为什么“活化石”上亿年都不再进化了?

星辰大海路上的种花家


在生物学上有一个非常有意思的词叫“活化石”,因为考古学家发现这些生物数亿年前的化石看起来与今天的都没有什么区别,就好像是活着的远古动物。

▲阔沙蚕,自5亿年前的寒武纪以来就没什么变化

活化石的存在让我们有机会通过研究它们认识生命进化路程中的往事,是穿梭时间的宝物。但是不知道你们有没有想过一个奇怪的问题——为什么这些生物不进化呢?理论上说只要基因还存在突变就应该可以进化,为什么它们既没有被淘汰也没有开枝散叶呢?

进化从未停止

其实这些问题本身就是不准确的,我们要知道两个概念:

  1. 就算是被称为活化石的生物也一直在进化着,它们与祖先并不是完全相同。
  2. 有一些历史相当久远的生物也活得相当滋润,比如鲨鱼、鳄鱼和蟑螂。

▲存在3.6亿年的原始无颌鱼——七鳃鳗

事实上无论活化石物种与它们的祖先看起来有多像,它们都是不同的,如果将它们放在一起很可能存在生殖隔离。几亿年前的环境与现在也不一样,无论是温度还是氧含量,活化石物种与祖先在生理指标上一定有区别,否则就不可能在如今的环境中活下来。

▲存在5亿年的脊椎动物之祖近亲——文昌鱼

化石证据显示最早的鲨鱼出现在4.2亿年前的志留纪,比恐龙还要早不少,在近1亿年的时间里鲨鱼没有多少变化,鲨鱼中最年轻的成员是约300万年前出现的,体长不到一米的斑竹鲨。

鲨鱼属于软骨鱼类,在进化史上中算是比较原始的,因为鲨鱼没有进化出鱼鳔,也没有可主动开合的鳃,所以需要终生不停地游泳才能保持下潜深度与呼吸。

▲现存最大的鱼——鲸鲨

那么既古老又相对原始物种家族有多么繁荣呢,现存的鲨鱼有超过500个物种,从小到大在海洋中的绝大多数生态位都有分布,它们的外形差异之大,很多人认不出它们都是鲨鱼。最大的鲸鲨常常被误认为是鲸,扁平的天使鲨则常被误认为鳐鱼之类。

所以历史久与结构原始并不是成为活化石的原因,如果可以,任何生物都会努力繁荣壮大的。

▲天使鲨

行将就木的“活化石”们

那么其它同样古老的“活化石”为什么既然也在进化,为什么却没有像鲨鱼那样繁荣呢?

其实这里面隐藏着一个令人有些伤感的事实,

那些没有繁荣的活化石物种都在缓慢地灭绝中。正是因为它们没有路可走了,所以才只能守着现在所处的一亩三分地,但是就这样也很难守得住,来自其它更高级物种的压力正在不断挤压它们的生存环境,就算没有人类的影响,它们也会逐渐灭绝。

▲美洲鲎与达尔文鲎

我们以鲎家族为例,知名的活化石物种,最早出现于4亿年前的泥盆纪,也曾与恐龙们谈笑风生,现在仅存4个种。1.4亿年前的达尔文鲎与今天的美洲鲎从外形上来看几乎没有任何区别,那么在4亿年前到1.4亿年前呢?鲎家族还算是比较繁荣的,有很多奇形怪状的分支,说明这个属的物种也拥有过一个黄金时代。

▲石炭纪晚期体长1米6的巨型希伯特鲎

但是在中生代结束时其它分支上的物种都灭绝了,只留下了现在这个形态的少数几个种。这其实就是败退的标志,鲎家族在向其它生态位突破的过程中被更优势的物种给打回来了,无力与新出现的物种竞争,只有在几个特定的生态位上还因为某些原因依然保持着优势。

也就是说,不是鲎不进化,而是进化了的鲎也没有路可走了。

▲能像西瓜虫一样折叠自己的淡水小鲎

同样的例子还有植物中的活化石银杏,这种起源于2.45亿年前祼子植物在自然界中已经全面败退,最惨的时候只在浙江天目山处有少数分布,就要在我们这个时代彻底灭绝。还好因为其挺拔的身姿被人类相中,被作为绿化植物种到了世界各地,才再次繁荣起来。

▲千年银杏,本是旧时代的残党,谁料新世界也有它的船

“大人,时代变了”

