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生物如何進化成能抵抗火？

看看生活在地球火山口周圍的嗜熱菌的適應性。嗜熱菌(一種在極熱溫度下生活和茁壯成長的嗜極生物或有機體)。然而，大多數嗜熱菌是古細菌(單細胞生物)，它們能很好地在極端高溫下生存。也許共生關係適合你設想的抗火生物。

龐貝蠕蟲以海洋熱液噴口為家。這些蠕蟲本身可能活不了多久，但它們的背上有一層細菌層，可以提供一定程度的光合作用。作為回報，蠕蟲通過其粘液分泌物為細菌提供食物。

從龐貝蠕蟲進化發展可以得到一些啟發，它在一定程度上也符合對耐熱性生物的描述，但更極端的溫度仍會對它們造成傷害。缺點是為了支持足夠數量的細菌，設想的抗火生物摸起來可能會粘糊糊的。

這些耐高溫生物是在地球局部較熱的地區進化而來的。持續不斷的地熱溶液和微小熔岩管蜂窩狀排列的地殼可能會起主要作用。更現實地說，也許這些半知覺的生物為躲避敵害使用這種高溫環境作為防禦機制，而當地的食肉動物不得不進化抗高溫能力來適應。

進化的第一道防線可能是由抗火生物能排出耐高溫液體。外表皮細胞壁更厚和更好的細胞修復/替換也能幫助抵抗高溫。更快的循環系統和吸熱血液可以將火的能量分佈到全身，防止局部溫度過高。最後，抗火生物的細胞線粒體得到了神奇的增強，使它們能夠真正消化火的能量並儲存起來，以備未來的能量使用。

對於傳統進化來說，這是一個相當沉重的進化過程，但是在上帝(條友)或創造性基因科學家的幫助下，這可能是可行的。

設想能防火的動物，我首先想到的是堅韌的皮膚，或者犰狳般的盔甲。否則，它們可能會形成一種皮膚，使他們不斷呼出空氣或其他東西來保持皮膚溼潤。

顯然，要實現這一點，它們很可能是在經常暴露於火的地方進化而來，也可能是在熱量定期燃燒草和樹木的地方進化而來的，或者是在完全不相關但需要與抵禦高溫的地方進化而來的。

其實人類已經很好地適應了一定溫度（熱帶）。利用汗水蒸發的冷卻能力，我們甚至可以在酷熱中生存。

因此，只要氣候不僅僅是酷熱，而是受到當地短期熱爆發(熔岩和熱蒸汽)的影響，耐高溫動物就可以用改良版的出汗來生存。

我們出汗的量會更高，汗水的沸點會更低。接觸到非常熱的東西會導致我們身體周圍的蒸發，起到氣體隔熱罩的作用。

此外，皮膚將或多或少地具有耐火性——多層死皮，與削弱導熱性的物質混合在一起。

最後，在這些保護層的下面，是良好的血液循環，以驅散剩餘的多餘熱量。

基於人類屬於碳基生命，人體在一定溫度下屬於可燃物，還是不要設想人體能抗火了，還不如研究耐火材料做成的防火服。

軍機處留級大學士

本來想懟一下提問者的，抗火能力對於人類是個超能力了，很多超能力是人類先天所不具有的，什麼千里眼、順風耳、飛行能力、潛水能力、永生能力等，人類不可能集所有的超能力於一身，有了這個能力了，還有人會提問為什麼不具有另一個能力的問題，但仔細想想這個問題也蠻有趣的。

從材料的角度來考慮，結構決定性質。

地球上所有的生物都是碳基生物，即是以碳元素為基礎構成的有機生命體，主要的構成物質就是碳和水，氧元素含量65%，碳元素含量18%，而我們知道含碳有機物在一定溫度下可以與氧氣等氧化劑發生劇烈的氧化還原反應，同時放出熱量，這就是燃燒。

