為什麼“活化石”上億年都不再進化了?

星辰大海路上的種花家


在生物學上有一個非常有意思的詞叫“活化石”,因為考古學家發現這些生物數億年前的化石看起來與今天的都沒有什麼區別,就好像是活著的遠古動物。

▲闊沙蠶,自5億年前的寒武紀以來就沒什麼變化

活化石的存在讓我們有機會通過研究它們認識生命進化路程中的往事,是穿梭時間的寶物。但是不知道你們有沒有想過一個奇怪的問題——為什麼這些生物不進化呢?理論上說只要基因還存在突變就應該可以進化,為什麼它們既沒有被淘汰也沒有開枝散葉呢?

進化從未停止

其實這些問題本身就是不準確的,我們要知道兩個概念:

  1. 就算是被稱為活化石的生物也一直在進化著,它們與祖先並不是完全相同。
  2. 有一些歷史相當久遠的生物也活得相當滋潤,比如鯊魚、鱷魚和蟑螂。

▲存在3.6億年的原始無頜魚——七鰓鰻

事實上無論活化石物種與它們的祖先看起來有多像,它們都是不同的,如果將它們放在一起很可能存在生殖隔離。幾億年前的環境與現在也不一樣,無論是溫度還是氧含量,活化石物種與祖先在生理指標上一定有區別,否則就不可能在如今的環境中活下來。

▲存在5億年的脊椎動物之祖近親——文昌魚

化石證據顯示最早的鯊魚出現在4.2億年前的志留紀,比恐龍還要早不少,在近1億年的時間裡鯊魚沒有多少變化,鯊魚中最年輕的成員是約300萬年前出現的,體長不到一米的斑竹鯊。

鯊魚屬於軟骨魚類,在進化史上中算是比較原始的,因為鯊魚沒有進化出魚鰾,也沒有可主動開合的鰓,所以需要終生不停地游泳才能保持下潛深度與呼吸。

▲現存最大的魚——鯨鯊

那麼既古老又相對原始物種家族有多麼繁榮呢,現存的鯊魚有超過500個物種,從小到大在海洋中的絕大多數生態位都有分佈,它們的外形差異之大,很多人認不出它們都是鯊魚。最大的鯨鯊常常被誤認為是鯨,扁平的天使鯊則常被誤認為鰩魚之類。

所以歷史久與結構原始並不是成為活化石的原因,如果可以,任何生物都會努力繁榮壯大的。

▲天使鯊

行將就木的“活化石”們

那麼其它同樣古老的“活化石”為什麼既然也在進化,為什麼卻沒有像鯊魚那樣繁榮呢?

其實這裡面隱藏著一個令人有些傷感的事實,

那些沒有繁榮的活化石物種都在緩慢地滅絕中。正是因為它們沒有路可走了,所以才只能守著現在所處的一畝三分地,但是就這樣也很難守得住,來自其它更高級物種的壓力正在不斷擠壓它們的生存環境,就算沒有人類的影響,它們也會逐漸滅絕。

▲美洲鱟與達爾文鱟

我們以鱟家族為例,知名的活化石物種,最早出現於4億年前的泥盆紀,也曾與恐龍們談笑風生,現在僅存4個種。1.4億年前的達爾文鱟與今天的美洲鱟從外形上來看幾乎沒有任何區別,那麼在4億年前到1.4億年前呢?鱟家族還算是比較繁榮的,有很多奇形怪狀的分支,說明這個屬的物種也擁有過一個黃金時代。

▲石炭紀晚期體長1米6的巨型希伯特鱟

但是在中生代結束時其它分支上的物種都滅絕了,只留下了現在這個形態的少數幾個種。這其實就是敗退的標誌,鱟家族在向其它生態位突破的過程中被更優勢的物種給打回來了,無力與新出現的物種競爭,只有在幾個特定的生態位上還因為某些原因依然保持著優勢。

也就是說,不是鱟不進化,而是進化了的鱟也沒有路可走了。

▲能像西瓜蟲一樣摺疊自己的淡水小鱟

同樣的例子還有植物中的活化石銀杏,這種起源於2.45億年前祼子植物在自然界中已經全面敗退,最慘的時候只在浙江天目山處有少數分佈,就要在我們這個時代徹底滅絕。還好因為其挺拔的身姿被人類相中,被作為綠化植物種到了世界各地,才再次繁榮起來。

▲千年銀杏,本是舊時代的殘黨,誰料新世界也有它的船

“大人,時代變了”