这是为什么呢?在我曾经的文章中提到过,有人说“进化论”不对,应该翻译成“演化论”,我并不这么认为,很多更晚出现的性状在生存竞争上拥有明显的优势,恒温的就是比变温分布得更广,有脊椎的就是比无脊柱的更大更强壮。在石炭纪曾出现过巨大的昆虫,那是因为那个时代节肢动物就是进化最前沿的物种,在更早的奥陶纪最大的动物属于软体动物。

▲软体动物曾经的辉煌——巨型菊石

为什么现在昆虫的体型都很小?主要因为有可怕的脊椎动物捕食者(氧含量其实不是最重要的,在一些与世隔绝的荒岛中也存在少数巨型昆虫,比如巨沙螽)。昆虫在蛹化的时候体型越大就越危险,肥美的蛹简直是唾手可得的营养罐头,只需要老鼠这种体型的脊椎动物就足以给巨型昆虫带来灭顶之灾。

▲现存最大的昆虫巨沙螽

地球有史以来最大的动物是蓝鲸,最NB的动物是人类。

很明显,最后的荣耀属于哺乳动物!

我是酋知鱼,一条温血的科学作者,欢迎关注!


酋知鱼


化石简答来说就是生物石化后的产物。化石的形成条件非常的苛刻,首先,要求这种生物的身体内无机物较多,比如骨头;其次,生物死亡后要立即被埋于地下,甚至死亡还没有死亡就因为地壳运动被埋于地下,这样避免了被过度的氧化;最后就需要时间了,理论上在达到以上两个条件下,生物在1万年就可以形成化石。当然,生物达到以上条件的数量越多就越容易形成化石。而活化石通常是指种系发生中的某一线系长期未发生前进进化,也未发生分支进化。更未发生线系中断(绝灭),而是处于停滞进化状态的生物,而且它必须是现存的种类。在生物学上,活化石又称为孑遗(jieyi)物种。

存活上亿年的“活化石”

在当下,能称得上是活化石的生物有很多,比如硬骨鱼纲下的矛尾鱼、哺乳纲下的大熊猫、爬行纲下的鳄鱼、银杏纲下的银杏、松柏纲下的水松等等。但是,能够满足存活上亿年的“活化石”并不多。我们简单的列举几种。

01 鳄鱼

鳄鱼属于爬行纲鳄目真鳄亚目动物,从已发现的化石看,最早的鳄目动物出现在三叠纪时期,距今约有2亿年的历史了。但是,早期的鳄目是古老的原鳄,它并不是真鳄亚目,直到距今1.3亿年前的白垩纪才出现了真正的真鳄亚目。也就是说现存鳄鱼真正的进化约有1.3亿年,也不是2亿年。尽管如此,它还是能满足上亿年“活化石”的条件。

但是,奇怪的是,经过上亿年的进化,鳄鱼与原始形态并没有太大的变化。正是没有变化才是它存活至今的关键因素,鳄鱼行动缓慢,新陈代谢速度自然也很慢,而且它捕猎大都靠偷袭,并且成功率较高,这也就大大降低了其在捕猎时的体力消耗。对食物的需求量小,适应能力强,使鳄鱼在一次次的生物大灭绝下顽强的生存至今。

02 鲎(hou)

鲎是现存最古老的生物之一。由于其外形与马蹄相似,因此许多地方将其称之为马蹄蟹。虽然它生活在水中与蟹类相似,但是它并不属于软甲纲,而属于节肢动物门肢口纲,因此鲎并不是蟹的一种。

从已发现的化石看,鲎最早出现在距今约4亿年的泥盆纪,在这个时期,原始的鱼类才刚刚开始崛起,而且经过了几亿年的演化,鲎仍然保留着原有的形态,也就是说经过了几亿年,它并没有什么变化。

一般动物的体液或者血液都呈透明或者红色,但是鲎的血液却呈蓝色,而且经过科学的研究发现,鲎的血液有着极高的医用价值,因为一旦将其他带有细菌类毒素的液体滴入鲎的血液中,鲎血就会变色。

03 鹦鹉螺

鹦鹉螺是现存最古老、最低等的头足类动物,头足类在志留纪(距今约4.4亿年前)地层中种类特别繁荣,多达3500余种,它们都有着不同形状的贝壳,但绝大多数种类都已经绝灭了,生存至今的只有鹦鹉螺、大脐鹦鹉螺和阔脐鹦鹉螺等3种,所以称之为“活化石”。

