《诗经》中的生物学知识
《诗经》305篇中,有141篇提到了各种各样的动物,次数达到了492次;提到植物的篇目有144篇,共计505次;而涉及到自然现象的篇目有89篇,共235次。
其中一些现象包含了非常重要的生物学原理。
在生物学教学中如果能尝试渗透《诗经》中的有关生物学现象,让学生体会其中所蕴含的生物学知识,说不定学生会对所讲内容印象更深。
下面介绍几个例子。
农田生态系统
1.1 农田需要耕地、施肥《小雅·大田》中记载:“以我覃耜,俶载南亩”。
意思是背起锋利的犁到田里耕地。
《周颂·良耜》中记载:“荼寥朽止”。
意思是将杂草等埋在田里,腐烂后可以作肥料。
这说明我国古人已经认识到农田需要松土、施肥,从而获得丰收。
这是因为耕地松土可以使土壤O2含量增加,农作物根系呼吸增强,促进矿质元素的吸收。
杂草等废弃物在土壤中可以被微生物分解,杂草中的有机物变成无机物,被农作物再吸收利用。
这就是我国古代的“无废弃物农业”模式。
图1 古代劳动人民耕地松土的农具——耜
1.2 农田需要锄草、除害虫《小雅·甫田》中记载:“或耘或耔,黍稷薿薿”。
意思是农田中有的锄草有的施肥,农作物长势良好。
《小雅·大田》中记载:“去其螟螣,及其蟊贼”。
意思是除去害虫。
锄草可以降低杂草与农作物之间的竞争,除去害虫可以减少害虫对农作物的伤害。
从生态系统能量流动角度来看,锄草、除害虫可以调整农田生态系统的能量流动的方向,使能量更多地流向对人类最有益的部分。
湿地淡水生态系统及生物多样性的价值
《诗经》中记载的湿地淡水生态系统的例子很多,以下仅分析两个典型的例子。
①《国风·周南·关雎》中记载:“关关雎鸠,在河之洲”。
意思是一对雎鸠在河中小岛上鸣叫。
②《陈风·泽陂》中记载:“泽彼之陂,有蒲与荷”。
意思是清清的池塘边长着蒲草与荷花。
其共同特点是:动植物种类繁多,优势植物是水草与荷等水生植物,优势动物是鱼类与各种水禽。
湿地淡水生态系统为人类提供了食物、生活用水。
而景色秀美的湿地也是人们观光的重要场所,可以美化人们的生活,陶冶人们的情操。
这都是生物多样性直接价值的体现。
图2 湿地淡水生态系统,“关关雎鸠,在河之洲”
图3 湿地淡水生态系统,“泽彼之陂,有蒲与荷”生物对环境的适应
《桧风·候人》中记载:“维鹈在梁,不濡其翼”。
意思是鹈鹕停在鱼梁上,水不能打湿它的翅膀。
这一句描绘了鹈鹕捕鱼时的情景:虽然在水中捕鱼,但鹈鹕的翅膀不会被水打湿。
这是因为鹈鹕皮下有油脂腺,能分泌油脂,这些油脂涂在羽毛上能起到防水的作用。
这一点对包括鹈鹕在内的水禽非常重要。
因为翅膀一旦打湿将失去保温的作用,这样,鹈鹕将消耗更多能量以维持体温,同时也会增加飞行时的负重。
所以生物对生存环境的适应至关重要,即适者生存。
图4 生物对环境的适应,“维鹈在梁,不濡其翼”
物种之间的关系
《诗经》中记载的物种之间的关系主要有:捕食关系、巢寄生现象和寄生现象。
4.1捕食关系《小雅·鹿鸣》中记载:“呦呦鹿鸣,食野之苹”。
意思是鹿呦呦地不停鸣叫,在野外吃青苹(艾蒿)。
鹿吃青苹反映了生物之间典型的捕食关系。
即一种生物以另外一种生物为食的现象。
鹿属于捕食者,青苹属于被捕食者,构成了一条简单的食物链。
图5 “呦呦鹿鸣,食野之苹”
4.2 巢寄生现象《国风·召南·鹊巢》中记载:“维鹊有巢,维鸠居之”。
意思是喜鹊的巢被布谷鸟(一种杜鹃)占据。
成语“鸠占鹊巢”即出自这个典故。
实际上杜鹃并不是占领喜鹊的巢,而是把卵产在喜鹊的巢中,两种卵形状、颜色很相似,因此一般不会被发现。
杜鹃的卵先孵化出小杜鹃,出生后的小杜鹃会本能地将喜鹊的卵全部挤出巢外,最后喜鹊会
一直将小杜鹃当作自己的孩子并哺育长大。
这就是著名的巢寄生现象。
但杜鹃并不是害鸟,而是松毛虫的天敌,是著名的益鸟。
图6 巢寄生现象,“维鹊有巢,维鸠居之”
4.3 寄生现象《小雅·小宛》中记载:“螟蛉有子,蜾蠃负之”。
意思是螟蛾的幼虫被蜾蠃(一种蜂)喂养。
古人误以为蜾蠃不产子,喂养螟蛉为子,因此用“螟蛉”比喻义子。
但实际上蜾蠃是一种寄生蜂,蜾蠃将螟蛾的幼虫捉回巢中并将卵产在这些幼虫体内,卵孵化后就在螟蛾的幼虫体内发育成熟,最后螟蛾的幼虫死亡。
这是一种典型的寄生现象。
图7 寄生现象,“螟蛉有子,蜾蠃负之”
生物群落的空间结构
生物群落的空间包括垂直结构与水平结构,这两个方面在《诗经》都有记载。
5.1 群落的垂直结构《小雅·鹤鸣》中记载:“乐彼之园,爰有树檀,其下维彀”。
意思是可爱的园林中种着高大的檀树,檀树下生长着矮小的楮树。
灌木与草本植物形成了垂直分层,高大的乔木与低矮的植物也形成了垂直分层——这就是生物群落的垂直结构。
形成垂直分层的原因是不同高度的植物对阳光的竞争:高大的乔木争夺阳光的能力最强,生活在最上层;灌木次之,生活在中层;草本植物再次之,生活在灌木下面。
这样的垂直分层能使各种植物充分利用阳光,减少物种之间的竞争,同时植物之间的分层也为动物提供了不同的食物及栖息空间。
5.2 群落的水平结构《邶风·简兮》中记载:“山有榛,隰有苓”。
意思是榛树生长在山顶,苦苓生长在低洼地。
这既体现了不同生物适应不同的环境,又体现了生物群落具水平结构。
导致水平结构的的原因有地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同,生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等因素,使不同地段往往分布着不同的种群。
本例中群落的水平结构即是由于地形的不同使植被的分布出现差异。
群落次生演替
《齐风·甫田》中记载:“无田甫田,维养骄骄”。
意思是无力耕种大块田以致杂草长得又高又密。
《小雅·小弁》中记载“踧踧周道,鞫为茂草”。
意思是平坦的通向京城的大道如今长满了杂草。
这两个例子都体现了典型的生物群落次生演替。
前一个是农田生态系统的次生演替,后
一个与“远芳侵古道,晴翠接荒城”一样,是城市生态系统的次生演替。
农田生态系统与城市生态系统一样都属于人工生态系统。
其共同的特点是人的作用非常重要,一旦人的作用弱化或消失,原来占据优势地位的农作物、绿化植物等种群的优势地位将很快被杂草取代。
图8 “无田甫田,维养骄骄”——弃耕农田里杂草长得又高又密。