兔子跑输，是乌龟会算计？

【龟 兔赛 跑】兔子跑输乌龟不是懒惰，而是没有竖起耳朵？兔子眼睛不全是红的？

【蚂蚁与蟋蟀】蟋蟀真的是懒惰鬼吗？蚂蚁不是想像中的工作狂？

【杰克与豆子】杰克真的有到天上去吗？揭开豆子树的真面目！

……童话故事的另类思考，在趣味阅读中发现科学新解！

【龟兔赛跑】

动作迟缓而被兔子取笑的乌龟，大胆的向兔子提议，比比看谁比较快跑到山脚下。从起跑线开始就以飞快速度冲出去的兔子，跑了一会儿回头一看，发现乌龟还离得很远。因此，兔子决定小睡一会儿。而乌龟的速度虽然很慢，但不眠不休踏着稳健的脚步向终点迈进，终于追过了兔子。睡过头的兔子睁开眼睛，发现乌龟已经先抵达终点。

兔子与乌龟赛跑，如果认真跑起来，兔子的速度当然比较快。但我们可以发现，乌龟其实也挺逞强的。如果兔子没有在中途打盹，牠打算怎幺做呢？恐怕乌龟早有胜算。要不是这样，应该不会贸然向兔子提出挑战，以赛跑来分胜负。

乌龟发狠，提出要和兔子赛跑到对面小山的山脚下。没错，这正是乌龟的策略。其实，兔子是短跑健将，牠最大的优点就是行动迅速，一旦遭到敌人袭击，会敏捷的跳进树丛里躲起来，但牠并不擅长长跑。乌龟很清楚这点，才邀兔子跑长途赛。

乌龟的胜利方程式

兔子毫无警觉的掉进乌龟的算计里，还在重要比赛中犯了致命的错误。人类在跑步时会出汗，以流汗来防止体温过度升高。然而，兔子的汗腺不发达，无法以流汗来降低体温。兔子是靠牠的长耳朵来吹风散热，使血液冷却、降低体温。所以，兔子跑步时必须竖着耳朵跑

但事情总有例外。翻看《兔子与乌龟》的绘本会发现，书上画的兔子一定是垂着耳朵跑。这可能是兔子为了让乌龟瞧瞧牠御风而跑的英姿吧，但牠这样跑久了，身体吃不消。本来就只擅长短跑的兔子，由于耳朵没迎风散热，体温不断升高的结果，身体很快就热得受不了。于是，跑累了的兔子不得不睡个觉。事后，兔子应该会后悔：至少不要只有外表看起来很酷，如果一直竖着耳朵跑的话……。

兔子眼睛不全是红的

龟兔赛跑的结局，兔子的确因为输给乌龟而自食苦果。但不知为何，自古还有很多关于兔子被弄哭的传说。在传说故事中，经常描述兔子哭了之后眼睛变红的情节。至于兔子的眼睛为什幺是红色的？

仔细观察兔子可以发现，并不是所有兔子的眼睛都是红色的。有红色眼睛的兔子通常是白兔。眼睛黑色者是因为瞳孔四周有黑色素（melanin）。但小白兔的瞳孔四周没有黑色素，眼球是透明的，经由眼球反射眼底的血管，使得小白兔的眼睛看起来是红色的。

相传白兔之所以有红眼，是因为人工饲养的关系。其实，白兔是基因突变后不具黑色素的兔子。生物会出现少有的色素消失的基因突变现象，称为白化症（albino）。然而，白色个体在自然界非常醒目，很容易遭天敌袭击，所以白化症的生物很难在自然界生存。从前的人把白狐狸或白蛇等视为神的使者，非常敬畏牠们，就是因为稀有的缘故。由于人们非常珍视无法在大自然中生存的白化生物，所以经由饲养产生白色兔子。除了兔子之外，白色家鼷鼠（house mouse，学名Mus musculus）也是白化症的好例子。此外，植物界也可以看到白化症。如白花椰菜（cauliflower）就是从绿花椰菜（broccoli）基因突变而成的，我们平常吃的白色金针菇来自发生基因变异的茶褐色菇类。

相较于人工饲养出来的白兔子，野生的兔子多半是茶色或灰色。但为了能在下雪的地方生存，有些野生兔子冬天时会长出具保护色彩的白毛，这不是因为失去色素。野生兔子的毛色即使是白色的，眼睛也不会是红色。

【蚂蚁与蟋蟀】

夏天时，蚂蚁为了储存冬天的粮食勤奋工作，蟋蟀却无视于蚂蚁的忠告，整天只知道唱歌和玩乐。不久，冬天来临，到处都找不到食物，蟋蟀哀求蚂蚁说：「我的肚子快饿扁了，请分点食物给我吧！」可是，蚂蚁拒绝的说：「当夏天我们在工作的时候，你只知道唱歌，所以没办法给你食物。」

蟋蟀、螽斯等会叫的昆虫，经常被描写成很会演奏乐器的音乐家。 当然，真实世界里的蟋蟀并不会拿乐器。那么，蟋蟀是怎幺演奏出美妙的音乐呢？蟋蟀的翅膀是锉刀状，相互摩擦就能发出声音。这个构造和小提琴等弦乐器，靠弓弦的摩擦发出声音一样。

