在记雨教课的第一个星期,记雨邀请了隆拜,湉任,布恩迪亚第一和第二,三两个三年级学生,还有最重要的——甘城。
记雨教课的场所,也就是前面说的阶梯教室,是由记雨出资找人修建的,他仅仅只有一个教室和杂物架——阶梯的下面没有被利用的空间。一共用了100金币,附带四块超大的水牌,一根特制的毛笔。值得一提的是,记雨的毛笔字写的不是很好,或者说简直潦草。
记雨用了一周的时间编写第一本教材——的前几十页。这么厚的体量是边教边编的。但是记雨还是知道最后大概会有多厚——看看大学的教材就知道了。这一本是关于物理的,从力的概念讲起,到向量运算和牛顿三定律——记雨写的时候称其为力学三定律。牛顿这个人还是太突兀了。
“力,是解释世界最基本的方式之一。学好了这节课,你们就可以知道鸡蛋打石头和鸡蛋打稻草为什么不一样了。”记雨如是说。
当然,即使记雨已经在用非常简单的方式解释了,他们也听不太懂。当然,湉任和隆拜对于计算还是很好的,就是听不太懂概念。但是布恩迪亚第二学得很快。三年级学生全部在睡觉,因为他们知道记雨也不能把他们怎么样,因为不管怎么说对于三年级学生还是太难了。
而为什么说甘城是最重要的呢?因为她在休息的时间里面把他们一个一个叫了过来,把记雨说的话重新解释了一遍。
当休息时间结束的时候,记雨再问他们:
“力的概念是什么啊?”
“力是物理学中描述物体与物体之间相互作用的基本概念。力是物体对物体的作用,这种作用能使物体的运动状态发生改变或使物体发生形变。发生作用的两个物体,一个是施力物体,一个是受力物体。力不能脱离物体而单独存在。力对物体的作用效果由三个因素决定:大小,方向,作用点,只要其中一个要素改变,力的作用效果就会改变。力既有大小,又有方向,是向量。物体间力的作用是相互的。一个物体对另一个物体施力时,同时也受到另一个物体对它施加的力。作用效果有改变物体的运动状态,如使物体由静止变为运动、由快变慢、改变运动方向等。使物体发生形变。按性质分,常见力有重力,弹力,摩擦力等。按作用方式分有接触力,比如弹力、摩擦力等。还有非接触力,如重力等。简单来说,力是改变物体运动状态或使物体发生形变的原因。”他们全部异口同声的说。
“?”
“那向量是什么呀?”
“向量是既有大小又有方向的量。几何上,向量可以用一个有向线段表示:线段的长度表示向量的大小,箭头指向表示向量的方向。与向量相对的是标量,标量只有大小,没有方向,例如温度、质量、时间等。”他们再次异口同声的说。
“???!”
从此以后,甘城每次都在记雨旁边,“翻译”他在说什么。
这次授课之后,隆拜回到家里,发现家里的所有会动的东西都带着一根蓝色的箭头。
湉任回到家里,发现他摸的所有东西都带着一根绿色的箭头。
三年级学生回到家里,发现家里的所有东西上面都堆满了数字。
布恩迪亚第一和布恩迪亚第二没有发现任何异常。他们到这一周讨论的时候才发现其他人的异常情况。他们找上记雨。
“这是什么情况?”
“你们疯了。”
没错,隆拜,湉任,还有所有的三年级学生全部人疯了,好在镇头的医生在他们每个人的头上扎了5针,慢慢就好了。以后也没有出现过这种情况。
尽管隆拜他们坚持声称自己确实看到了那些箭头,后人却依然以为这些都是耸人听闻,胡编乱造。还有学者认为这是集体幻觉。可是他们坚持这是真的。
后来他们发现自己慢慢可以听懂记雨在讲什么了,可是在解释复杂的概念的时候还是需要甘城来为他们翻译。他们在看见以前只能用阴阳气来解释的东西,复杂而多变,但是记雨给他们描绘的宇宙图景简单而纯净,他们便被这美好的图景吸引了,并渐渐不再相信之前学习到的知识了。
一天,隆拜走入学堂,一群二年级学生看着他。隆拜的教学以严厉著称,是一个寿镜吾式的讲师,所有的学生都很怕他。但是这一天,他做了一件不同寻常的事。
他把自己带进来的国学课程扔到了教室的一个角落里,然后让所有的学生都把自己的国学课本都扔进那个角落。
"从此我们先停下这门课,你们在这段时间可以去玩了。等到我什么时候学成归来,再开始上课。"
然后隆拜就走出了教室。
一些胆子大的学生悄悄跟着隆拜出了教室,发现他走进了一个小凉亭,在那里翻看着什么。
然后拿些学生声称,自己看到了不可视不可知的无边恐惧的实体。
他们说,整本书都是用未知的语言写的,复杂又迷乱,数字排列奇幻怪异,简直不像是人看的东西。他们感受到了被知识淹没的恐惧感和被数学扼住喉咙的濒死感。
这就好比小学二年级学生看大学微积分。
而在隆拜停课的这段时间里面,布恩迪亚第二却是开始上课了。他其实并不是讲师,但是由于很招人喜欢,总有孩子围着他。那些学生找上了他,他便将书拿出来,细细的讲给他们——这比睡前故事还管用,但是那些孩子慢慢的也就能够搞懂一些东西了,而且感到有一种说不出来的奥秘与神奇在里面。
湉任则是照常讲课,没什么变化。
以后,发生了什么事呢?
