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为什么大多数飞行生物的翅膀都是前肢而不是后肢? 第1页

  

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先问是不是。地球上个体数量、物种数量最多的有动力飞行生物是昆虫,昆虫的翅膀不是前肢也不是后肢。

许多蝙蝠的皮膜是从前肢延伸到后肢的,并不是完全靠前肢飞行。“四片翅膀”本身不会构成什么空气动力学障碍,以四翼飞行的昆虫是很常见的。现存脊椎动物的气动布局可能关系到“在有限的代谢率和材料强度限制下寻找局部最优解”,也可能只是种种偶然积累的祖传代码。

在空气动力学上,后肢宽大而前肢短小的状态飞起来不如常规布局安定,但仍然可以飞:

出土于吉尔吉斯斯坦的三叠纪化石物种奇异沙洛维龙 Sharovipteryx mirabilis 用特化的后肢滑翔。在你对飞行的要求不太高的情况下,这就算是“单纯用后肢飞行的生物”。

Sharovipteryx mirabilis 的前肢较短而薄,可能起到类似鸭翼的作用,可以帮助转向。

为飞行特化的后肢可能不擅长行走。这不一定构成严重问题。自然界也并不特异地厌恶鸭翼,现存生物中仍有这样的气动布局,例如飞蜥用特化的颈部鸭翼和肋骨三角翼来滑翔:

你可以预期,在四翼飞行的脊椎动物身上,传代时随机出现的变异可以让一部分翅膀的飞行能力出现缺损。后翼的飞行能力较低或缺失而仍能生存繁衍的群体并不一定比四翼的群体有特别大的优势,但只要还能延续,就有概率逐渐产生只用前翼飞行的种群,进而有概率发展为只用前翼飞行的物种。

  • 如果“不拍后翼,飞起来更节约能量了,捕食的效果也没有下降太多”之类表现出优势,只用前翼飞行的群体就可能迅速扩大。
  • 类似地,失去飞行能力而仍能生存繁衍的群体有概率发展为不飞行的此类物种,也就是现存的各种不飞鸟。
  • 许多昆虫的前翅特化为鞘翅或退化,只以后翅飞行,也有许多昆虫的后翅特化为平衡棒或退化。当然,昆虫的翅膀与脊椎动物的翅膀在起源上没有关系。
  • 化石记录显示地球上有过六翼的昆虫。



  

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