為什麼地球生物沒有進化出輪子這類結構?

時間 2021-05-06 11:49:01

1樓:君茶

輪子旋轉是一種特殊的運動方式,它可以單向持續運動——你如果一直試著把腿往前伸,你只會很累,並且你沒辦法把自己向前挪動,但我們顯然可以輕易地向乙個方向轉動輪子。這意味著什麼呢?意味著我們可以較好的利用方向不變的力——無論是古代利用水流的機械,還是近現代的蒸汽機和電動馬達,都是用持續的力去驅動輪子旋轉,而這個輪子再去驅動諸如車輪,螺旋槳那樣的結構。

但動物並不是靠水流,蒸汽機,電動馬達來運動的——儘管魚類游泳和頭足類噴水看上去千差萬別,但它們的核心原理幾乎如出一轍,它們的肌肉在神經系統的驅動下收縮或舒張,從而將體內蘊藏的化學能轉化為機械能,這種底層架構本身就不會輸出乙個持續單向的力,而是更適合在兩個狀態中來回變化,用這種方式驅動輪子顯然需要複雜的結構,並且即使進化出了這種結構也需要承受大量的能量損失……

2樓:工業設計李存

可以從以下三方面來解釋。

首先,內部來看,車輪的結構性障礙是生物沒有進化出輪子的首要原因。

車輪必須能夠繞軸自由旋轉。即使動物擁有一對完美輪子的基因序列,它又如何生長呢?要想實現自由旋轉,那麼車輪就不能連線到支撐車身其餘部分的軸上,也就意味著車輪和車軸之間沒有附著點。

車輪需要血液和神經才能生長,這樣的話,活輪將如何接收營養並排出廢物?即便車輪是死物(比如指甲和頭髮),也很實現輪子能夠維持特定形狀,且不依賴於身體。

其次,車輪是乙個不可簡化的複雜系統:它必須完美工作才能完全正常工作。如果車輪和輪軸不是標準圓形,又或者軸不平滑,否則根本不會轉動。

這也就是為什麼製造輪軸系統所需的精密工具,人類直到青銅時代才發明。

再次,輪子沒有很好的越野能力。如果既然車輪越野能力夠好,我們就沒有必要修路了。如果沒有人工修好的道路,車輪根本不能行駛太遠。

所以為了應對複雜路況,人類還是又發明了履帶結構,這也表明了車輪的缺點,即缺乏越野能力。平原並不像混凝土地面那麼平坦。 平原上有草,土坡和樹木。

在沒有人的草原上,車輪並不佔優。

最後一點,採用車輪,動物也不好剎車

3樓:adorable Cong

就連爆改的頂級越野車JeepWrangler都不能在地球上絕大部分表面上暢行無阻,你所認為的輪子結構高效那是建立在表面絕對平整的前提下

4樓:沐雨橙風

其實在生物體內早就有由蛋白組成的「輪子」了線粒體中電子傳輸鏈(electron transport chain)的ATP合成酶就是乙個很好的例子

【分子生物學動畫】ATP合成酶 ATP synthase in action(中英雙字幕)_嗶哩嗶哩 (゜-゜)つロ 乾杯~-bilibili

轉乙個b站轉油管的ATP synthase動畫c subunit可以進行360度的旋轉,並且每次旋轉可以從intermembrane side攜帶一定量的質子到matrix side。就好比水車一樣,在質子池中舀起一桶質子,旋轉到一定位置再把質子倒出來。

5樓:王老師的世界觀

因為進化不是沿著「用進廢退」的方向前進的,不然獅子就會進化出獵槍,而鷹會進化出飛彈...

很多科幻作品想當然的把未來人類幻想成四肢羸弱但腦殼巨大的怪物,理由就是未來人類大腦用的多,但四肢用的少,可如果你問任何乙個異性是否願意和長成這樣的「大頭娃娃」為愛鼓掌,繁育後代的話,除非有特殊趣味,不然你得到的答案一定是「不願意!」。

進化是沿著「適應性特徵」的方向前進的,所謂「適應性特徵」指的是某個性狀能夠讓帶有這個性狀的個體繁育概率顯著提公升,進而一段時間之後,種群內部帶有這種性狀的個體比例不斷上公升,最終成為種群普遍性性狀。

拿人類來說,如今我們掌握了製造和使用工具,營養狀況良好,萎縮肌肉節約能耗對於繁育來說已經沒有任何優勢,所以雖然我們現在「四體不勤」,人類這個種群也不會朝著「皮包骨頭」的方向進化。

