为什么地球上的生物没有进化出抗火能力?

用户6117626047



生物如何进化成能抵抗火?

看看生活在地球火山口周围的嗜热菌的适应性。嗜热菌(一种在极热温度下生活和茁壮成长的嗜极生物或有机体)。然而,大多数嗜热菌是古细菌(单细胞生物),它们能很好地在极端高温下生存。也许共生关系适合你设想的抗火生物。

庞贝蠕虫以海洋热液喷口为家。这些蠕虫本身可能活不了多久,但它们的背上有一层细菌层,可以提供一定程度的光合作用。作为回报,蠕虫通过其粘液分泌物为细菌提供食物。



从庞贝蠕虫进化发展可以得到一些启发,它在一定程度上也符合对耐热性生物的描述,但更极端的温度仍会对它们造成伤害。缺点是为了支持足够数量的细菌,设想的抗火生物摸起来可能会粘糊糊的。

这些耐高温生物是在地球局部较热的地区进化而来的。持续不断的地热溶液和微小熔岩管蜂窝状排列的地壳可能会起主要作用。更现实地说,也许这些半知觉的生物为躲避敌害使用这种高温环境作为防御机制,而当地的食肉动物不得不进化抗高温能力来适应。



进化的第一道防线可能是由抗火生物能排出耐高温液体。外表皮细胞壁更厚和更好的细胞修复/替换也能帮助抵抗高温。更快的循环系统和吸热血液可以将火的能量分布到全身,防止局部温度过高。最后,抗火生物的细胞线粒体得到了神奇的增强,使它们能够真正消化火的能量并储存起来,以备未来的能量使用。

对于传统进化来说,这是一个相当沉重的进化过程,但是在上帝(条友)或创造性基因科学家的帮助下,这可能是可行的。

设想能防火的动物,我首先想到的是坚韧的皮肤,或者犰狳般的盔甲。否则,它们可能会形成一种皮肤,使他们不断呼出空气或其他东西来保持皮肤湿润。



显然,要实现这一点,它们很可能是在经常暴露于火的地方进化而来,也可能是在热量定期燃烧草和树木的地方进化而来的,或者是在完全不相关但需要与抵御高温的地方进化而来的。

其实人类已经很好地适应了一定温度(热带)。利用汗水蒸发的冷却能力,我们甚至可以在酷热中生存。

因此,只要气候不仅仅是酷热,而是受到当地短期热爆发(熔岩和热蒸汽)的影响,耐高温动物就可以用改良版的出汗来生存。



我们出汗的量会更高,汗水的沸点会更低。接触到非常热的东西会导致我们身体周围的蒸发,起到气体隔热罩的作用。

此外,皮肤将或多或少地具有耐火性——多层死皮,与削弱导热性的物质混合在一起。

最后,在这些保护层的下面,是良好的血液循环,以驱散剩余的多余热量。

基于人类属于碳基生命,人体在一定温度下属于可燃物,还是不要设想人体能抗火了,还不如研究耐火材料做成的防火服。


军机处留级大学士


本来想怼一下提问者的,抗火能力对于人类是个超能力了,很多超能力是人类先天所不具有的,什么千里眼、顺风耳、飞行能力、潜水能力、永生能力等,人类不可能集所有的超能力于一身,有了这个能力了,还有人会提问为什么不具有另一个能力的问题,但仔细想想这个问题也蛮有趣的。

从材料的角度来考虑,结构决定性质。

地球上所有的生物都是碳基生物,即是以碳元素为基础构成的有机生命体,主要的构成物质就是碳和水,氧元素含量65%,碳元素含量18%,而我们知道含碳有机物在一定温度下可以与氧气等氧化剂发生剧烈的氧化还原反应,同时放出热量,这就是燃烧。

在高温下,含碳有机物的碳链断裂产生游离基,游离基和氧化剂如氧气继续反应,所以人体构成的材料本质上不具有防火能力。

从进化角度来考虑,进化的速度是非常缓慢的

物竞天择,适者生存是达尔文进化论的主要观点,从进化论角度来看环境对生物进化的影响是及其缓慢的,如腕足类的海豆芽,从寒武纪时期就出现,经历了5亿多年,都没有发生显著的变化。鸭嘴兽在2500万年前就长现在的样子了。

