密的皮毛，在皮毛下還有一層厚達12釐米的脂肪。有了這件皮大衣，足夠讓北極熊從容面對寒冷的冬季了。

馴鹿

馴鹿是寒帶地區的常駐居民，也是北美洲最大的鹿類動物之一。

身體結構

寬大的蹄殼可以讓它們在厚厚的積雪裡搜尋到苔蘚；中空的濃密毛髮使它們能與寒冷的冰雪隔絕。

具有兩項世界記錄：

1.在所有鹿類動物中，馴鹿是最善於奔跑。它們躲避敵害的主要方式是成群結隊地長途奔馳。

2.在所有的鹿類動物中，唯有馴鹿是雌雄皆具有角的。

極地標誌——海象

龐大結實的身軀，滿臉的絡腮鬍子、一對醒目的大獠牙，海象那奇特的外形使我們很容易聯想起冰天雪地的極地。

長長的牙齒有什麼作用？

海象那對醒目的大獠牙，在長度、重量上僅次於象牙。它到底有什麼作用呢？科學家的深入研究表明，它不僅是海象在冰原前進的破冰器、自衛的武器，還是顯示自己地何的標誌呢！獠牙越大的個體，在社群中的地位也越高。

上海的鳥類

上海有425種（含亞種）鳥類，約佔全國鳥類種數的1/3。每年有178種候鳥選擇上海作為越冬地和繁殖地；還有197種旅鳥將上海作為中轉的「驛站」，數量多達100多萬羽，其中有許多珍稀瀕危的國家保護鳥類，如白頭鶴、東方白鶴、黑臉琵鷺、小天鵝等。

崇明東灘——候鳥的樂園

上海位於亞太地區候鳥遷飛的主要路線上。上海崇明東灘擁有廣袤的灘塗，每年有上百萬只候鳥在此中轉、越冬和繁殖。

「崇明東灘鳥類自然保護區」的建立，使上海成為候鳥的樂園。

多姿多彩的中國鳥類

我國幅員遼闊、生境多樣，有1240多種鳥類，是世界上鳥類資源最豐富的國家之一。其中朱鸚、海南鵂等都是世界上極為珍稀和瀕危的鳥類；紅腹錦雞、褐馬雞等73種鳥類為我國所特有。

多姿多彩的微觀世界

1674年，荷蘭人列文虎克用自制的顯微鏡為人類打開了微觀世界的大門。這裡的世界同樣豐富多彩。

草履蟲

草履蟲

草履蟲的外形像草鞋，全身纖毛的擺動使蟲體旋轉前進。

草履蟲有兩個細胞核，大核控制營養代謝，小核控制遺傳過程。

硅藻

硅藻

硅藻，一種單細胞藻類，是海洋中最重要的「生產者」。硅藻的殼體一般只有十幾微米，殼壁千姿百態、絢麗多彩。硅藻的殼不易分解，日積月累，就形成了豐富的硅藻土礦藏。

大腸桿菌

細菌

細菌，微小的、無細胞核的生物，經過幾十億年的演化，適應了地球上各種環境。雖然不少細菌給人類和其它生物帶來病害，但大多數細菌不僅無害，而且是生態系統中重要的成員。

人類利用細菌生長快、繁殖快、易變異等特點，開發出許多有益菌，它們在醫藥、釀酒、食品等行業發揮著巨大的作用。

艾滋病毒

病毒

病毒由蛋白膜和它包裹的遺傳物質組成，沒有細胞結構，被稱為分子生物。病毒必須借助寄主細胞才能生活和繁殖，但它的基因卻是獨立活動和獨立演化的，所以是獨立的生物體。

病毒是導致許多疾病的元兇。

噬菌體

用健康細胞為來源，培養出人體的組織或器官，以達到治療疾病的目的、是生物技術研究的重要領域之一。長在小鼠背上的人耳，就是我國科學家在這一研究領域的成果。

小鼠背上為什麼會長出人的耳朵？

動物的胚胎乾細胞具有發育成它的各種組織和器官的能力。科學家們正在研究如何將胚胎乾細胞培養成特定的組織和器官的方法。裸鼠背上的人耳朵是上海科學家在這個研究領域的一種嘗試。

