首页 理论教育 为什么我们没有绿色头发?解读生命的色彩景象

为什么我们没有绿色头发?解读生命的色彩景象

时间:2023-11-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:节肢动物的身体被坚硬的几丁质包裹着,形成所谓的外骨骼,具有强大的保护作用。由于其肢体的外骨骼具关节,因而被称为节肢动物。节肢动物是当前动物界中最大的类别,至少包括一百多万种无脊椎动物,占据了全部动物种数的半壁江山,常见的蜘蛛、龙虾都是典型的节肢动物。体型最大的两栖动物是娃娃鱼,它们的栖息地是山区溪流的洞穴。事实上,娃娃鱼既不是娃娃,也不是鱼,它们之所以被误认为是鱼,是因为它们根本离不开水。

为什么我们没有绿色头发?解读生命的色彩景象

动物植物原本是一家,因为它们来自共同的祖先,只不过随着时间的推进,不同的生物需要适应不同的环境,才渐渐出现了动物与植物的区分。事实上,至今仍然有些生命介于动物和植物之间,你可以说它们是动物,也可以说它们是植物。比如有一种草履虫和绿藻共生,不但可以进行光合作用,而且可以四处游动捕食。如果你觉得草履虫太简单,那么有一种绿叶海蛞蝓可算是相当复杂了。事实上,它们被动物学家归为软体动物,它们的整个身体却像一片巨大的树叶,其中充满了叶绿素,能在清澈的海水中通过光合作用获取足够的营养,可以好几个月不吃不喝,完全就是植物的做派。不过,这些又像动物又像植物的生物数量极少。任何事情都需要专业精神,脚踏两只船并不利于生存竞争,因此绝大部分动物都与植物决然分开,导致动物界和植物界最终成为两个完全不同的门类。

最原始的多细胞动物大约出现在十二亿年前,但科学家对它们了解很少,直到五亿多年前,寒武纪生命大爆发时,大量的复杂动物才不断涌现,比如三叶虫和奇虾等,它们已经进化出了完备的眼睛,可以四处游动捕捉食物。由于资源有限,这些海洋动物很快出现了激烈的竞争,它们面临着和植物同样的命运抉择,需要在适当的时候登上陆地,寻找新的发展机遇。

可能在奥陶纪早期,也就是四亿多年前,就已经有动物做出了勇敢的尝试,但确切的证据要到三亿五千万年前才出现,科学家已经发现了那时的昆虫化石,并把它们命名为节肢动物。

节肢动物的身体被坚硬的几丁质包裹着,形成所谓的外骨骼,具有强大的保护作用。由于其肢体的外骨骼具关节,因而被称为节肢动物。节肢动物是当前动物界中最大的类别,至少包括一百多万种无脊椎动物,占据了全部动物种数的半壁江山,常见的蜘蛛龙虾都是典型的节肢动物。

为了适应复杂的陆地环境,节肢动物不断分化,形成了各种各样的昆虫,比如会飞的蝴蝶、会爬的蚂蚁、会吸血的蚊子、会唱歌的蟋蟀、会放屁的放屁虫等。当然,动物学家不好意思用放屁虫这个词,而是用了一个更文雅的名字——椿象——来指代这些会放臭气吓跑敌人的小家伙。它们和斑蝥一样,都是昆虫界的放屁大王。

昆虫的出现促进了开花植物的传粉工作,使得被子植物日渐兴盛,而被子植物的兴起,事实上为动物提供了更多的食物,于是更加能吃的动物开始不断登上生命舞台。它们有的专吃植物,有的则以昆虫为食,其中最著名的代表就是青蛙,它们可以生活在水里,也可以生活在陆地上,因此被称为两栖动物

两栖动物是追踪昆虫成功登陆的第二大类动物。

两栖动物的意思是水陆两栖,它们兼用皮肤和肺呼吸。它们无力摆脱水源的约束,适应能力因此受到了严重的制约,至今仍然只能生活在池塘热带雨林或者洞穴等潮湿环境里。体型最大的两栖动物是娃娃鱼,它们的栖息地是山区溪流的洞穴。娃娃鱼能像青蛙一样大声鸣叫,以此吸引异性,只不过其叫声与青蛙的略有不同,听起来像孩子在叫,所以被称为娃娃鱼。事实上,娃娃鱼既不是娃娃,也不是鱼,它们之所以被误认为是鱼,是因为它们根本离不开水。

真正摆脱水源控制而向陆地深处进军的,其实是爬行动物。与两栖动物不同,爬行动物皮肤干燥,表面覆盖着坚硬的鳞片,能有效锁住体内的水分,因此可以在干燥的陆地上生活,我们熟知的恐龙就是爬行动物的代表。事实上,恐龙远远算不上成功,它们的灭绝就是最好的证据。真正成功的爬行动物应该是那些体型适中而且生存能力更强的鳄鱼,当然,乌龟、蛇、蜥蜴也都是爬行动物。它们在生殖方面有一个共同的特点,这个特点和昆虫及两栖类动物并没有本质区别,那就是卵生,通俗地说就是下蛋。直到鸟类出现,这种生殖方式都没有发生真正的改变。

鸟类来自一种原始的爬行动物,只是这种爬行动物出现了一些新的特征,诸如长了满身的羽毛,羽毛除了保暖,还可以帮助飞行。始祖鸟的化石研究表明,鸟类在一亿五千万年前就已经在天空中翱翔了。飞行能力大大提高了迁徙效率,所以鸟类迅速成为地球上分布最广的陆生恒温脊椎动物。

