烏龜是如何成為科學家們的“噩夢”的? 堪稱進化論的終極BUG
引言
46億年前地球誕生,1億年後一顆彗星的撞擊為地球帶來生命的種子,又經過1億年這些既能繁殖又能變異的細菌從原核生物進化到單細胞生物,隨後受到生態環境和其它刺激的影響分化出了真菌、植物和動物。
生命從一個單細胞開始逐漸演化出上千萬個物種,形態各異千姿百態。從海洋到陸地,從單一到複雜,從單棲到雙棲,從卵生到胎生,種類繁多的生物充斥著地球的每一個角落,無論環境適宜或苛刻,生命總能頑強的生存著。
隨著人類文明的進步與發展,在無數前人的探索與研究下,我們一直都在摸索生命演化的奧秘。生物學家達爾文在進化論中提出生物會隨著環境的改變進行有利變異,從而使物種能夠繁衍下去。
但有一個物種卻一直是生物學家們的噩夢,我們始終無法找到它的起源,就像一個生物學進化論中的一個大BUG。它就是烏龜。
龜類在有利變異後演化出了堅硬的龜殼,殼外表皮有鱗,受到驚嚇或敵害襲擊會將四肢和頭縮排龜殼內自保。
烏龜屬於雜食性動物,可以長達數月不進食,作為半水半棲、半陸行爬行動物,在大部分自然水域中都可以存活,海龜類主要生存在海中。
在人類文明中,烏龜具有很多神秘的色彩。在中國很多神話故事中,也給烏龜穿上了一層傳奇的面紗,神獸玄武就是龜和蛇的組合。
在日本,龜文化十分盛行,在他們的傳說中日本這個國度是由一隻巨大的烏龜馱在背上,漂浮在海面上的。烏龜的行動遲緩和較長的壽命,也被用當作很多形容詞的出處。
在現代社會中,將烏龜當作寵物飼養也是非常流行的行為,烏龜比貓狗方便,不需要長時間的陪伴,餵養方面也比較簡單易操作,僅僅需要一隻魚缸,烏龜就可以成為家庭的一員了。
烏龜在生物圈中的作用
“烏龜在這個現代世界中苟延殘喘,但是它們的掙扎卻從未被重視,甚至被刻意忽略。”
全球目前生存著356種龜類,由於棲息地環境質量下降,生存環境遭破壞,被肆意捕殺,野生龜類的數量日益減少,但是人類從來沒有重視過龜類物種的命運。
我們總是在救助和挽回那些瀕危鳥類和哺乳動物的種族危機,野生龜類卻在人們的視野中逐漸消失。
烏龜在生態環境的物質迴圈過程中佔據重要位置,海龜調節著沙灘的生態環境,它們的身體可以調節環境中有養鹽,將鈣或磷重新分配給生態環境,維持著環境的生態物質迴圈。可想而知,一旦海灘環境遭到破壞,相關聯的所有動植物生態結構都將受到影響。
水龜同樣在江河湖水域中起到重要的作用,大部分生態物種保護區,尤其是鳥類保護地都建立在江河淺灘,水龜的消失造成鹽鹼灘的消失,而那些賴以生存的物種同樣再也無法得到相應的保護和復辟。
生態結構的改變佈置會帶來物種的消失,甚至會造成生態環境的徹底破壞,甚至無法進行修復和再利用。
烏龜作為雜食性動物,對植物的生長髮育也有影響。水域沿岸的植被通常比其他地域的植物茂盛得多,這不僅是因為豐富的水資源和無機鹽資源,同樣也與烏龜挖掘洞穴有關,它們攪動土壤,使土壤中的有益昆蟲和養分得到移動,讓土壤更加肥沃。
同時烏龜也是植物種子的傳播者,馬達加斯加島的猴麵包樹因為烏龜的減少出現了物種的數量的衰退。還有更多需要烏龜作為物種繁衍的傳播者的植物,會因為烏龜的消失造成物種的衰落,物種多樣性也由此減少。
此外,以烏龜為食的動物也會引起巨大的衰減,尤其是鳥類數量的減少對生態環境造成的傷害是無法彌補的。
很多溫血鳥類的捕食物件是是各種龜類,烏龜的生存習慣足以維持大量的物種數量。可以說,沒有任何物種可以替代烏龜的地位。
進化論的終極BUG
烏龜在進化中像是跳出了正常的演變規律一樣,達爾文進化論中所有關於進化的論點和研究對於烏龜來說並不適用。
“物競天擇,適者生存”,這一觀點貫穿了物種進化的所有依據。但烏龜彷彿脫離了進化的軌道,這一點在烏龜的行動速度上有明顯的體現。
就像獵豹和羚羊一樣,捕食者需要進化發達的肌肉和靈活的骨骼配合飛快的奔跑速度,為了生存去追逐獵物。而羚羊呢,同樣要進化出躲避獵豹的本領,來逃脫被捕食的威脅。
按理來說,像烏龜這樣弱小的物種在進化時應該提高速度,如同兔子、田鼠一樣擁有靈活又迅速地行動方式,經過上億年的進化演變,烏龜卻成為了動物界最慢的生物之一,這不就是進化論的BUG嗎?
