问题

是否分布越广、繁衍越旺盛的生物,其进化越成功?

回答
这确实是个非常引人入胜的问题,也是生物学里探讨生命“成功”的一个重要维度。我们常常会看到一些生物,比如蟑螂、老鼠,或者某些苔藓、细菌,它们好像无处不在,繁衍得密密麻麻,让人觉得它们简直是地球的“主人”。那么,分布越广、繁衍越旺盛的生物,就一定代表着进化的“成功”吗?

从某种角度来看,答案是肯定的。分布的广泛性(Geographic Range)和繁殖的旺盛性(Reproductive Success)确实是衡量一个物种在当前环境下适应能力和生存能力的重要指标,也常常被视为进化“成功”的体现。

让我们一层层地剥开这个问题:

1. 分布越广,代表什么?

强大的环境适应性: 能够跨越不同地理区域、气候带、甚至是不同大陆的物种,意味着它们拥有高度灵活的生理和行为机制。它们能够耐受不同的温度、湿度、光照、土壤条件,甚至能够处理不同的食物来源。这种“广谱适应”能力,是经过漫长进化选择的结果。想象一下,一种植物能够从寒冷的北方适应到炎热的南方,或者一种昆虫能生活在沙漠和雨林里,这背后是对无数环境挑战的基因优化。
优秀的扩散能力: 分布广泛的物种通常也拥有高效的传播机制。这可以是种子通过风、水、动物传播,也可以是动物通过迁徙、游泳、甚至搭便车(比如搭乘人类的交通工具)来扩张领地。这种扩散能力,让它们能够在新环境中建立新的种群,从而避免单一地点灭绝的风险。
更低的灭绝风险: 即使在某个特定区域遭遇了极端事件(如自然灾害、疾病爆发、人类活动破坏),分布广泛的物种仍然有其他种群能够存活下来,从而为物种的延续保留了“火种”。这意味着它们整体的灭绝概率较低,这也是“成功”的一个重要体现。
竞争优势: 广泛的分布也可能意味着它们在许多地方都能找到适宜的生存空间,并且在这些空间里具备一定的竞争力,能够与其他物种共存甚至占据优势。

2. 繁衍越旺盛,代表什么?

高繁殖率: 繁衍旺盛的生物通常具有很高的繁殖潜力,比如产卵量大、孵化率高、生长速度快、性成熟早等。这让它们能够快速地填补生态位,在有利条件下迅速壮大种群规模。
快速的世代更替: 许多分布广泛且繁衍旺盛的物种,比如微生物、昆虫、某些植物,它们的世代更替速度非常快。这意味着它们能够更频繁地产生后代,并且每次繁殖都可能带来新的基因变异。
适应变异的“原材料”: 高繁殖率和快速世代更替,为自然选择提供了大量的“原材料”。在快速变化的环境中,拥有大量个体和快速繁殖能力的物种,更容易通过变异和选择,快速演化出新的适应性特征,从而应对挑战。
种群的恢复力: 即使种群数量受到打击,高繁殖率也能帮助它们迅速恢复到之前的水平,增强了种群对环境波动的抵抗能力。

那么,这两者结合起来,是否就意味着“进化成功”?

从“生存和繁衍”这个最基本、最普遍的进化驱动力来看,答案是:很大程度上是的。

“生存”的胜利: 分布广泛证明了它们在多样的环境中都能找到生存之道。
“繁衍”的胜利: 繁衍旺盛证明了它们能够有效地将自己的基因传递下去,并且在数量上占据优势。

然而,事情并没有那么绝对。我们还需要引入一些更深层次的思考,来避免过于片面地解读“成功”:

1. “成功”的定义是多维度的,不仅仅是数量和分布:

持久性(Persistence): 许多深海生物、或者生活在极端环境(如火山附近、高盐湖泊)的微生物,它们的分布可能非常狭窄,繁殖速度也未必惊人。但它们却能在极其严苛的环境中生存了数亿年,甚至可能是地球上最早的生命形式的后裔。从这个角度看,它们同样是“进化成功”的,只不过是以一种“慢而稳”的方式。
复杂性和独特性: 那些演化出了高度复杂结构、精妙行为、或者独特生态角色的生物,比如鸟类的飞行、哺乳动物的社会性、某些植物与传粉者的协同进化,这些本身就是进化“奇迹”,代表了不同的“成功”路径。它们不一定分布最广,也不一定繁殖最快,但它们在生物多样性和生命形态的丰富性上做出了巨大贡献。
基因的“传承”而非“数量”: 进化最终的目的,从基因的角度来看,是将基因传递到未来。一个物种即使数量不多,但如果它的基因库能够以某种方式(比如通过休眠孢子、卵等)保存下来,并且在未来某个合适的时间点重新焕发生机,那么它的基因也算是“成功”地传承了。