說回動物,陸生動物進化出肢體之後,移動能力已經足夠個體在生命週期內完成繁育後代的任務,除非這個動物是靠奔跑恰飯的,否則進一步提公升移動能力對繁育後代並沒有什麼顯著影響,所以四肢的進化就幾乎停止了。因此,動物界既有快的一逼的羚羊、獵豹,也有慢似植物的樹懶、蝸牛。

很多打主回答這個問題時,會從「輪子」並不好用的角度來解釋,那是不是給非洲草原鋪滿大馬路他們就可以進化出「輪子」了?這種解釋方法很有「用進廢退」意思,而進化遵循的規律卻恰恰是「夠用就行」。

6樓:Steven湯圓

並不是沒有進化出「輪子」,而是其他形態的都滅絕了,題主可能對進化有誤解,進化有乙個重要的原則:「適者生存」!遠古人類有多種人種,但最後只有智人存活下來,其他人種都滅絕了,這是自然選擇結果。

至於有沒有「輪子形態」的生物,應該是有的,或者有過。。。沒仔細去考究

7樓:feisfw liu

輪子跑起來很快,但是停下來不夠穩定,而且對地面要求太高。輪子沒法爬山,上樹,打架時也不夠順手。比如為了穩定你需要有至少三條腿,這時候還需要上肢,因此輪子對生物來說並不方便。

8樓:面爺

做個最簡單的假設

如果明天讓你去10公里外的地方

但去那裡的途中沒有任何由人修築的道路,你需要翻越兩座長滿雜樹與灌木的丘陵,跨過四條膝蓋深的小溪,穿越三片針葉林,當然還有幾片相對平整的草地,但草地間也有不少溝壑

那麼請問你會選擇帶上(甚至是全程使用)自行車作為交通工具嗎?

9樓:richard

輪子也是進化的結果,沒輪子之前我們肯定是腿支援的運動,為什麼會進化出輪子,我覺得是因為承載和速度的需要催生的,為人類減負增效,你可以把輪子看成是一圈以腿為輪轂無縫的構造,這事就自然了。

以人的思想為動力的進化是有目的,自然進化是物競天擇的。

自然的進化超越不了母體的限制,人的思想不受這個限制。

10樓:Jupiter67

輪子要在體內有乙個軸固定,固定軸與身體中軸線的兩根橫桿雖然可以是節肢動物和軟體動物的甲殼,也可以是尺,肱骨/小腿骨,雖然造出來容易,但關鍵是怎麼停止活動比較難。這個結構裡面可不能加裝剎車系統,而且輪子做的前肢不方便抓握,再且說浪費了肌肉結構。

11樓:

變色龍,進化出了液晶屏裝置

伊蘇斯飛蝨,進化出了齒輪裝置。

皮皮蝦,進化出了彈簧裝置。

輪子裝置就太多了,各種動物的眼球,特別是海馬,進化出了能夠360度旋轉的眼球。

這些都不算什麼

最神奇的是細胞領域的進化,

水母,可以返老還童;大龍蝦,可以長生不老。

12樓:劉鎮銳

僅僅只需要利用進化的路徑依賴,就足以說明為什麼沒輪子了——因為我們在水裡的祖先使用的東西不是螺旋槳……

而爬坡問題不能解釋為什麼動物沒輪子——否則的話為什麼不用履帶呢?……現在來說明一下使用輪式結構如何實現:

我們可以假設乙個蓄能結構,在壓縮的時候蓄能(類似於發條),在輪子上假定乙個固定器,阻止身體在蓄能的時候移動(類似於自行車停車的時候那根桿子)……

於是就可以按照「放下桿子,上發條,鬆開桿子,前進」這樣的方式運動了(爬坡也只需要用那根桿子來阻止自己下落即可)……

13樓:韋鵾

我有乙個朋友試了試

真的是朋友

14樓:很慫

想想你在泥地里,山溝裡開車是什麼後果?所以,那些有幸進化出輪子的生物,還沒有等到人類為他們修路,就都陷泥裡,翻山溝裡了。

15樓:紹衝

誰說地球上的生物沒進化出輪子樣的結構,我知道有種植物老家我奶奶講叫風軲轆,夏天會長成圓球型,比水桶還要大,冬天枯萎後會從根部斷掉,然後就等風來了。起風的春天,這貨能被風吹的四處滾動,一天估計能跑幾十里路,滾動過程中它的種子也會四散而去,播撒一路的種子,待雨後萌發。

16樓:

因為地球的重力還不夠大!

