進化的重要規律和現象
達爾文進化論告訴我們,物種是在不斷進化的,因為環境在不斷變化,所以物種也在不斷地適應,適應者才能生存,不適應者則被淘汰。因此,動物的適應環境是永恒不變的主題。
生物發生律
物種是以個體的形式存在的,個體是物種的基本單位,物種的適應環境就是個體的適應環境。有意思的是,物種演變的曆史又常常會濃縮在個體發育的過程中,這一規律被稱為生物發生律。
無數的例子證明了生物發生律的存在,並揭示了物種的起源和進化的途徑。
對刺細胞動物的起源演化研究發現,在刺細胞動物的個體發育過程中,經過了浮浪幼蟲的階段,之後才發展成為刺細胞動物。個體發育中的浮浪幼蟲反映了刺細胞動物係統演化所經曆的過程或經曆的現象,因此,可以認為浮浪幼蟲是刺細胞動物的祖先。
環節動物起源於扁形動物門渦蟲綱的祖先,因為環節動物和渦蟲的胚胎時期都經過了螺旋形卵裂的過程,多毛綱的擔輪幼蟲與扁形動物的牟勒氏幼蟲十分相似。
關於軟體動物的起源演化,大家的觀點基本一致。海產軟體動物與環節動物在發育過程中經過了螺旋卵裂、擔輪幼蟲期,排泄係統為後腎管,故認為軟體動物與環節動物在係統發育中有著共同的起源。
白頭葉猴母體與幼體返祖現象與生物發生律有一定關係的一個現象叫返祖現象。以白頭葉猴為例,假設幼體長大後,依然保留著金黃色的毛發,就是返祖現象。但是,我們觀察到的白頭葉猴個體毫無例外地從金黃色變為成體的黑白色。說明返祖現象發生的幾率十分低。人類也有返祖現象的個例,有位毛孩全身毛發覆蓋麵積達96%以上、密度為41根/厘米2、平均毛長約4.2厘米,類似我們祖先全身被毛的某個階段。
毛孩的返祖現象
白頭葉猴也是生物發生律的一個很典型的例子,幼體的毛色為金黃色,十分顯眼和鮮豔,成體的毛色則大相徑庭,為黑白色。如果把它們單獨分開,誰能夠想到金黃色小猴是黑白兩色白頭葉猴成體的幼崽呢?當初我們到保護區考察時,老百姓告訴我們,山裏有兩種顏色的猴子,我們也以為是兩種猴子。顯然,生物發生律告訴我們,白頭葉猴這個物種在演化過程中經曆過毛色金黃色的過程,後來才演變成黑白兩色的,而這個過程始終被保留下來了,濃縮到個體的發育中。
協同進化
自然界裏一個很有意思的現象就是協同進化。如果用文字定義的話,大意應該是一個物種的生存和發展促進了另一個物種的進化和發展,這一對“你死我活”的物種成為互為促進的進化動力。
自然界中的捕食關係就是協同進化最好的例子。
動物以植物為食,這就是一對捕食與被捕食關係。
在非洲東部的大草原上,生長著許多金合歡樹,這是長頸鹿最喜歡的食物,金合歡為了保存自己就要多長刺,不讓長頸鹿輕易采食。其中有一種金合歡樹,除了像其他金合歡樹一樣長滿了銳利的刺,還長著一種特殊的刺,刺的下端膨大,裏麵是空的,風吹過時,會發出像哨子一樣的聲音,所以它們被叫做哨刺金合歡。
金合歡的刺促進了長頸鹿的演化
長頸鹿用靈活的舌頭巧妙地避開金合歡的刺,吃到金合歡幼嫩的葉子。
金合歡雖然遍布銳刺,不過這可難不倒長頸鹿等大型食草動物。長頸鹿的舌頭能夠小心翼翼地躲開刺,去吃金合歡樹上的嫩葉。哨刺金合歡還有第二道防線,在哨刺裏頭,住著一種褐色的小螞蟻,它們的腹部能往上舉,所以叫舉腹蟻。長頸鹿吃樹葉時扯動了樹枝,讓舉腹蟻覺察到了,它們便蜂擁而去,拚命地叮咬長頸鹿的舌頭,迫使長頸鹿離開。但是長頸鹿最終還是沒有離開,所以金合歡與長頸鹿之間的關係是兩者之間互相促進的關係,兩者互為促進者促進對方加速演化。
獵豹媽媽和孩子們練習捕食
獅子捕食羚羊,這次羚羊似乎跑得更快,獅子捕食恐怕要落空了在非洲大草原上,生活著世界上奔跑速度最快的獵豹和最凶猛的獅子,獵豹和獅子要捕食草原上的食草動物。這是一對你死我活的鬥爭,以生命為代價的競爭。獵豹和獅子為了能夠捕食到羚羊,練就了一副擅長奔跑的本領,獵豹有著細長的四肢、健美的身體、靈活的姿勢,似乎隻要瞄準了羚羊,發起了捕食攻擊就一定會捕獲獵物,抓住對手,所以,穩、準、狠和快是獵豹和獅子的製勝之寶。
盡管它們有製勝法寶,但是,獵豹和獅子的捕食並不是每次都成功的。因為羚羊也並不是坐以待斃的。羚羊也通過演化,能快速奔跑和高度警惕來逃避獵豹的捕食。因此,有人又把這種協同進化形象地比喻為兩個對手間的“軍備競賽”。一方想戰勝對方就得演化出很強的能力,另一方要想活命就得進化出更強的本領,這是一對看似很矛盾的兩方麵,但在自然界則十分普遍。
平行進化
不同的動物生活在各自的環境中,相應的器官朝著出現共同結構的方向進化,出現類似的器官結構。
照片中的袋鼠是我們非常熟悉的,而這隻跳鼠就未必了。兩者生活的環境完全不相同,跳鼠生活在沙漠裏,袋鼠生活在澳大利亞的草原,應該是共同的進化動力,驅使著跳鼠和袋鼠都進化成前肢短、後肢長和尾巴長的結構,並行使相同的功能。
另一組圖反映的是長臂猿和樹懶。大家都非常熟悉長臂猿,生活在東南亞森林中。它們是樹上的技巧冠軍,樹上的靈巧運動全依仗著這兩隻前臂,靈長類學者把長臂猿的運動方式稱為臂蕩型。另一種動物是生活在中美和南美熱帶雨林的樹懶。這是一類奇特的動物,它已高度特化成樹棲生活,而喪失了地麵活動的能力,所以一天到晚都憑借它的四肢吊在樹上。當然也是相同的進化動力使得生活在不同環境的兩種動物有了共同的需求,進化出相同的器官結構。
適應進化
動物在擴大生存範圍和占領分布區時,受到不同環境的影響,產生適應相應環境的器官和結構特征。
在相同或是不同的環境中,動物都要適應自身相處的環境,這種適應環境的進化動力驅使著動物產生適應環境的器官結構,所有動物都逃離不開適應環境的進化動力的影響。