決定這些物種奇特形狀的基因是什麼？

虎

刺蝟

克隆技術，轉基因技術

克隆技術——雖然每一個細胞擁有全套基因組，但大多數多細胞生物還是要依靠性細胞的有性繁殖才能產生後代。

現在，科學家已成功地利用克隆——無性繁殖的方式，直接由單個體細胞繁殖生成基因組完全相同的新個體。

轉基因技術——以人工方法將外源基因導入受精卵、早期胚胎細胞等的細胞核中，使外源基因與原基因組整合，形成新的基因組，並隨著細胞的分裂、增殖穩定地遺傳給下一代。

克隆羊、轉基因羊

轉基因水稻

通過轉基因技術將外源基因導入普通水稻，可以提高水稻的質量、產量、抗蟲性、抗倒伏能力等。

公雞的雞冠

公雞的雞冠有各種形狀，雞冠的形狀受基因R和基因P控制。只有基因R時，公雞為玫瑰冠；只有基因P時，公雞為豌豆冠；如果P和R同時存在，形成胡桃冠；如果P和R都不存在，形成單冠。

藥物牛奶

有些珍貴的藥物能夠在生物體內有效地合成，科學家在牛的基因組里轉入能夠控制產生這些藥物成份的基因，這樣就能通過轉基因牛的乳汁大量生產這些珍貴藥物。

抗蟲棉

蘇雲金桿菌中有Bt基因，Bt基因能「指導」合成具有殺蟲能力的毒蛋白。科學家已經把這種基因轉入棉花等重要植物中，擁有Bt基因的棉花具有抵抗害蟲的能力，既提高了棉花產量，又降低了噴灑除蟲農藥引起的環境污染。

發螢光的植物

更夜裡螢火蟲閃爍著迷人的藍光，如果都市的行道樹也能發螢光，那是多麼美妙的夜景。科學家已經把螢火蟲的螢光酶基因轉入了植物，你看到了未來都市的夜景了嗎？

抗鹽煙草

高等植物難以在海水中生長，紅樹卻是一個例外。原來，紅樹擁有抗鹽基因，所以能適應海水環境。科學家把紅樹的抗鹽基因轉移到煙草中，使煙草也能在海水中生長。如果我們能利用海水種植作物，將有用之不絕的水源，因為地球97%的水都儲存在海洋里。

尼羅鰐的捕食行為

尼羅鰐抓住獵物後立即潛到水下，它能在水里停留一小時，淹死並獨享獵物。人為什麼不能在水下停留這麼長時間呢？

尼羅鰐和人都靠肺呼吸，通過血紅蛋白把氧氣輸送到身體各部分。但是尼羅鰐和人控制合成血紅蛋白的基因有一定差別，形成的血紅蛋白中有40%的氨基酸存在差異，使尼羅鰐的血紅蛋白有更強大的攜帶和放氧氣的能力。顯然，是基因的差異造成了尼羅鰐和人在生物性狀、生命活動的差別。

是誰，

造就了多姿多彩的生命世界？

為什麼，玫瑰花總是那麼絢麗？

為什麼，大象長著長長的鼻子？

為什麼，蚊子能吮吸人的血？

為什麼，雄鷹能在藍天展翅翱翔？

這一切，都能在它們的基因中找到答案。

多種多樣的基因控制著生物的性狀和生命活動。正是由於基因的多樣性，才造就了如此多姿多彩的生命世界。

基因是什麼？

基因就是生物的遺傳信息，每個基因都有自己的意義。每種生物的所有基因構成了它的基因組，包含了這種生物的所有遺傳信息，控制著它的生物性狀和生命活動。

基因記載在哪裡？

基因有自己的載體，那就是DNA（脫氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。絕大多數生物的遺傳信息儲存在DNA上，也有少數生物的遺傳信息儲存在RNA上。

DNA如何記載基因？

DNA長鏈上有千千萬萬個鹼基，這些鹼基以一定的順序排列表述了各種遺傳信息。紛繁複雜的遺傳信息好比生命的天書，而寫就這本天書的僅僅只有四個字母——四種鹼基。

每三個字母組成個「單詞」，由許多「單詞」排列成的有意義的「句子」就是基因。一種生物的所有基因就是一部生命天書，包含著控制這種生物性狀和生命活動的所有遺傳信息。

基因如何代代相傳？

就像書本可以復印一樣，DNA也可以複製，後代DNA保留著前代DNA上記載的所有基因。通過複製，DNA忠實地傳遞著生物的遺傳信息。在生命體內，根據不同的基因，經過一系列複雜的生物化學變化，則以合成不同的蛋白質，從而使不同的生物表達出不同的性狀來。

