某些生物没有优势,但繁殖能力强,后者成为其适应环境之道吗
- 教育综合
- 2022-08-19 07:56:15
从动物进化来看,交配时间长了好?还是短了好?
我们知道地球上的物种多样性非常丰富,包含着数不尽的动植物,这些生物的样貌、生活习惯、行为都不尽相同,正是体现了大自然海纳百川的能力。
不过在地球上现存的这些物种中,都是经历了数亿年的身经百战才活到了现在,都是残酷的进化之路上的佼佼者。
因为在生命进化的历史上不仅经历了5次大消亡,多达75%的生物会在短短的几万年间被毁灭。而且自然环境每时每刻都在对生物进行着过滤筛选;
可以这么说,在数亿年的生物进化中,被淘汰的生物远比现存的生物种类多得多。因此现存的这些生物,都是因为绝对的优秀才被保留了下来。
在自然界中说一个生物优秀,可不是说它学习成绩的好坏,而是说它适应环境的能力有多强,其中就包括获取能量的能力(捕食),再一个就是传宗接代的能力。
关于传宗接代方面,动物们可真的是八仙过海、各显神通,进化出了非常复杂、而且奇葩的求偶和交配方式,可以说比捕食的技巧多得多,为了就是在繁殖期有限的时间内尽可能多的留下自己的后代。
后代多了,不仅自己的种族会快速地庞大起来,而且还能保证自己的物种在自然面前有更强的韧性,不至于一个小小的灾难就被一锅端。
所以说掌握一种高效率的繁殖交配方式,对一个物种来说是相当的关键。
但是不管交配方式有多么的花里胡哨,总的来说,从时间长短上可以分为:速战速决派以及拖泥带水派。
速战速决讲究的是时间效率,从拔枪到收枪这个过程最短可以达到3秒左右,以迅雷不及掩耳之势完成传宗接代的任务。
而拖泥带水派就完全没有时间概念了,半个小时都不止,可以达到14个小时,甚至是长达数月的功夫(这个不用奇怪,后面会解释),它们讲究的是稳扎稳打,一个萝卜一个坑。
那么这两种交配时长差距如此之大,到底哪种好呢?哪种更有利于传宗接代呢?
我们先说下时间短的动物们:
上面说的那个3秒高手其实就是身材高大的长颈鹿,它们生活在非洲大草原上,这跟它们的形象呈现出了鲜明的对比;
不仅仅是长颈鹿,草原上的食草动物们基本上都是属于速战速决派的成员,没有一个动物在繁殖期进化出了打持久战的习性,这是为何呢?
因为在自然界不管你做啥事情,首先考虑的就是自身的安全,在安全都没有保障的前提下,就算你肚子吃得再饱,传递的后代再多都是空谈,丢了性命总归是得不偿失。
而非洲大草原正是一个充满杀戮的地方,动物们无时无刻都不再担心着天敌的到来。你看,食草动物的眼睛就长在了脸的两侧,为的就是它们吃草的时候视野更广,能有效地发现潜伏在周围的猎手。
连吃个草都如此谨慎,更别说交配活动了。它们肯定会选择自己认为绝对安全的时候,尽可能快地结束的这件事,因为墨迹的下场可能就是尴尬地被捕食者打扰。
所以说时间短在野外的优势就是生存几率高,安全。
就连草原的霸主狮子也是这样的交配策略,它们的时间最为十几秒,虽然它们没有绝对的天敌,但是往往也会被不识趣的鬣狗打扰。
但是时间短却有自己的弊端,就是雌性成功受孕的几率比较低。而且雌性还有可能被其他雄性再次追求,这样的话之前的劳动不久白瞎了。
关于这个弊端,动物们也想出了应对的策略,其实很简单,就是时间不够,次数来凑。单次的时间短可以让雄性有更多的时间去寻找其他的雌性,就跟种地一样,只要种子撒得多,就不怕没有不发芽的。
还有一种情况就是跟狮子一样,在繁殖期雌性狮子和雄性会连续在一起待将近一周的时间,在这一周内,它们的主要任务就是繁殖后代。