之后,是无聊的1年。没有发生什么事。如果一定要说有什么事呢,那就是记雨的研究了。
其实吧,在大多数历史时期里面,即使是发展迅速,世界急剧变化的时期里面,大多数时候都是无聊的。毕竟即使在二战,也会有圣诞宴会的举行和无聊的劳作。只是这样的无聊生活没有被说出来,形成了幸存者偏差。
那么我们就来着重讲一下记雨的研究吧。
好吧,说是研究,实际上就是补设定罢了。毕竟如果将它们看作是常识散布到小说的各个角落让读者自己拼凑,那也太高看这个小说了。
这可是只有名著才可以用的写作方法啊!
所以,我们现在来讲讲记雨的研究吧。
记雨的研究,说是研究,不如说是观察,属于博物学而非正经的科学研究。那么,他都观察了些什么呢?他在观察这里的各种生物,不仅是观察,还有解剖,实验,分类,绘出谱系和发育模式等等,
那么,接下来可能有点让人昏昏欲睡。你准备好了吗?就当你准备好了吧!
首先,我们要讲讲毛颚动物在猫岛环境中的适应性演化以及身体构造,演化图谱以及胚胎发育。
现在,我们先补一点前置知识。
毛颚动物,以秀箭虫(Parasagitta elegans)为例,呈细长的箭形,透明或半透明,成体体长可达45毫米。身体分为头、躯干和尾三部分,具有掠食性动物的典型结构。秀箭虫的身体结构高度特化以适应浮游捕食生活,它的头部略膨大,是捕食器官的集中地。口位于腹面,两侧有一列4-13根几丁质的颚刺,用于抓握猎物。头部背面有一对具色素斑的眼,以及司触觉和嗅觉的纤毛环。头部外被可伸缩的头巾,保护颚刺。体表有2对侧鳍,用于稳定和漂浮。其身体具有真体腔,但没有专门的循环、排泄和呼吸系统,物质交换依赖体表扩散。尾部末端有三角形的尾鳍。尾部体腔内含生殖器官,雌雄同体,精巢和卵巢分别位于尾部和躯干。秀箭虫的发育模式兼具原口动物和后口动物的特征。秀箭虫雌雄同体,通常异体交配。精荚传递后,卵子在体外受精。每个卵巢可产30-1000个卵。秀箭虫的生活史因环境而异,在高纬度地区寿命可达3年。主要产卵季在春季和初夏,生长速率也在此时达到最高。冬季会向深水区进行季节性垂直迁移。秀箭虫的胚胎发育迅速,卵子在受精后几天内即可孵化。秀箭虫所属的毛颚动物门,其演化地位是动物系统学中一个长期悬而未决的难题。毛颚动物兼具原口动物(如腹神经索)和后口动物(如肠体腔法形成中胚层)的特征。传统上基于胚胎发育将其归为后口动物,但现代分子系统学研究,特别是基因组数据,强有力地支持其属于原口动物,并可能是螺旋动物(Spiralia)的早期分支。研究表明,毛颚动物的基因组经历了大规模的基因丢失和染色体融合,随后又发生了大量的基因新生和复制,这种剧烈的基因组重塑驱动了其独特身体结构(如捕食棘、感觉器官)的演化。基于rRNA基因的系统发育研究,将箭虫科(Sagittidae)和克罗恩箭虫科(Krohnittidae)归为无膜纲(Aphragmophora),并认为该分支是单系群。毛颚动物的胚胎发育模式非常独特,它像一个“演化嵌合体”,混合了原口动物和后口动物的特征,这也是其分类地位长期存在争议的核心原因。以秀箭虫(Parasagitta elegans)及其近缘种为例,毛颚动物的卵裂类型是完全卵裂(Holoblastic),且分裂球大小均等、排列紧密,这使得它很难被简单归为典型的辐射卵裂或螺旋卵裂。它曾被描述为“辐射不定型卵裂”。然而,更精细的研究发现,其早期卵裂模式具有螺旋型(Spiral)特征。例如,对一种底栖毛颚动物 Paraspadella gotoi 的研究证实,其第二次卵裂是斜向的(leiotropic),这是经典螺旋卵裂的标志。通过细胞谱系追踪,研究人员已经绘制了早期分裂球的发育命运图。