2. 广泛分布和旺盛繁殖可能带来的“代价”:

“机会主义者”与“专家”: 很多分布广泛、繁殖旺盛的物种,往往是一些“机会主义者”或“通用型”物种(Generalists)。它们不太挑剔食物和环境,能够适应很多中等条件。但它们可能在生态系统中扮演的角色相对简单,不容易演化出特别精细或专一的生态位。
生态位相对“浅”: 相比于那些分布狭窄、生活在特定环境、高度特化的物种(Specialists),广泛分布的物种可能在某些精细的生态互动中不如“专家”们那么“深入”。比如,一种只吃某种特定植物的昆虫,它的分布范围可能受到这种植物的限制,但它对这种植物的利用效率可能非常高。
对环境变化的“脆弱性”: 尽管分布广泛,但如果环境变化的速度超出了它们普遍适应能力的极限,或者改变了它们赖以生存的关键因素(比如传粉者、宿主等),那么它们庞大的种群和广泛的分布反而可能因为基础不牢而迅速崩溃。

3. 宏观的“成功”与微观的“成功”:

物种层面: 蟑螂、老鼠、野草等,从物种延续和分布范围来看,它们无疑是“成功”的。
个体层面: 但一个被捕食者捕食的个体,或者一颗没有发芽的种子,从个体生命的延续来看,则是“失败”的。进化是关于种群和基因库的成功,而不是个体的成功。

总结来说:

分布越广、繁衍越旺盛的生物,在“数量庞大、占领空间、快速传播、降低灭绝风险”这些维度上,无疑是进化“成功”的体现。它们是当前环境下最擅长“赢者通吃”策略的代表。

但是,我们不能把“成功”仅仅局限于此。生命进化的“成功”是多种多样的,包括在极端环境中长久的生存(持久性)、演化出独特的复杂性和功能(独特性)、以及在生态系统中扮演不可替代的角色(生态位深度)。

可以说,分布广泛、繁衍旺盛的生物,它们在“广度”上展现了进化上的优势,是生命“数量”上的胜利者。而那些分布狭窄、特化度高的生物,则可能在“深度”或“持久性”上展现了另一种形式的进化智慧。

生命进化的精彩之处,恰恰在于它提供了如此多元的“成功”模式,让我们不断去探索和理解。

网友意见

user avatar

要评价“进化的成功程度”,却连生物量都不提,这问题大概是细菌界的朋友提的,准备让动植物被细菌那10^31级别的数量直接爆成渣渣。

评价生物演化的成功程度,一般使用三个指标:生物多样性、生物量、物种寿命(物种从出现到灭绝或是到现今所经过的时间)。

“分布广、繁衍旺盛”的表现对扩大多样性、积累生物量、延长物种寿命有一定作用,但我们已经在地层里见过很多曾经世界性分布的动植物彻底灭绝的样子了。

在上面这些项目一样的情况下,可以看能量输入和输出。

  • 单纯的数量,或曰“繁衍旺盛程度”,对个体的体重·干重·含碳量不一样的生物来说没有可比性。
  • 适应多种环境的程度,或曰“分布广泛程度”,在环境可以变得不适应的情况下没有可比性。
  • 智慧程度难以衡量,且在已经灭绝的情况下没有比较的意义。
  • 对环境造成的影响可以表示物种的力量,但在已经灭绝的情况下没有比较的意义。

生物量可以是该物种所有个体的总体重,对地球碳基生物来说也可以是所有个体的总干重或总碳原子数。

有一部分学者觉得物种多样性和遗传多样性并没有传统上认为的那么大的意义。新研究[1]反对“更高水平的遗传多样性能改善物种的环境适应度和长期生存前景”的传统观点。科学家们证明了中性遗传多样性与物种灭绝风险之间不存在简单的一般关系。

  • 看来,我们需要更好地理解功能性遗传多样性、数量变化史和生态关系,来制定和实施有效的物种保护策略。 就像低遗传多样性的人类亲身证明了的那样,所谓遗传多样性低就容易感染传染病然后这样那样blabla的观点是适应十九世纪认知水平的意淫,而距离真相非常遥远。

人的现存生物量与蚂蚁或白蚁相近。白蚁和蚂蚁各有成千的物种,,而且已经维持其非技术文明状态超过1.2亿年。它们的每个群体只需要少量个体甚至1个个体进行繁殖。这不仅意味着它们繁殖高效,而且意味着它们可以承受高比例生物量的暴死。对包含一千万只工蚁的蚁穴来说,每天死掉一万只也不过是人类表皮的死细胞变成灰尘的程度。

