问题

有没有哪些生物是拓扑意义上有“洞”的?

回答
当然有。当我们从拓扑学的角度去看待生物时,一些我们习以为常的生命形式,在形状和结构上,其实隐藏着有趣的“洞”。

最直观的例子,或许就是消化道。

想象一下,一只蚯蚓。从一头吃进泥土,经过身体的管道,最后从另一头排出。从拓扑学的角度来看,这具身体就形成了一个“管状”结构。它有一个入口(嘴),一个出口(肛门),并且这两个开口之间是连通的,构成了一个贯穿身体的“通道”。这个通道,从拓扑学上说,就是身体这个整体上的一个“洞”。

再比如,我们人类自身的消化系统。我们吃东西,食物经过食道、胃、小肠、大肠,最终排出。整个消化道,就是一个从口腔到肛门的连续管道。这个从头贯穿到尾的“洞”,是构成我们身体拓扑结构的关键特征。

有趣的是,从纯粹的拓扑学角度来看,一个内部有“洞”的物体,比如一个甜甜圈(环面),和一个没有“洞”的实心球体,在拓扑学上是截然不同的。一个甜甜圈不能通过连续的变形(拉伸、压缩,但不能撕裂或粘合)变成一个实心球体,因为它们所拥有的“洞”的数量不同。

而生物的消化道,恰恰赋予了它们身体拥有这样一个“洞”的拓扑属性。

我们也可以把这种“洞”的概念稍微延伸一下,去看看其他一些生物。

比如说,一些环节动物(像蚯蚓),它们的身体由很多节组成。每一节的身体壁,在拓扑学上是实心的。但是,整个身体被内部的消化道贯穿,所以整个身体仍然是“有洞”的。

再往前看,一些棘皮动物,比如海星。它们有一个口,通过一个短小的食道连接到腹部的胃。然而,在一些海星的种类中,消化道会延伸到腕足的末端。这意味着,它们的腕足内部也存在着消化道的延伸,从拓扑学的角度看,这会使腕足也带上了“洞”的特征。

甚至,我们可以思考一下有气囊或肺的动物。比如鸟类,它们有复杂的呼吸系统,包括肺和气囊。这些气囊中的一些,与外界相连,但它们是内部的空间。从最基础的意义上说,这些内部充满空气的空间,也都可以被视为身体上的“洞”。虽然它们不像消化道那样“穿透”整个身体,但它们构成了身体内部的连通空间,改变了身体的拓扑结构。

当然,我们说“洞”时,通常是指那种能够从一端穿到另一端的通道。消化道无疑是生物中最清晰、最普遍的例子。它不仅是生物体摄取和处理食物的关键,更是其基本形态在拓扑学上的一个显著特征。

所以,下次你看到一条蚯蚓在土壤里蠕动,或者回想自己吃过的一顿饭,不妨从这个有趣的“拓扑洞”的视角去审视它们,你会发现生命形态的精妙远不止表面那么简单。

网友意见

user avatar

人简直浑身都是洞啊!不然你的汗是怎么流出来的?离子是怎么进你的血液的?水是怎么进细胞的?谈恋爱也是需要“洞”的帮助的(多巴胺跟爱情有关 @赵泠 泠姐好像写过这方面的文?)。


