人类是有脊椎的动物。这意味着我们和鱼类、两栖动物(比如青蛙)、爬行动物、鸟类和哺乳动物一样属于“脊椎动物”。
很久以前,人类还没有出现。我们其实是5亿年前没有手臂、腿和下巴的鱼类进化而来的。但慢慢地,从一条鱼到另一条鱼,它们发生了变化。一些动物开始长出手臂和腿,最终形成了今天的人类。
这些非常缓慢的变化发生在所有动物身上要经过数百万年的时间,这个过程我们称之为进化。人类身体的每个部分,以及其他动物,都是这样进化的。
两条胳膊,两条腿: 脊椎动物的基本身体格局
鱼是第一批有双肢的脊椎动物。对人类来说,这些就是我们的胳膊和腿。鱼的前后各有一对鳍。
很久以前,一些鱼的鳍上进化出了骨头,这些骨头后来变成了人类的手指。脊椎动物有一对四肢(总共有四个)的结构造就了今天的肢体。
今天所有的脊椎动物都有相同的身体结构: 两条胳膊,两条腿,一个有两只眼睛的头,两个鼻孔,一个有牙齿的嘴,等等。
然而,在进化的过程中,有些动物并没有完全遵循这个计划。他们的身体需要适应他们不同的生活方式,无论是游泳还是飞行,翅膀就是这样产生的。
动物是如何开始飞行的
会飞的脊椎动物的翅膀,比如鸟类,只是经过改造的手臂,帮助它们飞行。
你可能听说过翼龙,它是生活在恐龙时代的一种(有时很大)会飞的生物。翼龙也是经过很多年慢慢形成翅膀的。他们长出一根长长的手指,一层薄薄的皮肤(称为膜)将其连接到身体的其他部位。
一群恐龙在大约1.6亿年前进化成了鸟类。
这种情况发生在恐龙最初获得羽毛以帮助它们根据需要保持身体凉爽或温暖之后。然后,从父母一方到另一方,它们慢慢地长出了更长的前肢,最终形成了翅膀。
为什么人类没有进化到有翅膀呢?
现在让我们看看为什么人类不能长翅膀。
所有生物,包括脊椎动物,都有基因。这些就像是我们体内的程序性说明书,它决定我们如何成长,以及我们的身体能做什么。我们不能改变基因的作用。例如,你的基因是你的眼睛可能是黑色、棕色或蓝色的原因,但你不能控制它。
我们也有被称为“hox基因”的基因。它们确保我们的身体随着年龄的增长以某种方式生长。例如,你可能会因为你的兄弟姐妹而长高,但hox基因确保你只长了两条胳膊和两条腿,而不是像蜘蛛那样长了八条腿。事实上,蜘蛛自身的hox基因是它长出八条腿的原因。所以人类长不出翅膀的一个主要原因是我们的基因只让我们长出胳膊和腿。
如果我们真的有翅膀呢?
即使人类真的有翅膀,我们也不能马上飞起来。
为了飞行,我们还需要合适的体型和新陈代谢。新陈代谢是我们身体使用燃料(比如我们吃的食物)制造能量的能力,帮助我们运动。
鸟类的新陈代谢比我们高。蜂鸟的心脏每分钟可以跳动1200次,而人类运动员的心脏每分钟可能只有220次。这意味着蜂鸟比人类更能燃烧能量。
会飞的鸟也有更轻的骨骼,帮助他们更好地呼吸,羽毛帮助他们在飞行时提升,和强大的肺,保持氧气泵到他们的身体。
除非人类拥有这一切,否则即使我们有翅膀,我们也不能飞。随着时间的推移,恐龙的身体变得更小、更轻,从而进化成鸟类。
唯一会飞的哺乳动物——蝙蝠
哺乳类动物基本都属于脊椎动物,蝙蝠是唯一可以飞行的哺乳动物,属于翼手目蝙蝠科,是脊椎动物。在哺乳动物中,有两类动物具有飞行的能力,一类是蝙蝠,一类是鼯鼠和鼯猴。 鼯鼠和鼯猴的飞行距离较短,也没有真正的翅膀,只能算是滑翔,所以哺乳动物中唯一真正能够飞行的就是蝙蝠了。
那么龙是什么呢?
虽然我们知道龙不是真实存在的,但一些想象中的龙的身体很接近现实生活中的脊椎动物。
像电影《霍比特人》中的史矛革这样的龙只有翅膀和腿。所以如果史矛革是真的,他也许真的能飞,只要他身体轻,新陈代谢旺盛,还有一层薄膜构成他的翅膀。
另一方面,《驯龙记》里的夜煞龙有胳膊、腿和翅膀。在现实生活中,这就像有两条腿和两对胳膊。
夜煞打破了进化的基本规则,因为从来没有脊椎动物进化出这样的四肢组合。昆虫可以,但它们没有脊椎,所以它们不是脊椎动物。
如果夜煞是真的,科学家们可能不得不称它为昆虫。
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