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为什么大多数陆地生物进化出了腿?

2022-11-24科学

先问是不是,再问为什么 ,在谈论「大多数」的时候尤其要小心:你真的知道谁是大多数吗?

题目发布时谈的是「陆地生物」。不考虑病毒,陆地生物的绝大部分个体数量和物种数量来自 细菌 ,绝大部分生物量(以包含的碳原子计算)来自 维管植物 ,二者都没有腿。

  • 细菌的物种数量保守估计有一万亿 [1] 。病毒的物种数量大抵比这还多。
  • 即使范围缩小到「陆地动物」,以数量计算,陆地动物、海洋动物的主体都是线虫。在整个地球上,线虫的现存个体数量约 1e+22 只,这数字是一百万亿亿,比其他地球动物的数量全加起来还要多至少数十倍。 线虫是没有腿的 ,这不妨碍它们多到了这么个程度:若地球上除线虫外的东西突然神秘消失了,你从剩下的线虫组成的模糊轮廓就可以看出地球表面的地形、建筑、较大动植物等曾经的形状。

    至于人、老鼠、麻雀之类动物有腿,这可以追溯到四足形类祖先、追溯到登陆前的肉鳍鱼和它们的游泳祖先,这些附肢相关的祖传代码在支撑较大的身体和/或较快速地运动时有用——但它们并不是不能放弃。蛇、蚓螈等祖先有腿的动物早已将腿退化掉了,日常以其他有腿的动物为食。

    在线虫之外,陆地无脊椎动物里还有蜗牛、蛞蝓、蚯蚓、涡虫等大批没腿的存在。有腿的昆虫、蜱螨、蜘蛛、蜈蚣、蝎子等节肢动物通常能比同体型的陆生软体动物·环节动物·扁形动物更快速地移动,这并不总是好事。

    参考

    1. ^ Locey KJ, Lennon JT. Scaling laws predict global microbial diversity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 May 24;113(21):5970-5. doi: 10.1073/pnas.1521291113. Epub 2016 May 2. PMID: 27140646; PMCID: PMC4889364.