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為什么其他脊椎動(dòng)物不停進(jìn)化出“蛇” 哺乳動(dòng)物卻沒(méi)有

2024-09-02 09:23:48 164觀看

蛇這種沒(méi)有四肢,靠肚皮行走的動(dòng)物群體,在我們看來(lái)好像不是很方便,但其實(shí)這些動(dòng)物相當(dāng)靈活,它們僅靠蛇形這一種形態(tài)就生活在地球上的各種環(huán)境中。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

為什么其他脊椎動(dòng)物不停進(jìn)化出“蛇” 哺乳動(dòng)物卻沒(méi)有83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

蛇的種類繁多,它們適應(yīng)地面到地下,再到水下,再到樹(shù)上,甚至是飛行,蛇類無(wú)所不能,而它們的身體只是做了一些簡(jiǎn)單地調(diào)整而已,就能適應(yīng)所有不同的生活方式。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

蛇形通常描述沒(méi)有四肢且呈現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)形態(tài)的動(dòng)物,如果我們把蛇形動(dòng)物當(dāng)作蛇的話,那么幾乎所有類群的脊椎動(dòng)物都在不停獨(dú)立進(jìn)化出蛇,只有一種除外,那就是哺乳動(dòng)物。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

魚類有黃鱔、鰻魚等呈現(xiàn)蛇形動(dòng)物,兩棲類有蚓螈,而常規(guī)的蛇屬于爬行類——這是喜歡出現(xiàn)蛇形的群體,僅有鱗目就至少獨(dú)立進(jìn)化了26次蛇形。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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△ 埋眼蚓螈83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

很多人可能會(huì)說(shuō),鳥(niǎo)類中不也沒(méi)有像蛇一樣的物種存在嗎,其實(shí)鳥(niǎo)類可以視為爬行動(dòng)物,但是哺乳類不行。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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所以,整個(gè)脊椎動(dòng)物大家庭里,我能想到的就只有哺乳類沒(méi)有進(jìn)化出蛇形動(dòng)物,披著皮毛的蛇,想想畫面太美了。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

那么有趣的問(wèn)題是,為什么哺乳動(dòng)物沒(méi)有進(jìn)化出蛇形的物種呢?83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

在進(jìn)入主題前,我們必須要了解一點(diǎn),蛇形脊椎動(dòng)物全部都被認(rèn)為是在進(jìn)化過(guò)程中失去四肢或者魚鰭的,它們的祖先都是“正常的”動(dòng)物。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

哺乳動(dòng)物是否有失去四肢的壓力?83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

我覺(jué)得哺乳動(dòng)物肯定是有失去四肢的壓力的,因?yàn)楦鶕?jù)蛇類失去四肢的進(jìn)化假設(shè),哺乳動(dòng)物也在經(jīng)歷同樣的事情。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

目前主要有兩個(gè)假設(shè)來(lái)解釋蛇如何失去四肢的:83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

一個(gè)是爬行動(dòng)物從陸地進(jìn)入了水中,為了減少四肢制造的阻力,他們逐漸退化了四肢,并在之后輻射到了陸地;83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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△ 蛇類進(jìn)化示意圖83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

另外一個(gè)假設(shè)也是為了減少阻力,不過(guò)并不是進(jìn)入了水中,而是為了在泥巴中挖洞,爬行動(dòng)物用身體挖洞,并失去四肢以減少在洞中活動(dòng)時(shí)的阻力。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

我們很難說(shuō)具體哪一種解釋才是正確的,或許這兩種不同的情況都會(huì)制造出不需要四肢的蛇形動(dòng)物。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

很明顯,哺乳動(dòng)物也在這兩種環(huán)境下謀生活。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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挖洞的哺乳動(dòng)物就別提了,哺乳動(dòng)物天生就是挖洞選手,但沒(méi)有哺乳動(dòng)物會(huì)用身體去挖,而是靠四肢;同時(shí)隨著恐龍的滅絕,哺乳動(dòng)物也一次次嘗試進(jìn)入水中,但即便海洋哺乳動(dòng)物也沒(méi)有一種選擇失去四肢,它們多是選擇退化掉后肢,而保留前肢(變成了鰭狀)。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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△ 鯨魚的尾鰭并不是后肢,它們的后肢退化了,隱藏在脂肪中83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

另外,雖然哺乳動(dòng)物是在白堊紀(jì)-古近紀(jì)滅絕事件(K-Pg滅絕-6500萬(wàn)年前)后崛起并逐漸輻射到各種生態(tài)位中,看似進(jìn)化的時(shí)間不是很長(zhǎng),但實(shí)際上哺乳動(dòng)物存在的時(shí)間非常久遠(yuǎn),至少有2億年歷史,和恐龍出現(xiàn)的時(shí)間差不多。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

