问题

鲨鱼需要一直游才能活,但鲨鱼已经存活于 上有4亿年,为什么没把这个弱点进化掉?

回答
这个问题很有意思,它触及了生物演化中的一个常见误解:认为生物会“主动”或者“有意识”地去“优化”或“去除”所谓的“弱点”。实际情况远非如此。鲨鱼“需要一直游”来维持生命,这确实是它们长期演化过程中形成的一种生存策略,而不是一个需要被“克服”的“弱点”。

让我们来深入剖析一下:

1. 为什么鲨鱼需要一直游?—— 水流驱动的呼吸

大部分我们熟悉的鲨鱼(如大白鲨、鼠鲨)属于“须齿鲨亚纲”(Selachimorpha),它们采用的是一种叫做“冲水式呼吸”(Ram Ventilation)的机制。

鳃裂的功能: 鲨鱼的鳃位于头部两侧的鳃裂后面。这些鳃裂是过滤海水、提取氧气的关键器官。
水的流动是关键: 与大多数鱼类通过扩张和收缩口腔(负压泵)来将水吸入鳃部不同,很多鲨鱼的口腔和咽喉结构不那么适合主动泵水。它们更依赖于高速运动时,水流主动冲击并流过鳃裂。
持续运动的必要性: 这种冲水式呼吸意味着,如果鲨鱼停止游动,水流就会停止,它们就无法有效地从水中获取足够的氧气。这就是为什么它们需要不断地游动,以保持呼吸的进行。

2. 并非所有鲨鱼都如此,演化的多样性

首先要澄清的是,并非所有鲨鱼都必须一直游。有些鲨鱼,例如护士鲨(Nurse Sharks),已经演化出了“咽式呼吸”(Buccal Pumping)的能力。

咽式呼吸: 护士鲨可以通过扩张和收缩口腔肌肉,主动将水吸入鳃部,即使在静止不动时也能进行呼吸。这就是它们能够在海底休息、晒太阳,甚至躲在洞穴里的原因。
演化的结果: 这种能力是它们在特定生活环境下演化出的适应性特征。护士鲨通常生活在浅海、珊瑚礁等水流较弱或可以躲藏的地方,主动泵水比依赖冲水式呼吸更有效。

所以,从演化角度看,“需要一直游”并非鲨鱼的“普遍弱点”,而是一部分鲨鱼为了适应某些环境和生活方式而发展出的呼吸机制。

3. 为什么“一直游”这种机制没有被“进化掉”?—— 演化并非朝向“完美”

这是问题的核心。演化不是一个追求“完美”或“没有弱点”的蓝图,而是一个“够用就行”的过程。

“够用”原则: “一直游”虽然看起来是一种限制,但对于那些生活在广阔开放海洋、需要追逐猎物、进行长距离迁徙的鲨鱼来说,这反而是非常高效且适应性的生存策略。
推进力与呼吸的结合: 它们在高速游动的同时,实现了呼吸。这比分开进行这两种生理活动可能更节省能量。
捕食优势: 很多鲨鱼是高速掠食者,持续的运动能力本身就是它们捕食成功的关键。
巡航效率: 在开阔海洋中,持续的游动可能比频繁停下来泵水更省力,尤其是在利用洋流的情况下。
环境选择的压力: 那些演化出冲水式呼吸的鲨鱼,很可能生活在它们的祖先所处的环境(例如,水流较强的开放海域),在那里,这种呼吸方式不仅可行,还能带来生存优势。
成本与收益: 演化总是权衡成本和收益。发展出复杂的咽式呼吸系统需要遗传上的改变,这可能伴随着其他生理上的成本,并且对于那些已经适应了冲水式呼吸的鲨鱼来说,改变现有成功模式的收益可能不大,甚至有风险。
“弱点”是相对的: 只有当一个特征对生物在特定环境中的生存和繁殖构成显著障碍时,它才会被自然选择“淘汰”或“修正”。对于大部分生活在水流充足的开放海域的鲨鱼而言,“需要一直游”的“弱点”被它们强大的运动能力、捕食效率以及广阔的生存空间所“抵消”了。