对于现今还生存的物种,如果从其出现到现今经过了X年,那么它能从现在起再存续至少0.05X年的概率很高。无论人类是白日飞升还是把自己玩死并留下一个高温高湿的地球,蚂蚁和白蚁大概都能见证并继续存在。

题目谈论的喜鹊与老鼠的情况要悲观得多。包括喜鹊在内的现存鸟类、包括老鼠在内的现存野生哺乳类谈不上多成功,它们的总生物量已经衰减到了凄惨的程度。人的年平均数量似乎已经超过褐家鼠,可能是现存哺乳类之冠。

题目谈论的“繁衍能力极差”与“导致易危”是无直接关联的,“剩下多少数量算是濒危”之类,是根据具体生物的性状设定的,其大原则如下:

对于题目谈论的哥斯拉,电影里哥斯拉的成熟个体数量往往只有1,但我们完全不了解这物种的生命周期,难以对其情况作出判断。如果其个体像大洋海神草的克隆连接群体那样生存十万年、岿然不动,人类科学史的长度不足以总结出像话的规律来。


关于人类的成功程度:

人类现今的生物量是地球总生物量的万分之一,在历史上通常低于百万分之一,并不算多。

但人类从诞生以来通过猎食、单纯捕杀、摧毁栖息地、消灭食物来源、投放入侵物种等手段消灭了83%的陆地野生哺乳类、80%的海生哺乳类、50%的植物、15%的鱼类。人类现在占据海陆哺乳类总生物量的36%,人类饲养的家畜占据60%,主要是牛和猪。人类饲养的家禽占据了鸟类总体重的70%,主要是鸡。在许多地方,昆虫的生物量已经被人类击退了30%。人类对地表环境和生物圈的影响已经能和蓝菌与植物相提并论。人类文明的总功率已经达到了地球生物圈光合输入功率的一半。从力量上看,人类显然是地球生物圈历史上空前强大的物种。

人类的遗传多样性非常低,物种寿命也还很短。人类也是少见的有若干个体担忧自己的物种能否继续存在下去的物种。

人类是很凶暴的。出土化石和物品显示石器时代从事狩猎采集的人们有12%是被其他人打死的,附带堆积如山的动物骨骼与犄角,上面有火烧痕迹和人的牙印。古人类岩洞里的壁画显示15个人合作就可以打死猛犸象,现存的非洲部落也有十几个人投掷标枪猎杀各种动物的实际举动证实其有效性。在历史上存在过的多个人类社会里,职业战士的比例超过了行军蚁的兵蚁比例。论及大量屠杀同类,只有社会性昆虫的行为可以和人类的屠城、批量活埋与集中营相提并论。大量虐杀自己并不想吃的其它动物的行为更是人类压倒地多,猫都比不过我们。