同樣神奇的還有烏龜的壽命,龜類是雜食性動物,像蛇類一樣在一次進食後可以支撐長時間的能量消耗,而且它的行動緩慢,所消耗的能量也十分慢,所以新陳代謝的速率也變慢。
作為變溫動物不需要能量來維持自身的溫度,隨著環境的變化保持體溫,這樣的生存方式造就了烏龜的長壽。
在自然界中,一類物種除了生存外最重要的一點就是繁殖,烏龜是卵生動物,但它們的性別居然由溫度控制。
這顛覆了生物學家對染色體控制性別的認知,巢穴溫度在大約25攝氏度孵化出來的為雄龜,而到了28攝氏度左右孵化出來的就位雌龜,這是烏龜獨有的繁殖方式。
另外,龜殼也是龜類獨有的生理特徵,長達2億年的進化,龜類始終被揹著這個堅硬的保護殼,除了龜鱉目生物外,沒有任何物種進化出了這樣的生理構造。
背殼作為烏龜骨骼構造的一部分,卻緊緊與面板組織相連。與蝸牛的背殼不同,烏龜的背殼與全身所有骨骼連線在一起,一同發育,而蝸牛則是軟體動物,背殼只起到一個保護作用,並沒有與其他組織相連。
最令生物學家頭痛的BUG其實是烏龜的物種起源問題,由於發現的化石數量不足以得到確切的研究成果,關於龜類祖先的研究和探索成了科學家們的“噩夢”。
科學家們的“噩夢”
生物學家們所謂的“噩夢”就是無法得到論證的龜類物種起源問題。
2。6億年前的二疊紀,存在著一種名為西伯利亞杯龍的恐龍,它就是龜類的遠祖,它們與龜類一樣沒有牙齒,有著厚厚的堅硬的裝甲皮層,性情溫和不喜衝突,甚至在受到驚嚇時像烏龜一樣喜歡躲避。不過西伯利亞杯龍的體型過於龐大,在躲避時也會對其他物種造成傷害。
之後又演化出了更早的龜類—半甲齒龜,生物學家們推測這類龜是水生爬行動物,以現代烏龜腹背均有殼不同,它們在腹部長出了堅硬的龜殼,反而背部無殼。
而且現代龜類在發育過程中先長出腹部的殼板再長出背殼,據推測半甲齒龜的腹殼就是龜類前期發育出的底板。
半甲齒龜化石的出現將龜殼進化的“肋骨起源說”這一猜想得到了證實,龜殼是由肋骨和脊椎骨骼發育來的,而且根據現代龜類的發育觀察到背殼的發育過程就是從肋骨向兩側延展生長的。化石和對現代龜類胚胎的觀察,都論證了“肋骨起源說”。
據研究表明,距今約2億年前出現的龜類名為原顎龜,也稱三疊龜,是龜鱉類的共同祖先,還是西伯利亞杯龍的直系後代。
外貌形態與現代的龜類大致相同。原顎龜已經演化出了堅硬的龜殼並帶有刺,但無法像現代龜類一樣可以將頭部自由的在殼內伸縮,除這一點外與目前的龜類無太大差別。
在半甲齒龜之前還有一種龜類也作為現代龜類的祖先出現,它是目前發現的最古老的龜類,祖龜。但是發現的化石都已經幾乎真的變成了石頭,甚至已經殘缺不堪。生物學界對龜類起源的研究再次出現斷層。
但有另外一部分科學家認為,生活於二疊紀的正南龜才是龜類的直系祖先。根據正南龜的化石發現,肋骨的形狀都很寬與兩側的肋骨接觸,這種類似殼狀的骨骼發育狀態,正好就是龜類在進化中開始變異出龜殼的標誌。
正南龜作為物種大滅絕中倖存的少數物種之一,憑藉挖掘洞穴的本領順利的挺過了生存艱難時期,因為要適應地下環境和土壤的擠壓,正南龜進化出了背殼。
但正南龜自發現以來一直被分類為恐龍類或蜥蜴類,直到2010年烏龜被證實可能與蜥蜴、蛇等物種是近親,與原顎龜為相同演化種,這才將正南龜卻認為是歸類進化中的過渡物種。
由此得到結論:背殼不只是作為抵擋外界的刺激的自保工具進化而來,也是挖掘洞穴適應底下的生存工具。
直至現在科學家們仍然沒有確切的研究能證實烏龜的進化歷程,但已經抓住了了解烏龜起源的線索,就是背殼的演變過程,簡單來說也是肋骨向背殼發育的過程。
經過這麼多年的探討和研究,烏龜的起源始終是一個謎,每次有了新的線索總會應為論證材料的缺失出現停滯。在反觀烏龜進化中的BUG,它們難道不是科學家們的“噩夢”嗎?
結語
人類雖然是目前已知的唯一擁有高智慧的生物,但其它物種的生命奧秘我們始終沒有得到答案。地球無私地將自己奉獻給所有生命,這些生命又給地球帶來了各種各樣生態環境。
高原盆地,海洋高山,戈壁沙灘,無論是何種地理風貌,生物總能憑藉頑強的生命力和強大的適應力,克服一切苛刻的條件,改善著棲息的一方天地。地球與生物相互成就,相互依賴。
烏龜只是幾千萬生物中小小的一個分支,它們所擁有的只是諾大地球上的區區一隅,明明如此弱小的物種卻在生物圈中佔據了十分重要的位置。可想而知,每一個物種都是“存在即合理”的,它們在各自的領域執行著自身最擅長的事。
人類應該尊重物種,敬畏生命,保護地球。維護地球生態環境及物種多樣化,與世界上各個生命和諧相處。也相信在不久的將來,人類就會將生命的奧義“打破砂鍋”,不只是烏龜還有更多有著秘密的物種等待我們的探索。
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