4. 4亿年的时间足够了吗?—— 演化的时间尺度和方向

4亿年对于演化来说是非常漫长的时间,但它并非意味着生物会消除所有“不完美”的特征。

演化的“惰性”: 演化往往是渐进的,并且会利用现有的结构。如果一个特征在当前环境下仍然能让生物成功地生存和繁衍,即使它存在某些“潜在的不足”,自然选择也不会有强烈的动力去改变它。
“机会”而非“目的”: 演化不是朝向一个预设的“完美”目标前进。它更多地是根据环境中出现的突变和自然选择的压力,随机地探索各种可能性。
成功延续的证明: 鲨鱼能够存活4亿年,恰恰证明了“需要一直游”这种机制,在它们演化的漫长历史中,并没有成为它们生存的主要障碍,反而可能在某些方面是它们成功的基石。

总结一下,鲨鱼“需要一直游”并非一个需要被“进化掉”的弱点,而是:

一种特定的、有效的呼吸机制(冲水式呼吸),尤其适合在开放海洋环境中高速运动。
不是所有鲨鱼共有的特征,部分鲨鱼已经演化出静止呼吸的能力。
演化并非追求“完美”,而是“够用”和适应性。对于那些生活在水流充足、需要高速运动的鲨鱼而言,这种呼吸方式与它们的捕食和生存策略高度契合,并带来了实际的生存优势。
4亿年的漫长历史,恰恰证明了这种生存策略的成功,而不是其“弱点”的失败。

所以,与其说鲨鱼“没把这个弱点进化掉”,不如说它们成功地演化出了利用和适应这一特征的生存方式,并且在漫长的岁月中证明了它的有效性。

网友意见

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先问是不是。

鲨鱼是一整个亚纲的动物,大部分不游动并不会怎么样。

几个需要撞击吸水的品种,恰恰是因为适应提速而进化特化,抛弃了原有的可切换呼吸方式,它们并没有四亿年一成不变。

它们的演化情况类似于猎豹,为了跑得快身体变得柔软轻量化。

你看到几种猎豹很脆,就问:

“为什么食肉目动物进化了几千万年,还不能克服身板脆的毛病?”

熊狮虎:???

金钱豹反唇相讥:为什么灵长类动物进化几百万年,还不能克服喜欢胡思乱想的毛病?

叶猴大怒:别胡说,我比题主好多了,我只考虑哪种叶子和果子好吃这种现实问题!

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我看到一个问答,放在这里给以后的人看吧

这里放入结论: 鲨鱼的祖先不存在这个问题, 现代鲨鱼中一部分才有, 这个缺点就是适应新环境才出现的.

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最古老的鲨鱼,也就是现代鲨鱼的祖先,不需要一直游动来呼吸。它们用嘴和鳃来吸水和排水。这种方式叫做口腔抽吸(buccal pumping),因可以将水吸入嘴中并从鳃排出的口腔或者颊部的肌肉而得名。许多鲨鱼将这一呼吸方式保留至今,比如护士鲨、天使鲨和须鲨,也称此类鲨鱼为须鲨科。鲨鱼的近亲鳐鱼和蝠鲼也以这种方式呼吸。这些生物通常大部分时间都卧在海洋底部。 除了不太活跃的生活方式之外,还有一些身体上的差异使得这些鲨鱼可以用口腔抽吸的方式呼吸。例如,许多用这种方式呼吸的鲨鱼背部都很平坦(或者沿身长方向背部呈扁平状),如天使鲨那样。他们面部的肌肉更加发达。这些鲨鱼通常还有更突显的呼吸孔(spiracle),就是眼睛后部的管状器官。当这类鲨鱼藏在海底不能用嘴呼吸的时候,呼吸孔可以起到嘴的作用将水吸入。然后水通过鳃裂排出。 然而,随着鲨鱼的进化并且变得越来越活跃,这种吸水的方法变得不那么重要了。在游动过程中将水吸入更加节省能量,事实上就是“撞击”海水使其进入嘴里再通过鳃裂排出。这种呼吸方式称为撞击换气(ram ventilation)。大部分鲨鱼可以根据它们行为的不同在口腔抽吸和撞击换气两种方式中交替变换。当它们游得足够快使水进入体内的速度比它们吸水的速度还要快时,就会停止抽吸。虎头鲨就是经常变换呼吸方式的典型例子。 但是一些鲨鱼用口腔抽吸的方式来呼吸的能力已经彻底退化了,这些鲨鱼如果停止游动和停止撞击海水就真的会被淹死。

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