鹦鹉螺的身体左右对称,背上生有一个与冠螺、蜗牛等腹足类动物相似的,可以把身体完全保护起来的石灰质贝壳。现存的鹦鹉螺仅分布于热带海域中,在我国的海域中虽然发现过鹦鹉螺的外壳,但是尚未发现它的活体。

从形态上看,鹦鹉螺与在志留纪的祖先并没有什么区别。

除了以上三种动物外,非洲的肺鱼、矛尾鱼、鸭嘴兽、中华鲟等等还有许多生物满足上亿年活化石的条件。而它们共同的特点就是祖先与现态相差较小。


总结

在活化石的定义中,停滞进化状态是要求之一,而正是这个标准,才让符合活化石定义的生物依然保留着原始的形态。当然,它们之所以保留着原始的形态也是一种生存的方式,毕竟它们靠这种形态躲过了一次次的灾难,而生物进化的根本就是为了适应环境,更好的生存。


猎奇动物社


题主这个问题不太准确,虽然地球上存在着很多被我们称之为“活化石”的物种,但是这些物种和最初的形态和特征均发生了不同程度的变化,不是没有发生进化,而是持续在进行着不间断地缓慢进化而已。

在生物学上,科学们针对现存的特殊生物提出一个“活化石”的概念,代表着除了这些物种之外,在当前的地球上,已经找不到和它相类似的种类,而与它相类似的种类,已经由于种种原因,比如强烈的地质活动、遍及全球的气候灾难等原因发生了灭绝,唯独这些特殊的物种,依靠强大的适应能力存在了下来。

被称为“活化石”的物种有很多,举几个例子,比如鸭嘴兽、大熊猫、银杏、珙桐、蟑螂、鹦鹉螺等等。这些物种的存在历史时间都非常长,有的长达上亿年。在这漫长的历史时期里,自身的机体特征均发生着缓慢的变化。但是这种变化必须是缓慢的,一方面是由于基因突变没有方向性决定的,在适应环境变化的过程中,基因发生的变异是没有方向性的,当有利于适应环境变化时,这些发生有利变异的物种个体最终会被保留下来,反之则不能存活逐渐被淘汰,因此进化的过程也是生物群体试错的过程。

另一方面是基因突变的强度所决定的,那些为了适应环境而发生规模较大基因突变的个体,可能在某一时期适应环境变化的能力非常强,但当环境再次发生变化时,就会显得非常被动,适应能力反而会下降。以上两个方面的原因,使得生物进化要遵循着类似的“中庸之道”,不能毫无方向,也不能操之过急,否则物种灭绝是早晚的事。

当然,还有一个进化的时间尺度问题。比如,我们人类从南方古猿进化成现代的人类,也走了大约500多万年的历程,那些被称之为“活化石”的生物,其进化时间更长,可能某一方面的性状改变,就得需要几百上千万年,所以在我们人类拥有文明之后的这段短时间内,或者以我们有文字记载的这段时间来对比“活化石”的变化,可能微乎其微,关键是我们能够对比它们变化的时间,实在是太短太短了。


优美生态环境保卫者



活化石是现代动物,非常像它们的古代亲属。为什么像蜻蜓、鹦鹉螺、鳄鱼、鸭嘴兽和银杏这样的动植物随着时间的推移变化如此之小,而其他动物却进化或灭绝了。 进化需要改变。如果自然选择没有特别的理由偏爱一种特性而不是另一种,那么改变将会非常缓慢。你必须有选择的压力,然后你才能结束从鱼类到人类的剧烈转变。否则,你最终还是鱼类。



活化石是一个非正式的术语,指的是任何生物的存活物种(或分支),它们看起来与一个只有化石才知道的物种相同,并且没有近亲。这些物种都在重大灭绝事件中幸存下来,并且通常保持较低的分类多样性。一个成功辐射的物种(在一个可能的基因瓶颈之后形成许多新物种)已经变得太成功了,不能被认为是“活化石”。 它迎合了一种流行的误解,即自然选择是进化的同义词。如果一个物种没有随着时间的推移而适应明显的变化,那么它就没有进化。另一种说法是,一些物种可以如此完美地适应它们的环境,以至于所有的变化都被选择来对抗,而负面选择阻止了进化。



