书城科普读物探索未知-生物与生态
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第13章 环境与形态的关系

提起鲸,容易让人想到那终年生活在海洋中的庞然大物,它的体形像鱼,于是人们常常叫它“鲸鱼”。其实,鲸不是鱼,而是生活在海洋中的一种哺乳动物。它们的外形是海洋中的环境塑造出来的,但它们的内部器官和生殖行为仍然保持着哺乳动物的特点:胎生、哺乳、用肺呼吸、心脏有四个腔室等等。

哺乳动物大都生活在陆地上,如人们知道的兔、鼠、象等。但是在长期的进化中,它们逐渐朝向占领自然界各种环境分化,鲸长期适应水中生活,因而身体有着鱼一般适于游泳的线形,后肢特化为鳍状。人们较为熟悉的生活在海洋中的哺乳动物,还有海豚、海豹、海狮,它们都有着鳍状附肢。哺乳动物不仅有水中游的,还有空中飞的。如,蝙蝠就是能够飞翔的哺乳动物,适于它飞翔生活特征的是,它的前肢及尾间生有薄而柔韧的皮膜,形成了能够飞翔的两翼。

有着血缘关系的生物,由于生活在各种不同的环境中,因而在形态及生活习性上有着完全不同的适应性。这种现象叫辐射适应。

不同的环境塑造不同类型的动物。在黑暗的地下靠前肢挖洞的鼹鼠,其眼小,耳退化,前肢粗短,掌心向外翻转,有着粗大的长爪;在草原上奔跑的羚羊,趾端特化为蹄,其余各指均退化;在密林中攀援的长臂猿,其拇指与其他四指相对,以利于紧握树枝。

这些特征都是它们被自己占领的环境所塑造的。

辐射适应在鸟类中也是十分显著的:善于飞翔的信天翁其翼可超过3.4米;善于在沙地上奔跑的鸵鸟身体巨大,双翼衰退,两腿刚劲有力,它的足几乎特化为适于奔跑的“蹄”;水中游泳的野鸭趾间有蹼,好似划水的桨。

辐射适应导致同一类生物产生多样化的生态类型,因此不利于这类生物占领不同的生态环境,从而充分利用环境中的自然资源及能量。

不同的环境可以形成不同的形态,而相同的环境也能形成相同的形态。

人们都知道,青蛙是两栖动物,鳄是爬行动物,而河马是哺乳动物。它们之间会有什么联系的地方呢?

青蛙、鳄、河马尽管在分类上血缘关系很远,它们的内部解剖及生理机制也不尽相同,生殖方式更是相差甚远。然而,它们都有着用肺呼吸,这样相同的与外界交换气体的方式,又都过着可以栖息水陆的生活习性,因此,它们的生活环境很是相近。如果画出它们的侧面图,人们可以看到,它们的鼻孔和眼睛都生长在头部上方的同一个水平。这样的特点,可以使它们将身体最大程度地浸在水中,而使鼻、眼突出水面,从而保证了呼吸,和对水面环境的观察。这些相同形态特征的形成,是由于它们生活在相似的环境中并逐步适应环境的结果。

很多生物,尽管它们的分类地位不同,但由于生活环境相同,可以产生相似的形态结构,这是生物对相同生态条件产生相近的适应的结果。因此,把这种现象称为“趋同适应”。

在生物界中,趋同适应的例子很多。

如:鱼纲中的鲨,爬行纲的鱼龙,哺乳纲的海豚,由于都生活在海洋中,因此,它们的形态都产生了对海洋生活的适应性;流线型的体形和适于划水的器官——鳍或鳍状附肢。生活在极地的海豹和企鹅,体内都有一层厚厚的脂肪来抵御严寒。这些都是趋同适应的结果。

植物中的趋同适应也是显见的。如,水生植物莲、狐尾藻、金鱼藻,虽然在分类地位上亲缘关系很远,但是由于都受水中的环境影响,因此,它们有着相似的特点:都有发达的通气组织,根系发育较弱等等。