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进化论的终极BUG:乌龟,成了科学家们的“噩梦”!

时间:2021-10-21     【转载】   阅读

46亿年前地球诞生,1亿年后一颗彗星的撞击为地球带来生命的种子,又经过1亿年这些既能繁殖又能变异的细菌从原核生物进化到单细胞生物,随后受到生态环境和其它刺激的影响分化出了真菌、植物和动物。

生命从一个单细胞开始逐渐演化出上千万个物种,形态各异千姿百态。从海洋到陆地,从单一到复杂,从单栖到双栖,从卵生到胎生,种类繁多的生物充斥着地球的每一个角落,无论环境适宜或苛刻,生命总能顽强的生存着。

进化论的终极BUG:乌龟,是如何成了科学家们的“噩梦”的?

生物的演化

随着人类文明的进步与发展,在无数前人的探索与研究下,我们一直都在摸索生命演化的奥秘。生物学家达尔文在进化论中提出生物会随着环境的改变进行有利变异,从而使物种能够繁衍下去。

但有一个物种却一直是生物学家们的噩梦,我们始终无法找到它的起源,就像一个生物学进化论中的一个大BUG。它就是乌龟

龟类在有利变异后演化出了坚硬的龟壳,壳外表皮有鳞,受到惊吓或敌害袭击会将四肢和头缩进龟壳内自保。

乌龟属于杂食性动物,可以长达数月不进食,作为半水半栖、半陆行爬行动物,在大部分自然水域中都可以存活,海龟类主要生存在海中。

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海龟和陆龟结构

在人类文明中,乌龟具有很多神秘的色彩。在中国很多神话故事中,也给乌龟穿上了一层传奇的面纱,神兽玄武就是龟和蛇的组合

在日本,龟文化十分盛行,在他们的传说中日本这个国度是由一只巨大的乌龟驮在背上,漂浮在海面上的。乌龟的行动迟缓和较长的寿命,也被用当作很多形容词的出处。

在现代社会中,将乌龟当作宠物饲养也是非常流行的行为,乌龟比猫狗方便,不需要长时间的陪伴,喂养方面也比较简单易操作,仅仅需要一只鱼缸,乌龟就可以成为家庭的一员了。

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宠物龟

乌龟在生物圈中的作用‍

“乌龟在这个现代世界中苟延残喘,但是它们的挣扎却从未被重视,甚至被刻意忽略。”

全球目前生存着356种龟类,由于栖息地环境质量下降,生存环境遭破坏,被肆意捕杀,野生龟类的数量日益减少,但是人类从来没有重视过龟类物种的命运。

我们总是在救助和挽回那些濒危鸟类和哺乳动物的种族危机,野生龟类却在人们的视野中逐渐消失。

乌龟在生态环境的物质循环过程中占据重要位置,海龟调节着沙滩的生态环境,它们的身体可以调节环境中有养盐,将钙或磷重新分配给生态环境,维持着环境的生态物质循环。可想而知,一旦海滩环境遭到破坏,相关联的所有动植物生态结构都将受到影响。

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海滩上的海龟

水龟同样在江河湖水域中起到重要的作用,大部分生态物种保护区,尤其是鸟类保护地都建立在江河浅滩,水龟的消失造成盐碱滩的消失,而那些赖以生存的物种同样再也无法得到相应的保护和复辟。

生态结构的改变布置会带来物种的消失,甚至会造成生态环境的彻底破坏,甚至无法进行修复和再利用。

乌龟作为杂食性动物,对植物的生长发育也有影响。水域沿岸的植被通常比其他地域的植物茂盛得多,这不仅是因为丰富的水资源和无机盐资源,同样也与乌龟挖掘洞穴有关,它们搅动土壤,使土壤中的有益昆虫和养分得到移动,让土壤更加肥沃。

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乌龟挖洞

同时乌龟也是植物种子的传播者马达加斯加岛的猴面包树因为乌龟的减少出现了物种的数量的衰退。还有更多需要乌龟作为物种繁衍的传播者的植物,会因为乌龟的消失造成物种的衰落,物种多样性也由此减少。

此外,以乌龟为食的动物也会引起巨大的衰减,尤其是鸟类数量的减少对生态环境造成的伤害是无法弥补的。

很多温血鸟类的捕食对象是是各种龟类,乌龟的生存习惯足以维持大量的物种数量。可以说,没有任何物种可以替代乌龟的地位。

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乌龟在生态圈地位重要

进化论的终极BUG‍

乌龟在进化中像是跳出了正常的演变规律一样,达尔文进化论中所有关于进化的论点和研究对于乌龟来说并不适用。

“物竞天择,适者生存”,这一观点贯穿了物种进化的所有依据。但乌龟仿佛脱离了进化的轨道,这一点在乌龟的行动速度上有明显的体现。

就像猎豹和羚羊一样,捕食者需要进化发达的肌肉和灵活的骨骼配合飞快的奔跑速度,为了生存去追逐猎物。而羚羊呢,同样要进化出躲避猎豹的本领,来逃脱被捕食的威胁。

按理来说,像乌龟这样弱小的物种在进化时应该提高速度,如同兔子、田鼠一样拥有灵活又迅速的行动方式,经过上亿年的进化演变,乌龟却成为了动物界最慢的生物之一,这不就是进化论的BUG吗?

