長頸鹿的脖子為什麼那麼長?生物學界的大佬們為此吵成了一團

鍾銘聊科學 發佈 2020-02-12T03:33:10+00:00

如果你出生在18世紀,沒有接受過教育,你會自然而然的認為,長頸鹿的脖子之所以長,是因為上帝就是這麼設計的。

長頸鹿是世界上最高的動物,它們的高度主要是由長長的脖子貢獻的,那麼問題來了,長頸鹿的脖子為什麼那麼長呢?

長頸鹿的脖子

事實上,「長頸鹿的長脖子」這個問題,在過去難倒了一大批科學家。

如果你出生在18世紀,沒有接受過教育,你會自然而然的認為,長頸鹿的脖子之所以長,是因為上帝就是這麼設計的。

在人類剛剛誕生文明之初,人類就迫切想要知道自己究竟是怎麼來的,但當時人類的科研能力有限,對世界的觀察也有限,對此人類給出的解釋是:神創造了這一切,這種思想叫做神創論。

1508年,米開朗基羅根據這個故事,創造了大型壁畫《創世紀》,在這幅壁畫中,米開朗琪羅創造了《神分明暗》、《創造日、月、草木》、《神分水陸》、《創造亞當》、《創造夏娃》、《原罪-逐出伊甸園》、《諾亞獻祭》、《大洪水》和《諾亞醉酒》。

從這些壁畫的名字,我們可以看出是神創造了白天與黑夜,創造了日月星辰與萬物,就連人類都是神創造的。

神創論一直影響著人類,直到18世紀,人類都還相信世界萬物都是由神創造的,所以如果你出生在18世紀,大機率你也會認為長頸鹿的脖子之所以那麼長,是因為神。

但是,到了17-18世紀,考古學蓬勃發展,人類通過化石逐漸意識到,在人類之前已經存在過許多生物,但這些生物都滅絕了,然而滅絕的生物和今天依舊存在的生物,在身體結構等方面還具有高度的相似性。

因此,一些有識之士意識到,長頸鹿的脖子很有可能不是原本就這麼長的,可能在古時候它們的脖子很短,但後來因為環境變化而變長了。

1809年,拉馬克發表了《動物哲學》一書,在該書中,拉馬克提出:長頸鹿的脖子在遠古時可能都是短脖子,但由於樹木不斷變高,低矮的叢林減少,導致長頸鹿每天要伸長脖子才能吃到樹葉,久而久之長頸鹿的脖子就變長了。而這種長脖子由於能幫助長頸鹿吃到更高的樹葉,所以長頸鹿把這個性狀遺傳給了後代。

總結下來就是:用進廢退,獲得性遺傳。意思是說:如果你經常使用某一個身體部位,該部位就會變強,如果你不經常使用,它就會變弱。而個體後天獲得的技能,可以遺傳給下一代。

雖然拉馬克的結論在今天看來,不能與實際觀測相符合,但他的理論否定了神創論以及物種不辯論,為達爾文的進化論提出做出了貢獻。

長頸鹿的脖子演化之謎

達爾文認為,長頸鹿之所以擁有較長的脖子,是因為在演化過程中,有一部分的長頸鹿突變除了長脖子的形狀,它們更具有生存優勢,而短脖子的長頸鹿在演化中,由於無法獲得足夠的食物而死去了,只留下了擁有長脖子的長頸鹿。

這個理論就是著名的:物競天擇,適者生存。

但是達爾文的進化論並不是進化論的全部,因為它無法解釋長頸鹿的「長脖子」究竟是怎麼來的。

所以,讓我們根據現代進化論,我們來分析一下長頸鹿的脖子演化之謎。

在很久很久以前,長頸鹿和其他生物一樣,脖子較短,此時長脖子基因為0,而短脖子基因為100%。

突然有一天,有一隻長頸鹿基因突變(這種事情在演化中非常常見),某一隻長頸鹿擁有了長脖子基因,假設此時的長脖子基因為0.1%,而短脖子基因為99.9%。

由於長脖子能夠吃到更高的樹葉,獲得更高的能量,可能體型會比其他雄性更為強壯,更容易獲得雌性的青睞,於是長脖子基因就可以被傳遞下去。

經過N代繁衍之後,在這個種群中可能會擁有40%長脖子基因,60%短脖子基因。

如果此時地球環境突變,導致樹木變高,此時短脖子的長頸鹿將可能無法獲得足夠的食物而死去,而長脖子的長頸鹿由於可以獲得足夠的食物而倖存,此時在長頸鹿種群中,將會有100%的長脖子基因,短脖子基因只有0。

久而久之,長頸鹿就形成了我們今天看到的這樣。所以,你看整個過程的本質是種群基因頻率在發生變化。

其他生物為什麼沒有獲得長脖子?

之所以其他生物沒有演化出長脖子,是因為基因突變是沒有方向的,長頸鹿只是恰巧演化出了長脖子而已。

再者,生物演化考驗的並不是某個身體部位是否優良,而是能不能夠適應環境,從這方面看,獅子演化出鋒利的爪子也增加了它們的成活率,大象演化出了較長的鼻子也增加了它們的成活率,人類演化出了腦容量更大的大腦,也提高了成活的機率。

所以,生命的存在並不是只有一種方式,而是有助於生物生存和繁衍的基因,就有可能被自然保留下來。

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