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春分工程|《决定动物体型大小的环境因素》——人文学院“科学与人文”科普讲座走进古城第二小学分校

2024年3月14日,中国科学院大学“春分工程·青少年科普专项行动科普讲座”在古城第二小学分校成功举行。中国科学院大学人文学院科技史系博士研究生郭红梅担任主讲人,科普题目为《决定动物体型大小的环境因素》,用富有趣味性的方式让小学生们了解到环境对动物体型的影响,促进科学思维的培养。

  在这次讲座中,郭红梅同学首先为五年级二班的同学们播放了一个关于动物体型大小对比的视频,让同学们直观地了解动物们体型的差异。她以蚂蚁与大象生出后代体型无法在短时间内发生巨大改变的例子,让小朋友们意识到遗传基因对动物体型的影响。除了遗传因素决定动物体型的大小外,环境因素也是一个不可忽视的重要影响因素。

在这次讲座中,郭红梅同学重点介绍了影响动物体型大小的三种因素。她通过将小猫的体型放大两倍来展示不同大小的身体变化,并将大象和鸟类进行对比,使同学们认识到重力对动物体型大小的限制,重力使得动物体型无法无限增大。郭同学还向同学们介绍了海洋中存在巨大生物的原因之一是浮力的影响,浮力减小了重力对动物体型的限制。接着,她探讨了另一个影响动物体型大小的因素——温度,通过比较东北虎和华南虎来解释伯格曼定律:在同一物种内,生活在较冷气候中的种群体型通常比生活在较暖气候中的种群大。除了虎类外,马来熊、眼镜熊、北极熊、北极狼和阿拉伯狼等动物也符合这个定律,因为大型动物体型较大,散热较慢,有助于保温。通过视频进一步展示了伯格曼定律适用于某些海洋生物,加深了同学们对该定律的理解。最后,她介绍了城市化对城市动物的影响,由于充足的食物来源城市中的动物有一些在变大,如流浪猫、流浪狗和老鼠的动物之间的关系也发生改变,例如老鼠不惧怕猫,而猫也对老鼠失去兴趣。此外,城市中的无脊椎动物体型呈现两极分化的趋势,对迁移能力强的无脊椎动物,如蝴蝶,体型在变大,而迁移能力较差的地蛛等动物体型则在变小。通过以上的这些讲解帮助同学们理解动物体型大小有很大差异的原因。