现在我们时常能在电视机上通过一些频道或者手机上的一些视频,能看到这多种多样的动物,他们有的在大自然中刚刚被人发觉,有的在动物园中被人们欣赏,那么你有没有想过这些动物是怎么演化出这么多种多样的分支的?他们又是怎么来的呢?
这些都是有基因突变而来的,所有的进化以及进化出来的东西都是一种可能性。
首先映入我们眼帘的是原生生物——草履虫,他有着一些基础的细胞结构,细胞膜细胞核细胞质等等,同时,也有着一些特殊结构,比如说用来运动的纤毛,以及用来排出食物残渣的胞肛,还有用来排出身体中多余水分,调节体内渗透压的收集管和伸缩炮,以及用来吸入水中的细菌和有机碎屑的口沟,还有体内有口沟吸入,用来储存食物的食物泡。很难相信,一个细胞竟然能装下这么多东西,并且这一个细胞可以完成如此多的功能!它的繁殖采用的是分裂繁殖,而且这个分裂繁殖在当时其实是非常能够体现草履虫的生殖系统的强大的,因为采用分裂繁殖,可以使繁殖数量十分的多,同时也采用了结合生殖。草履虫在动物中可谓是十分重要的,因为它有了运动的系统,终于不像有着光合作用的植物一样,是静止不动的了,同时,他是最低级的动物,也是一个非常复杂的细胞。但就是这样的,低级的动物却为之后展开了一个演化的方向。
而之后的演化一大进步,就是从单细胞生物变成了多细胞生物。多孔生物海绵有着十分强的海底固着滤食能力,而且是利于海底的表体,面积十分大,体表长满小孔,这都可以帮助他增加滤水的面积,海绵通过表层浸入水内层来消化,再通过中央腔来排出。显微镜下的海绵在外表仅有一层扁平的细胞构成,而中间有一部分特化为管状孔细胞,这两种细胞都用来保护加收缩,以及控制水流量,而这种管状孔细胞也提供了海绵内部变形和吸水的空间。而在最后面组成了一些领细胞,他前端的食物泡可以用来过滤加消化吸收,而后端的一些须也可以用来运动。同时,在体内有一些成骨细胞,也就是骨针,他用来支撑起海绵内部的骨架,形态和材质都十分多样,同时,起到支撑,保护形变的作用。而他体内还有两种比较有作用的细胞,第一种是变形细胞,它提供胶质,也就是用来连接和固定。还有一种就是原细胞,他可以改变形状,并且随时替换位置,这相当于就是海绵修复再生的能力的功臣了。从海绵中我们可以看出,细胞有了初步的分化,而且这种多细胞生物也是由多种单细胞生物群体聚成的,同时有了无性和有性的繁殖,这些基因突变而来的许多功能为之后的演化打下了坚固的基础,在动物无法继续进化的时候,是海绵动物承担了重要的破局者。
相较于毫无保护和攻击性武器的海绵,刺胞动物水螅,终于进化出了触手,用来运动防御和攻击,同时,在触手上有着刺细胞,这是刺胞动物的特点,刺细胞上有刺丝囊,刺丝以及细胞核,上面的刺针刺丝和毒液都可以起到进攻和保护的作用,水螅,身体呈辐射型对称,只分上下,这便于感知周围环境各个方向的刺激,从各个方向捕食以及防御,水质身上有多功能的干细胞,辅助消化,分泌消化酶的腺细胞以及感受环境的感觉细胞,其实水螅有神经细胞和神经环,这其实就有点类似于神经系统的雏形了。而在水螅的横切图中也可以看到它大而长且有鞭毛的胃层,而他的内皮肌细胞也可以用来辅助消化,他外层的外皮肌细胞也可以用来保护肌原纤维,水螅就由内外两层细胞构成。而在生殖这方面,水螅进化出了专门的精巢和卵巢来进行有性生殖,但同时也保留了无性的出芽生殖。刺胞动物水螅,对于多孔生物海绵的承接,就是它们都是多细胞生物,同时,有无性和有性生殖,同时也有再生能力,但是相比于海绵,它进化出了神经系统以及进攻和防御的刺细胞。
