模拟鳥糞的鳳蝶幼蟲用進廢退與自然選擇
關于進化的原因,或者說進化的動力,有兩種不同的說法。
第一種是由法國生物學家拉馬克提出的“用進廢退”學說。他認為生物進化的原因是環境條件對生物機體有直接影響。在新環境的直接影響下,生物的某些經常使用的器官變得發達、增大,不經常使用的器官逐漸退化,從而逐漸改變形态,形成新的物種。
後來由英國生物學家達爾文提出的“自然選擇”學說被更多現代科學家接受。達爾文認為,在不斷變化着的生活條件下,生物幾乎都有個體差異。在生存鬥争過程中,具有有利變異的個體能生存下來并繁殖後代,具有不利變異的個體則逐漸被淘汰。“螳家”兄弟中的螳螂外表不重要,用途是關鍵
進化讓物種産生了多樣性,但是在各有特色的不同物種之間,卻能發現兩種或多種不同的動物,在某些程度上有着驚人的相似性,比如食蚜蠅和蜜蜂、螳螂和螳蛉,這是怎麼回事呢?
其實蜜蜂和食蚜蠅、螳螂和螳蛉這兩個組合之間還有一些區别。食蚜蠅是模拟了蜜蜂的形态,好讓天敵把無害的自己當作有毒針的蜜蜂,從而不敢招惹自己,這種現象叫拟态;而螳螂和螳蛉這個組合,則是不同種類的動物在面臨相同的生存考驗時,采取的相似的對應策略,這一現象叫趨同進化。
你可能有點分不清它們的區别了,别着急,我馬上就來說一說。
拟态,一般來說是模仿者和被模仿者在同一個地區生活,而模仿者往往能通過模仿别的生物獲得各種便利。一些螽斯長得很像葉片,好讓捕食者在葉子中間找不到它;鳳蝶的幼蟲會模拟鳥糞,這樣就能堂而皇之地待在葉片上。
趨同進化則不同,它是在完全不會産生直接接觸或相互幹擾的兩種或多種生物之間産生的。螳螂體型大,會捕捉大型獵物,而螳蛉身材嬌小,隻能捕捉小型昆蟲,但同樣的捕食動作讓它們的“武器”變得一樣。如果螳螂和螳蛉見面,它們會不會也會覺得這是一個有趣的巧合呢?
除了這兩位“螳家”兄弟之外,還有很多有趣的趨同進化。螳水蠅
球蠊
球馬陸捕捉獵物,就用捕捉足
很多昆蟲在捕獵這件事上,都選擇了捕捉足這種高效的“武器”。水邊生活的螳水蠅,雖然身材嬌小,但是卻可以在一小片水域裡為所欲為,憑借的就是它們的捕捉足。生活在螳水蠅身邊的蠍蝽也擁有捕捉足。盡管蠍蝽和螳水蠅“認識”彼此,生存的區域也有所重疊,但它們之間卻不是拟态。蠍蝽的捕捉足是用于在水下捕捉魚類和昆蟲的,螳水蠅的捕捉足是在灘塗上捕捉小蠕蟲的。兩者雖然生活區域相似,但是體型差距太大,獵物不同,捕食的區域也不同,所以并不是相互模仿。
就“變成球”這件事,大家達成了一緻
除了進攻之外,動物們在防禦手法上也存在一些有趣的趨同進化。遇到危險時,身披铠甲的動物們都喜歡變成一個球來抵禦敵人。很多馬陸都能分泌含有有毒物質的分泌物來保護自己,球馬陸不僅能這樣,還能把自己變成一個球,用全方位的護甲保護自己。
掌握“變球”技能的還有一種叫球蠊的蟑螂,這是一種與衆不同的家夥,它們既有“重甲球形戰士”—球馬陸那樣的護甲,又有蟑螂的速度,是個不折不扣的“全能選手”。
球馬陸雖然和球蠊長得有點兒像,但球馬陸是倍足綱的動物,球蠊則屬于昆蟲綱。變成球能讓捕食者無從下嘴,是非常有效的防禦姿勢,我們熟知的穿山甲也掌握了這一技能。鬼臉天蛾你敢欺負我們,我們就“大叫”
一些并不是很強大的動物,在受到威脅的時候還會虛張聲勢,希望吓退捕食者,一些相似的行為也屬于趨同進化。
鬼臉天蛾是一種鱗翅目昆蟲,雖然它們有着驚人的飛行能力,但是在遇到威脅的時候,它們還是會選擇先試圖吓退敵人。别誤會,它們并不是用後背上的“鬼臉”來吓唬人,而是選擇發出“叫聲”。它們的喉部有一個類似聲帶的器官,能通過氣體進出時的摩擦力發出“吱吱”聲,沒什麼見識的捕食者就會被這突如其來的叫聲吓退。
很多犀金龜科的甲蟲也會“叫”,不同的是,它們是利用腹部末端和鞘翅進行摩擦,發出突如其來的“叫聲”。
“大叫者”面對危險,第一時間選擇恐吓捕食者看似有勇無謀,實際上是經過“深思熟慮”的。如果它們馬上逃跑的話,捕食者肯定立刻就會發動追擊,能否安全逃離還是個未知數,而首先用發聲威吓對手的話,如果有效,它們就安全了,即便沒有效果,到時候再跑也不遲。
必然的巧合
除了上面的幾個“組合”之外,趨同進化的例子簡直數不勝數。如果隻有一兩組動物發生了趨同進化還好理解,但世界上竟然有那麼多趨同進化現象,是怎麼回事呢,真的有那麼多巧合嗎?
其實這正是必然出現的“巧合”。在不同的生态環境中,雖然溫度、光照、濕度等自然條件都不一樣,但是在各個環境裡的食物鍊都是相似的。比如任何一個生态環境中都會有大量進行光合作用的植物、采食植物的食草動物、捕食其他動物的掠食者、大量以其他動物糞便和屍體為食的“機會主義者”。他們分别是生産者、消費者和分解者,無論是何種生态系統,這三個“崗位”上的生物都是必不可少的。這也就決定了一些位于相似“崗位”上的物種,面臨的“任務”也是相似的。
正如我們剛剛講到的,在這個“崗位”上的生存鬥争過程中,具有有利變異的個體才能生存下來并繁殖後代。而在一個相似的生态位置上,最有利的生存技巧、行為往往也是相似的,也就自然而然地形成了趨同進化,這正是大自然中必然的巧合。
責任編輯田海超