為什麼蜻蜓經過幾億年進化,除了個頭變小了,其他基本沒有變化?

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別提什麼進化,因為地球上所有物種的變化,都是預先設定好的,只要不是地球環境突發惡變,影響到生物生存,地球上的生物就是再過幾億年,也不會有任何變化!


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為什麼蜻蜓經過幾億年進化,除了個頭變小了,其他基本沒有變化?

蜻蜓首先出現在石炭紀(三億年前)的化石記錄中,然後才出現開花植物和恐龍。可令人不解的是,考古學家發現石炭紀的化石蜻蜓的翼展可達70釐米,而如今生存在地球上的蜻蜓翼展最大也就只有19釐米。與三億年前相比,當今蜻蜓唯一的重大變化似乎只是其個頭變小了,而其他身體結構並沒有什麼變化,這是為什麼呢?

圖注:藍色破折號蜻蜓。

蜻蜓似乎完全形成於三億年前,而蜻蜓從三億年前的巨大身軀進化到如今的小身軀視乎是沒有過渡區的,因為所有的化石記錄都沒有發現蜻蜓進化的痕跡。

大氣的氧氣含量變化或許是問題的答案

根據研究,3億年前地球空氣中的氧氣含量為31%至35%。這意味著昆蟲的呼吸系統可以更小,並且仍然可以提供足夠的氧氣以滿足它們的需求,從而使這些生物長得比現在大得多。

蜻蜓除了曾經具有龐大的身軀還具有哪些逆天的能力?

蜻蜓大約在3億年前就出現了,是最早棲息在這個星球上的昆蟲之一。他們花了很長時間來完善飛行、狩獵技能,蜻蜓的下面五個逆天能力將改變你對這些古老昆蟲的看法。

蜻蜓可以計算並預判獵物的飛行路徑

面對蜻蜓的捕抓,飛蟲、蚊子或其他小蟲子是最不容易逃脫的。蜻蜓不單單隻會追逐獵物,取而代之的是,他們會計算出的空中的伏擊點從而抓到它們。蜻蜓可以判斷獵物目標的速度和軌跡,並調整其飛行以攔截獵物。他們非常熟練,捕抓成功率高達95%。


圖注:蜻蜓抓捕蜜蜂。

一個研究小組已經確定,蜻蜓的神經系統幾乎可以表現出與人類相同的選擇性注意能力,因為它會在一群類似飄動的昆蟲中飛翔,因此能夠專注於單個獵物。還有研究人員已經確定了一種由16個神經元組成的主電路,該電路將蜻蜓的大腦連接到其位於胸腔的飛行運動中心。藉助該神經元程序包,蜻蜓可以跟蹤移動的目標,並計算出一條軌跡來攔截該目標,再根據需要巧妙地調整其路徑,獵物被抓時可能還一無所知。

基本上,當蜻蜓具有快速,有效和智能地抓住飛行中的獵物的能力。

蜻蜓有令人難以置信的下頜骨

蜻蜓擁有鋸齒狀下頜骨。狩獵時,蜻蜓用腳抓住獵物,用尖銳的下顎撕下獵物的翅膀,使它無法逃脫,並把掉落的可悲蟲子圍起來,而無需著陸。

圖注:蜻蜓的頜骨。

幸運的是,蜻蜓不能咬人,絕大多數種類的下頜骨都不足以破壞皮膚。

蜻蜓擁有傑出的飛行技術

蜻蜓具有驚人的飛行能力,動物界中很少有可以與之匹敵的物種,蜻蜓在胸腔中有兩組帶有肌肉的翅膀,可以獨立控制每個翅膀,這使他們可以改變每個翅膀的角度並在空中具有出色的敏捷性。

蜻蜓可以向任何方向飛行,包括向側面和向後飛行,並且可以在單個位置懸停一分鐘或更長時間。這種驚人的能力是他們能在空中伏擊獵物的因素之一,並且他們可以從任何方向移動到毫無戒心的獵物身邊。

圖注:蜻蜓可以獨立移動其四個翅膀。

它們不僅敏捷,而且速度很快,某些蜻蜓的最高時速達到每小時20公里。他們還以耐力而聞名。一種被稱為全球撇渣器的物種Pantala flavescens ,在遷徙過程中飛過海洋,飛躍了11,000英里,並獲得了世界上最長的昆蟲遷徙稱號。