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爬行缓慢的乌龟

同样神奇的还有乌龟的寿命,龟类是杂食性动物,像蛇类一样在一次进食后可以支撑长时间的能量消耗,而且它的行动缓慢,所消耗的能量也十分慢,所以新陈代谢的速率也变慢

作为变温动物不需要能量来维持自身的温度,随着环境的变化保持体温,这样的生存方式造就了乌龟的长寿。

在自然界中,一类物种除了生存外最重要的一点就是繁殖,乌龟是卵生动物,但它们的性别居然由温度控制。

这颠覆了生物学家对染色体控制性别的认知,巢穴温度在大约25摄氏度孵化出来的为雄龟,而到了28摄氏度左右孵化出来的就位雌龟,这是乌龟独有的繁殖方式。

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破壳而出的小乌龟

另外,龟壳也是龟类独有的生理特征,长达2亿年的进化,龟类始终被背着这个坚硬的保护壳,除了龟鳖目生物外,没有任何物种进化出了这样的生理构造。

背壳作为乌龟骨骼构造的一部分,却紧紧与皮肤组织相连。与蜗牛的背壳不同,乌龟的背壳与全身所有骨骼连接在一起,一同发育,而蜗牛则是软体动物,背壳只起到一个保护作用,并没有与其他组织相连。

最令生物学家头痛的BUG其实是乌龟的物种起源问题,由于发现的化石数量不足以得到确切的研究成果,关于龟类祖先的研究和探索成了科学家们的“噩梦”。

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乌龟骨骼

科学家们的“噩梦”‍

生物学家们所谓的“噩梦”就是无法得到论证的龟类物种起源问题。

2.6亿年前的二叠纪,存在着一种名为西伯利亚杯龙的恐龙,它就是龟类的远祖,它们与龟类一样没有牙齿,有着厚厚的坚硬的装甲皮层,性情温和不喜冲突,甚至在受到惊吓时像乌龟一样喜欢躲避。不过西伯利亚杯龙的体型过于庞大,在躲避时也会对其他物种造成伤害。

之后又演化出了更早的龟类—半甲齿龟,生物学家们推测这类龟是水生爬行动物,与现代乌龟腹背均有壳不同,它们在腹部长出了坚硬的龟壳,反而背部无壳。

而且现代龟类在发育过程中先长出腹部的壳板再长出背壳,据推测半甲齿龟的腹壳就是龟类前期发育出的底板。

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半甲齿龟化石

半甲齿龟化石的出现将龟壳进化的“肋骨起源说”这一猜想得到了证实,龟壳是由肋骨和脊椎骨骼发育来的,而且根据现代龟类的发育观察到背壳的发育过程就是从肋骨向两侧延展生长的。化石和对现代龟类胚胎的观察,都论证了“肋骨起源说”。

据研究表明,距今约2亿年前出现的龟类名为原颚龟,也称三叠龟,是龟鳖类的共同祖先,还是西伯利亚杯龙的直系后代。

外貌形态与现代的龟类大致相同。原颚龟已经演化出了坚硬的龟壳并带有刺,但无法像现代龟类一样可以将头部自由地在壳内伸缩,除这一点外与目前的龟类无太大差别。

进化论的终极BUG:乌龟,是如何成了科学家们的“噩梦”的?

原颚龟化石

在半甲齿龟之前还有一种龟类也作为现代龟类的祖先出现,它是目前发现的最古老的龟类,祖龟。但是发现的化石都已经几乎真的变成了石头,甚至已经残缺不堪。生物学界对龟类起源的研究再次出现断层。

但有另外一部分科学家认为,生活于二叠纪的正南龟才是龟类的直系祖先。根据正南龟的化石发现,肋骨的形状都很宽与两侧的肋骨接触,这种类似壳状的骨骼发育状态,正好就是龟类在进化中开始变异出龟壳的标志。

正南龟作为物种大灭绝中幸存的少数物种之一,凭借挖掘洞穴的本领顺利地挺过了生存艰难时期,因为要适应地下环境和土壤的挤压,正南龟进化出了背壳。

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正南龟化石

但正南龟自发现以来一直被分类为恐龙类或蜥蜴类,直到2010年乌龟被证实可能与蜥蜴、蛇等物种是近亲,与原颚龟为相同演化种,这才将正南龟却认为是归类进化中的过渡物种。

由此得到结论:背壳不只是作为抵挡外界的刺激的自保工具进化而来,也是挖掘洞穴适应底下的生存工具。

直至现在科学家们仍然没有确切的研究能证实乌龟的进化历程,但已经抓住了了解乌龟起源的线索,就是背壳的演变过程,简单来说也是肋骨向背壳发育的过程

进化论的终极BUG:乌龟,是如何成了科学家们的“噩梦”的?

肋骨向背壳发育过程

经过这么多年的探讨和研究,乌龟的起源始终是一个谜,每次有了新的线索总会因为论证材料的缺失出现停滞。在反观乌龟进化中的BUG,它们难道不是科学家们的“噩梦”吗?

结语‍

人类虽然是目前已知的唯一拥有高智慧的生物,但其它物种的生命奥秘我们始终没有得到答案。地球无私地将自己奉献给所有生命,这些生命又给地球带来了各种各样生态环境。

高原盆地,海洋高山,戈壁沙滩,无论是何种地理风貌,生物总能凭借顽强的生命力和强大的适应力,克服一切苛刻的条件,改善着栖息的一方天地。地球与生物相互成就,相互依赖。

进化论的终极BUG:乌龟,是如何成了科学家们的“噩梦”的?

生物与环境

乌龟只是几千万生物中小小的一个分支,它们所拥有的只是诺大地球上的区区一隅,明明如此弱小的物种却在生物圈中占据了十分重要的位置。可想而知,每一个物种都是“存在即合理”的,它们在各自的领域执行着自身最擅长的事。

人类应该尊重物种,敬畏生命,保护地球。维护地球生态环境及物种多样化,与世界上各个生命和谐相处。也相信在不久的将来,人类就会将生命的奥义“打破砂锅”,不只是乌龟还有更多有着秘密的物种等待我们的探索。

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