在4细胞期,各个分裂球(a, b, c, d)的发育命运已经确定,并且其排列方式与后续的身体轴(前-后、背-腹)相对应,这与许多螺旋动物(如环节动物、甲壳类)的模式相似。原肠胚形成:主要通过内陷(Invagination) 的方式形成原肠胚。在这个过程中,位于植物极的细胞会主动内陷,形成原肠。其体腔和大部分中胚层组织是通过肠体腔法(Enterocoely) 形成的。具体过程是:原肠(内胚层)的背部两侧向外突出,形成成对的囊状结构,称为体腔囊。这些体腔囊随后与原肠脱离,在内、外胚层之间扩展,最终形成中胚层和体腔。不过,最新的超微结构研究对这一经典理论提出了修正。对孵化幼体的观察表明,其躯干和尾部的中胚层是一个简单的肌上皮(Myoepithelium) 结构,其中缺乏间充质中胚层。研究者由此推断,成体的所有中胚层组织,都是通过这个体腔上皮的复杂化而发育来的,而非来自独立的间充质细胞。毛颚动物的神经发育模式同样难以简单归类。对 Spadella cephaloptera 孵化幼体的研究显示,其腹神经中枢在孵化时已基本建立,但脑及相关神经节则相对原始,在孵化后的6天内才快速发育至成体模式。研究者认为,其幼体神经发生模式既不特别接近后口动物,也不特别接近原口动物,而是展现出许多独有的衍生特征。毛颚动物进行直接发育(Direct development),没有经历显著的变态过程。从卵中孵化出的幼体(约1-1.4毫米长)在身体结构上已经与成体非常相似,只是尚未完全发育出所有的鳍和最终的体形比例。
好了,前置知识补完了,睡着了吗?这样都要记住,以后要考的。
回到正题,我们来看看记雨发现了什么吧。
记雨发现,在这里(以下简称一号宇宙),箭虫极其繁盛,仅仅在猫岛附近,就有足足50余种不同形态的箭虫,保守估计这里面至少有29种独立物种。其中最繁盛的被记雨称为巨箭虫。为什么是巨箭虫呢?因为它比起秀箭虫简直巨大。
巨箭虫,体型可以达到10cm左右,和一般小鱼差不多。为了适应巨大的体型,在体内发展出了四个心脏类器官,一个位于口部,一个位于身体中后段,另外两个分别分布在身体左右靠口部的地方,靠近类鳃。它们的半透明身体里面流淌着淡蓝色的血液,当它们一动不动潜伏的时候,生命就在这里奔流不息。血液从主动脉出来后分流到各个小动脉,然后再浸润体腔,属于典型的开管式循环系统。为了提高呼吸效率,他们的身体两端靠近口部的地方演化出了一个小的凹陷,凹陷里面是密集的"鳃丝",血液从体腔回流到心脏后立即被泵入鳃丝,并在这里排出二氧化碳和一部分身体代谢废物,吸收氧气后再被吸入心脏,泵入体腔。鳃丝和体腔由一层结缔组织隔离,防止血液混流。巨箭虫的身体狭长扁平,属于持续游泳的伏击型猎手,以小鱼小虾为食。除了这些改变,就大同小异了。
其他的一些箭虫,体型从0.5cm到30cm不等,但是身体模式主要还是那么两个——以秀箭虫为典型例子的小型箭虫还有以巨箭虫为典型例子的大型箭虫。所以这里就不讨论了。但是身体模式大同小异,但是生活方式千奇百怪。
小型箭虫有当间隙生物上食埃土,下饮黄泉的,有和原来一样捕食小生物的,有啃海草的,有吃海绵的。有寄生在双壳类软体动物里面的,还有吸收食物里面的叶绿体自己光合作用的等等。
大型箭虫有把自己埋起来伏击的,有拟态伏击的,有迅捷游泳追击的,还有持续游泳,利用自己透明的身体搞伏击的。还有在岩石缝隙里面打游击战的。有像䲟鱼一样扒在大型生物身体上的,还有啃食陆地植物根系的,更是有啃食浮木的,虽然海里也没有土生土长的浮木吧。总之,是一个形态十分多样,生态位极其丰富的生物类群了。