可以說,在狩獵時的速度、距離和靈活性之間,蜻蜓都做到了極致。

蜻蜓擁有出色的視覺系統

如果您看著蜻蜓的頭部,您可能會特別注意到一件事,蜻蜓的頭部區域主要由其巨大的複眼組成,其中包含30000個面,每一個面都提供有關昆蟲周圍環境的信息。蜻蜓具有近360度的視野,在它們的正後方只有一個盲點。這種非同尋常的視野是他們能夠對一隻昆蟲進行監視並追趕它,同時又避免了與該昆蟲中的其他昆蟲發生空中碰撞的原因之一。

圖注:蜻蜓具有巨大的複合眼睛,可以實現近360度的視野。

他們不僅擁有獨特的視野,而且可以用我們無法想象的色彩看世界。

人類擁有所謂的三色視覺,這意味著我們將顏色視為紅色、藍色和綠色的組合。這要歸功於我們眼中三種不同類型的感光蛋白,稱為視蛋白。我們並不孤單:從哺乳動物到鳥類和昆蟲,雙色、三色和四色視覺在動物界是不少的。然而,一項對12種蜻蜓物種的研究發現,每個蜻蜓都有不少於11種,還有一些多達30種不同的視覺視蛋白。

蜻蜓在水下的壽命長達2年

蜻蜓在水中產卵,當幼蟲孵化時,它們可以在水下生活長達兩年。實際上,根據海拔高度和緯度的不同,某些物種可能會在幼蟲狀態停留長達六年。隨著它們的生長,它們將蛻皮多達17次,然後準備向水面移動,並生長成我們在空中看到的蜻蜓。

圖注:蜻蜓幼蟲。

它們特別適合此階段的水生生物,並具有以閃電般的速度捕捉獵物的能力。他們會吃各種各樣的食物,包括其他昆蟲幼蟲,甚至是魚!他們也會吃其他蜻蜓的幼蟲,所以蜻蜓幼蟲是兇猛的水下捕食者。

世界各地的蜻蜓保護區

因為汙染和棲息地的喪失,蜻蜓需要保護免受人類造成的危害。值得慶幸的是,世界各地都有蜻蜓的庇護所。

英國於2009年建立了第一個蜻蜓保護區,即蜻蜓中心。新中心位於劍橋郡的Wicken Fen自然保護區內,他們希望通過此保護區扭轉物種的下降的趨勢。

圖注:蜻蜓保護區既是一個美麗的參觀場所,也是這些物種的避難所。

如果你是蜻蜓愛好者,那麼你可以參觀美國西南部的蜻蜓避難所。除此之外,新墨西哥州阿爾伯克基的蜻蜓保護區池塘是該國第一個保護區池塘,是種類繁多的蜻蜓棲息地。

蜻蜓通過控制昆蟲的種群,尤其是最容易給我們造成困擾的昆蟲,例如蚊子和蒼蠅來幫助人類。我們也根據其不可思議的飛行和視覺技巧創造了新技術。為了回報蜻蜓,我們人類至少可以做的就是支持其棲息地的保護,使他們可以繼續生存三億年。

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科普子期君


不止蜻蜓,很多動物都是這樣,如鯊、鱷、鸚鵡螺、細菌、真菌等生物。它們就像被大自然按下了“暫停”鍵,幾億年時間未曾改變。究其原因,就是因為它們的結構太適合環境了,優勢十分明顯,沒有必要進行改變。


生物為什麼演化

生存環境的改變,會導致動物的某些身體結構成為生存的障礙。就是說,演化都是被逼的。

比如泥盆紀的頭甲魚類,它們厚重的裝甲可以在與節肢動物的鬥爭中提供一些保護,但當魚類自己演化出超級獵食者後,厚重的頭甲便成了影響逃命速度的累贅,於是這一設計漸漸被大多數魚類拋棄了。
圖:長著厚重頭甲的鄧氏魚

再說人類,我們祖先的雙腳曾經長得跟雙手一樣,趾很長,大腳趾分立於其它四趾,整個腳很靈活,有抓握能力。但氣候改變、森林消失後,古猿被迫來到地面,直立行走以獲得更好的視野。這時候靈活修長的腳趾和指向內側的大腳趾便成了“無用設計”,還可能拖慢奔跑速度,於是這些特徵慢慢消失,我們的雙腳變成了今天的樣子。

自然界的經典設計

有些動物的身體結構極其經典,非常適合於某些特定環境。擁有這種結構就意味著擁有生存優勢,大自然為什麼要費勁改變它呢?