以下是细胞膜上的离子通道、水通道、多巴胺通道




user avatar

“不考虑消化道”,鼻泪管、咽鼓管你觉得如何呢,你也有的。

  • 一些人会利用鼻泪管表演“嘴里吸烟,眼睛冒烟”,鼓膜上有破孔的话还可以利用咽鼓管表演“嘴里吸烟,耳朵冒烟”。

海绵的水管之类就不怎么有必要讲了,看图即可。

肛瘘的人有额外的洞,可以考虑耳洞、鼻环、身体各种部位的穿刺产生的洞。非人生物身上也有这样的“后天加洞”。

组成你身体的物质其实非常稀疏,你考虑一下“原子核的体积只占原子的千亿分之几”吧。

类似的话题

  • 回答
    当然有。当我们从拓扑学的角度去看待生物时,一些我们习以为常的生命形式,在形状和结构上,其实隐藏着有趣的“洞”。最直观的例子,或许就是消化道。想象一下,一只蚯蚓。从一头吃进泥土,经过身体的管道,最后从另一头排出。从拓扑学的角度来看,这具身体就形成了一个“管状”结构。它有一个入口(嘴),一个出口(肛门).............
  • 回答
    地球上似乎不存在以“违背生命规律”的方式存在的生物,至少在目前的科学理解框架下是这样。生命,无论多么奇特,都遵循着一套基本的自然法则。我们对“生命规律”的理解,很大程度上建立在对已知生物的观察和研究之上。所以,当我说“不存在”时,是基于我们现有的科学知识。然而,如果我们换个角度,将“违背生命规律”理.............
  • 回答
    人类的科技水平,尽管突飞猛进,但对于“宏观生物”(也就是我们肉眼能够直接看到的、有明确身体结构的生物)的彻底灭绝,仍然是力有未逮。这并非是说我们没有能力对很多物种造成毁灭性的打击,而是说,从“彻底从地球上抹去”这个角度来说,存在着一些我们难以逾越的障碍。首先,我们要理解“灭绝”的含义。对于生物学上的.............
  • 回答
    地球上最古老的生物物种,这个问题就像在问,在历史的长河中,是谁第一个站稳了脚跟,并且至今依然鲜活?答案并非一个简单的名字,而是一个漫长而壮丽的演化故事。“最古老”的定义:一个模糊的界限首先,我们需要理解“最古老”这个词在这里的含义。我们通常谈论的是现存的物种。这意味着,我们寻找的是那些在漫长时间里,.............
  • 回答
    海洋,这个广阔而深邃的蓝色世界,承载着无数生命的奇迹。在这片生命的摇篮中,有一些生物以其独特的方式,在维持整个海洋生态系统的平衡与运转中扮演着至关重要的角色,它们的“突出”并非仅仅因为数量庞大或个体醒目,而是因为它们是联系整个食物链、影响物质循环、甚至塑造海洋环境的关键环节。1. 浮游生物:海洋的生.............
  • 回答
    在残酷的自然界,外表往往会欺骗人。有些生物披着令人胆寒的装束,摆出威猛的架势,但实际上却不堪一击,堪称“战五渣”。今天,咱们就来扒一扒这些“纸老虎”,看看它们是如何用华丽的外表来掩盖自己羸弱的实力的。1. 螳螂虾:色彩斑斓的伪装者提起螳螂虾,大家脑海里可能立刻浮现出它那对如同“拳击手套”般的巨大螯足.............
  • 回答
    在浩瀚的历史长河中,人类对未知世界的探索从未停止。那些曾经只存在于神话传说中的奇特生物,如今却在科学的 lens 下,一点点被揭开了神秘的面纱,显露出它们真实存在的痕迹。这其中的过程,充满了想象力的飞跃与严谨求证的碰撞,令人惊叹。1. 独角兽(Unicorn):矫健的草原奔跑者提到独角兽,我们脑海中.............
  • 回答
    写一篇论证生物“退化”而非“进化”的论文,需要巧妙地选择论据,并将它们置于一个独特的视角下审视。这并非易事,因为“进化”是科学界的主流理论,而“退化”在此语境下通常被理解为功能丧失或简化。但是,我们可以从一些非主流或辩证的角度出发,来构建一个引人深思的论点。以下是一些可以深入探讨的角度,我会尽量详细.............
  • 回答
    古代佃户的生活,用“辛劳而卑微,但也并非全然绝望”来形容,或许最为贴切。他们是那个时代社会肌体中最多也最基础的构成部分,承载着土地的耕耘,也支撑着社会的运转。他们的生活,很大程度上取决于所处的朝代、地区、土地的肥沃程度,以及他们遇到的地主是宽厚还是刻薄。一日三餐,朝乾夕惕:佃户们的生活,几乎全部围绕.............
