对动物发育的进一步理解
已故生态学家罗伯特·麦克阿瑟曾建议将生物学家分为两类,一类是 探寻事物运作原理的工程师,另一类是事物是如何发展成今天这个样 子的史学家 。而有关动物多样性,不论是数十亿只甲壳虫还是几百种细胞,也都可以用这两种分类方法来审视 。首先是探讨事物运作的原理 。如今,地球上生活着太多的甲壳虫,一只小小的苍蝇体内存在太多复杂的组织结构,每个生物体的体内有太多复杂的反应过程……反之,我们也能提出 “史学家”的问题:为什么地球上会产生这么多甲壳虫?创造出这么多种动植物的进化指令是如何出现的?
人类由简单的胚胎发育成婴儿,蝴蝶从蛹中羽化而出,这些都是自然界神奇的变化 。两种变形都是由简单结构向复杂结构的大步跨越,而且它们都由类似的基因指令所驱动,尽管不同物种的变形都是独一无二的 。这样的发育轨迹也让甲壳虫家族的成员多达数十亿只 。可即便它们数量众多,我们也一样应当为它们惊叹 。因为从它们身上,我们见到了身边真正的奇迹 。
今天,遗传学研究的飞速发展让我们认识到,果蝇、老鼠和人类其实都在使用相似的基因来构建各自的身体 。形态演变的谜团正被缓缓揭开,各种各样动物基因的相似性,也不再是神秘力量的产物 。而这清楚地表明:从古至今,大自然都在使用一套相同的工具来创造无数生物,让我们共享地球 。
为什么大海中没什么昆虫?
地球是太阳系中唯一一个蓝白相间的行星,这是因为我们的星球富含水,地球表面超过四分之三都被水或冰所覆盖 。从遥远的外太空看,能看到地表由于大量的水滴升腾形成的白色云朵,以及白云在蓝色星球表面缓缓飘动 。我们的家园有许多的水,而且水还是最初生命诞生的地方——生命起源于海洋 。到海边走走,好好数数被海水冲上沙滩的都有哪些生物种类吧 。你都不用数物种数,算一下有多少个门就好了 。门是动物界中一个很高的分类等级,鱼类、螃蟹、海星、水母、海贝,还有无数种长得像蠕虫的动物都隶属于不同的门,动物界的所有门都有代表生活在大海里,但在这么多“代表”的身影中,昆虫去哪儿了呢?
昆虫属于动物界一个非常大的门——节肢动物门 。这个门的动物都有成对的腿脚,包括螃蟹、龙虾、马蹄蟹、蜘蛛、蝎子、蜈蚣、马陆,等等,当然还有昆虫 。生活在海里的节肢动物不少,包括几种蜘蛛和极少数的昆虫,却不包括马陆和蝎子 。水生甲壳虫和蚊子的幼虫大部分时间生活在水里,可它们的生活环境都是淡水 。几乎所有昆虫都栖息在陆地或陆地上水生生态系统内,这是为什么呢?
昆虫是陆生动物,即便它们真的从水中进化而来,那也一定是淡水 。从现存最古老的昆虫物种来看,它们似乎起源于湖泊和溪流——和大海离得很远 。陆地生境的物种丰富度和复杂性让昆虫得以大量繁衍,其数量令其他任何生物都望尘莫及 。昆虫不下海的一个简单解释是海浪之下有大量的捕食者正等着它们 。
同理,脊椎动物最早也是从溪流和河口,而不是从大海登上陆地的 。纵观生命的演化史,哺乳动物从形似的陆地爬行动物进化而来,从那以后,只有一小部分哺乳动物选择生活在水中,比如淡水里的水獭、河狸、河马,海水里的鲸、海豚、海豹和海狮 。但这些水生哺乳动物不管能潜入水下多久,都不得不按时浮上水面,呼吸新鲜的空气 。它们抛弃了陆地祖先的生活习性,却始终未能习得在水下呼吸的能力 。
接下来,让我们离开动物王国,去看看另一类陆地生物 。这类生物也拥有数量庞大的家族成员——开花植物,植物学家也称之为被子植物 。
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