03.08 為什麼自然界中沒有進化出既有翅膀又有前肢的脊椎動物?

衰默


遠古的翼龍、現在的蝙蝠都算是既有翅膀又有前肢的脊椎動物,不過它們的翅膀和前肢二合一。自然界不存在翅膀和前肢同時單獨存在的脊椎動物,是由於脊椎動物的進化來源。

地球陸地脊椎生物有共同的進化來源,是海洋肉鰭類動物的一支演化而來。一些種類的海洋肉鰭類動物擁有從頭到尾尖的脊椎,四個長著後肉的鰭中有骨骼結構,用肺呼吸,能夠短暫地在陸地上活動覓食,久而久之一部分完全適應了陸地生活,成為了陸地脊椎生物的共同演化先祖。所以不管陸地脊椎動物的四肢是什麼形式,數量上只能有4個,倆翅膀倆腿,四條腿,兩條腿兩條胳膊,數量上能夠對應肉鰭類祖先,進化過程中會由於基因突變或者基因表達的變化,使肢體四肢縮短或者消失,卻很難出現肢體數量更多的物種。少數物種比如蛇類,最終進化的沒有了四肢,依靠肌肉和鱗片在地面上爬行,是由於蛇類基因中一種被稱為ZRS調控基因功能的表達,將這種基因植入小鼠基因組後,小鼠的後肢就呈現縮短的變化。

翅膀的產生大概是由於一些樹棲的動物或者前肢長有厚長羽毛的動物,可以短時間地滑翔騰空,有利於它們躲避天敵的獵捕,生存競爭使得它們的前肢逐漸地變形,前肢逐漸變的扁平且面積增大,輔以扁平的羽毛使得翅膀張開後能都住更多的空氣,快速運動就能產生托起體重的升力成為了翅膀。解剖鳥類或者蝙蝠等脊椎東的前肢可以知道,它們的前肢的主要的長骨和關節在數量和類型上都類似於哺乳動物的相應肢體,而肢體末端卻進化的不大一樣了,並且由於骨骼的重量拖累飛行,鳥類的翅膀骨骼演化為真空。僅有少數的脊椎動物演化過程中,仍然有在陸地上爬行的行為,是覓食等需求所致,它們肢體末端的一些骨骼演化為一個類似爪子的構造,前肢和翅膀是二合一的,因此沒有翅膀和前肢獨立、總共擁有6肢的脊椎動物。

單獨地看研究或者想象某一種動物難以看到地球歷史和現存生物之間的聯繫,脊椎動物的演化需要從整個演化歷程來看,脊椎動物的演化先祖的骨骼構造決定了脊椎動物四肢的數量。


來看世界呀


生物進化都是有傳承的,四肢動物只能進化出另一種四肢動物,6肢動物只能叫變異,好吧,我們不考慮這些,既然您胡亂的問,我就胡亂地答,只為博大家一樂。

6肢動物的傳動有一些難以解決的問題。如果是昆蟲,到還可以,它採用外骨骼支撐,各個肢體獨立活動,有點像液壓傳動的意思。但在高等動物中,必須是骨骼系統(這個我就不多說了,也說不好,咱就說結論),所以附肢必須與主骨骼相連。其中上肢通過肩胛骨和鎖骨與脊椎骨相連,下肢通過骨盆與脊柱相連,那麼翅膀呢?必須再進化出來一套系統,而且這個系統必須比上肢或下肢更為強壯,或最強壯,而且它必須位於脊柱中央偏上一點的地方,這樣會有一個更為嚴重的問題,它無法呼吸,或者一個短粗的肺部配一個細長的腹部,這樣的身體腰部會過於過於虛弱,無法在地面搏鬥,最終淘汰。

可能您會問,腰部為什麼不可以強壯一些?那樣的話他就會飛不動了。


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