还有一些特殊的类箭虫生物,也不知道它们到底是不是箭虫。这些生物的身体极度特化,适应底栖滤食生活,它们的口部有长长的丝状组织,并且极度退化了游泳器官,心率极慢,好似欢呼虫(Ovatiovermis),以哭天抢地如丧考妣之势向天要饭。
这是箭虫的观察。
第二,便是关于鱼类的观察。
一号宇宙的鱼类,并不是一种生物,而且多种生物共同的一种名称,是一种俗称。具记雨所观察到的,这里至少有8种不同的占据了持续游泳生态位的类鱼生物。一种是以辐鳍鱼为代表的脊椎动物类鱼,一种是以鱿鱼为代表的软体动物类鱼,还有以巨箭虫为代表的毛颚动物类鱼,以扁虫为代表的扁形动物类鱼,以泡泡鱼为代表的一类鱼,以大眼鱼为代表的鱼和以飞镖鱼为代表的,以及一些杂七杂八的鱼。
这个扁虫,就是普通的扁虫,是这里面最不像鱼的鱼,没什么好说的。而泡泡鱼就有意思了。它身体呈长条扁平状,主体为红粉色。头部是醒目的亮橙色,有一对大眼,没有嘴巴。最显著的特征是身体上下各有一片半透明的淡紫色囊,边缘有细管,管尖会发出粉色微光。它的气囊带有微弱的生物荧光。体型小,主要栖息在浅滩和礁石区域。泡泡鱼的名称源于脊柱周围囊状半渗透性薄膜,能过滤海水和空气,摄取有机颗粒并调节自身浮力。它通过收缩和舒张气囊来泵出水流,以此产生缓慢的推进力。泡泡鱼白天活跃,但在夜间几乎静止不动,泡泡鱼性格好奇但胆小,会靠近死亡的生物,但遇到掠食者时会逃跑,虽然经常逃不掉。泡泡鱼几乎没有防御能力。它唯一的“防御”就是身体几乎完全由水、空气和软骨构成,营养价值很低。
大眼鱼是一种小型食草动物。身体主要为蓝色,向尾部渐变为绿色。最显著的特征是头部两侧巨大、明亮的黄色眼睛,瞳孔为黑色,头部前端有黄色的喙状嘴,头部上下方各有一根管状器官,向后喷水来微调身体姿态,主要通过尾鳍游泳。发达的侧眼使其在弱光下也能辨色。大眼鱼生性好奇但胆小。它们会漫无目的地游动,主动靠近小型生物,但遇到更大生物时会迅速逃离。夜间游泳速度会减慢。大眼鱼广泛分布于浅滩和海藻林。记雨还发现,它的眼球是较扁平状,为小孔成像眼,无晶状体。
双尖鱼是一种小型动物。身体呈亮黄绿色,带有深绿色条纹,外形酷似回旋镖。它有四只眼睛,上下各一对,分别位于嘴的上下方。背部和腹部各有一根细长的鳍,向后斜向延伸,鳍尖会发出青色的生物荧光。不同寻常的是,该物种的两个鳍是其骨骼的软组织延伸。它们不易损坏,提供出色的推进力,但也更难再生。明亮的蓝色尖端实际上是其消化道的末端,其消化的发光珊瑚集中在此处。双尖鱼嘴里长满了用于研磨珊瑚的尖锐牙齿。它体型小,白天非常活跃,游速快,会四处游动;但到了夜晚,它会寻找洞穴或海床附近休息,此时移动缓慢。它们通常成群结队地出现,特别是在浅水区域,经常会看到一大群双尖鱼一起活动。它生性胆小。双尖鱼极其常见,广泛分布于浅滩且数量庞大。
值得注意的是,猫岛的生态并不是持久不变的。大概两年以后,记雨就会在他的"鱼塘"里面再带进来一些匪夷所思的东西来。这些生物被称为利维坦生物。
说完了动物,我们来说植物。这里的植物,最特殊的,莫过于发光海藻了。
发光海藻是一种只生长在发光海藻林中的高大植物,外观像一号宇宙中的巨藻,从海底一直向上生长,有些甚至能到达水面。它的茎干纤维富含铁质。发光海藻上有时会长出种子簇,发出黄色生物荧光,富含硅元素和油脂。发光海藻林位于海洋的中浅层,深度约 0–160 米,环绕在安全浅滩周围。大量发光海藻将水体染成标志性的绿色,是猫岛最具多样性的生态系统之一。发光海藻林的海床以苔藓和沙地为主,散布着石灰岩和砂岩。
还有一种叫做圆圈鱼的东西,生活在发光海藻林里面,但是因为比较稀有,记雨就没有专门研究了。
总之,这是海洋生态系统的观察。