這是為什麼呢?在我曾經的文章中提到過,有人說“進化論”不對,應該翻譯成“演化論”,我並不這麼認為,很多更晚出現的性狀在生存競爭上擁有明顯的優勢,恆溫的就是比變溫分佈得更廣,有脊椎的就是比無脊柱的更大更強壯。在石炭紀曾出現過巨大的昆蟲,那是因為那個時代節肢動物就是進化最前沿的物種,在更早的奧陶紀最大的動物屬於軟體動物。

▲軟體動物曾經的輝煌——巨型菊石

為什麼現在昆蟲的體型都很小?主要因為有可怕的脊椎動物捕食者(氧含量其實不是最重要的,在一些與世隔絕的荒島中也存在少數巨型昆蟲,比如巨沙螽)。昆蟲在蛹化的時候體型越大就越危險,肥美的蛹簡直是唾手可得的營養罐頭,只需要老鼠這種體型的脊椎動物就足以給巨型昆蟲帶來滅頂之災。

▲現存最大的昆蟲巨沙螽

地球有史以來最大的動物是藍鯨,最NB的動物是人類。

很明顯,最後的榮耀屬於哺乳動物!

我是酋知魚,一條溫血的科學作者,歡迎關注!


酋知魚


化石簡答來說就是生物石化後的產物。化石的形成條件非常的苛刻,首先,要求這種生物的身體內無機物較多,比如骨頭;其次,生物死亡後要立即被埋於地下,甚至死亡還沒有死亡就因為地殼運動被埋於地下,這樣避免了被過度的氧化;最後就需要時間了,理論上在達到以上兩個條件下,生物在1萬年就可以形成化石。當然,生物達到以上條件的數量越多就越容易形成化石。而活化石通常是指種系發生中的某一線系長期未發生前進進化,也未發生分支進化。更未發生線系中斷(絕滅),而是處於停滯進化狀態的生物,而且它必須是現存的種類。在生物學上,活化石又稱為孑遺(jieyi)物種。

存活上億年的“活化石”

在當下,能稱得上是活化石的生物有很多,比如硬骨魚綱下的矛尾魚、哺乳綱下的大熊貓、爬行綱下的鱷魚、銀杏綱下的銀杏、松柏綱下的水松等等。但是,能夠滿足存活上億年的“活化石”並不多。我們簡單的列舉幾種。

01 鱷魚

鱷魚屬於爬行綱鱷目真鱷亞目動物,從已發現的化石看,最早的鱷目動物出現在三疊紀時期,距今約有2億年的歷史了。但是,早期的鱷目是古老的原鱷,它並不是真鱷亞目,直到距今1.3億年前的白堊紀才出現了真正的真鱷亞目。也就是說現存鱷魚真正的進化約有1.3億年,也不是2億年。儘管如此,它還是能滿足上億年“活化石”的條件。

但是,奇怪的是,經過上億年的進化,鱷魚與原始形態並沒有太大的變化。正是沒有變化才是它存活至今的關鍵因素,鱷魚行動緩慢,新陳代謝速度自然也很慢,而且它捕獵大都靠偷襲,並且成功率較高,這也就大大降低了其在捕獵時的體力消耗。對食物的需求量小,適應能力強,使鱷魚在一次次的生物大滅絕下頑強的生存至今。

02 鱟(hou)

鱟是現存最古老的生物之一。由於其外形與馬蹄相似,因此許多地方將其稱之為馬蹄蟹。雖然它生活在水中與蟹類相似,但是它並不屬於軟甲綱,而屬於節肢動物門肢口綱,因此鱟並不是蟹的一種。

從已發現的化石看,鱟最早出現在距今約4億年的泥盆紀,在這個時期,原始的魚類才剛剛開始崛起,而且經過了幾億年的演化,鱟仍然保留著原有的形態,也就是說經過了幾億年,它並沒有什麼變化。

一般動物的體液或者血液都呈透明或者紅色,但是鱟的血液卻呈藍色,而且經過科學的研究發現,鱟的血液有著極高的醫用價值,因為一旦將其他帶有細菌類毒素的液體滴入鱟的血液中,鱟血就會變色。

03 鸚鵡螺

鸚鵡螺是現存最古老、最低等的頭足類動物,頭足類在志留紀(距今約4.4億年前)地層中種類特別繁榮,多達3500餘種,它們都有著不同形狀的貝殼,但絕大多數種類都已經絕滅了,生存至今的只有鸚鵡螺、大臍鸚鵡螺和闊臍鸚鵡螺等3種,所以稱之為“活化石”。