在高溫下，含碳有機物的碳鏈斷裂產生遊離基，遊離基和氧化劑如氧氣繼續反應，所以人體構成的材料本質上不具有防火能力。

從進化角度來考慮，進化的速度是非常緩慢的

物競天擇，適者生存是達爾文進化論的主要觀點，從進化論角度來看環境對生物進化的影響是及其緩慢的，如腕足類的海豆芽，從寒武紀時期就出現，經歷了5億多年，都沒有發生顯著的變化。鴨嘴獸在2500萬年前就長現在的樣子了。

現代進化理論中就強調了生物進化的漸進性，指出生物想要進化出抗火能力，需要一個非常緩慢的過程。而且這種進化是群體的，不是某一個個體的。

如果生物賴以生存的環境發生了巨大變化，等待生物的不是進化，而是滅絕

帶著大家回顧一下生物學知識，現代生物進化論認為，生物進化直到一個新物種的形成需要經過突變、選擇和隔離是三個基本環節，基因突變為進化提供了原材料，自然選擇主導了進化的方向，地域隔離和生殖隔離為物種的穩定提供了必要性。

基因突變的概率極低，如果基因大概率的發生變異，對於物種是九死一生的，好在物種基數較大，極低的突變概率乘以物種的數量也是一個較大的數，基因突變不具有方向性，可能突變的抗寒，也可能突變的抗熱，後期的發展方向就是自然選擇決定的，但是生物對於環境的改變需要一個適應期，如果環境一下子變得很熱，如大火出現，那麼耐熱的生物也不會存活下來，反而會遭遇滅頂之災。

有興趣的讀者可以閱讀達爾文的《物種起源》和薛定諤的《生命是什麼》。

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核先生科普

答案是目前為止還不需要。

從生命的進化歷程來看，早期的生物是隻能生存在水中的，那時的生物是不防乾的，沒有水就死了。隨著環境變化，一部分生物為了適應乾旱的環境，逐漸進化出耐乾的外皮，行動的四肢和呼吸的肺，逐漸走出了水中。

那麼防火呢？從理論上講生物要做到防火也並不是不可能，只需要進化出一層耐高溫，不易然燒的皮膚就可以了，比如說人體骨格還有龜殼都含有碳酸鈣，碳酸鈣就是一種很好的防火材料。

那麼生物為什麼沒有進化出這種防火耐高溫的皮膚呢？主要是地球上的環境還沒有變得那麼惡劣，自然狀態下的高溫很少超過50度的，偶爾的森林大火那也是短期現象，和生物上萬年的進化歷程完全可以忽略不計，因此生物沒必要進化出專門防火的皮膚，來應對偶爾的森林大火。但是，在海底深處有一些真菌已經進化出耐幾百度高溫的能力，因為海底的火山造成了海水的持續高溫，這些真菌已經進化出耐幾百度高溫的能力。

如果地球氣候變化，氣溫逐漸升高，只有耐高溫的才能生存下去，我相信生命會找到自己的出路 。

旺德福849

對於生命進化都是要有一定的適應性的，任何動物在能勉強生存的環境下自身身體結構以及行為習慣都會隨著環境的變化而做出一定的改變。

對於為何沒有出現能抗火的生物這這一觀點不難解釋

火併非自然常見物

動物可以根據環境改變皮毛顏色，改變活動方式，改變捕獵技巧，改變身體結構這一系列的變化都需要時間，並非一朝一夕就可以做出如此變化。而要想生存在這個環境就必須這個環境長期出現才可以讓自己做出相應的變化。
地球本身就71%的地方是的地方被水佔領，火焰也只能在達到可燃物體的燃點是才可以進行燃燒，所以說，只有在陸地上才有可能出現火焰。我們就在陸地上最多的樹木來說，活著的樹木還有大量的水分很難燃燒，所以在把範圍縮小的幹樹木草原。可是也不能就這麼自燃啊，物體能量之間是互相傳遞的，所有的幹樹木乾草也得達到220攝氏度以上才可以進行燃燒。正常情況下是行不通的，而能發生燃燒的森林大火在自然界只有兩個可能，雷電和火山岩漿。這樣就更少了，雷電往往在後面又伴隨著大雨，能產生的火源也不一定就燃燒得了