而相较于水螅,扁形动物涡虫更提升一步的就是神经系统,运动系统以及消化系统。涡虫采用的是左右对称,这也利于运动,捕食以及防御。而同时,它进化出了一对可以感光的眼睛,以及用来感受的耳突。他在运动方面的提升,就是中胚层分化为了肌肉组织,同时也有大量的细胞间质表面,也有很多的腺细胞。这些肌肉内层都毫无疑问地为他增加了运动能力,而同时,他也有纤毛以及腺体分泌粘液,帮助泳状爬行。而这内层腺细胞,中胚层肌肉组织,和表皮肌细胞也成为了首次出现的三胚层。而他对神经系统的提升就是,变成了梯形状的神经系统,同时有很多全新的细胞与神经细胞有了高度重合,也进化出了感光细胞神经元以及视觉神经轴突。还有一点就是升级的消化系统了,它进化出了口,但是没有肛门,同时,也进化出了咽。肌肉组织和消化腺协同运行帮助消化,同时,也有遍布全身发达多分支的小肠,这可以增加消化吸收的面积,而且可以运输到身体各个部位。而生殖系统其实也有所提升,因为进化出了雌雄同体以及异体交配,同时也是有性加无性生殖。
之后进化出的线虫动物蛔虫,与涡虫的不同,就是它变成了寄生虫。首先跟扁平的涡虫不同的是,蛔虫变成了细长,而且是圆柱形,蛔虫体表有半透明的角质层来防止它的宿主人体的小肠的消化功能过强,把它自身腐蚀。蛔虫身体中最主要的两个部分,就是消化和生殖了,他身体内部有两条长管状的器官,一条相对粗细均匀的直管就是肠子,他现在的消化系统已经相对完成了由口孔到咽管再到肠子最后到肛门。而另一个有细致粗的超长管,就是生殖系统了,蛔虫采用了雌雄异体的有性生殖,有数量十分多的子宫,而神经系统也有所提升,进化出了一围咽神经环。十分强的消化系统和神经系统,让蛔虫有了十分强大的寄生能力。而他的生存策略以及,形态结构也与它的宿主高度匹配,他也会利用人体的各个器官来满足自己的生存所需,但有一点缺憾就是独立性不足,不能自养。
之后进化出来的环节动物蚯蚓便有很强的自养能力了,他身体呈圆筒形,体表湿润,有用来呼吸的粘液,同时身体分节运动十分灵活。在腹面有用来支撑和辅助运动的刚毛,他的运动能力也比较强,有肌肉,肛毛和粘液用来蠕动收缩运动。同时,它也进化出了四个分离的小心脏,链状神经也让准确性,可控性都极大的提高了。但是环节动物蚯蚓的不足,就是缺少进攻和防御的器官,十分脆弱。
下一个进化出来的软体动物蜗牛,肉眼可见的有着一个大壳,来保护自己的内脏。同时生殖系统也极其的发达,石灰质外壳下面有着柔软的内脏团,同时,也有着用来运动的宽大,扁平的腹足,一开始,蜗牛外部出生时只有一个膜,但是钙质的膜最终生出了石灰质的外壳。蜗牛有着十分强大的生殖系统,进化出了精卵腺,能储存2到3年的储精囊,输精卵管,以及阴道和阴茎,而因为怀上受精卵会消耗自己的身体营养,所以说蜗牛从生殖孔中长出了一个叫石灰质恋矢的东西,可以发射荷尔蒙,减少精子进入体内,本体庇护。而蜗牛外套膜上也密布血管,这也是呼吸系统的雏形。还有一点就是循环系统蜗牛进化出了一些事和一心二以及有两个大动脉附着在壳上。
之后,为了更强的灵动性与机动性,节肢动物蝗虫把保护的外壳进化成了几丁质的外骨骼,用来保护与支撑,而且他一共有三对组,两对翅,前端的翅膀是格致的,后端的翅膀是磨制的,运动能力十分的强,同时,也有着咀嚼式的口器,进食速度十分的快,同时,他的腹部上也有一个呼吸孔。同时,蝗虫也进化出来了,唾液腺以及嗉囊,还有肠的分化都帮他大大提升了消化系统,而且他也进化出来了,有小气囊的初步的呼吸系统。而这种生存方式,生存结构强劲的飞行能力以及,消化系统也为人类带来了许多的麻烦。
到了蝗虫,这些都是无脊椎动物了,而之后就演变出了脊椎动物。
到了脊索动物鱼,终于演化出来了,我们期待已久的脊椎。鱼分为头部,躯干部和尾部,身段为流线型,身上的粘液加侧线也可以更好地帮助鱼类在海中运动,他的神经系统高度分化了,而且中枢神经也主要在脊椎中,周围神经也分化了,而他的呼吸系统也是海洋中独特的鳃。因为鱼类要在海里生活,而速度就十分重要,所以他们把脊椎骨那话让他们与肌肉完美结合,而且流线型的身体也可以让他们来称霸海洋,同时脊椎也可以控制神经,可以支撑,也可以让鱼类更加主动。而且鱼类也退化了,腿并进化出了其以及磷这些为了海底专一化生活的器官。