不过鸟类仍然保留着类似爬行动物的特征,那就是卵生。好在鸟类对后代的投资明显高于爬行动物,出现了复杂的育雏行为,它们会筑巢、孵化,然后最大限度地为子女提供食物和安全保护,有效地提高了后代的成活率。(www.xing528.com)

基于这些简单的优势,鸟类迅速超越爬行动物,击败了同在空中飞行的翼龙,基本上控制了远离地面的生态空间。翼龙灭绝以后,鸟类迅速分化,先后有一千多种现代鸟类登上生命舞台,并向世界各地蔓延,这些鸟类不但可以生活在树上,而且可以生活在水中。

自从恐龙灭绝之后,爬行动物的统治地位一去不返,很快失去了地面控制权,因为另一支力量已经悄然兴起,那就是哺乳动物。

早期爬行动物有两个重要的进化方向,先后出现了两大分支,一支是鸟类,另一支就是哺乳动物,它们后来都成了爬行动物的掘墓人,其中以哺乳动物的工作更为出色。

哺乳动物,顾名思义,就是会给后代喂奶的动物,那是哺乳动物放弃产蛋实行胎生的结果。胎生虽然加重了雌性的负担,却大大提高了后代的成活率。因为胚胎一直在母亲的子宫中成长,所以要比把胚胎放在蛋里然后产在体外成长安全得多。母亲对后代成活较有信心,而越是有信心的事情,就越值得加大投资。这就好比你买股票,如果能确定某只股票肯定挣钱,那么就值得投入大量资金。

相比之下,昆虫会产下大量的卵,至于卵的未来,昆虫只能听天由命。因为风险不可控,所以昆虫对每一个卵的投资都很少,它们只能靠数量取胜。两栖类动物采用类似的策略,产卵虽多,尺寸却很小,这样就可以产下更多的卵,后代依靠概率成活。爬行类动物的卵倒是增大了许多,但在相同体型下,尺寸仍然无法与鸟类的卵相比,因此爬行类动物对卵的照看水平远不如鸟类,它们基本不会出现孵化行为,将卵埋在土里略加保护就算不错了。

卵生模式的缺点在于不可控风险太多,后代自我保护能力相对脆弱,容易受到环境因素的显著影响。一旦环境发生改变,鸟类的灭绝速度普遍高于哺乳动物的灭绝速度。比如有名的渡渡鸟和恐鸟等大型鸟类的灭绝都给人们留下了极深的印象,那不过是无数灭绝鸟类的代表而已。鸟类在外来物种的入侵面前抵抗力极弱,老鼠、猫、狗等都会对鸟类造成极大威胁,而这些动物都是哺乳动物。所以,尽管鸟类比哺乳动物起步早,却在恐龙灭绝之后很快让位于哺乳动物,根本无力形成统治态势。

哺乳动物对后代的投资远远超过鸟类,它们不但让胚胎在体内成熟,而且在出生以后还要用珍贵的奶水加以喂养,哺乳动物因此也获得了高额的回报。如今的世界是哺乳动物的天下,就是最好的证明。它们进化出了满身毛发和恒温机制,因此具备了强大的行动能力和适应能力,发达的神经系统又提高了反应能力,那都是加大投资的结果。哺乳动物再也不是恐龙那样又呆又笨的傻瓜,它们一旦出现,就立即呈现无可抵挡的优势,对爬行动物实行全面压制,一举成为地球的绝对主宰,直到哺乳动物最杰出的代表——灵长类动物的出现,又给这个世界增添了异样的风采。

如果说被子植物是植物进化的巅峰,那么灵长类动物就是动物进化的巅峰。两类巅峰生物居然跨越亿万年的时空在地球上相遇,绝非偶然事件。

在被子植物之前,裸子植物的树枝以单轴分枝为主,这种分枝方式的优点是不断向上生长,可以形成粗壮的主干,相对侧枝而言具有明显的优势。松、柏、杉等裸子植物都采用这种分枝形式,枝杈结构相对简单,树干又粗又直,是优秀的建筑材料。被子植物则不然,随着韧皮部木质部的不断加强,被子植物的树枝越来越结实,在单轴分枝的基础上进化出了合轴分枝。采用这种分枝方式的主干生长缓慢,而侧枝却相对粗壮。树枝在向上生长的同时,也在不断拓展水平空间,形成了浓密的冠盖结构。合轴分枝可以抢占更多的水平空间,有效扩大光合作用的面积,是大多数被子植物的分枝方式。高大的乔木尤其如此,它们在远离地面的地方构筑了一个安全的生活环境。那里除了纵横交错的枝杈、层层叠叠的绿叶,还有各种美丽的花朵和美味的果实,并且远离地面捕食者的威胁,简直就是理想中的天堂。除了鸟类和部分像松鼠那样的小型哺乳动物,基本没有竞争对手。

灵长类动物立即抓住了这个空当,不断从地上转入树上生活,从此全面进入兴盛时期。[125]它们有的吃花蜜,可以帮助被子植物传递花粉;有的吃果实,可以为被子植物传播种子;有的吃昆虫,可以消灭害虫。所以灵长类动物的兴盛也推动了被子植物的进化,两者相辅相成,共同为地球打造了一幅全新的自然景观。在灵长类动物的进化过程中,埋下了人类起源的所有伏笔,其中最重要的线索,来自灵长类动物的味觉。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