動物很難承受這種灼燒

如果是隻有火焰的出現，那麼也是沒有任何動物可以靠近的，它會灼燒身體，在火焰中根本得不到適應，因為它會帶走身體所有水分，根據能量互相傳遞的規律，兩個不同的物體接觸時，溫度高的會轉向溫度低的物體，達到溫度平衡。所有的生命都帶有很高佔比的水分，一但接觸火焰只能被灼燒而失去水分，而不是去適應。

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花落樹相陪

1、 細胞結構成分決定了生物不耐高溫火燒

原核生物和真核生物細胞存在一定的差異。在生命活動的過程中，新陳代謝所需要的各種物質均通過水這種溶劑運輸。高溫的火焰會讓水直接蒸發。沒有水的支持，細胞內的新陳代謝活動就無法進行。

生物大分子有四大類：糖類、脂質、蛋白質和核酸。其中，生命活動的主要能量主要來源於糖類，地球生物量乾重約50%以上是由葡萄糖的聚合物構成。而這四種生物有機大分子基本都含有碳氫氧三種元素，以及氮磷硫和其他微量元素。在DNA和RNA的指導作用下可以合成蛋白質。而蛋白質又可以催化生成糖和脂質。因此，四大類生物大分子之間是密切相關的。

圖1 細胞中重要的四類生物大分子

糖的燃點範圍約120-200℃，脂質燃點在310-360 ℃。蛋白質在60度左右就會開始變性失活，有部分蛋白質能耐受95度左右的高溫，例如分子生物學實驗用的高溫擴增酶。

核酸中的DNA呈雙螺旋結構，分子生物學PCR實驗用於擴增小部分的基因片段，在95度時，DNA雙螺旋結構會打開，變成單鏈。

由此可見，上千度的火溫對於生物來說，會使其生物有機大分子失活，無法進行正常的新陳代謝活動。隨著時間的增加，糖類等物質在火焰燃燒作用下，會變成二氧化碳、水以及灰燼。

2、 自然環境選擇的結果

地球上所有生物的能量來源都是太陽。當太陽光線到達地球后，使地球上不同區域呈現不同的溫度帶分佈。從地球兩極的極低溫的南北寒帶（最冷月份的平均溫度小於0℃，最熱月份平均溫度不超過10℃），到南北溫帶（最冷月份的平均溫度小於0℃，最熱月份平均溫度大於18℃），再到亞熱帶（最冷月份的平均溫度大於0℃，最熱月份平均溫度大於18℃），以及熱帶（最冷月份的平均溫度大於15℃，最熱月份平均溫度大於25℃）。

圖2 地球溫度帶分佈

火焰溫度有多高，從幾百度到上千度，隨著溫度的升高火焰呈現不同的顏色，低溫的時候是紅外線，隨著溫度的上升，火焰從紅色橙色（3000度）到黃色白色（4000度）到青色藍色（5000~6000度）到紫色（7000以上）到最後看不見的紫外線（幾萬度），顏色在不斷改變。

圖3 不同溫度下的火焰顏色狀態

海洋麵積約佔地球總面積的71%，普遍認為地球上的生物起源於海洋。生物體內水含量非常高，例如人體水含量在60%-70%，海洋中水母水分含量可達95%。已知水的沸點是100℃，在火的高溫灼燒下，水很快就會變成水蒸汽。從生物適應性角度來看，地球廣闊的空間，使生物不需要進化出抗火的特性。地球上的生物只要適應地球環境的平均溫度即可生存，沒有必要耐受更高的火焰溫度。

圖4 人體含水量

在海洋中有能夠耐受較高水溫的嗜熱微生物。例如，在海底火山口附近，水基本處於沸騰狀態，科學家們就從海底火山口附近的高溫水樣中發現了耐高溫的古細菌。分子生物學實驗中常用於擴增基因片段的一種PCR擴增酶，能夠耐受95℃高溫而不失活，這種高溫PCR擴增酶就是從嗜熱微生物中分離得到的。但是，即使如此，生物仍然無法直接在高溫的火焰中存活。

