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生物为什么由外骨骼进化为内骨骼?

2015-04-09心灵

内骨骼生物并非由外骨骼生物进化而来,而是共同由古腔肠生物进化而来。

当然,说内骨骼生物演化程度更高完全没毛病,就消化、呼吸、循环、泌尿、生殖、运动、神经、内分泌八大系统的完善程度而言,内骨骼生物具有压倒性优势,这和哪个物种绝对数量更多、哪个物种延续更久都没有关系。

原因是 两种生命形式的生存策略不同

外骨骼更适合体形较小的个体,外骨骼既是支撑也是防护。同时较小的体形使得维持体温变得很不经济,代谢率低,所以循环系统、呼吸系统也不需要太发达。而神经系统能耗太大,所以一般也更倾向于能省则省。经济适用型躯体最大的好处是可以放开了生,反正结构简单,短时间就可以由一颗受精卵成长为成熟个体,所以,这种生存策略很成功。

内骨骼可以支撑较大的躯体——全身铠甲终归是太重了,庞大的体形下难免步履蹒跚,做不到小甲虫那么灵活。拿该楼作比喻把,小房子适合砖混结构,完全靠墙壁制成。高层建筑就得框架结构靠谱了。内骨骼,就是建筑的框架。较大的体形带来的优势很明显,可以容纳更复杂的器官,可以更好的保持体温等等……于是,内骨骼提供了很好的高度演化的空间,也非常成功。

当然,内骨骼生物也不是死板的家伙,重要的器官比如大脑、心肺,还是塞进骨骼围成的体腔内。一些部位特化成接近骨骼的结构并牢牢生长于骨骼之上用于攻击,比如角、爪、牙齿、鳞片。也有索性把骨板暴露甚至包覆于体外的,比如一些恐龙以及龟鳖。

总之,外骨骼经济实惠,内骨骼提供了更多的演化可能。所以前者数量上占优,繁殖和演化迅速;后者允许更高的演化复杂性,更适合极端的环境,无论深海还是极地都有分布(极地昆虫稀少,多为寄生)。