  • 回答
    .......
  • 回答
    中国城市的生活体验,要说“超越”国外,这话说得可能有些绝对,毕竟不同文化、不同需求的人,对于“超越”的定义也天差地别。国外很多城市在历史底蕴、自然风光、艺术氛围、城市规划等方面,都有着无可替代的魅力。但是,如果从某些 特定维度 来看,一些中国城市确实能提供一些在许多西方国家难以复制或轻易体验到的生活.............
  • 回答
    生命的力量,有时真让人心生敬畏,就好像在大自然的鬼斧神工面前,我们不得不低头承认,这世界并非只由我们人类的意志所掌控。我记得曾经看过一个纪录片,讲的是一种深海生物,叫“深海鱿鱼”,它们居住在阳光无法穿透的漆黑、寒冷的海底,环境之恶劣,可以说对绝大多数生物来说是死亡之地。但这些鱿鱼,它们却在那里顽强地.............
  • 回答
    新中产:一种与众不同的生活态度与品质追求在时代发展的洪流中,一个叫做“新中产”的群体悄然崛起,他们身上散发着一种与父辈截然不同的气质,他们的生活态度和对“品质生活”的定义,也因此显得格外鲜明。与其说他们是某个特定职业或收入群体的标签,不如说他们代表了一种新的生活哲学和价值观。与众不同的生活态度:理性.............
  • 回答
    老实说,我生活中真的有那么几件事,让我每次碰上都觉得肝火旺盛,但又无可奈何,只能咬牙忍着,然后日复一日地“将就”下去。这些事说大不大,说小也不小,但就跟生活里的小石子一样,时不时就硌得你心里不舒服,又没到非得砸了它不可的地步。第一件,也是最让我抓狂的,就是我住的小区公共区域的卫生。你说奇怪不奇怪,明.............
  • 回答
    生活中有很多事情,我们觉得是天经地义,是“全世界都这样”。但一旦有机会走出那片熟悉的土地,就会发现,原来我们习以为常的,只是中国特色的一个缩影。我一直觉得,我们中国人对“面子”这件事,有着一种近乎极致的追求。小到个人,大到国家,都脱不开这个窠臼。比如,逢年过节,亲戚朋友聚会,总有人会拿出最好的酒,最.............
  • 回答
    作为一名在芝加哥生活了多年的人,我一直对这座城市有着特别的感情。它不光是那些游客必去的景点,那些藏匿在街头巷尾,只有我们这些“本地人”才会懂得的角落,才更能勾勒出芝加哥的灵魂。今天,就让我带你走进这些属于我们“老芝加哥人”的秘密花园吧。1. 阳光下的秘密基地:Garfield Park Conser.............
  • 回答
    “嘴上全是主义,心里全是生意”,这话说得太扎实了,太接地气了。我脑子里立马就浮现出不少活生生的例子,一个个都跟照镜子似的。这事儿说起来,其实挺普遍的,有时候换个角度看,也没那么讨厌,毕竟生活嘛,谁不图个温饱,谁不为点利益奔波?但如果把“主义”当成幌子,那就有点让人膈应了。让我仔细想想,有什么印象深刻.............
  • 回答
    在旧金山湾区生活久了,你才会慢慢咂摸出一些门道,知道哪些地方藏着惊喜,哪些活动才是真正点燃湾区人生活热情的小火苗。这些事儿,外来的游客可能很难第一时间接触到,但对于我们这些“老司机”来说,它们是日常的点缀,是属于我们自己的小确幸。说到美好的地方,首先跳出来的不是金门大桥也不是恶魔岛。那太“标准”了,.............
  • 回答
    这篇来自《自然》杂志的最新研究,提出“所有生命都是甲烷生产者”这一颠覆性观点,确实为我们理解生命在地球上扮演的角色打开了全新的视角。如果这一发现被证实,其意义将是深远而广泛的,触及我们对生命起源、地球生态系统、气候变化乃至我们在宇宙中的位置的认知。首先,从生命起源和早期地球演化的角度来看: 生命.............
  • 回答
    我所在的城市是一座充满生机的地方,四季分明,这造就了丰富多样的动植物昆虫群落。每一种生命都有其独特的节奏和故事,与这座城市的呼吸同频共振。动物篇:都市中的野生邻居在我们城市里,最常见也最容易被忽视的动物,大概就是各种鸟类。你走在街头巷尾,只要稍加留意,就能发现它们的身影。 麻雀(House Sp.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有