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生物这门学科有多有趣? 第1页

  

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它能告诉你鲸曾经长着蹄子

现在小学生都知道鲸鱼是哺乳动物,不过这一常识直到18世纪才开始被人类所了解。到了19世纪,进化论的奠基者们需要思考的问题是:鲸鱼是如何产生的。

鲸鱼为什么是偶蹄目? https://www.zhihu.com/video/1225871401385103360



查尔斯·达尔文认为,鲸鱼的近祖可以是某种熊。依据是黑熊也能在水里游很久。虽然他的本意是表达进化所具有的各种可能性:理论上讲只要环境合适,熊完全可能进化成鲸鱼的样子。

但是当时的人们把这曲解为“熊就是鲸鱼的直系祖先”,并大肆加以嘲笑。最后他不得不在《物种起源》再版时把这段话删去。

托马斯·赫胥黎为达尔文辩护:根据龙王鲸(Basilosaurus,4000万到3500万年前)化石的牙齿,鲸鱼的确应该由某种陆地食肉动物进化而来。

博物学家和解剖学家威廉·弗劳尔不同意这种看法。他注意到龙王鲸的头骨和一种古代有蹄类动物(Entelodontidae)相似,进而推测:鲸鱼的陆地祖先应该是某种有蹄类杂食动物。

因为红皇后假说而闻名的凡瓦伦(Leigh Van Valen),在二十世纪六十年代提出中爪兽(mesonychid)这种早已灭绝的有蹄类食肉动物才是鲸鱼的祖先。

可惜到那时为止,人们发现的早期鲸鱼(龙王鲸Basilosaurus、矛齿鲸Dorudon、原鲸Protocetus)都是完全的海洋生物,在缺乏过渡形态化石证据的情况下,这些理论更多来自推测。

鲸鱼、海豚一直只能作为一个单独的种类被划分为鲸目。(G. G. Simpson 1945年的《分类学原理和哺乳动物的分类》The Principles of Classification and a Classification of Mammals里就说:There is no proper place for them in a scala naturae.)

七十年代,人们在印度和巴基斯坦发现了一些四足动物的化石,菲利普·金格里奇(Philip D.Gingerich)对化石的听骨研究后发现,这种动物和鲸鱼有亲缘关系,因而命名为巴基鲸(Pakicetus)


九十年代,又在巴基斯坦发现另一种更加过渡形态的鲸鱼化石:走鲸(Ambulocetus)



再加上其他化石的发现,从陆地鲸鱼到海洋鲸鱼,一个完整的链条终于建立起来。

人们还发现,巴基鲸和偶蹄目动物的脚踝一样,有一个明显的双滑轮形状。这说明鲸鱼的祖先很可能是偶蹄类动物。

再后来,通过对基因序列的研究也证明,现存动物中鲸鱼与河马亲缘关系最近,它们在5000多万年前拥有共同的祖先;与反刍类动物、猪、骆驼等其他偶蹄目动物的关系次之。

生物分类必须考虑系统发生,不同的科目要有不同的祖先,同时,一个科目最好包括共同祖先的所有后代。

把鲸目单独划分在外的方式,破坏了偶蹄目的完整。因而,虽然听起来很奇怪,鲸鱼和海豚最后还是变成了偶蹄目动物。


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举几个例子:

1

当你讨厌一个人的时候,你可能会恨恨地说:祝你原地爆炸。

但你是否知道,真的有生物会原地爆炸?

一种单细胞的纤毛虫,赭纤虫Blepharisma 在生命最后的最后阶段就是下图这种样子。

作为感光生物的它却不太喜欢光线,如果光线太强,就会自动解体

所以下次当你不想看到一个人的时候,你可以指着他说:祝你变成赭纤虫

2

当你受伤的时候,会想躲起来。

当你尴尬的时候,会想找个地缝钻进去。

但很多生物,就可以成功实现隐身。(有哪些拟态很厉害的生物?

比如可以拟态成松果的纹鹃幼鸟——这是一种中等体型的杜鹃,主要分布在南美洲。

它们天性害羞,喜欢躲在树丛里或是树上,这样就没人能看到它了。

3

你知道,水熊虫生命力无比强大——零下200摄氏度、181度高温,都能存活两分钟。

强酸强碱、真空+太阳辐射、风干脱水……照样生存。

但你是否知道它也有萌萌哒的一面?

下图既不是它换壳,也不是它进食,而是它拉粑粑时的样子。

看到它粪斗成功的样子,是否引起极度舒适

4

在动物园、海洋馆、极地馆,你见过很多不同的企鹅。

但你是否见过煮熟的企鹅蛋的样子?这也许对喜爱企鹅的人来说很残忍。

尽管煮熟了有很大的腥气,依然会有人类煮企鹅蛋来吃。

它的卵清蛋白质含量只有30%,比鸡蛋(55%)低,主要成分是糖蛋白Penalbumin 。

保护野生动物,从抵制吃这种看起来可爱的蛋开始。(尽管我们见都见不到)

5

你早就知道,鸡头是一个天然稳定器。

但还有很多鸟类,头部稳定性丝毫不弱。

比如视力、敏捷性超强的翠鸟。

为了在捕猎时,能够更好地发现水中的鱼,

蹲踞在猎猎风中草木上的翠鸟,可以保持头部一动不动。

6

你早就在新闻中看到,随着抗生素滥用,细菌的耐药性越来越强。

但你是否知道,它的耐药性传递有特殊技巧?

2018年,《Nature Microbiology》报道:霍乱弧菌能利用菌毛回收死掉同伴的 DNA。

正所谓:捡起你扔下的枪,继续革命

就问你,怕不怕?

7

2008年奥运会上,你看到人海阵型变换,激动震撼到头皮发麻。

足球场上,你在看台上随着人浪起伏,为心爱的球队呐喊到声嘶力竭。

大自然中,也有动物会利用这样的人海战术。

比如排蜂(Apis dorsata)集体向上摇动腹部,形成一波一波类似于人浪的动态图案。

这样会形成类似发光的效果,从而抵御掠食者。

8

你知道,牡蛎很鲜很好吃。

其实,它还有强大的清洁水质的能力——一只牡蛎一天可以过滤75-190升的水。

但会导致呕吐和腹泻、具有超强传染力的诺如病毒(Norovirus),

会通过人类的粪便被牡蛎和其他贝类过滤吸收,再被人类吃掉,造成诺如病毒爆发。

再吃贝类海鲜的时候,你是否还会毫不犹豫大快朵颐?

9

在看飞行表演的时候,你对着在空中翻跟斗的飞机啧啧惊叹。

却是否知道有一种鸽子 Tumbler Pigeons,在16世纪时就被养鸽人培育出来。

但也只能用于表演,原因无他,它们的归巢能力弱于信鸽。

说人话?

那就是容易撒手没

10

你也许知道,肿瘤细胞分裂生长非常快,但却困惑它是怎么获取营养的。

和正常细胞一样,肿瘤细胞也需要血液提供营养和氧气。

如果没有血液,肿瘤的大小不会超过针尖和麦芒。

但肿瘤细胞会发送血管内皮生长因子(angiogenic factors),促使血管长到肿瘤里面。

看到潜伏的肿瘤这么会用手段,你担心吗?

更多有趣奥秘,都在生物学。


(图片来自“环球科学”,文字部分有改编,侵删)


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之前在网上看到一组关于程序员的漫画,觉得用来回来这个问题很贴切!侵删

最后和程序员身边的朋友们嘱咐一句,就算程序员的工位再乱,也不要帮他整理。否则,当心会毁灭世界哦

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