现代进化理论中就强调了生物进化的渐进性,指出生物想要进化出抗火能力,需要一个非常缓慢的过程。而且这种进化是群体的,不是某一个个体的。

如果生物赖以生存的环境发生了巨大变化,等待生物的不是进化,而是灭绝

带着大家回顾一下生物学知识,现代生物进化论认为,生物进化直到一个新物种的形成需要经过突变、选择和隔离是三个基本环节,基因突变为进化提供了原材料,自然选择主导了进化的方向,地域隔离和生殖隔离为物种的稳定提供了必要性。

基因突变的概率极低,如果基因大概率的发生变异,对于物种是九死一生的,好在物种基数较大,极低的突变概率乘以物种的数量也是一个较大的数,基因突变不具有方向性,可能突变的抗寒,也可能突变的抗热,后期的发展方向就是自然选择决定的,但是生物对于环境的改变需要一个适应期,如果环境一下子变得很热,如大火出现,那么耐热的生物也不会存活下来,反而会遭遇灭顶之灾。

有兴趣的读者可以阅读达尔文的《物种起源》和薛定谔的《生命是什么》。

今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号!


核先生科普


愚蠢的碳基生物,你们连火都怕吗?

地球生物都是以碳为核心,成分是各种碳基有机物。碳基有机物,当然顶不住高温。高中化学就有介绍,有机物绝大多数都可燃,而且越长链的有机物越容易分解。看看人体内都是什么?蛋白质,dna,rna,全部都是长链。所以别说火了,热水都挡不住。而且,物竞天择的道理你也应该知道,并没有哪一种生物有必要在烈火中生存,自然也不会进化出能抗火的甲壳和鳞片,野生动物都怕火。

如果想找到抗火生物,也许外星球能找到。他们是硅基生物。先不论硅基生物是否存在,如果他们真的存在,那么,抗火能力将非常之高,毕竟,你家玻璃,大理石地板都是硅基化合物中最基础的二氧化硅做成的


蓝翼恶魔


是你没注意到吧?我发现有。

有同事,名王一水,就很抗火。他家里天天有火,但他百炼成金,愣是成为抗火生物。

他老婆火气特别大,早上就因为他把早点买错了,叫他买包子,他买了馒头,冲他一通光火,把馒头扔出窗外,他笑而不答,把馒头拿回来,给动物园猴子吃了。

中午,他没回家洗衣服,他老婆又把他大骂一通,冲他生气发火,说从此不给他买衣服不给他买鞋子了,他也笑而不答,把衣服送到洗衣店去了,告诉我,用的是私房钱。

晚上,因为他老婆和儿子叫他烧昂刺鱼,而他却去买了鲫鱼,结果母子两人又冲他发火,他没有生气,一壶老酒把自己烧的鱼吃了!

基本上,他的家象炼丹炉,每天有火光火星火气,但他叫王一水,所以,事实证明,你说地球上没抗火生物不正确。


宋辞318


从进化的角度来说的话,是没有必要进化出抗火能力,因为我们生存的环境并不是一个高温的环境。

超嗜热菌可以在80°C及以上的高温环境下生存(不过不能低于50°C),主要是因为嗜热生物中的酶必须在高温下起作用。这些酶中的一些用于分子生物学,例如用于PCR的热稳定DNA聚合酶。

说明有机生命体是有在高温下生存的潜力的,但是为什么不这么进化呢,答案也显而易见,那是因为他们并没有生活在火海里。

但是反过来说,如果地球是一个超级高温的星球,那即使能形成生命,也很难产生智慧的生命。只能有简单的生命体。


怪罗科普


为什么南北的动物都不进化出个冬眠的本事?你不吃,我也不逃,一切和谐。为什么就毒蛇有毒,其实蛇和动物却很少有毒,是因为它们的化学不及格么?鸟的脑袋并不大,它却比人聪明一万倍,因为它在这个世界没有一根羽毛时,不但能让身上长出羽毛,而且还能控制羽毛生成利于飞行的特质。这其中有关飞行理论,物理,化学,数学等等现代科技内容,对小鸟来说,已不在话下。最难的,是它能改变自己的繁殖系统,让自已能下出个蛋来。由于它下头一个蛋时天昏地暗,它便给此蛋取名为“浑蛋”。


