蛇這種沒有四肢,靠肚皮行走的動(dòng)物群體,在我們看來好像不是很方便,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。 蛇的種類繁多,它們適應(yīng)地面到地下,再到水下,再到樹上,甚至是飛行,蛇類無所不能,而它們的身體只是做了一些簡單地調(diào)整而已,就能適應(yīng)所有不同的生活方式。 蛇形通常描述沒有四肢且呈現(xiàn)細(xì)長形態(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。 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——這是最喜歡出現(xiàn)蛇形的群體,僅有鱗目就至少獨(dú)立進(jìn)化了26次蛇形。 △ 埋眼蚓螈 很多人可能會(huì)說,鳥類中不也沒有像蛇一樣的動(dòng)物存在嗎,其實(shí)鳥類可以視為爬行動(dòng)物,但是哺乳類不行。 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有進(jìn)化出蛇形動(dòng)物,披著皮毛的蛇,想想畫面太美了。 那么有趣的問題是,為什么哺乳動(dòng)物沒有進(jìn)化出蛇形的物種呢? 在進(jìn)入主題前,我們必須需要了解一點(diǎn),蛇形脊椎動(dòng)物全部都被認(rèn)為是在進(jìn)化過程中失去四肢或者魚鰭的,它們的祖先都是“正常的”動(dòng)物。 哺乳動(dòng)物是否有失去四肢的壓力? 我覺得哺乳動(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。 目前主要有兩個(gè)假設(shè)來解釋蛇如何失去四肢的: 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; △ 蛇類進(jìn)化示意圖 另外一個(gè)假設(shè)也是為了減少阻力,不過并不是進(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。 我們很難說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。 很明顯,哺乳動(dòng)物也在這兩種環(huán)境下謀生活。 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)物也沒有一種選擇失去四肢,它們最多是選擇退化掉后肢,而保留前肢(變成了鰭狀)。 △ 鯨魚的尾鰭并不是后肢,它們的后肢退化了,隱藏在脂肪中 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-6500萬年前)后崛起并逐漸輻射到各種神態(tài)位中,看似進(jìn)化的時(shí)間不是很長,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。 換句話說,哺乳動(dòng)物應(yīng)該有足夠的時(shí)間來進(jìn)化出各種形態(tài)才是,但是相當(dāng)實(shí)用的蛇形卻從來沒有出現(xiàn)過。 為什么哺乳動(dòng)物沒有變成蛇形? 關(guān)于哺乳動(dòng)物為何沒有變成蛇形,我并沒有找到相關(guān)研究,不過哺乳動(dòng)物確實(shí)和其它動(dòng)物有一些不同。 首先,哺乳動(dòng)物的脊椎缺乏水平擺動(dòng)的能力,擅長垂直擺動(dòng),而所有的蛇形動(dòng)物都是水平擺動(dòng)的。 鯨豚類應(yīng)該是目前最接近蛇形的了,它們在形態(tài)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。 △ 失去四肢的哺乳動(dòng)物可能要這么爬行 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。 其次,所有蛇形動(dòng)物都是變溫的,而哺乳動(dòng)物是恒溫的。 恒溫動(dòng)物需要攝入的大量的食物來維持體溫,蛇形對這個(gè)需求非常不友好。 一方面是隨著身體變長,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。 有一些身體纖細(xì)修長的哺乳動(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,不過好在它們捕獵的效率也相當(dāng)高。 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。 這是因?yàn)榛械男蚀_實(shí)沒有四肢移動(dòng)來得高,所以失去四肢的蛇形動(dòng)物,選擇伏擊會(huì)比較合理。 但是,這種方式很容易就三天餓九頓。 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),或許鳥類也是因此沒有出現(xiàn)長條形的原因。 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。 7塊頸椎在哺乳動(dòng)物的進(jìn)化過程中保持了高度一致性,只有樹懶和海牛是例外,它們被認(rèn)為是高度特化的哺乳動(dòng)物。 △ 霍加狓(左)和長頸鹿(右)的頸部長度相差很大,但都有七塊頸椎 這易特性意味著哺乳動(dòng)物脖子、軀干過渡的位置上有很強(qiáng)的發(fā)育限制,這很可能也是阻擋蛇形發(fā)育的原因。 另外,哺乳動(dòng)物在進(jìn)化史上從來沒有失去過前肢,很可能就是和這個(gè)發(fā)育限制有關(guān)系。 最后 需要指出的是,討論一種形態(tài)為何從來沒有在某個(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,沒多少意義。 不過,通過這種話題,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! |
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