換句話說(shuō),哺乳動(dòng)物應(yīng)該有足夠的時(shí)間來(lái)進(jìn)化出各種形態(tài)才是,但是相當(dāng)實(shí)用的蛇形卻從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

為什么哺乳動(dòng)物沒(méi)有變成蛇形?83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

關(guān)于哺乳動(dòng)物為何沒(méi)有變成蛇形,我并沒(méi)有找到相關(guān)研究,不過(guò)哺乳動(dòng)物確實(shí)和其它動(dòng)物有一些不同。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

首先,哺乳動(dòng)物的脊椎缺乏水平擺動(dòng)的能力,擅長(zhǎng)垂直擺動(dòng),而所有的蛇形動(dòng)物都是水平擺動(dòng)的。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

鯨豚類應(yīng)該是目前接近蛇形的了,它們?cè)谛螒B(tài)上就像鯊魚一樣,但如果你仔細(xì)觀察它們的游動(dòng)方式,你就會(huì)發(fā)現(xiàn),鯨豚類是上下擺動(dòng)尾鰭的,而鯊魚是左右擺動(dòng)尾鰭的。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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△ 失去四肢的哺乳動(dòng)物可能要這么爬行83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

我不知道水平擺動(dòng)身體和蛇形之間是否有必然聯(lián)系,但哺乳動(dòng)物要變成水平擺動(dòng)肯定是很難的。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

其次,所有蛇形動(dòng)物都是變溫的,而哺乳動(dòng)物是恒溫的。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

恒溫動(dòng)物需要攝入大量的食物來(lái)維持體溫,蛇形對(duì)這個(gè)需求非常不友好。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

一方面是隨著身體變長(zhǎng),同等體積的情況下表面積會(huì)增加,這會(huì)導(dǎo)致熱量流失加快,意味著恒溫動(dòng)物要變成蛇形的話,必須吃更多的食物才行。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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有一些身體纖細(xì)修長(zhǎng)的哺乳動(dòng)物,比如鼬科動(dòng)物,它們?nèi)紵目防锸乔蛐尾溉閯?dòng)物的兩倍,不過(guò)好在它們捕獵的效率也相當(dāng)高。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

另一方面,你會(huì)發(fā)現(xiàn)主動(dòng)出擊的蛇形動(dòng)物基本沒(méi)有,它們更傾向于伏擊,等獵物靠近利用肌肉彈射快速發(fā)起致命一擊。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

這是因?yàn)榛械男蚀_實(shí)沒(méi)有四肢移動(dòng)來(lái)得高,所以失去四肢的蛇形動(dòng)物,選擇伏擊會(huì)比較合理。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

但是,這種方式很容易就三天餓九頓。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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變溫動(dòng)物可以忍受這種饑餓,但是恒溫動(dòng)物不行,這可能確實(shí)是很關(guān)鍵的一點(diǎn),或許鳥(niǎo)類也是因此沒(méi)有出現(xiàn)長(zhǎng)條形的物種。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

還有一點(diǎn),就是幾乎所有哺乳動(dòng)物都有7塊頸椎,而那些進(jìn)化成蛇形的動(dòng)物的近親有各種數(shù)量的頸椎。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

7塊頸椎在哺乳動(dòng)物的進(jìn)化過(guò)程中保持了高度一致性,只有樹(shù)懶和海牛是例外,它們被認(rèn)為是高度特化的哺乳動(dòng)物。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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△ 霍加狓(左)和長(zhǎng)頸鹿(右)的頸部長(zhǎng)度相差很大,但都有七塊頸椎83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

這一特性意味著哺乳動(dòng)物脖子、軀干過(guò)渡的位置上有很強(qiáng)的發(fā)育限制,這很可能也是阻擋蛇形發(fā)育的原因。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

另外,哺乳動(dòng)物在進(jìn)化史上從來(lái)沒(méi)有失去過(guò)前肢,很可能就是和這個(gè)發(fā)育限制有關(guān)系。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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需要指出的是,討論一種形態(tài)為何從來(lái)沒(méi)有在某個(gè)群體中出現(xiàn),其實(shí)就像在討論為什么中彩票的是他而不是你一樣,沒(méi)多少意義。83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

不過(guò),通過(guò)這種話題,我們可以討論哺乳動(dòng)物和其它脊椎動(dòng)物有何不同,還是蠻有趣的事情!83n壹木網(wǎng)-日常常見(jiàn)問(wèn)題解答

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