而之后,鱼身上的腮,鳞,鳍以及其这些专门为了海底生存的器官都没有,在接下来的两栖动物蛙身上出现,因为他是两栖生物,所以肯定要为多种环境做准备,所以说蛙,前肢短小用来支撑身体,后肢跳跃,脚蹼也用来游泳,他的腿部肌肉可以说是十分发达的,大腿上有三股纵横肌,小腿上有二股纵纹肌,而他的踝骨也特化为了棒状杠杆为了更好的爆发力,同时,大脊柱散发出小脊柱用来支撑和散发神经。而呼吸为了两栖化,所以说不仅有体表呼吸,同时也有两个十分大的肺可以用来更好的交换血液和气体。在消化系统方面,蛙类分化出了三片肝胆囊以及胰脏,同时有着完整的消化腺,也计划出了脂肪体,为冬眠做准备。而在循环这方面也有了体循环和肺循环的初步分离。
接下来,为了让自己的生存环境更加专一化,所以他们不在两栖进化到了陆地上,增加了保水性,让外壳坚固放弃体表呼吸,强化呼吸系统,同时,强化攻击防御的器官,比如说毒液,爪子或者坚固的外表。这就是爬行动物蜥蜴了。蜥蜴为了陆生专一化,所以演化出来了十分长的脊椎骨,并且为了容下更多的脏器,所以让胸骨,肋骨,胸腔骨全部扩大,蜥蜴在平常行走的时候会用四肢来奔跑,但是如果蜥蜴在快速运动时会让肋骨收缩进行两脚运动,因为肌肉中分为红肌细胞和白肌细胞,红肌细胞的收缩比较慢,但是耐力很高,而白肌细胞的收缩很快,但耐力比较差,演化出来的蜥蜴的白肌细胞偏多,所以蜥蜴擅长突袭,配合脑的体积逐渐增大,反应也更加迅速。而呼吸系统也终于有了支气管和气管的分流。同时,肺部也更大了。而循环系统这方面是两心房,一心室有着更强的心肺双循环。那么,它会演化成什么样子呢?
有一种可能就是翱翔在天空中的鸟类,鸟类有两心房和两心室,并且完全分开了动静脉,而他覆盖在全身的羽毛,也可以让它更好的保温以及飞行,而鸟类的胸肌也高度发达,右骨骼肌与肌腹与肌腱组成,分布血管和神经。同时,他的骨骼是中空的,这导致他的运动系统是非常好的。而羽毛上的小沟和沟槽,也可以让它更好的把羽毛结合在一起。而鸟类不仅有两个肺,他同时也有一个气囊,而这么好的运动系统,他的消化系统也是非常强大的,而泌尿系统,它有六个肾,又一位鸟类,要保持时刻的轻盈,所以说它几乎是消化了就排出的,这也是我们走在路上,突然头顶会多出一摊湿湿的黑白混合的东西的原因。
而另一种进化就是哺乳动物兔子了,把卵变为胎生产量降低的同时,把质量提到极致,在运动系统这方面,脊柱分区明显,坚实而灵活,谷歌之间也有不同的骨连接,这毫无疑问让它增加了支撑保护以及灵活性和可塑性,同时,呼吸系统也,进化出了横隔肌,在收缩时横隔肌下去,增加胸腔的容积,而横隔肌张开时,胸腔容积变小,利于呼气。由鼻到咽到喉到气管到支气管到肺到横隔肌。在消化系统这方面,也是进一步的完善,由口腔到咽喉到食道到胃到小肠到大肠到肛门。在循环系统这方面,哺乳动物也是达到了两心房,两心室,并且完全分开了动静脉的血液。
其实到哺乳动物之后,就是我们的人了,而我们人其实也是哺乳动物,所以说进化链到这里其实就暂时画上了一个逗号,由一开始的原生生物草履虫,到现在的人,我们不得不感叹大自然的鬼斧神工,因为它完全是由基因突变所构成的,也就是说,你下一次演化的时候,其实甚至可能退化,但其实退化了的动物,我们现在其实也看不到了,因为他不可能存活这么久,而也有可能朝着不同方向发展,就比如说,突然进化出的鸟类,而正是的基因突变,才造就了如今我们的动物多样性,那么我们应该在感叹着自然的奇妙敬畏的同时,也不断的加深对他的理解,去真正理解他为什么会演化到这一步,这一步的作用又是什么,这样才能体现出我们人之为人思考的价值意义所在。