鸚鵡螺的身體左右對稱,背上生有一個與冠螺、蝸牛等腹足類動物相似的,可以把身體完全保護起來的石灰質貝殼。現存的鸚鵡螺僅分佈於熱帶海域中,在我國的海域中雖然發現過鸚鵡螺的外殼,但是尚未發現它的活體。

從形態上看,鸚鵡螺與在志留紀的祖先並沒有什麼區別。

除了以上三種動物外,非洲的肺魚、矛尾魚、鴨嘴獸、中華鱘等等還有許多生物滿足上億年活化石的條件。而它們共同的特點就是祖先與現態相差較小。


總結

在活化石的定義中,停滯進化狀態是要求之一,而正是這個標準,才讓符合活化石定義的生物依然保留著原始的形態。當然,它們之所以保留著原始的形態也是一種生存的方式,畢竟它們靠這種形態躲過了一次次的災難,而生物進化的根本就是為了適應環境,更好的生存。


獵奇動物社


題主這個問題不太準確,雖然地球上存在著很多被我們稱之為“活化石”的物種,但是這些物種和最初的形態和特徵均發生了不同程度的變化,不是沒有發生進化,而是持續在進行著不間斷地緩慢進化而已。

在生物學上,科學們針對現存的特殊生物提出一個“活化石”的概念,代表著除了這些物種之外,在當前的地球上,已經找不到和它相類似的種類,而與它相類似的種類,已經由於種種原因,比如強烈的地質活動、遍及全球的氣候災難等原因發生了滅絕,唯獨這些特殊的物種,依靠強大的適應能力存在了下來。

被稱為“活化石”的物種有很多,舉幾個例子,比如鴨嘴獸、大熊貓、銀杏、珙桐、蟑螂、鸚鵡螺等等。這些物種的存在歷史時間都非常長,有的長達上億年。在這漫長的歷史時期裡,自身的機體特徵均發生著緩慢的變化。但是這種變化必須是緩慢的,一方面是由於基因突變沒有方向性決定的,在適應環境變化的過程中,基因發生的變異是沒有方向性的,當有利於適應環境變化時,這些發生有利變異的物種個體最終會被保留下來,反之則不能存活逐漸被淘汰,因此進化的過程也是生物群體試錯的過程。

另一方面是基因突變的強度所決定的,那些為了適應環境而發生規模較大基因突變的個體,可能在某一時期適應環境變化的能力非常強,但當環境再次發生變化時,就會顯得非常被動,適應能力反而會下降。以上兩個方面的原因,使得生物進化要遵循著類似的“中庸之道”,不能毫無方向,也不能操之過急,否則物種滅絕是早晚的事。

當然,還有一個進化的時間尺度問題。比如,我們人類從南方古猿進化成現代的人類,也走了大約500多萬年的歷程,那些被稱之為“活化石”的生物,其進化時間更長,可能某一方面的性狀改變,就得需要幾百上千萬年,所以在我們人類擁有文明之後的這段短時間內,或者以我們有文字記載的這段時間來對比“活化石”的變化,可能微乎其微,關鍵是我們能夠對比它們變化的時間,實在是太短太短了。


優美生態環境保衛者



活化石是現代動物,非常像它們的古代親屬。為什麼像蜻蜓、鸚鵡螺、鱷魚、鴨嘴獸和銀杏這樣的動植物隨著時間的推移變化如此之小,而其他動物卻進化或滅絕了。 進化需要改變。如果自然選擇沒有特別的理由偏愛一種特性而不是另一種,那麼改變將會非常緩慢。你必須有選擇的壓力,然後你才能結束從魚類到人類的劇烈轉變。否則,你最終還是魚類。



活化石是一個非正式的術語,指的是任何生物的存活物種(或分支),它們看起來與一個只有化石才知道的物種相同,並且沒有近親。這些物種都在重大滅絕事件中倖存下來,並且通常保持較低的分類多樣性。一個成功輻射的物種(在一個可能的基因瓶頸之後形成許多新物種)已經變得太成功了,不能被認為是“活化石”。 它迎合了一種流行的誤解,即自然選擇是進化的同義詞。如果一個物種沒有隨著時間的推移而適應明顯的變化,那麼它就沒有進化。另一種說法是,一些物種可以如此完美地適應它們的環境,以至於所有的變化都被選擇來對抗,而負面選擇阻止了進化。