古往今来之传统


为什么没有进化出抗火生物?因为在适应火中环境时都被烧死了

我们知道生物进化其实是不断适应环境的过程,由于已知的地球生物都是碳基生命,在面对火焰时,很容易发生燃烧现象,生物本体被破坏。

火中的环境是一种综合环境

如果一个生物可以在火中生存,必然要考虑火焰中的环境,燃烧需要消耗氧气,如果一个生物要在火焰中生存,那么除了耐高温,它还必须可以无氧生存,以及从火焰中获取能量与物质来进行新陈代谢。耐高温和无氧生存可能,但是从“毫无营养”的火焰中补充新陈代谢的物质是不可能的。

抗火生物没出现可能是地球上火“太少”了

这个只是我的一点猜想,我们知道生命是非常顽强的,在海底火山处上百摄氏度的环境中依然有生命存在。假如地球上大部分都是“火”的环境,而现实中这种温和的环境比较少,那么生物完全有可能进化成“耐火型”的。由于地球上这种火焰环境太少,生物无法适应火焰环境和温和环境这两种情况的快速切换。可能有朋友会说地球生物是碳基生命,无法面对火焰,但是生物也是可以通过为自身增加无机外壳来适应环境的,想想甲壳类生物不都有这个意思吗?


感谢您的浏览,我是漫步的小豆子,欢迎关注,一起领略自然奥秘。


漫步的小豆子


答案是目前为止还不需要。

从生命的进化历程来看,早期的生物是只能生存在水中的,那时的生物是不防干的,没有水就死了。随着环境变化,一部分生物为了适应干旱的环境,逐渐进化出耐干的外皮,行动的四肢和呼吸的肺,逐渐走出了水中。

那么防火呢?从理论上讲生物要做到防火也并不是不可能,只需要进化出一层耐高温,不易然烧的皮肤就可以了,比如说人体骨格还有龟壳都含有碳酸钙,碳酸钙就是一种很好的防火材料。

那么生物为什么没有进化出这种防火耐高温的皮肤呢?主要是地球上的环境还没有变得那么恶劣,自然状态下的高温很少超过50度的,偶尔的森林大火那也是短期现象,和生物上万年的进化历程完全可以忽略不计,因此生物没必要进化出专门防火的皮肤,来应对偶尔的森林大火。但是,在海底深处有一些真菌已经进化出耐几百度高温的能力,因为海底的火山造成了海水的持续高温,这些真菌已经进化出耐几百度高温的能力。

如果地球气候变化,气温逐渐升高,只有耐高温的才能生存下去,我相信生命会找到自己的出路 。


旺德福849


倒不是一定不会进化出抗火的能力,但一定要明确的是,抗多少高温算抗火?抗多长时间算抗?你要说非得几百上千度烤个十天半个月的,那么我得告诉你,不可能。这不是碳基生物可以作到的事情。绝大多数有机物不能在如此环境中保持稳定。连形体都保持不了还谈什么生命?要是说在一百度左右抗个几分钟,那还是有不少生物可以作到的,而接下来的问题是,为了得到这个能力,你准备付出什么代价?生物体从外界接收的物质和能量都是有限的,掌握了这个能力,其他的能力就要放弃,这是自然的事。正因为其他功能更重要,所以绝大多数生物不会进化出这个能力。比如众所周知的强韧生物水熊虫,虽然抗性很强,但都只能是可怜的低等生物,无法进化出更复杂的能力。这就是进化的代价。


玄锋夜话


其实不需要专家说的太专业,仅仅根据一些常识来分析,地球上的生物也不可能进化出抵御火焰的能力,因为在地球形成稳定的生态圈后,火灾在地球上并非一种常态,它并不像水、泥土、草木那样无所不在、且和生物休戚相关,而进化论的适者生存原理说明,生物一种能力之所以能够进化成功,必定和其种群的长期生存环境、生存条件和生存行为有关,而地球上并非到处都是火灾、自然野火并非无所不在,生物完全可以避开偶尔的或者个别地区的火灾,无需去特意发展出一种抗火超能力来,既然没有这种火灾环境、长期或者经常抗火的需求、以及为了生存时时刻刻需要抗火的行为,生物当然无法进化出抗火能力。

说的比较业余,有错请指教。


分享到:


相關文章: