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Vast, Warm and Elegant

豆豆不逗

 

 

很久很久以前,在很远很远的地方,有一个很小很小的豆豆岛,豆豆岛上长着很多的豆豆树,豆豆树结出了很多的豆豆:有大豆豆,小豆豆,长豆豆,短豆豆,硬豆豆,软豆豆……生活在这里的豆豆鸟们过着无忧无虑的世外桃源般的生活。

 

 

它们因彼此的喙形(嘴形)不同,而分为四个族群:勺状喙、针状喙、镊子状喙和夹子状喙。

 

 

突然有一天,不知道出了什么事情,豆豆岛的天气变得原来越冷,适应温暖环境的豆豆树们经受不起低温的攻击,大批大批的豆豆树们开始凋零、死亡……一天一天过去了,死去的豆豆树越来越多,豆豆树的大量死亡惊扰到了原本无忧无虑生活着的豆豆鸟们。除了一种能够结出小小硬硬豆豆的豆豆树能够在严寒中继续生存以外,其它的豆豆树都死去了——那些结出大大的,长长的,软软豆豆的豆豆树们,更是在低温天气刚刚到来的时候,就消失殆尽了。

 

 

曾经的世外桃源般的生活不能再继续下去了,原来豆豆鸟们每天都在为“我想吃啥?”而操心,现在它们都在忧虑“啥让我吃?”。

 

 

以下是我让同学们模拟的,发生在这个虚拟小岛上的真实事件:

 

 

一:有一颗豆豆树上,生活着8只豆豆鸟,它们分别属于四个种群,每个族群有2只。每只豆豆鸟要在一分钟内,获取20粒(以上)才能继续存活。勺子状喙的仅用了20秒的时间,就轻轻松松地获取了20粒种子,镊子状喙的用了40秒,夹子状的用了50秒。针状喙的呢?由于其喙形实在对圆圆硬硬的豆豆无能为力,而全军覆没了。

 

 

二,幸存下来的第一代,有了数量翻番的后代:分别有4只勺子状喙、镊子状喙、夹子状喙的豆豆鸟要在这个岛上继续生活下去。不算第一代的豆豆鸟,现存的豆豆鸟数量比原来的8只多了4只,这次取食的时间,比原来少了20秒。勺子状喙和镊子状喙仍能在指定时间内,捕获足够数量的豆豆以保证自己存活,这次被淘汰掉的,是夹子形喙的。

 

 

三,幸存下来的第二代,后代数量继续翻番:分别有8只勺子状喙和镊子状喙,为了简便计算,我们仍不累加前面两代幸存的豆豆鸟,总数量达到16只,比上一次又多了4只,且都是捕获小小圆圆豆豆的好手。这次取食的时间,定位20秒。

 

 

四,第三代存活下来的豆豆鸟,无疑仅有勺子喙状的,数量再次加倍后,是32只。

 

 

以上情景是刚刚在实验室中模拟的“自然选择”活动。学生们扮演了豆豆鸟。实验刚开始的时候,每张笑脸都嘻嘻笑着觉得挺逗,活动越进行到最后,就好像觉得不是那么有趣了。从这个简单的活动中,也许我们看到了很多很多的问题和启示。

 

 

1,当环境改变以后,那些更适应环境的个体被筛选出来,不适应的个体被淘汰掉。前者的基因得以流传,而后者的基因永远消失——即使,也许这些暂时不得意的个体有着伟大的基因。

 

 

2,从原来多种多样的豆豆鸟变成仅存勺子喙状的豆豆鸟,说明了环境的单一化必然引起物种多样性的减少。

 

 

3,在同种之间有着互助合作:发现针状喙先天不具备夹取豆豆的优势,活动中,一个同学将自己的针贡献给另一个同学,让他把针当“筷子”用,虽然,仍然最后“夹取”的结果没有达到20粒,但却增加了幸存的可能性,在自然界中,这样的例子也是有的:大象在老去之际,为了不变成族群的累赘,会自己默默地离开象群,独自死去;一些体型相对雌性过小的雄性蜘蛛,在交配后,为了让后代后更大的生存胜算,心甘情愿地被雌蜘蛛吃掉[1];雄螳螂也会在交配之后成为雌螳螂的“补品”[2]……

 

 

图:狼蛛交配后吃掉比自己体型小很多的雄蛛

图:雌螳螂交配中吃掉雄螳螂

4,活动进行前,我提醒大家,烧杯中的豆粒数量是超过40个的,所以,如果时间足够,且每个组的两名同学能平均分配,是都可以幸存下来的。但是随着时间的缩短,即使是勺子状喙的豆豆鸟们,也开始了紧张的争抢,这在真正的生物世界中,确实是常态——生存斗争无所不在,适者生存,不适者被淘汰。人是生物界中的一员,对于有限资源进行争抢是一般人的宿命,但又感谢人之所以为人的,是比这赤裸裸的生物世界,更多了温情,才让人类不断从梦寐走进文明……

 

 

5,环境的多样性才能保证物种的多样性,而正在被我们影响中的环境,一定会有一天,反过来再影响我们自己。

图:在气候改变你之前,停止对气候(环境)的改变——世界自然基金会

 

豆豆岛上的豆豆鸟,给了我们太多的启示——也许豆豆不逗,但理性地观察生命,你也许会发现更精彩的豆豆。

 

 

教学反思:

 

建议一:运用图表让学生的最后结果更加直观

 

建议二:在描述过程中注意:不同的豆豆鸟代表的是不同的族群,而不是种群

 

建议三:在准备实验的过程中,实验员老师总要数每个组的豆子是否够用,这是个挺大的工作量。可以直接用烧杯的刻度来估算,到达一定容积的,数量即满足要求。

 

 

参考文献:

 

1http://www.sciencedaily.com/releases/2008/09/080910165846.htm

2http://biologybiozine.com/articles/strange-biology/the_male_praying_mantis_dying_1.php

 

 

拓展资料:

1https://sites.google.com/site/sed555f11/teaching-events/animal-adaptations-diana-van-pelt

2http://www.indiana.edu/~ensiweb/lessons/ns.beans.html

3http://staff.tuhsd.k12.az.us/gfoster/standard/birdbeaklab.htm