自然界的神奇模仿秀,生物演化史上的奇特现象—趋同进化
趋同进化,词条释义:即源自不同的祖先,由于相似的生活方式,整体或部分形态结构向着同一方向改变。通俗来说,就是两种或以上亲缘关系较远的生物,由于长期生活在同一类型的坏境中或具有相似的生活习性,而演化出相似的外观和身体结构。这是生物演化史的一种奇特现象,也是自然界的普遍现象。本期,就带大家来看几个趋同进化的例子,了解一下为什么这些动物不是亲戚却长得很像。
土豚-食蚁兽-穿山甲土豚:哺乳纲-管齿目-土豚科
食蚁兽:哺乳纲-贫齿目-食蚁兽科
穿山甲:哺乳纲-鳞甲目-穿山甲科
从上至下:土豚、食蚁兽、中药穿山甲
三者虽然同属哺乳纲,但不在一个目下,亲缘关系较远。土豚分布在非洲,食蚁兽分布在南美洲,穿山甲分布在亚洲,三者分布范围没有重叠。但因为食蚁的习性,都演化出了相同的身体结构——细长的吻部方便伸入蚁穴,强壮有力的爪子擅于打洞,最神奇的是,三者都没有完整的牙齿(土豚有臼齿,食蚁兽和穿山甲无齿),取而代之的是又长又粘的舌头,可以从蚁穴当中取食白蚁或蚂蚁。由此我们可以看出,这是最适合以白蚁和蚂蚁为食的身体构造。
企鹅-大海雀企鹅:鸟纲-企鹅目-企鹅科
大海雀:鸟纲-鸻形目-海雀科
大海雀做为最广为人知的灭绝动物之一,和企鹅看起来真是太像了,并且由于二者类似的相貌,也有一段戏剧化的小故事。
左为加拉帕戈斯企鹅,右为已灭亡的大海雀
相传约500年前,欧洲人在北极附近的岛屿上发现一种黑背白腹的大鸟,他们将这种鸟称为Penguin,后来,欧洲人又在南极附近发现了相似的鸟,误以为是北极那种鸟的同类,也将其称为Penguin。后来,北极的Penguin被大量捕杀,最终在1844年彻底灭绝,而南极的Penguin则存活至今。
科学家在深入研究后发现,这两种鸟根本不是同一种,而且关系很远。所以将北极那种灭绝的鸟称为大海雀,而南半球的那种鸟类则继续使用Penguin的名称,译为中文就是企鹅。所以大海雀是最早被称为企鹅的鸟类,后来也被称为北极大企鹅。为什么北极熊吃不到企鹅呢?现在知道了吧,因为北极的企鹅已经灭绝了!
大海雀
大海雀分布在北极地区,企鹅分布于南半球,最北可抵达赤道上的加拉帕戈斯群岛,两者没有机会碰面。但都生活在冰天雪地的环境中,捕鱼为食,所以翅膀特化为鳍状,丧失了飞行能力,取而代之的是精湛的游泳和潜水能力,为了在水里隐蔽,两者都演化出黑背白腹的体色,为了御寒,两者都储存了大量脂肪,使身躯巨大而肥胖。大海雀和企鹅没有亲缘关系,却演化出几乎相同的体态特征和生存策略,这就是趋同进化。
袋狼-犬科袋狼:哺乳纲-袋鼬目-袋狼科-袋狼属
犬科:哺乳纲-食肉目-犬科
袋狼和犬科动物实在太像了,以至于它被英国殖民者称为Tasmanian Wolf(塔斯马尼亚狼),实际上这两种动物关系隔着十万八千里。
上为已灭亡的袋狼,下以已灭亡的日本狼