一提到和蟋蟀一样能大声鸣叫的昆虫，大家一定会联想到蝉。但蝉和蟋蟀的发声结构完全不同。

蝉的腹部有震动膜，震动此一震动膜所发出的声音，在其腹部的空腔内产生共鸣，制造出更大的声音。这样的发声器官，和太鼓发出声音的构造非常类似。

蟋蟀真的是懒惰鬼吗？

尽管如此，蝉和蟋蟀的鸣叫声还是很吵。叫得这幺大声，难道牠们自己不觉得烦吗？以《法布尔昆虫记》闻名的法布尔（Jean-Henri Fabre），也曾对蝉的听觉抱持疑问。为了确认蝉的听觉，他大胆的在有蝉叫的大树下鸣放大砲。实验结果令人惊讶。蝉并没有因为大砲声而安静下来，反而继续大声鸣叫。因此，法布尔做了一个结论：蝉是聋子。

然而，日后证实法布尔的想法是错的。其实，昆虫只对固定的声波有反应，也就是只听得到某些声波范围内的声音。因此，蝉对大砲的声音没有反应。根据不同品种，蝉的声波频率为两千至两千九百赫，蟋蟀则超过九千五百赫。因此，不管蝉叫声多幺吵闹，蟋蟀也不会有任何怨言。

在《伊索寓言》中被烙印上懒惰印记的蟋蟀，真的只知道玩乐吗？

当然，蝉和蟋蟀在夏天大声唱歌，并非为了玩乐。大家都知道，只有雄性的蝉和蟋蟀会叫。而牠们之所以鸣叫，都是为了求偶，吸引雌性的注意。此外，这种举动也有向同类的雄性彰显势力范围，不让对方靠近的作用。也就是说，蝉和蟋蟀是为了传宗接代才拚命鸣叫，绝不是在玩乐。

反观，批评蟋蟀的蚂蚁又如何呢？牠们根本不必寻找配偶，只知道拚命搬运食物。虽然专心工作过日子的感觉很酷，但光是拚命工作就可以传宗接代吗？大家都知道，蚂蚁的社会是以蚁后为中心来建立阶级，不同阶级的蚂蚁各自扮演不同的角色。例如，在工蚁中，有负责搬运食物的工蚁，也有负责照顾幼蚁的工蚁。兵蚁则担任防止入侵者的卫兵角色。不过，连工蚁也应该留下后代。事实上，工蚁是靠勤奋工作、好好照顾幼蚁留下后代。

道金斯（Richard Dawkins）在《自私的基因》（The Selfish Gene）中阐明，所有生物体内的遗传基因，都在进行利己的行动。换言之，生物繁衍的目的不是传宗接代，而是想留下自己的遗传基因。

由于是同一只蚁后所生，所有工蚁都是姊妹关系。对工蚁而言，维持姊妹的团体生活，使得姊妹当中顺利产生蚁后来产卵繁衍后代，留下与自己相同的遗传基因，比繁衍自己的孩子更重要。也就是说，为了整个蚁巢做出自我牺牲的行为，反而是使整个蚂蚁族群繁衍下去、留下自己遗传基因的利己行为。

为了谈一个夏日恋情而活的蟋蟀和蝉，与为了工作而活的蚂蚁，乍看之下好像彼此的生活方式完全不同，但其实有同样的目的，就是留下自己的遗传基因。

蚂蚁不是想像中的工作狂

蚂蚁一直教导蟋蟀勤奋工作的重要性，但蚂蚁真的是工作狂吗？在《蚂蚁与蟋蟀》故事中，一直在酷热的夏天勤奋工作的蚂蚁，据说温度太高的日子一样处于休息状态。由于昆虫是变温动物，气温太高会使牠们活动力减缓。事实上，夏天开花的植物如牵牛花、鸭跖草等，大部分是在上午凉爽的时候开花，因为一到下午天气变热，蜜蜂和虻（horse fly）等帮忙传播花粉的昆虫就不会出现。不仅是工蚁，工蜂等也会在天气热时好好休息。

但关于蚂蚁的工作实情，还有更惊人的研究结果。蚂蚁总是给人勤奋工作的印象，但据说真正在工作的蚂蚁只有八成，剩下的两成只是假装很勤奋的样子，其实在混水摸鱼。更令人玩味的是，如果移除这两成怠工的蚂蚁，在下次出勤的蚂蚁中，同样会出现怠工现象，而且也占全体的两成。人类世界其实适用同样的法则。连最勤奋工作的蚂蚁都出现怠工者，我们人类老想偷懒的想法也就不足为奇了。

【杰克与豆子】

杰克把母牛带到市场卖的途中，用牛和一位不认识的老爷爷交换了豆子。杰克的母亲非常生气，把豆子丢到窗外；隔天早上，豆子很快变成一株直达天上的大树。爬上豆子树到了天上的杰克，从巨人家盗走金币、会生金蛋的鸡和会唱歌的竖琴。巨人发现之后追着杰克，杰克的母亲在杰克到达地面时，用斧头砍倒豆子树，巨人就摔死了。

