为什么地球上那么多两栖动物,而没有谁进化出成“三栖动物”呢?
地球上有一群非常有趣的动物群体,它们在幼年期通常只能生活在水中,但是成年后就可以在水陆两种栖息地上自由活动。
这些动物同时适应水陆两种栖息地,因此互联网经常会有人问,既然有动物能变成两栖动物,那么有没有哪种动物进化出三栖的呢?
(资料图)
好吧,这个问题其实是对两栖动物有一些误解,地球上是没有三栖动物的,因为根本就没有这样的定义。
为什么没有“三栖动物”?
至于为什么没有“三栖动物”的定义,主要原因我觉得是地球上其实就只有两个完全不同的栖息地而已,一个是陆地,一个是水中。
图:雨燕是长途飞行冠军,但它们进食都在陆地和水中完成
我们大多人想到的“三栖动物”估计是水、陆、空三栖——可以同时在这样三种环境下生存的动物。
在我们机械工程中,如果有一种机器能够同时在水中、陆地和空中工作的话,估计会被称之为“三栖机器”,但是地球生物暂时没有这样定义的。
这是因为对于地球而言,“空”不足以作为一个差异巨大的单独栖息地,因此那些会飞的动物基本都是陆地动物(一些飞鱼除外)。
你可能会好奇,为什么“空”没法构成一个栖息地,其实原因很简单,生物根本没法完全在地球的空中构成一个独立的生态系统。
图:肺鱼,被人为是现在陆地四肢动物关系最近鱼类亲戚
我们可以看到只生活在水中鱼,以及只生活在陆地的哺乳动物和爬行动物,但是你永远不会听到只生活在空中的鸟类或者其它飞行动物。
因为地球大气层的物质资源实在是太匮乏了,生物没有理由往这里发展,而且对于复杂生物而言,要想长期滞留在地球的空中也不是一件容易的事,基本是需要能量投入才能实现,不然就坠地了,这对生物是不利的。
或许大气层浓厚一点的话,空中也可以发展出一个单独的生态系统吧,比如金星,很可能那里的大气层现在就生存着一些完全在空中生存、繁殖的微生物,但估计要出现更复杂的生物也很难。
墨西哥蝾螈©LoKiLeCh
两栖动物是什么样的群体?
如果有一个机器拥有水陆两栖的能力的话,那么这个机器肯定是一个不错的机器,但是对于动物而言并非如此。
两栖动物其实是一个水生到陆生的过渡阶段,它们是最早适应陆地的脊椎动物,随着时间推移,它们的一些分支演变成了现在的爬行动物、哺乳动物、鸟类等等陆地四肢动物。
简单地说,两栖动物其实是相对“低端”的生物形态,并不是我们想象得那种高端、强大的优势群体。
正因为它们处在过渡阶段,所以你会发现,两栖动物的各个方面都很奇怪,它们就像是一个“实验田”,在测试着各种各样的适应性特征。
一种蚓螈©Mazza
现在地球上生活着8000多种两栖动物,但是90%左右都是青蛙——无尾目,另外两种分别是无足目(蚓螈)和有尾目(蝾螈)。
我们理解的两栖动物可能是能在陆地生存,但离不开水的动物群体,至少它们的幼年期是需要在水中出生和生存才是,这样称为两栖动物合情合理。
但其实并不是如此,就像我们前面提到的,它们有着各种各样“实验性”的特征。
比如生存环境方面,一些两栖动物其实完全不需要水,甚至无法在水中生存,但被归类为两栖动物了。
在传统上,是否生产羊膜卵被认为是判定陆地脊椎动物是否属于两栖动物的一个标准,现在所有的两栖动物都不是羊膜卵。
羊膜卵其实就是让幼体在卵中发育,从而跳过水中生长的过程,以此来适应没有水的陆地栖息地。
现在的两栖动物,其实有多种“实验性”方式来试图跳过水生,而且有一些明显已经成功了,比如它们的卵胎生。
两栖动物的三个谱系中都发现了卵胎生情况——其中75%的蚓螈都是卵胎生的,但是它们在卵胎生过程中都不用产生羊膜卵。
很明显,两栖动物尝试了许多方式来试图完全脱离水生存,但是就只有羊膜卵一种形式成功了,最终取代两栖动物成为陆地脊椎动物的优势群体。
虽然一些蚓螈也通过卵胎生和卵生完全不需要水就能生存,甚至无法在水中生存,但也同样明显它们的模式不是特别好,以至于只有极少的陆地栖息地有它们的身影。
图:皮肤保持湿润是大部分两栖动物呼吸的关键
再比如呼吸方式,这也是脱离水关键之一,在一些定义中经常把是否拥有两种以上的呼吸方式来判定一种动物是否属于两栖动物。
但其实,两栖动物有三种呼吸方式——鳃、原始的肺和皮肤,一些两栖动物拥有全部三种,一些则拥有两种,另外一些则只有一种。
不过只有一种的情况很罕见,通常是只保留了皮肤一种呼吸方式——多像是实验失败的情况。
总之,两栖动物并不是什么高端的存在,它们只是一个过渡阶段而已,实际上它们对环境的要求十分苛刻,以至于现在成为最容易灭绝的动物群体。
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责任编辑:宋璟
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