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活化石揭秘:这4种古老物种隐藏的进化过程

尽管这些生物看起来似乎没有变化,但它们以隐藏的方式进化了。

作者:Jake Parks
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图片来源:salimreza1989/Shutterstock

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当你看到鳄鱼时,很容易觉得你是在凝视遥远的过去。这些看起来古老的爬行动物,有着鳞片状的皮肤和可怕的牙齿,似乎是活化石——仿佛被时间冻结,数百万年来未曾改变。

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但尽管它们有着史前般的外表,像鳄鱼这样的动物并不是真正的进化遗迹。事实上,它们一直在进化,只是进化方式并不显而易见。

活化石的错觉

“活化石”的概念长久以来一直让科学家和普通大众着迷。它描述了那些在化石记录中与它们古老的祖先惊人相似的生物。这个词暗示了显著进化变化的缺失,给人一种这些生物某种程度上绕过了自然选择力量的印象。

然而,这种观念更多的是一种神话,而非现实。进化是一个持续的过程,即使是看似没有变化的物种也在不断适应它们的环境——尽管有时是以几乎看不见的方式。


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1. 鳄鱼:微妙适应的大师

(图片来源:salimreza1989/Shutterstock)

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鳄鱼经常被引为活化石的典型例子。它们的祖先最早出现在大约2亿年前的三叠纪晚期和侏罗纪早期,而我们今天所知的现代鳄鱼在外观上与其古代祖先惊人地相似。但说鳄鱼真的没有进化,这并不准确。

研究表明,鳄鱼在数百万年里经历了重大的进化变化,包括发展了非常强大的免疫系统。它们进化出的减缓新陈代谢的能力,以及长时间不进食而生存下来的能力,是另一项重要的适应性进化,使它们在食物匮乏时能够度过竞争。


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2. 鲎:古老幸存者

(图片来源:RAJIB RAIHAN/Shutterstock)

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另一个常被提及的活化石是鲎,它以某种形式存在了约4.5亿年。鲎有着坚硬的外骨骼和带刺的尾巴,看起来就像是从史前海洋中爬出来的生物。然而,与鳄鱼一样,它们并没有完全停滞不前。

尽管鲎的外观与它们的古代祖先表面上相似,但它们在过去的数亿年里为了应对不断变化的环境和海洋条件而进化了。

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此外,它们蓝色的血液对有毒细菌高度敏感,这有助于它们在其他物种可能随着时间而灭绝的危险环境中持续生存。(这种含有鲎氨酸(LAL)的血液甚至在现代医学中得到了应用,因为它广泛用于检测疫苗和医疗器械中的细菌污染。)


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3. 鹦鹉螺:进化效率的大师

(图片来源:agsaz/Shutterstock)

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鹦鹉螺以其精美的螺旋状外壳,经常被描述为活化石。它们是鹦鹉螺的现代后代,鹦鹉螺可以追溯到大约5亿年前的寒武纪大爆发。

鹦鹉螺已经进化成为其深海栖息地中极具效率的捕食者,它们拥有通过外壳中充满气体的腔室来控制浮力等适应性特征,这使得它们能够以最小的能量消耗进行漂浮和下沉。此外,鹦鹉螺缓慢的新陈代谢和长寿命——可以达到20年以上——是它们为适应自身生态位而进化出的特征,使它们能够在其他物种可能挣扎的环境中茁壮成长。


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4. 腔棘鱼:重新发现的化石鱼

(图片来源:iPlantsman/Shutterstock)

也许没有其他生物比腔棘鱼更能体现活化石的概念了。这种深海鱼被认为在大约7000万年前已经灭绝,直到1938年在南非海岸捕获到一只活体标本。腔棘鱼的叶状鳍和原始特征似乎是连接到大约4亿年前的泥盆纪的直接证据。

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但尽管它有着古老的外表,腔棘鱼在过去数亿年里一直在进化——甚至比这还要近。例如,2021年,研究人员发现,大约在1000万年前,非洲腔棘鱼通过与其他物种的互动获得了62个新基因。然而,过去的基因研究也表明,腔棘鱼的基因确实比大多数其他生物的基因进化得更慢。


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进化永不停歇

一些动物在数亿年里保持完全不变的想法很有吸引力,但它在仔细审视下并站不住脚。所有物种都受到进化压力的影响。

然而,使这些所谓的活化石与其他物种不同的是,它们能够找到一种成功的形态,使它们能够长时间地繁盛。事实证明,进化并不总是为了改变而改变——而是为了坚持行之有效的方法,并适应那些无效的方法。

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文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

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  • Jake Parks

    Jake Parks是一位自由科学作家和《发现》杂志的编辑,他报道从宇宙奥秘到医学研究的最新进展。

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