从此以后，杰克和母亲靠着从巨人那里得到的宝物，过着幸福的生活。

杰克真的有到天上去吗？

一夜之间就长到天上的豆子树，究竟是什幺植物？植物的确会在夜间生长，但可能长得这幺快吗？

一般植物的种子是由胚及胚乳构成的，胚就像植物的胎儿，胚乳则是植物发芽时的营养来源。然而，豆科的种子却不一样。我们来看看比较容易观察的蚕豆吧！蚕豆的种子里只有两片子叶，也就是它没有胚乳。那么蚕豆发芽时，是从哪里获得必要的营养来源呢？

其实，它的营养成分都在子叶里。如果把蚕豆播种在泥土里，最先冒出来的就是肥厚的子叶。那两片子叶是蚕豆的能量库。豆科植物是以内藏能量库的方式，有效活用种子里有限的空间，才得以顺利生长。

不过，这样只解决了植物发芽时的问题。不管芽发得多快，植物发芽之后，怎样才能快速生长呢？

关于蔓生植物生长秘密的提示，就在本篇这个故事的标题里。我查了一下原作发现，这个故事的标题原本并不是「杰克与豆子」，而是「杰克与蔓生的豆子」。这样大家就可以理解了吧！蔓生的豆子就是指生长快速的蔓生植物。

一般植物的生长要靠茎来支撑，需要健壮的茎。但蔓生植物只须攀附在其他植物或支柱上就能生长，不需要健壮的茎，因此可以用多余的能量来生长和伸展。如此一来，就可以在短时间内看到蔓生植物明显的生长。此外，蔓生植物输送水分的导管及输送养分的筛管都很粗，可以有效率的输送水与养分。

然而，蔓生植物得以快速生长的代价，就是没有强壮的茎，无法靠自己的力量挺立。为了向上生长，蔓生植物必须有可攀附的支柱。换言之，就算豆藤有攀爬至天上的能力，如果没有可倚靠的支柱，仍只能在地上到处蔓生。

那么，世界上原本就有可以长到天上的植物吗？

植物要长得巨大，问题在于是否能将水分输送至顶端。植物将水往上输送的力量，就是蒸散作用（transpiration）。植物的叶片里有数个让空气进出的口状器官，称为「气孔」。植物里的水分变成水蒸汽，从气孔向外蒸发，便是蒸散作用。植物有从气孔连接到根部的一股水流，就像一条水柱。因此，如果因为蒸散作用而失去水分，水就会往上移动。就像我们一吸吸管，水就被往上吸的感觉。

然而，即使蒸散作用让水往上移动，但移动得越高，水的重量越重，还是有高度限制。根据一种计算方式，从水往上移动的力量，算出树木的高度极限大约是一百三十公尺至一百四十公尺。这和现存世界最高的巨杉（giant sequoia，学名Sequoiadendron giganteum）高度一致。遗憾的是，世界上并没有像童话故事中描述的那样生长到天上的植物。从现代植物学的知识来看，无法否认的是，豆子可以长到天上的故事完全是错误的。

揭开豆子树的真面目

不过，还有新的疑问。暂不讨论植物能否长到天上，先来谈谈什幺样的种子可以一个晚上长成大树。

杰克的豆子一个晚上就长大了，但植物必须进行光合作用才能生长。换言之，植物的生长一定要靠阳光。只有一个大胆的假设可以解决这个疑问，就是假设故事中的豆子是巨大的蘑菇类植物。

我们一般所说的蘑菇，是指菌类的子实体。蘑菇和霉菌是同类植物，一样靠菌丝增生茁壮。子实体是制造孢子的生殖器官，就像一般植物制造种子的组织「花」一样。蘑菇会在一个晚上从毫不起眼的菌丝拚命长大；原本眼睛还看不见的纤细菌丝，一夜之间突然变成巨大的子实体，也就是一般所说的蘑菇。蘑菇的菌丝一方面吸收营养，一方面分支增生，不断向四周蔓延扩展，在一定的季节和发育阶段，产生子实体。如果是蘑菇，就可能一夜之间生长完成。

蘑菇通常是靠菌丝的增生慢慢茁壮长大，但一旦受到刺激，立刻形成子实体。例如，大家都知道光或放电等刺激，可以促进蘑菇生长。 自然界一直存在着这种经由刺激而急剧产生质变的现象，如果在遍布地上的菌丝中投入关键物质，它们一口气形成子实体，并非不可能。

杰克拿回来的究竟是什幺种子，至今无人知晓。但说不定是因为杰克的母亲将种子丢到窗外，为布满地面的菌丝带来某种刺激，使菌丝一夜之间快速长成巨大的蘑菇呢！当然，由于大家都说杰克拿到的是豆子的种子，所以他认为快速长到天上的蘑菇是豆子树，攀爬上去，也并非不合理的说法吧！

文/莲实香佑 1968年出生于静冈县，是非常热爱自然花草的农学博士，一直致力于探讨关于人类生活与自然观察及环境教育等议题。着有《「植物」不可思议的生存方式》、《蝴蝶为什么停在菜叶上》、《假面骑士昆虫记》等书。