比如鯊魚,紡錘形的身體、盾狀鱗片和無蓋的鰓,這些設計已經經歷了五億年、上億代的考驗,它就是最合理的。想在水中以很小能量獲得很高速度的生物都必須讓自己向這種體形靠擾,甚至人類也需要從鯊魚五億年前的設計中找靈感,完善武器和游泳衣。
圖:魚雷
圖:“鯊魚皮”泳衣

再說蜻蜓,它們有三個單眼兩個複眼,視力極佳;有窄而長的膜翅,在空中可進可退可懸停,能做非常複雜的動作;腿接近頭部,方便空中捕食,也能“俯衝獵殺”地面獵物;呼吸器位於修長的腹部,即平衡了重心又解決了飛行散熱問題……這麼逆天的設計,為什麼要改?人類實驗、計算了N多年,造出了靈活的直升飛機,結果還不是跟蜻蜓的外形一模一樣?


總之

大自然可懶了,大自然可摳了。不到火燎眉毛,他才不會修改自己的設計呢。的確,突變總在發生,但絕大多數是對生存有害的突變(多條腿、沒體色之類),獲得有益突變的概率太低了。變化意味著冒險,大自然的“懶”和“湊合”也是為了儘量保證物種的存續嘛。

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純野生科學家


人們印象中的蜻蜓,小巧輕盈,或翩翩於花間,或輕略於水面。殊不知,在億萬年前,小巧可愛的蜻蜓也曾是空中“巨無霸”。蜻蜓是一種古老的昆蟲,最早可以追溯到3.2億年前。但那個時候的蜻蜓和現在可是有著翻天覆地的變化,最直觀的就是大小的變化。

蜻蜓的體型變化了多少?

遠古蜻蜓出現於距今3億年前後,到了中生代時期,蜻蜓們的個頭也逐漸變大,成為當時空中的“霸主”。作為一種捕食性的動物,它們最主要的食物是各種昆蟲,以及一些小的脊椎動物,比如幼年蜥蜴,是不折不扣的肉食主義者。

中科院南原古生物研究所研究員張海春團隊,幾年前在內蒙古寧城侏羅紀道虎溝化石層,還發現了1件保存近完整的蜻蜓前翅化石,單翅長107.6毫米,寬14.3毫米,據此推斷該蜻蜓翅展達225毫米,是我國已知蜻蜓目最大的種類,也是世界第四大的蜻蜓。

更有甚者,在美國發現的早二疊世的二疊擬巨脈蜓的翅展竟然可達710毫米。

理論上這種巨型蜻蜓甚至可以在搭載一個成人之後自由飛行,這與我們現在所看到的手掌大小的蜻蜓可真是天差地別。


那麼,這些巨無霸們是怎麼變成現在這副模樣的呢?

關於蜻蜓體型變化原因的一些猜測

科學家們猜測,空氣中氧氣含量的變化是引起這種變化的一大原因。

古生代晚期地球空氣中氧氣含量比現在要高10%左右,而蜻蜓是通過它們身體上的氣孔系統來“呼吸”的,在高濃度氧氣環境中,蜻蜓氣孔系統的總長度就會更長,個頭也就更大。在目前的氧氣水平下,現代蜻蜓氣孔系統的總長度已經達到極限;超過這個限度,氧氣的水平就會變得不夠。

但這種說法被其他科學家利用實驗證明並不能完全解釋蜻蜓體型問題。

通過對果蠅的研究,科學家發現,有的果蠅在高氧環境中體型增大,有的並沒有。但在氧氣含量高、氣壓也高的環境下,接受試驗的果蠅生活到第五代,身體尺寸增長了20%。這些實驗結果的不一致不禁讓人對氧氣造就了遠古巨型蜻蜓的猜想產生了疑問。

另一種說法是蜻蜓在天敵的壓迫下被迫進化

在能夠飛翔的脊椎動物出現之前,蜻蜓憑藉著自身體型優勢在空中基本沒有天敵。但隨著翼龍(2.1億年前出現)、鳥類(1.5億年前出現)和蝙蝠(0.53億年前出現)的陸續出現,巨型蜻蜓因受到更加強壯的天敵的壓制而逐漸滅絕。

蜻蜓為了生存作出了讓步,選擇以更小的體型生存下去。人們似乎更偏向於這種說法,早期蜻蜓飛行的靈活程度和這些後來者根本無法相比,而且缺乏有效的傷敵手段,自然淪為其他動物的“盤中餐”。

但這些都只是猜想,事實究竟如何,還有待未來科學家們的發現與考證。

蜻蜓變化的只有體型嗎?

