自然界的神奇模仿秀,生物演化史上的奇特现象——趋同进化

趋同进化,词条释义:

即源自不同的祖先,由于相似的生活方式,整体或部分形态结构向着同一方向改变(www.fdyL.net)。

通俗来说,

就是两种或以上亲缘关系较远的生物,由于长期生活在同一类型的坏境中或具有相似的生活习性,而演化出相似的外观和身体结构。

这是生物演化史的一种奇特现象,也是自然界的普遍现象。本期,就带大家来看几个趋同进化的例子,了解一下为什么这些动物不是亲戚却长得很像。

土豚-食蚁兽-穿山甲

土豚:哺乳纲-管齿目-土豚科

食蚁兽:哺乳纲-贫齿目-食蚁兽科

穿山甲:哺乳纲-鳞甲目-穿山甲科

从上至下:土豚、食蚁兽、穿山甲

三者虽然同属哺乳纲,但不在一个目下,亲缘关系较远。

土豚分布在非洲,食蚁兽分布在南美洲,穿山甲分布在亚洲

,三者分布范围没有重叠。但因为食蚁的习性,都演化出了相同的身体结构——

细长的吻部方便伸入蚁穴,强壮有力的爪子擅于打洞,最神奇的是,三者都没有完整的牙齿

(土豚有臼齿,食蚁兽和穿山甲无齿)

,取而代之的是又长又粘的舌头,可以从蚁穴当中取食白蚁或蚂蚁。

由此我们可以看出,

这是最适合以白蚁和蚂蚁为食的身体构造。

企鹅-大海雀

企鹅:鸟纲-企鹅目-企鹅科

大海雀:鸟纲-鸻形目-海雀科

大海雀作为最著名的灭绝动物之一,和企鹅长得实在太像了,而且因为两者相似的长相,还有一段戏剧性的故事。

左为加拉帕戈斯企鹅,右为已灭绝的大海雀

相传约500年前,欧洲人在

北极

附近的岛屿上发现一种

黑背白腹

的大鸟,他们将这种鸟称为

Penguin,

后来,欧洲人又在南极附近发现了相似的鸟,误以为是北极那种鸟的同类,也将其称为Penguin。后来,北极的Penguin被大量捕杀,最终在1844年彻底灭绝,而南极的Penguin则存活至今。

科学家在深入研究后发现,这两种鸟根本不是同一种,而且关系很远。所以将北极那种灭绝的鸟称为

大海雀,

而南半球的那种鸟类则继续使用Penguin的名称,译为中文就是企鹅。

所以大海雀是最早被称为企鹅的鸟类

,后来也被称为

北极大企鹅。

为什么北极熊吃不到企鹅呢?现在知道了吧,因为北极的企鹅已经灭绝了!

大海雀

大海雀分布在北极地区,企鹅分布于南半球,最北可抵达赤道上的

加拉帕戈斯群岛

,两者没有机会碰面。但

都生活在冰天雪地的环境中,捕鱼为食,所以翅膀特化为鳍状,丧失了飞行能力,取而代之的是精湛的游泳和潜水能力,为了在水里隐蔽,两者都演化出黑背白腹的体色,为了御寒,两者都储存了大量脂肪,使身躯巨大而肥胖。