虽然雄性狮子单次只有十几秒,但是人家没有技能CD,说来就来。饭前、饭后、吃饭间,甚至是谈笑间、散步间,只要有机会都可以随时上线工作。
在非洲这样的交配方式总体来说最完美,安全、可靠。人类祖先出自非洲,所以我们自己本身也属于速战速决派,只不过现在的人类安逸了许多,刻意的再往拖泥带水派靠拢。
下面说下拖泥带水派。
这些生物在自然界也很多,但是它们生活的环境相对来说很安全,上文说的半小时就是我们身边的狗狗,它们其实时间并不是很长,但是人家有自锁功能,也就是背靠背。
这样的行为一锁就是半个小时,中途很难分开,如果把这样的行为方式放到危险的、有天敌野外,那么两只狗狗在天敌的眼里基本上就成了无法移动的两坨肉了。
这种自锁功能俗称占坑,不仅可以有效阻止其他同类雄性的占位,也能为自己的遗传物质争取更多的时间,这种行为就是为了提高单次的成功率,意思就是不干就不干,要干就干到最好。
14小时的那个就是生活在澳大利亚的有袋类生物鼠鼩,这里是有袋动物的天堂,基本没啥天敌,所以它们就进化出了非常暴躁的交配方式,不到最后一口气都不放弃。
雄性鼠鼩只能经历一个繁殖期,因为它们在一个繁殖期内都会因为身体衰竭而死。
数个月的那个就是昆虫生物,例如金蛛,这种生物在交配完后,就将自己的器官切断,一个目的是害怕雌性蜘蛛吃掉自己,二是被切断的器官正好堵住了雌性的通道,这样就可以方式其他雄性过来占坑。
这一堵就是几个月,最后雌性会慢慢将这个器官吸收掉,作为营养繁育后代。
这种行为在某些蝴蝶身上也有,但雄性不是“自宫”,而是在完事以后会排除一个塞子,这个塞子会堵住雌性。最后这个塞子也会脱落,
可以看出来,时间长的动物们都有孤注一掷的感觉,单次的效果都比较好。不在乎次数的多少,而时间短的动物们,讲究的是广撒网。
所以说,从进化的角度看的话,这两种没有优劣之分,适合自己的就是最好的。
举一个简单的例子,这其实跟我们吃饭一样,如果让你坐在炮火连天的战场吃饭,估计你1分钟就可以吃完,但吃得不怎么舒坦,但是让你坐在五星级酒店的旋转餐厅里估计你能吃几个小时,吃的饱饱的。
道理是一样的!
下列说法中,不符合达尔文自然选择学说的是( ) A.各种生物普遍具有很强的繁殖能力 B.环境
B |
试题分析:自然选择学说认为,绝大多数生物都有过渡繁殖的倾向,也就是说,生物能够产生大量的后代,而这些后代中能够生存下来的却是少数个体,这种大量繁殖,少量生存的原因是:在自然界中生物赖以生存的食物和空间都是非常有限的,任何生物要生存下去都要为争夺足够的食物和空间进行生存斗争,生存斗争包括生物同种个体和不同种个体之间的斗争,以及生物与自然条件,在生存斗争中,具有有利变异的个体容易生存下来并繁殖后代,同时将有利变异遗传给下一代,而具有不利变异的个体则容易被淘汰,故选B。 |
1.简要说明一个物种能够成功入侵一个新的生态系环境的条件及原因?
1. 中国外来物种入侵现状 中国是世界上物种多样性特别丰富的国家之一。已知有陆生脊椎动物2 554种,鱼类3 862种,高等植物约30 000种,包括昆虫在内的无脊椎动物、低等植物和真菌、细菌、放线菌种类更为繁多。根据文献记载和初步调查,中国已知的外来归化植物超过600种,其中外来杂草108种,隶属23科76属,被认为是全国性或是地区性的有15种。目前严重危害我国的外来动物约有40余种,昆虫类包括美国白蛾、松突圆蚧、湿地松粉蚧、稻水象甲、美洲斑潜蝇、松材线虫、蔗扁蛾、苹果绵蚜、葡萄根瘤蚜、二斑叶螨、马铃薯甲虫、小楹白蚁、红脂大小蠹等。其它外来动物,还有原产于南美洲的大瓶螺,原产于东非的褐云玛瑙相对于有性繁殖,无性繁殖究竟有什么优势?