由於體型的變化最為直觀,所以人們大都下意識地認為蜻蜓只有體型發生了大的變化,其實恰恰相反,它在其他方面的進化才是它能夠從古生代存活至今最重要的原因。

昆蟲的視力都不太好,但蜻蜓是個例外。蜻蜓的大眼睛是由10000只——28000只小眼睛構成的。這在昆蟲界是最多的,所以它在昆蟲中視力特別的好,能看清五六米以外的東西。蜻蜓的眼睛對移動的物體特別敏感,一個物體突然出現時,人眼需要0.05秒才能看清輪廓,而蜻蜓用不了 0.01秒就能看清楚了。

人們不難發現,蜻蜓的每一片翅膀前緣的上方,都有一塊加厚的深色角質層——翼眼,這就是它們消除顫振隱患的特殊裝置。這使得蜻蜓不但能向前飛行,而且可作反向後退飛行。時而振動翅膀,靜止地滯留空中,甚至在捕殺獵物時,它們還可以作短距離的垂直飛行。

科學家們正是從它的身上得到了靈感,改良出了現在的直升飛機。


流行的雲


對於進化論,不少人都有誤解,總是傾向於根據自己喜好主觀臆斷地進行各種猜想,然後提出一些看似合理但實際上相當膚淺的問題。

任何物種雖然一直都在進化中,但進化的一個重要前提是保持物種性狀的穩定。我們常說的“種瓜得瓜種豆得豆”雖然指的是收穫的意思,但從生物學角度講就帶有進化的味道“種瓜當然得瓜不可能得豆”,這就是瓜這個物種保持物種的穩定性決定的。

進化是非常漫長的,常常需要上千萬年甚至更長的時間才能顯現出來。進化簡單講就是基因突變,而人類繁衍下一代的過程一定會發生基因突變,這也是進化,但並不是我們通常所說的進化(可以說是明顯的進化)。當性狀的變化變得比較普遍不再稀有時,進化就發生了!

事實上,不僅僅是蜻蜓,地球上絕大多數物種在漫長的時間裡都沒有非常明顯的變化,這也是物種性狀穩定決定的。

還說明了一點,進化雖然無時無刻不再發生,但由於進化的目的是適應環境,只要物種適應了當時的環境,就沒有必要改變本身的外部特徵,雖然會有微小的改變也很難被發現。

比如蟑螂也有幾億年曆史,但蟑螂本身並沒有大的變化,蟑螂已經很適應周圍環境了,為何一定要有明顯的改變呢?沒有理由!沒有改變的動力!


宇宙探索


它頭變小了顯然有利於減輕它腿部的壓力。不管是在樹上還是巖洞中,蝙蝠總是頭向下唾覺的。

另外,因此也便於它的飛翔,包括抓捕天上飛的白蚊,還是水中的魚,因為頭部輕了,可以加快它飛的速度。

這己是一項了不得的進化了,它是自然選擇的結果。

2020-2-5


手機用戶54578927414


餓瘦了,營養不良[捂臉]

附送P30 PRO在十五米開外抓住的一隻漂亮蜻蜓



眾泰捲尺事業部總經理


株羅紀時期的巨蜻蜓,身長達一米,是現在小蜻蜓的好幾十倍。巨蜻蜓和小蜻蜓屬同一時期的物種。巨蜻蜓身子雖然龐大,它們也是吃蟲子,那時候的昆蟲種類比現在要多,巨蜻蜓以大昆蟲為主要食物來源。白堊紀過後,由於地球氣候的變遷,氧氣含量相對減少,物種趨向於小型化,古蜻蜓的食物變得稀少,才導致該物種的滅絕。有幸留下來的是現在的小蜻蜓,這應證了物競天擇適者生存的道理。


自然風161212381


“進化”這個詞語容易誤導,真正意義是“變化”,時間長河裡,不變也是一種變化,進化論關鍵是隨著環境變化“活下來”。 蜻蜓活下來了,蜥蜴也活下來了,沒有腳的蜥蜴(蛇)活下來了,無毒蛇活下來了,有毒蛇也活下來了。 不斷多樣化了的物種適應了不同的環境,不等於原來的物種就一定滅絕。


手機用戶3503570243


水星太陽地球太古最初期,

水生最初卵昆蟲蜻蜓飛空,

雖然地球曾經出過五災變,

每次地面溫度較高水陸域,

留下來鯨魚類等變的很慢,

也包括你問的蜻蜓也如此,

但是日新月異地質氣侯改,

高等生命舊滅新出差別大。


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