外部形態變化是進化的唯一證據。 世界上有非常穩定的地方,在那裡不需要生物進化。進化的全部意義在於,它代表了具有特定差異的動物如何在不斷變化的壓力下生存下來。如果沒有影響外部特徵的壓力,就沒有理由從現有群體中選擇外部特徵。 相似的外部特徵並不意味著什麼都沒有改變。事情也在內部發生變化,沒有太多嚴重的結構變化,疾病的肆虐可能會摧毀一部分對疾病缺乏足夠防禦能力的生物。具有防禦的種群會繁殖,傳遞遺傳基因給行動中的防禦進化,但不需要任何外部變化。



地球上的所有生命都是平等進化的。所有生命都在同樣的時間進化。細菌和人類一樣進化,和鳥類一樣進化,和草一樣進化,和任何“活化石”一樣進化。 進化變化是物種經歷的環境變化的結果。 因此,對於幾十億年來變化很小的環境,比如海洋,一個物種可能會有非常微妙的變化。例如,鯊魚很好地適應了它們的環境,一個幾百萬年都沒有改變的環境。所以鯊魚有很多種類,而且在過去的3.7億年裡有更多種類,但是它們都是鯊魚,形狀都很相似。 從這方面來說,鯊魚是一種活化石,是3.7億年前看起來非常相似的生物的後代。



鯊魚和人類稱之為“活化石”的東西之間的區別在於,鯊魚數量眾多且被人們所認識,“活化石”往往是被認為已經滅絕的稀有動物。因此,當發現該類的現代物種時,它被稱為“活化石”,但現代生物和化石是不同的物種。 沒有理由解釋為什麼一個足夠成功的物種在很長一段時間內不能保持大體相同的外貌,尤其是如果它們相對較大、壽命長、繁殖後代慢的話。進化對處於適應環境變化壓力下的小種群和繁殖速度更快的物種最快。


認為進化應該在相似的時間框架內在不同的物種中產生相似的明顯變化的觀點是對這一概念的誤解。 在沒有環境壓力改變的情況下,一個物種將保持基本不變。任何像鯊魚一樣適應良好的物種都沒有迫切的理由去適應或改變。 進化並不意味著一切都會無緣無故地隨機變化。它說賦予生存或繁殖優勢的特徵將會受到青睞。如果有人告訴你,進化意味著不管發生什麼,每個物種都必須以同樣的速度變化,你已經被謊言所迷惑。


軍機處留級大學士


自然進化過程中,生物會聽過突變,改變形態,從而適應環境。最後完全適應那個環境,即所謂適者生存。

而不同環境會催生出不同的生態位。比如有雜草,吃草的羊,吃羊的狼。各有位置,但各個生態位都存在競爭。比如吃肉,鬣狗和獅子,豹子互相就存在競爭。

而環境在不停變化,所以有些物種不再適應,最後消失。

但有些環境,一直以來都比較穩定,同時競爭的物種不多,最適應這個環境的物種就會一直存在下去。比如你說的活化石,鯊魚,蟑螂。主要是這個位置沒有太多競爭,而環境變化也小。

舉個例子,公司裡,經理位置可能三天換一個人。而門房大爺只要不搬家十幾年都是它。保潔大碼可能一干就是十幾年,熬走十個總經理。

另外,進化是漫長的,物種變化不是一瞬間的。沒學過相關知識的就很難理解。

比如說蟑螂不進化就不對,現在蟑螂和幾億年前蟑螂長得差不多但是區別很大,比人和猴子區別大多了。

另外古代蟑螂也有一部分不安分於吃垃圾,也會改變食性,經過很多年,他們樣貌也變了,吃的也變了,但你就不會叫他們蟑螂了,你會叫他們--白蟻,沒錯,白蟻實際是古代一部分蟑螂不安心於做蟑螂進化來的。

就像劉邦當了皇帝,劉徹,劉啟,劉秀等等一直都是皇帝。獻帝也是皇帝,都是穿龍袍,吃御膳。但是有一部分就是賣草鞋的。皇帝和皇帝就像蟑螂和蟑螂。皇帝和賣草鞋的就像蟑螂和白蟻


東北貓哥會養雞


因為生物沒學過進化論,它們不知道要按時進化。基因突變就是倒黴的開始,不是死掉就是殘了!


禮貌的心


進化是為了適應自然,並不是為了提高等級。當生物能適應自然環境時就不會再進化。


光明右使8787


因為進化論是假說


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