因為在生物進化的過程中，生物不會也沒有必要為了耐受較高的火燒溫度而去進化。

以上就是個人分析的生物沒進化出抗火能力的一些原因。

我是伊棋，漫話科學，趣味科普，專業生物，業餘宇宙，歡迎關注，茶話閒談。

伊棋科學漫話

愚蠢的碳基生物，你們連火都怕嗎？

地球生物都是以碳為核心，成分是各種碳基有機物。碳基有機物，當然頂不住高溫。高中化學就有介紹，有機物絕大多數都可燃，而且越長鏈的有機物越容易分解。看看人體內都是什麼？蛋白質，dna，rna，全部都是長鏈。所以別說火了，熱水都擋不住。而且，物競天擇的道理你也應該知道，並沒有哪一種生物有必要在烈火中生存，自然也不會進化出能抗火的甲殼和鱗片，野生動物都怕火。

如果想找到抗火生物，也許外星球能找到。他們是硅基生物。先不論硅基生物是否存在，如果他們真的存在，那麼，抗火能力將非常之高，畢竟，你家玻璃，大理石地板都是硅基化合物中最基礎的二氧化硅做成的

沉眠之星

進化出抗火能力了我們還怎麼吃燒烤。。。還有，對於抗火能力要看如何理解了，是在火中生存還是抵禦高溫呢？

進化是適應環境的一種表現，火中的環境或許是生命不可逾越的鴻溝

生物進化可以看做是不斷適應環境的過程，雖然地球生命有幾十億年的發展史，但是地球生命都有共性，比如都是碳基生命，都需要依靠水來生存。地球生命的這種基本性質，就導致其不可能在火中生存，在烈火中，構成生物體的有機物會氧化分解，生物體內的水分會沸騰，簡而言之，生物體在火中就熟了。。。

有火的環境不適合生物生存

俗話說，水火不相容。水是生物賴以生存的基礎物質，除了水以外，氧氣也是地球生物存在的必要條件，當然也有無氧型生物存在。火的燃燒會使周圍的水分迅速蒸發，同時會消耗周圍的氧氣，燃燒時還會釋放出大量的有害氣體，生物連新陳代謝都無法進行。總的來說，有火的地方，就不適合生物生存，連生物都沒有，還何談進化呢？

雖然火中沒有生命，但是耐高溫的生命還是存在的

生命是十分頑強的，在海底火山附近的環境中依然有生命存在，科學家曾經發現過一種名為酸熱硫化葉菌的嗜熱細菌，其可以在90攝氏度的高溫下生長。從這點來看，生物是有可能進化成耐高溫的，但是這種耐高溫性的生命為什麼這麼少？從進化的角度來說，可能是“火太少了”，如果地球平均溫度逐漸升至八九十攝氏度，那麼生物進化的方向肯定也就轉向耐高溫了。

總結

地球生物進化了幾億年，為何還沒進化出抗火的能力？首先來說，地球上的生命都是碳基生命，構成生命的基礎物質是無法抵禦烈火的，其次，對於生物來說，火附近會產生缺氧、無水、有毒等等這些不利條件，生物無法生存也就談不上進化了，而且進化是長時間有利因素的積累過程，相較於溫和的地球環境，火的存在時間往往是非常短暫的。

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漫步的小豆子

地球生命全部是碳基生命，碳基有機物也就意味著能燒著，這一點靠進化是無法消除的，但是一些生物由於生存環境特殊，能夠通過一些方式降低燒著的風險。



生物的本性都是怕火的，生物體有機物是可以燃燒的，火焰的高溫也會使生物體失水，造成水電解質紊亂、體溫調節紊亂，也都是可以致死的。目前最徹底（沒有之一）的殺菌方式就是用火燒，不管是哪種微生物一概無法抵擋火焰。對於動物來說逃離火場簡單一點，火著的大了在旁邊就感覺熱的慌就撒丫子跑唄，或者尋找一些能夠避火的場所躲起來。植物和微生物運動能力很弱或者沒有自主運動的能力，不過也可以通過一定方式“趨利避害”。



