為什麼我們日常見到的大多數脊椎動物,基本上都有四條腿?_風聞
观察者网用户_227909-2019-05-27 15:53
【作者兔小淘(知乎)授權轉載】大眾關於進化有一個很大的誤區,就是狹義自然選擇論:現有物種or性狀一定是自然選擇之後留下的,自然選擇留下的物種or性狀一定是最有效率的。
這個論調完全照搬百年前的進化論,和中學教科書一致。
但是諸位,進化論在這百年間是不斷發展的啊,不斷有新的理論添加進來,進化論早就不是我們中學所學的那樣了。
現在隨着分子生物學的發展,進化論有了一個很重要的補充,叫做**中性理論,説白了就是,我今天長啥樣基本因為隨緣。**簡單來説有這麼幾點。
首先,**絕大部分突變都是中性的,不算好也不算壞,這些性狀是否遺傳下去看隨機因素。**比如你和你老婆都是黑虹膜,你生了個兒子是棕色的,你除了要懷疑隔壁老王(劃掉),你還要想這有可能是個中性突變,對你兒子沒什麼影響,不好也不壞,如果你兒子也有後代,這個性狀也就保留下來了,如果他不行沒後代,棕虹膜的性狀就消失了。他有沒有後代,剛出生的時候誰也不知道,完全看隨機因素。

接着,**在隨機因素的作用下,也有一些好的性狀不是特別的好,會在遺傳中丟失;一些性狀不是特別的壞,也會被正常遺傳下去。**還是拿兒子舉例,如果他是藍色虹膜,在中國比較受歡迎,按理説好找媳婦,這個性狀就容易被遺傳下去,結果哪天他突然出車禍(隨機因素作祟),嘎嘣一下沒了,這個有點好的性狀也就沒了。
反之,他有了個白內障一樣的白色虹膜,一堆女的嫌棄,本來不容易找媳婦的。結果忽然哪天出了個動漫叫火影忍者,裏面的白眼人氣爆棚啊(隨機因素作祟),結果他就找到媳婦,反而把這個有點不好的性狀遺傳下去了。看明白了嗎?對於這些不特別好,不特別壞的性狀,他們在選擇中只稍微佔優勢或劣勢,遺傳不遺傳下去隨機因素比較重要。
最後,現在的中性理論和幾十年前提出時已經有了長足的發展,和自然選擇學説互補。只是極不好或者極好的性狀更容易被自然選擇淘汰或留下,其他那些不太好,不太壞和中性的性狀,能否遺傳下去隨機因素佔了更多的比重。
接下來我説的話需要有一定的邏輯理解能力,如果不想燒腦請直接看最後一段。
在弄明白隨機因素在進化上很重要這個前提之後,我們再看很多知乎關於進化的提問,比如為什麼我們直立行走?為什麼我們左右對稱?下面的回答往往給你分析一堆直立行走,左右對稱的好處,然後告訴你因為這些好處,我們就直立行走/左右對稱了。這套回答方法放到普通的因果問題裏是可以的,但放在進化上就有了很嚴重的邏輯問題,因為進化和性狀不成完全的因果。這就好比,你問我今天為啥吃雞肉?我回答你雞肉好吃,熱量低,所以我今天吃雞肉。看似這個回答沒有問題,但其實我吃雞肉的原因是我忽然特別想吃啊。所以好處≠原因。回到進化上,自然選擇和性狀這二者不能完全構成因果,因為性狀也同樣限制了物種的生態位和選擇的方向(比如昆蟲的六條腿更適合他們的體型,他們也很難靠現有生理結構往更大的體型方向上進化)。
那我們回到這個問題,為什麼動物有4條腿?很多回答説了一堆穩定性,體重,重心之類的問題(許多回答在我看來邏輯闡述有很大問題),然後分析幾條腿對昆蟲特別好,幾條腿對脊椎動物特別好,得出結論昆蟲6條腿,脊椎動物4條腿是最好的。這個邏輯其實是有問題的,弄錯了進化和性狀的關係。進化和性狀這更像是個雞生蛋蛋生雞的問題,並不是進化單方面影響性狀,而是性狀也限制了進化方向。
我是最後一段:
所以這個問題的真正答案很簡單:在系統發育上來看,陸生脊椎動物的物種擁有共同祖先(是某種原始兩棲類,在始蛙亞目發生之前),而這個共同祖先在生理上具有四肢,所以目前絕大部分陸生脊椎動物都具有四肢。

翻譯過來就是:你媽是四條腿,你爸也是四條腿,你和很多脊椎動物的祖先都4條腿,所以你就四條腿了。你要問為啥你祖先也四條腿?這就是隨機因素啊。肢體的演化涉及了久遠的演化時間,肢體也不是一開始就是呈現出現在四肢的樣子的,只是登陸的這一支物種祖先恰好有四條腿。肢體的數量在起源時沒有受到強烈的選擇壓。我們的祖先很久以前就是左右對稱,所以偶數的肢體成為必然。加上沒有任何證據顯示其他數量的偶數腿活的不好(看看隔壁昆蟲綱),而且就算是我們脊椎動物,也出現了上肢特化,和四肢全退化也活的好好的例子。所以是隨機因素導致了你祖先恰好四條腿,畢竟你把時間再往前推,都是單細胞的時候大家怎麼知道自己以後多少條腿?
照例加一個PS來映射一下我的中心思想防止有些朋友沒理解:
如果把地球的物種全部消滅,重新來一次進化,會怎樣呢?結果就是,每個生態位會和現在完全一致,但是佔據這個生態位的物種會和現在有很大不同。那時候海底族的知乎,可能就該問:為什麼天上飛的龍族有4對翅膀?然後有很多人回答表示,4對翅膀的好處多多,所以天上飛的就該有4對翅膀。