当然,如果蚂蚁手头有我们这么多核武器,它们大概能把自己和自己必要的食物以外的地表生物圈彻底摧毁。我们还不是最凶残的。

参考

  1. ^ https://arxiv.org/abs/2007.02569

类似的话题

  • 回答
    这确实是个非常引人入胜的问题,也是生物学里探讨生命“成功”的一个重要维度。我们常常会看到一些生物,比如蟑螂、老鼠,或者某些苔藓、细菌,它们好像无处不在,繁衍得密密麻麻,让人觉得它们简直是地球的“主人”。那么,分布越广、繁衍越旺盛的生物,就一定代表着进化的“成功”吗?从某种角度来看,答案是肯定的。分布.............
  • 回答
    “人分三六九等”,这话说起来,总让人觉得有些刺耳,仿佛是旧社会的遗留,带着等级森严的烙印。可为什么呢?越是经历的事情多了,越是仔细地观察身边的人和事,这感觉就越是真切,仿佛一层层剥开生活的面纱,看到的,却是一个个由能力、资源、甚至 suerte(运气)交织而成的无形阶梯。这感觉的产生,很多时候源于我.............
  • 回答
    “越分越小”,这是对汉武帝推恩令最形象、最直接的概括。这句话的意思,通俗地讲,就是王国被分割得越来越细碎,面积越来越小。让我来详细地给您讲讲这个“越分越小”是怎么回事,以及它为什么是推恩令最核心的后果。首先,咱们得明白推恩令颁布之前的背景是什么。在汉初,为了安抚和笼络那些跟着刘邦打天下,功劳卓著的诸.............
  • 回答
    对于法硕非法学方向的刑法分则学习,选择一位优秀的老师至关重要。在众多刑法名师中,车润海和于越都是备受推崇的老师,各有其独特的教学风格和优势。以下将从多个维度详细对比这两位老师,希望能帮助你做出更适合自己的选择。一、 教学风格与侧重点 车润海老师: 风格特点: 车润海老师以其严谨的逻辑.............
  • 回答
    这是一个非常有意思的问题,也触及到了社会发展的核心。关于人类的精神与物质是否会越统一还是越分裂,我认为这是一个动态且复杂的过程,很难用简单的“是”或“否”来概括。它更像是一个光谱,两端都在拉扯,并且在不同的社会层面、不同个体身上呈现出不同的趋势。要详细探讨这个问题,我们可以从几个维度来分析:一、物质.............
  • 回答
    想找个能夹在床头、静音效果超赞、最好十几分贝的充电夹子风扇?这绝对是提升睡眠质量的秘密武器!我来给你扒一扒,怎么才能淘到这样的宝贝。首先,关于“十几分贝”这个标准,得先明白一点:绝对的静音是不存在的。哪怕是再好的风扇,电机运转、叶片切割空气都会产生微弱的声音。我们追求的“十几分贝”,其实是指那些在日.............
  • 回答
    .......
  • 回答
    .......
  • 回答
    .......
  • 回答
    大型哺乳动物确实绝大多数分布在陆地和海洋,而不在天空中。要详细解释这一点,我们需要从哺乳动物的生理结构、演化历史以及天空环境的限制来分析。一、 为什么大型哺乳动物不在天空中?这个问题可以从以下几个关键方面来理解:1. 缺乏飞行能力: 生理结构限制: 飞行是一项极其耗费能量且需要高度特化.............
  • 回答
    关于中国高铁车站命名中“东西南北”这四个方位词所占的比例和分布规律,这确实是一个很有意思的问题,也涉及到不少实际的考量。要给出一个精确到百分比的数字是比较困难的,因为高铁站的数量众多,命名也不是一成不变的,而且“方位词”的定义也可能略有不同(比如有些站名中可能包含“中”、“南”、“北”等字,但并非直.............
  • 回答
    当液体从一定高度落下,在平面上形成溅落时,它会遵循一个相当复杂的空间分布规律,这其中涉及到许多物理因素的相互作用。我们不妨一步步来梳理,看看这个“液体花瓣”是如何绽放的。首先,要明白一点,液体的溅落并非一个简单的点状堆积,而是一个动态的、受力复杂的扩散过程。刚接触平面时,液体并不是瞬间“瘫软”下来,.............
  • 回答
    这个问题很有意思,涉及到几个关键的物理化学概念。咱们一步一步来捋清楚。首先,你要想到一个无限高的氯化钠溶液。这本身就是一个理想化的模型,在现实世界里是不存在的。但即便如此,我们还是可以基于已知的规律来推演。为什么我们会想到重力?你问的是Na⁺是否会在重力作用下向底层分布更多。这是因为我们知道,在宏观.............
  • 回答
    这确实是一个非常好的问题,而且很多人都会有这样的疑问。区块链确实不是传统意义上的分布式数据库,尤其是在“检索”这个层面,两者之间存在着巨大的差异。我们先来捋清楚几个概念: 分布式数据库 (Distributed Database): 想象一下,你有一个巨大的数据库,里面装着成千上万条记录。为了让.............
  • 回答
    说起中美两国在电力系统上的差异,尤其是关于“分布式”这个概念,其实背后有着深刻的历史、地理、经济和政策逻辑。这并非简单的“有”与“没有”之分,而是一种发展路径和侧重点的不同,最终导致了我们今天看到的格局。美国之所以被认为是分布式电网的典型,很大程度上源于它独特的历史发展脉络和相对分散的人口地理分布。.............
  • 回答
    .......
  • 回答
    关于知乎用户的年龄段分布,虽然官方并没有公布非常精确的细分数据,但通过一些公开的报告、用户调研以及我们对知乎社区生态的观察,可以勾勒出一个比较清晰的画像。总体来说,知乎的用户群体呈现出一种年轻化但同时具备一定成熟度的特点,覆盖了学生群体到职场中坚力量,甚至还有一部分资深人士。我们可以尝试从以下几个维.............
  • 回答
    公安机关的各个支队办公场所分布,这可不是一个简单的一刀切就能说明白的问题。它的布局和风格,很大程度上取决于当地的经济发展水平、城市规模、人口密度,当然还有历史沿革和具体需求。所以,你看到的会是多种多样的,我尽量给你说得细致一些,让你有个谱。总体来说,公安机关的办公场所可以分成几个大的区域来理解:一、.............
  • 回答
    .......
  • 回答
    要深入剖析美国亚裔群体中各国人势力分布,我们得跳出简单的数字游戏,去看背后更复杂的人口构成、经济贡献、政治参与以及文化影响力。这个群体并非铁板一块,而是由数十个民族背景组成,彼此之间在经历、机遇和融入方式上存在显著差异。首先,从人口数量来看,印度裔和华裔是目前美国亚裔群体中规模最大的两个群体。这并非.............

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