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俗话说,大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米。一般规律是如此,但是也有例外。有些小鱼敢于向大鱼进攻,例如嗜杀鲸,就可以向比自己大许多的蓝鲸发起攻击。而体格庞大的蓝鲸,虽然是地球上最大的动物,却并不吃大鱼,而是以虾米为食,这叫做大“鱼”吃小虾。那么,海里的情况为什么会如此反常呢?这是由于鲸的反常行为造成的。
从解剖学上来说,鲸的前鳍也是五个手指,与人的双手非常相似。由此,生物学家们断定,鲸本来也是陆地上的哺乳动物。大约6000万年以前,陆地上出现了一个哺乳动物的家族,它们有四条腿,一条尾巴,全身覆盖着皮毛。它们是胎生的,小生命在母亲的肚子里发育,直到成熟才降生,叫做四蹄类。现在的牛、马、羊、河马、犀牛、老虎和狮子等,都是它们的后裔。那时候,这类动物中,有些居住在水边,沿着湖泊海岸寻找东西吃。有时为了捕到水中的食物,不得不下到水里。渐渐地,它们适应了在水中漫步,慢慢学会了游泳,并且能够潜到水下去寻找食物,因此学会了屏住呼吸。后来它们发现,水下的食物要比陆地上多得多,在水里的时间便愈来愈长,只是偶尔到陆地上来休息。随着时间的推移,它们逐渐适应了大海里更加广阔的环境,陆地上的庇护所已经没有必要了,干脆下到了海里,这就是最初的鲸。
但是,从出土的化石可以看出,最初的鲸比现在的要小得多,身体也细得多,后来才发育得愈来愈大,进化成了今天的样子。由此也可以进一步证明,尺度效应确实是存在的。
有意思的是,分子生物学的研究表明,鲸在陆地上还有许多近亲,像牛、羊、猪等双蹄目的动物,都是它的远房亲戚。而与鲸最接近的是河马,这两种动物的某些蛋白质分子的排列,竟有90%以上是完全一样的。然而,河马的身体却比鲸小得多,为什么呢?唯一可能的解释,就是因为河马生活在陆地上,其活动的空间要比鲸小得多,因而受到了尺度效应的限制。
那么,大自然为什么要对生物的尺度大小、物种多少和生物总量实行限制呢?这是由地球的生存空间和资源总量所决定的。地球就这么大,资源也就这么多,不可能养活更大更多的生物。例如,在一个很小的池塘里,不可能生长出很大的鱼。一个因纽特老猎人告诉我,他在野外生活了几十年,发现了一个很有趣的现象:有一种鱼本来可以长得很大,但在一些小池塘里,它们却在很小时就停止了生长。为什么呢?就是因为它们的食物和生存空间都是有限的。2004年,考古学家在印度尼西亚弗洛里斯岛上的一个洞穴里,发现了一具“弗洛里斯人”(又称小矮人)的完整骨骼化石和其他6具骸骨的碎片。骨骼化石属于一位约30岁的成熟女性,身高仅有1米左右,体重约为25千克,头部像葡萄柚那么大,脑量仅为380毫升,只及现代人的四分之一。为什么会这么小呢?就是因为他们生活在一个小岛上,活动空间和食物资源都受到了很大限制。
地球上生物的尺寸是由谁决定的?所有这些问题,至今还没有人去研究,而且可能也不好研究,因为只有一个星球有生物,没有办法进行对比。如果将来在其他星球上也发现了生物,而且也进化到了像地球上这样的程度,那时就可以找出规律来了。例如,我们不妨可以设想,月球上如果有生物,最大的动物也许只有地球上的狗那么大,甚至更小;如果进化出人类,身高也许只能长到几十厘米,月球将是真正的小人国。而木星上如果有生物,最大的动物也许身长可达几百米;如果有木星人,他们的身高也许可达十几甚至几十米,那完全是一个巨人的世界,一个个都会是庞然大物。如果木星人入侵地球,看到地球人大概会以为是一群小鸡。当然,地球人也用不着特别害怕,可以跟他们打游击,只要能坚持下去,就会取得最后的胜利。因为他们的个子太高,超出了地球所能允许的尺度,用不了多久,就会受到尺度效应的制约,像恐龙那样从地球上消失。