大海雀和企鹅没有亲缘关系,却演化出几乎相同的体态特征和生存策略,这就是趋同进化。

袋狼-犬科

袋狼:哺乳纲-袋鼬目-袋狼科-袋狼属

犬科:哺乳纲-食肉目-犬科

袋狼和犬科动物实在太像了,以至于它被英国殖民者称为

Tasmanian Wolf

(塔斯马尼亚狼),实际上这两种动物关系隔着十万八千里。

上为已灭绝的袋狼,下为已灭绝的日本狼

袋狼作为古老的食肉兽,和其它的有袋动物被隔绝在大洋洲,保留了诸多原始特征,而犬科生活在除大洋洲和南极洲之外的所有大陆(澳洲野狗为外来生物),据研究称,

现存的食肉目动物都有一个共同的祖先——细齿兽(古猫兽),

也就是说

犬科

很可能和

猫科、熊科、鼬科、鳍脚亚目

等有一个共同的直系祖先。

形似狗熊幼崽的袋獾

无独有偶,袋狼同目的

袋獾

与犬科同目的

狗熊

,两者居然也有些相似。这或许也是趋同进化所导致的。

小熊猫-环尾狐猴-浣熊

小熊猫:哺乳纲-食肉目-小熊猫科-小熊猫属。小熊猫已经脱离浣熊科,单独列为一科了。

环尾狐猴:哺乳纲-灵长目-狐猴科-狐猴属

上为小熊猫,下为环尾狐猴

小熊猫、环尾狐猴、浣熊三者的尾巴上都有环状花纹,其中又以小熊猫和环尾狐猴最明显,目前的解释是:三者都生活在丛林环境中,尾巴上的环状花纹有利为隐蔽。可为什么它们没有选择

老虎

那样的条纹或

花豹

那样的铜钱状斑纹呢?这仍然需要进一步研究。

上面这些好歹还在同一纲中,亲缘关系在一亿年之内,可下面这些动物都不在同一纲甚至同一门了,亲缘关系只能追溯到几亿年前。

鲸-鲨鱼

鲸:哺乳纲-鲸目,下有

须鲸亚目

齿鲸亚目

,海豚属于齿鲸亚目

鲨鱼:软骨鱼纲-侧孔总目/鲨总目

大白鲨和海豚

据研究称,鲸的祖先是5500万年前的

中爪兽

,而约5000万年前的

巴基兽

已经开始具备些许现代鲸的特征。鲸的祖先为了适应海洋环境,四肢逐渐特化为鳍,身体呈流线型,外型似鱼,但仍保留了哺乳动物

恒体温、肺呼吸、胎生

的特征。

鲸和所有鱼类都可作为趋同进化的例子,但为何我单独把鲨鱼拿出来,因为两者还具备更高层次的相似性。

上为姥鲨,下为须鲸亚目的布氏鲸

那就是

须鲸

滤食性鲨鱼。

现存须鲸共4科6属15种,

其中最大的蓝鲸是地球史上已知的最大动物。而滤食性的鲨鱼目前只发现三种——鲸鲨、姥鲨和巨口鲨。

鲸鲨、姥鲨是现存最大的鱼类,体重10吨以上,而巨口鲨仅有1吨重。

为什么须鲸和这三种鲨鱼都演化出滤食的捕食方式呢?原因可能是为了减少能量消耗,从而发展出巨大的体型。而巨口鲨生活在深海,那里食物稀少,只能过滤浮游生物为食。

鲸鲨的名称是“像鲸的鲨鱼”,实际上,鲸鲨的历史可以追溯到6000万年前,那时鲸的祖先还未入海,因此,是须鲸在“模仿”鲸鲨。

最后,来看两个最神奇的趋同进化例子,两者都不在同一门。

蚯蚓-盲蛇

蚯蚓:环节动物门-寡毛纲-单向蚓目

盲蛇:脊索动物门-爬行纲-蛇目-盲蛇科,

钩盲蛇是现存最小的蛇类。

猜猜看,上面哪个是蚯蚓,哪个是盲蛇?

小豆长喙天蛾-蜂鸟

小豆长喙天蛾:节肢动物门-昆虫纲-鳞翅目-天蛾科

蜂鸟:脊索动物门-鸟纲-蜂鸟目-蜂鸟科。其中

吸蜜蜂鸟是现存最小的鸟类及温血动物。

小豆长喙天蛾时常被我国摄影爱好者误认为是蜂鸟,实际上蜂鸟只分布在美洲。

上面这些有趣的趋同进化简直就是自然界的高端模仿秀,大家还知道哪些有趣的趋同进化现象呢?大自然的神奇之处还远不止这些,只要我们以学徒的心态,耐心虚心向大自然请教,大自然就能告诉我们更多秘密。

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