因为将生物分为“高级”“低级”是过时的认知,加上人们对不熟悉的生物的生殖手段从根本上不了解、对何谓有性生殖没有准确的概念,在这样的条件下出现什么错误论述都很正常。
进化论常常被误解为主张一部分物种(“乃至”人类)比其它物种更高级,甚至是进化的方向与目的,认为进化使生物越来越复杂,变简单了就称为“退化”。
而当代生物学认为进化是没有方向的,也没有任何预先计划的目标。在已知的进化过程中,一部分物种变得逐渐复杂,另一些物种保持在较简单的状态,也经常有复杂物种适应内寄生生活而变得极度简单。
题目谈到的水螅、草履虫都是既能有性生殖又能无性生殖的,相当一部分细菌进行接合生殖,而病毒并不被普遍认定为生物;在“花鸟鱼虫”里,多数植物可进行无性生殖,人类对离体植物组织进行培养也是无性生殖手段,一些学者认为孤雌生殖介于有性生殖和无性生殖之间,昆虫有多个物种使用孤雌生殖。
水螅的无性生殖包括出芽生殖和一部分物种的简单分裂,以及在被外力打成碎片时每个碎片再生为完整的身体来让数量增加;水螅的有性生殖用于对抗恶劣环境,主要功能是节省能量和产生耐环境的受精卵、在主体因寒冷或断食而死亡时待机。水螅有的是雌雄同体,有的是雌雄异体。人们对水螅“全部雌雄同体”的印象是受到生物课本里的普通水螅和日常听闻的绿水螅带来的先入为主的影响,实际上那不是普遍情况。
草履虫的无性生殖是简单的横分裂,一只分裂成两只,一天之内可以多次发动;草履虫的有性生殖是接合生殖,两只草履虫以口沟相接,小核分裂、交换,然后二者分开、各自分裂成四只草履虫。草履虫是可以有性别的,一部分物种,例如双小核草履虫(Paramecium aurelia),拥有超过2个的性别。
在你将病毒视为生物的情况下,病毒的结构决定了它并不分裂,而是进行分子层面的流水线扩增。
生殖,自我复制,是自我制造能力的一部分,选择何种手段在很大程度上取决于该物种的自我制造和修复能力,可以混用多种手段。有性生殖和无性生殖同样古老。由于原核生物压倒性的物种数,地球上绝大部分物种是无性生殖的,进行有性生殖的生物则大多是缺乏性别分化的单细胞生物,它们只在遇到恶劣环境时彼此融合,到了适宜的环境再分裂开来——这是靠“有减数分裂”给人家列为有性生殖的,人家没有性别。
总而言之,有性生殖的能力是偶然地产生、代代相传地继承下来的。一部分能够有性生殖的生物还具有无性生殖的能力、改变性别的能力或是雌雄同体。有些物种在演化途中失去了其它性别、变为完全孤雌生殖。“有性生殖到底有什么优势”是没有定论的。我们可以说,有性生殖的现状只是尚未被淘汰罢了。
事实上,就算要进行有性生殖,没有人知道“存在性别而非全部雌雄同体”到底有什么优点,猜想的所有好处在自然界都有大量的反例。就连尝试解释孤雌生殖的不利之处的所谓“穆勒棘轮”都被毕氏卵角蚁等多个物种击穿了。对有性生殖或性别的“意义”或“优越性”大加吹捧,是很难站得住脚的——历史上比较有名的例子是,美国演化生物学家乔治·威廉斯用彩票来说明有性生殖的意义,他认为无性生殖产生的子代几乎没有变异或只有很少的变异,就像买了很多张彩票但号码几乎一样,中奖/产生适应环境的性状的几率较低;而有性生殖就像买了较少的彩票但号码变化很大,中奖/产生适应环境的性状的几率较高。但是大量实际观察证明,在不稳定的环境里,生物使用无性生殖的比例更高,因为实际上大家都是靠胡乱操作和错误来变异的,快速繁殖大量个体更容易筛选出适合的变异,与预测的情形完全相反。
“有性生殖的缺陷”也一样:可以很容易地阐释每一个缺陷没什么大不了的。
不过,有个更简单的方法去理解为什么你不能无性生殖:
因为你的干细胞驱动组织再生的能力太差。将你砍成两个,是无法再生成两具完整身体的。