(选自《百科知识》,略有改动)
从解剖学上来说,鲸的前鳍也是五个手指,与人的双手非常相似。由此,生物学家们断定,鲸本来也是陆地上的哺乳动物。大约6000万年以前,陆地上出现了一个哺乳动物的家族,它们有四条腿,一条尾巴,全身覆盖着皮毛。它们是胎生的,小生命在母亲的肚子里发育,直到成熟才降生,叫做四蹄类。现在的牛、马、羊、河马、犀牛、老虎和狮子等,都是它们的后裔。那时候,这类动物中,有些居住在水边,沿着湖泊海岸寻找东西吃。有时为了捕到水中的食物,不得不下到水里。渐渐地,它们适应了在水中漫步,慢慢学会了游泳,并且能够潜到水下去寻找食物,因此学会了屏住呼吸。后来它们发现,水下的食物要比陆地上多得多,在水里的时间便愈来愈长,只是偶尔到陆地上来休息。随着时间的推移,它们逐渐适应了大海里更加广阔的环境,陆地上的庇护所已经没有必要了,干脆下到了海里,这就是最初的鲸。
但是,从出土的化石可以看出,最初的鲸比现在的要小得多,身体也细得多,后来才发育得愈来愈大,进化成了今天的样子。由此也可以进一步证明,尺度效应确实是存在的。
有意思的是,分子生物学的研究表明,鲸在陆地上还有许多近亲,像牛、羊、猪等双蹄目的动物,都是它的远房亲戚。而与鲸最接近的是河马,这两种动物的某些蛋白质分子的排列,竟有90%以上是完全一样的。然而,河马的身体却比鲸小得多,为什么呢?唯一可能的解释,就是因为河马生活在陆地上,其活动的空间要比鲸小得多,因而受到了尺度效应的限制。
那么,大自然为什么要对生物的尺度大小、物种多少和生物总量实行限制呢?这是由地球的生存空间和资源总量所决定的。地球就这么大,资源也就这么多,不可能养活更大更多的生物。例如,在一个很小的池塘里,不可能生长出很大的鱼。一个因纽特老猎人告诉我,他在野外生活了几十年,发现了一个很有趣的现象:有一种鱼本来可以长得很大,但在一些小池塘里,它们却在很小时就停止了生长。为什么呢?就是因为它们的食物和生存空间都是有限的。2004年,考古学家在印度尼西亚弗洛里斯岛上的一个洞穴里,发现了一具“弗洛里斯人”(又称小矮人)的完整骨骼化石和其他6具骸骨的碎片。骨骼化石属于一位约30岁的成熟女性,身高仅有1米左右,体重约为25千克,头部像葡萄柚那么大,脑量仅为380毫升,只及现代人的四分之一。为什么会这么小呢?就是因为他们生活在一个小岛上,活动空间和食物资源都受到了很大限制。
地球上生物的尺寸是由谁决定的?所有这些问题,至今还没有人去研究,而且可能也不好研究,因为只有一个星球有生物,没有办法进行对比。如果将来在其他星球上也发现了生物,而且也进化到了像地球上这样的程度,那时就可以找出规律来了。例如,我们不妨可以设想,月球上如果有生物,最大的动物也许只有地球上的狗那么大,甚至更小;如果进化出人类,身高也许只能长到几十厘米,月球将是真正的小人国。而木星上如果有生物,最大的动物也许身长可达几百米;如果有木星人,他们的身高也许可达十几甚至几十米,那完全是一个巨人的世界,一个个都会是庞然大物。如果木星人入侵地球,看到地球人大概会以为是一群小鸡。当然,地球人也用不着特别害怕,可以跟他们打游击,只要能坚持下去,就会取得最后的胜利。因为他们的个子太高,超出了地球所能允许的尺度,用不了多久,就会受到尺度效应的制约,像恐龙那样从地球上消失。
(选自《百科知识》,略有改动)