為什麼我們日常見到的大多數爬行或哺乳動物,普遍進化成了四條腿?

時間 2021-05-07 07:52:11

1樓:Jin

在「所有陸生脊椎動物的共同祖先是某種四鰭魚類」的基礎上補充一點,生物進化有某種特質:從有到無易,從無到有難。

自然界中動物退化掉身體某一部分的例子很多(比如蛇退化掉四肢,洞穴中的魚沒有眼睛),但是憑空生長出某種原先沒有的器官是非常罕見的。生物那些特別的器官,很多是原先某種器官轉變成的(比如鳥的前肢進化成翅膀)

同時,進化是不可逆的,人類退化掉尾巴,就不會再長出來,所以越高階的生物,形態變化的潛力就越小。而我們的祖先四足類肉鰭魚本身形態已經很完善了:兩側對稱的身體,完整的迴圈系統,兩隻眼睛四條腿(鰭)......

可以進一步進化的身體結構並不多,事實上3.5億年過去,這些基本外觀構成一直被保留下來。

前幾年有一部非常奇葩的動畫,講訴了三對鰭的魚登上陸地繼續進化的故事。從中我想到另外一點:四足本身的可能性太少了,四肢需要承擔的功能太多了,以至於只有寥寥幾種方案能夠讓我們生存下來,想飛,想跑的快,想使用工具,一種生物只能選乙個。

最後,突變需要累積,形成新的物種需要漫長的時間,所以現在斷言不會有六肢八肢的陸生脊椎動物或許太早了,不過按現在生物滅絕的速度,我覺得還不如指望深井冰科學家的基因剪刀呢

2樓:

對比一下就會發現,平時在水裡生活的(比如魚類)大多沒有腿,平時在在枝幹上棲息的(比如鳥類)大多是兩條腿,平時在陸地棲息的(問題中的動物)大多是四條腿,體型小需要在豎直面攀爬的生物(比如節肢類)大多是六條腿,等等,生物進化的過程中長多少條腿往往是由所需功能決定的。

3樓:可發

這個問題簡直是槓精集中營了

充滿好奇地點進來想看看有沒有關於這個問題的合理解答結果基本上都是在槓題目的……

本人好歹本科專業也是和生物搭邊

但是題主的意思我能很明白地了解

就是說我們常見的牛馬狗羊貓等這種四條腿的進化過程是怎樣的?四條腿有沒有特殊的生物學上的優勢?如果不是四條腿,兩條、三條或者更多條腿會有何優劣?

有人耐心回答一下這些問題想必題主就能滿意了本來知乎就是乙個提供解決被提出的問題的地方,沒必要對提出問題的人磨刀霍霍

4樓:

我覺得這個問題改成

常見大型動物為什麼普遍是四足的?

比較符合題主的原意。

昆蟲雖然種類多,比脊椎動物可能還早一億年登陸,但是體型不大,沒有取得陸地統治地位。

當然遠古也有大蜻蜓……但比不上大恐龍。

小的種群進化是隨機的,但是大型動物普遍四足,應該認為四足應該還是有競爭的優勢的。

我覺得四足平衡了神經的複雜程度和運動的需要。

不過大型蛇類似乎又是例外。

5樓:一條大河

拿6條腿動物種類最多的來懟題主的請注意。為什麼超過一定體積重量之後,就見不著6條腿了呢?

最終還是因為4條腿是對稱分布且穩定的最小數。

而這個世界上超過一定重量,體積的動物都是脊椎動物,脊椎動物又都是對稱的(中間一根棍,兩邊不對稱都難)。

為了追求穩定性,那就是4條腿最好,不多也不少。

在這個重量體積下,即使不是脊椎動物,應該也會發育出4條腿。因為這樣最節省能量,最能適應環境。

即使有兩條腿的,那也是從四條過來的。

延伸一下,為什麼小於某個體積重量之後,腿越來越多呢?