為什麼基因會如此多樣？

DNA的複製過程中也會發生錯誤，這就是基因突變。突變後的基因大部分被淘汰，極少數得以傳遞和積累。通過基因突變的不斷積累和傳遞，形成了多種多樣的新基因。

奇妙的洞穴生物

世世代代生活於昏暗洞穴中的動物，視覺都有不同程度的退化，有些動物的眼睛甚至消隱不見，而它們的聽覺和嗅覺卻特別發達，同樣能迅速順利地找到食物和配偶。

生物萬象

生物萬象展區景觀仿照中國雲南的自然風光，向人們介紹生物的多樣性。在這裡你可以盡情領略到豐富多彩的生命現象以及物種與生態的相互依賴關係，並認識到保護自然環境的重要性。

生物多樣性主要包括三個層次：基因多樣性、物種多樣性和生態多樣性。展區分為兩大部分：熱帶雨林區和石林區，展示面積三千平方米。雨林區里分層生長的熱帶雨林植物展示了物種的多樣性，石林區的蝙蝠洞、兩棲爬行角、微觀世界、昆蟲園、鳥類王國等體現了生態的多樣性，「林間考察站」里揭示了基因的多樣性，反映基因技術的前沿成就。

多肉植物——旱生植物的代表

多肉植物原產沙漠乾燥地區，貯水組織特別發達，可貯藏大量水分，極耐乾旱。

什麼是熱帶雨林？

熱帶雨林分布在赤道的兩側，那裡高溫多雨，樹木高大茂密，常年濃綠，生活著大量珍稀的動植物。

這裡是地表物種最豐富的區域。

老莖生花、老莖結果

在茂密的雨林下層，許多植物的花果就直接長在樹幹上，便於傳粉和種子的散布，這就是「老莖生花」和「老莖結果」。

請您欣賞，更期待您探索

留心您腳下的每一寸土地，

雨林的世界充滿了生命。

請關注它們，愛護它們。

雨林資源

熱帶雨林中蘊藏著豐富的資源：藥材、建材、食用植物和工業原料……

由於過度開發，很多雨林生物在被人類認識之前，就已經滅絕！

熱帶雨林的分布

世界上有三大熱帶雨林區：

面積最大的是南美洲熱帶雨林，主要分布在亞馬遜盆地；其次是亞洲熱帶雨林，主要散布在印度、印度尼西亞、馬來西亞等地；面積最小的是非洲熱帶雨林，主要集中在非洲西部和中部。

雨林中的食物鏈

資源植物

香濃誘人的咖啡，來自熱帶雨林。巴西是世界上最大的咖啡生產國，但你未必知道，非洲的埃塞俄比亞山區的叢林才是咖啡真正的原產地。

咖啡含有促進興奮的生物鹼——咖啡因，可供藥用。種子咖啡豆經烘炒、研細，為咖啡粉，是世界著名的飲料。

雨林中的藥用植物

熱雨帶林中有豐富的藥用植物。我國雨林中的重要藥用植物有：狗牙花、蘿芙木、千年健……

然而，雨林中大部分物種的作用尚未被人類瞭解，正等待我們去認識和開發。

板根現象

雨林中淺淺的土層難以發展深根系，所以，許多高大的樹木長出寬大的板根以支撐自身。

附生現象

茂密的雨林，高溫高濕，樹冠滴落的雨水中含有豐富的營養，許多草本、藤本植物就在喬木的枝千上生長，這便是附生現象。

藤本植物

只有在熱帶雨林中藤本植物才能如此茂盛，如此粗壯。它們的根扎入土壤，莖在樹幹上纏繞舒展。

本植物常常會影響樹木的生長，有的種類甚至是恐怖的「絞殺植物」。

較殺現象

雨林中普遍存在絞殺現象。例如，絞殺榕附生在喬木上生長，向下延伸的根相互接觸、愈合，交織成網，緊緊大樹，使之斷絕水分和營養而死亡、分解，絞殺榕則在原地取而代之，變為桿挺腰粗的大樹。

獨木成林

熱帶雨林中許多榕樹支乾上的氣生根直插土壤，成為粗壯的支柱根。支柱根使榕樹能不斷向外擴展，一樹就形成一片「樹林」。

這種「樹林」可以十分廣闊，據說有一支軍隊曾成功地埋伏其中。

巨葉現象

雨林的環境濕熱，許多植物葉片巨大，甚至長達10米，成為雨林的一大奇觀。

「上海科普大講壇」是由上海市科學技術委員會發起，上海科技館、中國科學院上海分院、上海市中國工程院院士咨詢與學術活動中心、上海科普教育發展基金會四家單位共同主辦，面向社會公眾，集科學性、前瞻性、親和性、多元化、開放性為一體的科普類講壇。

「上海科普大講壇」的宗旨以提高公民科學素養為目的，探索一個以社會發展中的科學和技術問題為主線，以公眾理解為導向的科技傳播新模式。

資料來源：上海科技館 互聯網