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被禁止的外形: 为什么世界上不可以存在三只脚的动物呢
“为什么?”这是科学界的第一问题。有时候,我们总会思索为什么有些东西不存在呢?
汤姆森在与加州大学戴维斯分校的古生物学家、研究生们一起接受进化论的研究课题后提出了这一的观点,他挑战所有人提出一种“禁止的外形”:一种不存在也不可能存在的动物或植物。
汤姆森指出,有很多动物利用三脚架姿势站立来休息。直立的猫鼬靠在尾巴和后脚之间;啄木鸟用尾羽把自己支撑在树干上。
没有三条腿的动物
许多动物在休息时使用“三脚架姿势”,因为它很稳定,几乎不需要能量。这里展示的例子是一只猫鼬,一条三脚鱼和一只啄木鸟。但是地球上不存在真正的三肢动物。
汤姆森指出,三脚架的姿态不需要任何能量就能保持稳定。例如,不同于两脚直立站立,这需要一些肌肉工作以及相对较大的脚。
三肢运动不太常见。昆虫当然有六条腿,它们的运动方式是它们的脚每三只一组,利用6只足反复移动3个支持点而步行,也就是随时把重心放在支撑三角形内,此时基本上依右后-右中-右前-左后-左中-左前-右后的顺序向前踏出。这称为“备用三脚架”步态。
抓地的尾巴
许多住在树上的动物用尾巴来抓地,尽管它们可能同时用四肢移动。袋鼠长长的后脚使其很难像其他哺乳动物那样“走路”。取而代之的是,他们用强壮的尾巴和前肢将后脚推离地面并向前移动。
既然三条腿的运动似乎对某些动物有效,为什么没有三条腿的动物呢?汤姆森说,这可能要追溯到很久很久以前。
他说:“几乎所有动物都是双边动物。在生命发展的早期,将一切事物都置于两边的程序似乎已经嵌入到我们的DNA中,也许在诸如腿,鳍或脚蹼之类的附属物进化之前。双边对称的特征一旦扎根,就很难改变。”
由于我们长期以来形成的固有思维,所以现在很难弄清楚一个真正的三条腿动物是如何工作的,尽管这并没有阻止科幻作家们的想象。也许在土卫二或阿尔法半人马座(或火星!)上已经发展了出了三腿生命,并且在思考两腿运动时与我们思考三腿运动一样困难。
汤姆森说,这种思维实验有助于发展我们对进化的看法。
如果我们试图把进化理解为一个过程,我们就需要了解它能做什么和不能做什么。
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