到草履蟲這個級別腿都多的數不清了。

6樓:愛麗絲不愛你

沒有專業知識只講下自己的見解人類剛開始作為靈長類動物也是四肢並用後來進化的時候發現把手臂抬高可以摘到更多食物(猜測的)慢慢變成了直立行走在此期間也發現雙腿站立時雙手可以做更多事情於是就… 但是大多數動物的智商並沒有這麼高在野外生存要麼跑的快要麼牙齒好四條腿的彈跳能力更適合大自然生活大多數動物還是在食物鏈中互相克制的所以四條腿算常態我們人類才奇怪吧哈哈哈

7樓:

我瞎說一下啊,惹到哪位大神,學術權威請繞路,你們明白自己去回答,不必在這小地方大顯神通

我看到的最合理的解釋是,進化過程中有四肢的倖存了下來

生命起源時,都是千奇百怪的,進化也是亂七八糟的,絕大部分物種都滅絕了,作為很多種動物的祖先那一種恰好有四肢,或者有能力進化出四肢,所以其後代有四肢

8樓:紫雲天

昆蟲們就這麼被你開除動物籍了?蜘蛛不服,蜈蚣也不服。

蛇不服,鳥不服,水生動物普遍不服。

袋鼠不服,霸王龍不服,人類也不服。

9樓:流放的飛鳥

先問是不是再問問什麼。昆蟲數量和種模擬你理解的要多,它們有多少條腿?我想你真正想問的是:「問什麼多數脊椎動物的腿是四條」

10樓:

數量最多的應該是一種三條腿的動物吧,七十億人,雌雄性上比例好像雄性(三條腿的)比雌性多那麼一些?那就是三十多億隻三條腿的動物。四條腿的動物裡,哪個物種有三十四億隻了?

11樓:束手就縛

如果我們的世界是乙個AI程式。

那我們最早最早的祖先的各種性狀就是隨機設定的乙個初始值。

然後以生存和繁衍為損失函式,以各種生物性狀為特徵值,梯度下降求解最優解。

每次乙個大規模的生物性狀變化看做迭代求解了一次。

然後每次求解都是,向著損失函式變小,無限接近進化最完美形態的方向而去。

那四條腿就應該是用最初給的隨機的初始值,恰好找到的某乙個區域性最優解附近的乙個點。

你要把程式再重新跑一遍,說不定就是這個區域性最優解附近的另乙個點啦。

而且說不定哪天這個AI程式的收斂精度被誰改了,翻天覆地大變化啊。比如恐龍為什麼滅絕啊,因為有人把收斂精度改了啦,區域性最優解奔著全劇最優解去啦。

哈哈,這樣想想還蠻好玩的。

12樓:姚小寶

問:為啥現在陸生脊椎動物都是四條腿?

問:為啥這個共同的祖先是4條腿,而不是6條腿或者8條腿?

答:可以用「強擇原理」來解釋。

翻譯成大白話就是:

有幾條腿大概率是隨機的,可以是2,4,6,8等。假設當時活下來的祖先是6條腿,那麼後代都是6條腿。你現在的問題就變成:「為什麼動物的腿的數量普遍是 6 條」

另外,祖先的身體是對稱的(可能比較適應生存吧),所以腿必須是偶數。

13樓:wishful

記得有乙個計算機模擬進化,產生出來的東西千奇百怪,其中就有三條腿。

也許要穩定就一般要有3個支點,比如我們用的照相機三腳架。

要走的話,除了移動的,還得保留三條腿支撐定位,因此四條腿是比較精簡合理的,這適用於用腿支撐的,大體重的。四條腿似乎比三條及以下對大體重更有合理性。

為啥更多的腿的也很少呢,我就不知道了。

樓下那個中性理論很有意思,其實基因突變具有普遍性和隨機性,沒有那麼多道理可講。

14樓:烈日烤魚

原因很簡單,假如現在動物腿是N條,那必然今天會有個帖子:

為什麼動物的腿的數量普遍是N條

所以,不管動物腿是幾條,都會有人覺得"好巧呀, 為啥一定是N條腿,必然有原因吧".

其實不然,你碰巧生活在了N=4這個世界而已.