微生物擁有最簡單的運動方式，一些是靠超男在水中游動，也能靠變形等在水中或者動物體表活動。如果微生物生活的水體由於水溫上升，微生物也會發生一些特殊變化。植物都有發達的根系，正常情況下由於葉片顏色較深吸熱很迅速，但同時葉面快速水分蒸發使得它們有很強的吸水能力，只要含水量足就能夠較好地防火。一些樹木在進化過程中，樹皮越來越厚，也能防火，像刺槐、旱柳等樹木就長被用作防火林，還有些植物由於生長環境中容易著，進化使得它們的種子被較厚的殼包裹起來，火焰烤炙的時候會突然爆開將種子崩出去，火焰過後種子萌發，重新長出一片森林。

防水緣

有一個詞叫“適者生存”

1864年，英國哲學家和達爾文的同代人赫伯特·斯賓塞造了“適者生存”這個短語。達爾文《物種起源》最早出版於1859年，此後他不斷對其作品進行了修改和補充。後來在《物種起源》第五部分達爾文采用了該術語，這使斯賓塞的名聲大振。

地球的絕大多數生存環境，是與火和超高溫不沾邊的，所以絕大多數的動物沒有必要進化出耐超高溫的能力！

但是說到耐高溫特性，已知的生物中生物活性在高溫下最穩定的還是嗜熱菌。

嗜熱菌又稱高溫細菌、嗜熱微生物，是一類生活在高溫環境中的微生物，如火山口及其周圍區域、溫泉、工廠高溫廢水排放區等。

在該大類中，迄今所知耐熱性最強的細菌是1979年麻薩諸塞大學的微生物學家Derek Lovley 和 Kazem Kashefi從地中海（意大利亞平寧半島附近）一處海底火山口的硫磺礦區分離到的一種極端鐵代謝嗜熱菌——Pyrodictium abyssi。

Pyrodictium abyssi的外觀扁平，好似一個不規則的盤子，它們在中空管狀結構“套管”—— 結構上具有極強的抗熱能力——中積聚。它的生長溫度範圍是85～110℃，最適生長溫度為105℃；pH值範圍5～7；對鹽分的適應範圍很廣，為1.2％～12％，最適鹽度為1.5％；嚴格化能無機營養型，利用氫氣和元素硫形成大量的硫化氫；嚴格厭氧，暴露在氧氣下，數分鐘後即失活。該菌在保持氫氣／二氧化碳氣相條件、並供給硫的人工合成海水中能夠生存，在培養過程中，加入酵母浸出液和蛋白腖可刺激其生長。據Derek Lovley 和 Kazem Kashefi的實驗結果得知，在加入適量氧化鐵的培養基內，該種細菌可在121°C下繁衍、增殖，甚至可在130°C下存活。

Pyrodictium abyssi的生長處是由熱礦沉積物和被硫覆蓋的洞隙組成的海床，其依靠海床上不斷噴射出的海水熱流和火山氣維生。此處海床的溫度為103℃。

琨瑞苑

為什麼南北的動物都不進化出個冬眠的本事？你不吃，我也不逃，一切和諧。為什麼就毒蛇有毒，其實蛇和動物卻很少有毒，是因為它們的化學不及格麼？鳥的腦袋並不大，它卻比人聰明一萬倍，因為它在這個世界沒有一根羽毛時，不但能讓身上長出羽毛，而且還能控制羽毛生成利於飛行的特質。這其中有關飛行理論，物理，化學，數學等等現代科技內容，對小鳥來說，已不在話下。最難的，是它能改變自己的繁殖系統，讓自已能下出個蛋來。由於它下頭一個蛋時天昏地暗，它便給此蛋取名為“渾蛋”。

關鍵字: 多億年 生物 科學