外部形态变化是进化的唯一证据。 世界上有非常稳定的地方,在那里不需要生物进化。进化的全部意义在于,它代表了具有特定差异的动物如何在不断变化的压力下生存下来。如果没有影响外部特征的压力,就没有理由从现有群体中选择外部特征。 相似的外部特征并不意味着什么都没有改变。事情也在内部发生变化,没有太多严重的结构变化,疾病的肆虐可能会摧毁一部分对疾病缺乏足够防御能力的生物。具有防御的种群会繁殖,传递遗传基因给行动中的防御进化,但不需要任何外部变化。



地球上的所有生命都是平等进化的。所有生命都在同样的时间进化。细菌和人类一样进化,和鸟类一样进化,和草一样进化,和任何“活化石”一样进化。 进化变化是物种经历的环境变化的结果。 因此,对于几十亿年来变化很小的环境,比如海洋,一个物种可能会有非常微妙的变化。例如,鲨鱼很好地适应了它们的环境,一个几百万年都没有改变的环境。所以鲨鱼有很多种类,而且在过去的3.7亿年里有更多种类,但是它们都是鲨鱼,形状都很相似。 从这方面来说,鲨鱼是一种活化石,是3.7亿年前看起来非常相似的生物的后代。



鲨鱼和人类称之为“活化石”的东西之间的区别在于,鲨鱼数量众多且被人们所认识,“活化石”往往是被认为已经灭绝的稀有动物。因此,当发现该类的现代物种时,它被称为“活化石”,但现代生物和化石是不同的物种。 没有理由解释为什么一个足够成功的物种在很长一段时间内不能保持大体相同的外貌,尤其是如果它们相对较大、寿命长、繁殖后代慢的话。进化对处于适应环境变化压力下的小种群和繁殖速度更快的物种最快。


认为进化应该在相似的时间框架内在不同的物种中产生相似的明显变化的观点是对这一概念的误解。 在没有环境压力改变的情况下,一个物种将保持基本不变。任何像鲨鱼一样适应良好的物种都没有迫切的理由去适应或改变。 进化并不意味着一切都会无缘无故地随机变化。它说赋予生存或繁殖优势的特征将会受到青睐。如果有人告诉你,进化意味着不管发生什么,每个物种都必须以同样的速度变化,你已经被谎言所迷惑。


军机处留级大学士


自然进化过程中,生物会听过突变,改变形态,从而适应环境。最后完全适应那个环境,即所谓适者生存。

而不同环境会催生出不同的生态位。比如有杂草,吃草的羊,吃羊的狼。各有位置,但各个生态位都存在竞争。比如吃肉,鬣狗和狮子,豹子互相就存在竞争。

而环境在不停变化,所以有些物种不再适应,最后消失。

但有些环境,一直以来都比较稳定,同时竞争的物种不多,最适应这个环境的物种就会一直存在下去。比如你说的活化石,鲨鱼,蟑螂。主要是这个位置没有太多竞争,而环境变化也小。

举个例子,公司里,经理位置可能三天换一个人。而门房大爷只要不搬家十几年都是它。保洁大码可能一干就是十几年,熬走十个总经理。

另外,进化是漫长的,物种变化不是一瞬间的。没学过相关知识的就很难理解。

比如说蟑螂不进化就不对,现在蟑螂和几亿年前蟑螂长得差不多但是区别很大,比人和猴子区别大多了。

另外古代蟑螂也有一部分不安分于吃垃圾,也会改变食性,经过很多年,他们样貌也变了,吃的也变了,但你就不会叫他们蟑螂了,你会叫他们--白蚁,没错,白蚁实际是古代一部分蟑螂不安心于做蟑螂进化来的。

就像刘邦当了皇帝,刘彻,刘启,刘秀等等一直都是皇帝。献帝也是皇帝,都是穿龙袍,吃御膳。但是有一部分就是卖草鞋的。皇帝和皇帝就像蟑螂和蟑螂。皇帝和卖草鞋的就像蟑螂和白蚁


东北猫哥会养鸡


因为生物没学过进化论,它们不知道要按时进化。基因突变就是倒霉的开始,不是死掉就是残了!


礼貌的心


进化是为了适应自然,并不是为了提高等级。当生物能适应自然环境时就不会再进化。


光明右使8787


因为进化论是假说


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