15樓:於大熊

簡單答一下把吧。

這個問題,要從本源上解答,就會發現,根本就不是乙個生物題。

這是一道數學和物理題。

題主的問題裡其實可以擴充套件到乙個更加廣袤的意思,為什麼宇宙讓地球上的陸生動物普遍4腿?那麼,如果在別的星球上,也有生物的話是不是也是四腿?

答案的核心是重力加速度,按照目前科學的認知,我們可以合情假設所有星球上的主要生物都是碳基生命。那麼有乙個問題,不同的星球,它的g值是不同的,應該說是差別極大的,按照地球9.8來說,地球的碳基生命4條腿成數學上的對稱狀態,4條腿帶給生物的支撐力和地球引力形成了比較好的平衡,是生命自己找到的最佳解。

換言之,對於地球這種級別的重力,生物進化出4條腿是最合適的。

而假設乙個星球,它的g值遠遠大於9.8,可以猜測,為了生物軀體的支撐,這個外星球的外星生命會需要更多的腿來對抗引力,大概會有6條腿甚至8條腿,甚至更多,而且這個星球的外星人它們(他們?)身高也會遠遠低於地球人,大概會呈現一種多足矮胖的狀態。

而假使乙個星球的g值遠遠低於9.8,可以猜測這個星球的生命體,需要用於支撐的腿會少於4條,大概率會是2條,甚至1條,而且這個星球的外星人,身高可能會形同巨人。。。。

16樓:楊弘楓

我想到乙個模擬 - 車子

為什麼世界上大部分的車子是四個輪子?

從數學上來說,三點確立乙個平面。如果有三條以上的腿,就相對可以保持身體支撐在地面上。但是奇數條腿有難以儲存身體左右協調,如果腿的數量太多,對身體也是累贅,所以四條是乙個很不錯的的選擇 - 平衡穩定又節能環保。

17樓:

這問題這兩天一直跳跳跳跳個不停,頭都看大了。。。

這個問題主要是外行人不懂生物這邊的定義所以爭議這麼多。。。動物的範圍非常大,昆蟲蜘蛛等就屬於這一定義,而昆蟲蜘蛛等在自然中佔了非常大的比例,所以說四腿數量多就不太好了。

至於四腿動物為啥是四腿,很簡單,一句話說就是當初上岸的老祖宗就演化出四條腿,所以就是四條了。前邊有的人囉哩八索的論證四條腿怎麼怎麼好,這個就弄反因果了,是先有四條腿而後來才發現四條腿多麼多麼好,而不是因為四條腿好老祖宗才自己選擇這麼進化的。

BTW,看到有人用中性理論來論證,知乎上還有人懂中性理論,捂臉快激動死了,終於不是就拿著達爾文那套來談天說地了 ,看來知乎還有點救。

18樓:夜神K2

論物種數量的話,世界上大多動物擁有六肢……

昆蟲綱是動物界最大的綱,隨便拿出來乙個目其物種數量就能吊打動物界除了昆蟲綱所有物種的數量……加上昆蟲綱每種物種的分布之廣、種群數量之巨、每個種群的個體數量之巨……

你咋好意思說『動物的腿普遍是4條』的?

19樓:CHARLIE

站立穩定的偶數的最小值。

為什麼不是三條,有啊,袋鼠。

至於為什麼偶數,因為脊椎動物,一般外形是左右對稱的。

為什麼不是人(部分猴子)這樣?有啊,有的蜥蜴……還有馬戲團的動物……

20樓:殭屍馬克兔

用演化論來解釋:是因為我們的祖先是四條腿。

用物盡天擇來解釋:進化過程中也有出現過突變而產生過獨腳獸,兩腳羊,三腳蟾,五腳馬等。因為沒有配偶願意和這樣的怪胎生寶寶,所以淘汰了。

21樓:UvUmeow

路徑依賴。絕大部分四足動物可以追溯到某個共同的四足祖先。

但四足能被篩選和保留下來,必然有其優勢。我覺得原因是,兩足太少,四足夠用,多了浪費。至於為什麼不是奇數個,因為對稱形態的基因編碼最經濟。

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