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只用40年就改變了食性,什么動物演化得這么快?

科學(xué)信仰
原創(chuàng)
泛科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)作者??茖W(xué)是一種規(guī)律,信仰是一種態(tài)度。
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由葷轉(zhuǎn)素或者由素轉(zhuǎn)葷,這在動物界并不是什么稀奇的事,但這種食性的改變通常都需要經(jīng)歷漫長的歲月,特別是連身體結(jié)構(gòu)都隨之發(fā)生變化的情況更是需要百萬年的演化時間。

但有一種動物卻只用了不到40年的時間就完成了這一切,它就是意大利壁蜥。意大利壁蜥,這個名字你可能并不熟悉,但這種動物與人類的關(guān)系卻十分密切,因為在歐洲,它與果蠅和小白鼠有著相同的地位,也是科研人員的重要實驗對象?,F(xiàn)在我們都知道意大利壁蜥是一種典型的素食蜥蜴,但在40年以前它還是吃肉的,它的演化速度之快令人驚訝,它到底是如何演化的?這還要從20世紀70年代說起。

1971年美國馬薩諸塞大學(xué)的生物學(xué)家將5對意大利壁蜥帶到了亞得里亞海南部的波德-馬卡魯島,準備在此進行研究。

然而,進一步的研究還沒有展開,一場持續(xù)20多年的戰(zhàn)爭就爆發(fā)了,也就是著名的克羅地亞獨立戰(zhàn)爭,所以研究團隊也就沒能再次登錄這座島嶼。直至21世紀初,研究者們才得以再次登島,不過大家對于能否再次找到這些蜥蜴并沒有抱太大的希望,然而島上的情景令大家意想不到,有大量的蜥蜴棲息在島上,然而一開始研究人員并沒有意識到這些蜥蜴就是40年以前放置在這里的意大利壁蜥,一是因為這座島上本就有其它品種的蜥蜴,二是因為這些意大利壁蜥的外貌已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的變化。

相比40年前,這些蜥蜴的后腿明顯變短了,但通過基因分析,研究人員很快就確定了它們就是意大利壁蜥。

為什么短短的40年,這些蜥蜴的外貌就發(fā)生了如此之大的改變呢?因為它們的食性改變了。之前的意大利壁蜥是一種典型的肉食蜥蜴,在它們的食譜中,肉食占據(jù)了93%以上的份額,然而40年過去了,素食卻成為了它們主要的食物,這令研究人員頗為震驚,因為一種動物發(fā)生食性的改變,那是需要很長時間的,特別是由肉食轉(zhuǎn)為素食更加困難。在動物界,肉食動物占據(jù)食物鏈的頂端,但從演化角度來講,素食動物才是更加高級的。為什么呢?因為生存能力更強。

肉食動物表面威武,但生存極其艱難,因為獲取食物的難度較高,即便是草原上的頂級獵手獵豹,它的捕獵成功率也不足20%。

但食草動物就不同了,食物遍地都有,所以它們更容易適應(yīng)環(huán)境的變化。不過“吃草”是一種能力,因為把“草”轉(zhuǎn)化為能量的過程要比把“肉”轉(zhuǎn)化為能量困難得多,所以并不是食肉動物不愛吃素,而是它們吃素也沒有辦法消化并從中獲取足夠的營養(yǎng),即便是老牌食草動物,如牛羊,僅靠自身的消化能力都是不夠的,還需要借助微生物的力量,所以食草動物的體溫通常較高,就是為了滿足體內(nèi)各種消化細菌的生存和繁殖。

一般的食肉動物想演化為食草動物是很困難的,而蜥蜴作為一種爬行動物就更難了,但它們卻只用了40年,而且連身體結(jié)構(gòu)都改變了。

為了能夠從植物中獲取營養(yǎng),意大利壁蜥產(chǎn)生了一種新的腸道結(jié)構(gòu)——回盲瓣,這使得它可以讓食物在體內(nèi)停留更長的時間,于是腸道細菌便有了充足的時間對植物進行發(fā)酵,從而將其轉(zhuǎn)化為身體所需的營養(yǎng)物質(zhì)。意大利壁蜥作為一種小型爬行動物,繁殖的速度確實比多數(shù)哺乳動物要快很多,但40年的時間也就能繁殖個二三十代,而在二三十代中就完成了食性的轉(zhuǎn)變并產(chǎn)生了身體結(jié)構(gòu)上的變化,這與傳統(tǒng)的演化理論并不相合。

轉(zhuǎn)為吃素后的意大利壁蜥由于沒有了捕獵的需求,所以后腿逐漸變短,這就是他們外貌改變的根本原因。

既然意大利壁蜥能夠為了適應(yīng)環(huán)境而快速改變食性,那么是否也能在很快的時間內(nèi)再變回來呢?2010年研究人員進行了相關(guān)的實驗,在15周的時間里只給這些蜥蜴提供肉食,結(jié)果它們的食性真的再次轉(zhuǎn)變了,更令人吃驚的是它們腸道內(nèi)的回盲瓣也迅速退化了。這一實驗結(jié)果說明傳統(tǒng)的演化理論并不完美,“快速演化”可能并不是一種罕見的特例,對于一些生物而言,它們就是具有超越其它動物的快速演化能力,而這種能力可以被視為一種極強的環(huán)境適應(yīng)能力。

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評論
演繹無限精彩
大學(xué)士級
意大利壁蜥的改變,說明動物的進化就是在適應(yīng)環(huán)境。壁蜥是適應(yīng)能力強的物種,能在巨大的環(huán)境變化中立足下來。
2022-09-05
大偉????♂?
大學(xué)士級
并不是食肉動物不愛吃素,而是它們吃素也沒有辦法消化并從中獲取足夠的營養(yǎng)。
2022-09-05
張鮮焰
大學(xué)士級
神奇的大自然,永遠有無限的秘密需要人類去探索。
2022-09-05