當重力大到邁不動腿的時候,比如20G重力的情況下,動物從水中到陸地上來就必須要有輪子的結構;當然植物只需要貼著地面生長就可以了;

啥~~你說小尺度的動物?螞蟻跳蚤可以拖動百倍自重,走個路應該沒問題 -_-,可是要往大了長還是得有輪子啊

17樓:空空的平行宇宙

人類的組織層面確實沒有輪子,但細胞壁的篩孔上的能量和物質轉換孔的閥門,就是乙個完美的奈米輪子!是一根轉軸!所以上帝發明了輪子,只是輪子很小而已

18樓:浪客劍心

極為低一級的生物才有乙個眼睛,比方眼蟲,並且其「眼睛」也不過是乙個僅能感光的結構,雖然如此,但畢竟行使了眼睛的功用。

關於高階的生物,只是感光是不行的,需要成像,並且終究要通過大腦反映稱立體空間,光學上講至少兩隻眼睛才幹構成立體感。C

19樓:xiang049

因為自然界平坦的地方不多,輪子很容易卡住。四驅車的優越性,其實就和四條腿差不多。

再者自然界中也有輪子的,沙漠中有一種植物,當土壤缺水,植物就會拔地而起,蜷縮成圓球,被風吹走滾動,直到合適的地方再扎根生長。

20樓:汙水處理專家

前面有不少人都在強調輪子多麼複雜反正就是大部分生物都進化不出來,那眼睛總比輪子複雜吧為啥它進化出來了呢?

我不是生物專業,同時那個名詞我也忘了,姑且叫它進化即有用原則吧,當某一批生物進化出了對光線有反應的細胞時,比如可以感受有光和無光。那麼這個進化在某種意義上對它們的生存是有益的,同時在此基礎上光線強弱有對它們提供了生存優勢,再後來進化出看的遠生物有了更大的生存優勢,再後來對又進化出對對顏色……

因此在不斷的積累中生物進化出了真正意義上的眼睛。

題主提到輪子,肯定是因為覺得在某些地形上用輪子移動更有效率,那不如這樣想為啥獅子不在腦袋上進化出一把手槍。

那麼獅子會想我進化出槍管有什麼用?我進化出扳機有什麼用?在殘酷的生物競爭中生物是不會進化出一堆沒有用東西,哪怕你和他說槍可以輕鬆打死獵物,輪子可以在下坡時利用自己之前儲備的重力勢能一溜煙的刺溜下去。

21樓:春風吹鬢影

我們課本裡就有這一課

「なぜ車輪動物がいないのか」

(為什麼沒有車輪動物)

作者本川達雄

簡單概括文中內容,作者認為輪子是人類文明的產物,因為輪子只能在整齊平坦的路上使用,阻力較小,輪子才能發揮作用。而大自然中原始的道路很多都是崎嶇不平,或者有泥濘,或者乾脆就沒有路……所以不適用。

22樓:日文

以下是我的思考:

生物的進化具有侷限性並不是所有東西都會進化出來的。我們的共同祖先選擇了肌肉於是我們依賴肌肉運動。而肌肉+關節的模式不適合輪子的誕生所以輪子不存在。

23樓:愛上看書的臭皮囊

輪子這種東西本來是人類發明的,人類不發明世界上就不會有輪子出現,也不會有你這個問題。再說如果進化出輪子,那是不是還需要進化出車鏈子?是不是還需要進化出剎車?

發動機?齒輪?完了,那是機器不算是生物了

為什麼生物沒有進化出類似輪子的身體結構?

拾壹氵壽 在沒經過人類修改的各種複雜地形你用各種有輪子的車開試試,有輪子的在自然環境中太不實用了,而且用輪子移動物體 比如古代的馬車 輪子轉動的時候和軸是摩擦的,連在一起輪轉一圈你就要跟著轉一圈 不知道怎麼表達,但我想應該能讓你聯想到具體問題 劉一笑 瀉藥 如果你說的生物指的是地球上的生物,那麼就可...

為什麼地球上會飛的生物沒有進化出噴氣推進或是螺旋槳之類的結構?

十六 我不知道什麼空氣動力學,但是我知道任何生物身上的肌肉都只有乙個動作,那就是收縮 和舒展 撲翅的動作就是反覆肌肉收縮和舒張。至於螺旋槳我不知道怎麼才能用肌肉做到。 季起子 你還別說。噴氣做功這個能量消耗。我估計靠吃東西獲取的能量實在杯水車薪。另外啊,你說螺旋這就有個問題。生成這種結構要轉360 ...

為什麼地球其他生物沒有進化出能和人類相媲美的結果?

ddriopp 人類或許只是更高階或者更古老文明的創造物,那個文明或許正在注視著我們的發展,或許已經滅亡。現在人類不是也在努力製造AI麼?說不定下乙個科技的飛躍之後,就會出現乙個新的物種 人工智慧,它們再被傳送到去探險外太空,其中一路在某個能夠給它們提供能源的星球安全著陸 那個星球的文明就開始了。 ...