袋狼作为古老的食肉兽,和其它的有袋动物被隔绝在大洋洲,保留了诸多原始特征,而犬科生活在除大洋洲和南极洲之外的所有大陆(澳洲野狗为外来生物),据研究称,现存的食肉目动物都有一个共同的祖先——细齿兽(古猫兽),也就是说犬科很可能和猫科、熊科、鼬科、鳍脚亚目等有一个共同的直系祖先。
形似狗熊幼崽的袋獾
无独有偶,袋狼同目的袋獾与犬科同目的狗熊,两者居然也有些相似。这或许也是趋同进化所导致的。
小熊猫-环尾狐猴-浣熊小熊猫:哺乳纲-食肉目-小熊猫科-小熊猫属。小熊猫已经摆脱松鼠科,独立列入一科了。
环尾狐猴:哺乳纲-灵长目-狐猴科-狐猴属
上为小熊猫,下为环尾狐猴
小熊猫、环尾狐猴、浣熊三者的尾巴上都有环状花纹,其中又以小熊猫和环尾狐猴最明显,目前的解释是:三者都生活在丛林环境中,尾巴上的环状花纹有利为隐蔽。可为什么它们没有选择老虎那样的条纹或花豹那样的铜钱状斑纹呢?这仍然需要进一步研究。
上边这种好赖仍在同一纲中,亲缘关系在一亿年以内,可下边这种小动物都不是同一纲乃至同一门了,亲缘关系只有上溯到一亿年前。
鲸-鲨鱼鲸:哺乳纲-鲸目,下有须鲸亚目和齿鲸亚目,海豚属于齿鲸亚目
大白鲨:软骨鱼纲-侧孔总目/鲨总目
大白鲨和海豚
据研究称,鲸的祖先是5500万年前的中爪兽,而约5000万年前的巴基兽已经开始具备些许现代鲸的特征。鲸的祖先为了适应海洋环境,四肢逐渐特化为鳍,身体呈流线型,外型似鱼,但仍保留了哺乳动物恒体温、肺呼吸、胎生的特征。
鲸和全部鱼种都可以做为趋同进化的事例,但为什么我独立把大白鲨拿出来,由于二者还具有更高端的同质性。
上为姥鲨,下为须鲸亚目地布氏鲸
那就是须鲸和滤食性鲨鱼。现存须鲸共4科6属15种,其中最大的蓝鲸是地球史上已知的最大动物。而滤食性的鲨鱼目前只发现三种——鲸鲨、姥鲨和巨口鲨。鲸鲨、姥鲨是现存最大的鱼类,体重10吨以上,而巨口鲨仅有1吨重。
为什么须鲸和这三种鲨鱼都演化出滤食的捕食方式呢?原因可能是为了减少能量消耗,从而发展出巨大的体型。而巨口鲨生活在深海,那里食物稀少,只能过滤浮游生物为食。鲸鲨的名称是“像鲸的鲨鱼”,实际上,鲸鲨的历史可以追溯到6000万年前,那时鲸的祖先还未入海,因此,是须鲸在“模仿”鲸鲨。
最后,来看两个最神奇的趋同进化例子,两者都不在同一门。
蚯蚓-盲蛇蚯蚓:环节动物门-寡毛纲-单边蚓目
盲蛇:脊索动物门-爬行纲-蛇目-盲蛇科,钩盲蛇是现存最小的蛇类。
猜猜看,上边哪个是泥鳅,哪个是盲蛇?
小豆长喙天蛾-蜂鸟小豆长喙天蛾:节肢动物门-昆虫纲-鳞翅目-天蛾科
蜂鸟:脊索动物门-鸟纲-蜂鸟目-蜂鸟科。其中吸蜜蜂鸟是现存最小的鸟类及温血动物。
小豆长喙天蛾时常被我国摄影爱好者误认为是蜂鸟,实际上蜂鸟只分布在美洲。
上边这种妙趣横生的趋同进化真是便是大自然的高档模仿者,大伙儿还晓得什么趣味的趋同进化状况呢?自然界的不可思议的地方还远远不止这种,只需大家以学徒工的心理状态,细心谦虚向自然界求教,自然界就能告知大家大量密秘。
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