快科技资讯 04月10日 00:06
陆地上有没有后肢高度退化 主要靠前肢支撑自己移动的动物
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本文探讨了四足动物后肢在不同生活环境下的演化差异。通过对比地上跑、树上爬和地底挖的动物,揭示了后肢发达程度与运动方式之间的关系。地上跑的动物后肢发达,以适应快速奔跑的需求;树上爬的动物则倾向于前肢发达,以保持重心稳定;地底挖的动物后肢可能退化,以减少摩擦或优化挖掘能力。文章还提到了物理特性对动物后肢演化的影响,以及节肢动物在移动方式上的多样性。

🏃‍♂️ 地上跑的动物,如食草哺乳动物,后肢通常比前肢更发达,以提供强大的推动力,适应快速奔跑的需求。这与加速时身体载重向后转移的物理特性有关。

🐒 树上爬的动物,如臂行动物和灵长类,后肢相对退化,而前肢更为发达,这有助于在树上保持重心稳定,方便攀爬和移动。

🕳️ 地底挖的动物,如蚓蜥和鼹鼠,后肢可能高度退化或完全消失,以减少在地下运动时的摩擦。它们主要依赖前肢挖掘或身体蠕动来移动。

🐜 地下昆虫蝼蛄,前肢特化如鼹鼠,后肢也发达,且有翅膀,适应地下、地面、空中多种环境,展示了节肢动物的进化潜力。

🚗 物理特性也影响着汽车设计,后驱车在加速性能和操控性上更优,这与后肢发达的动物类似,因为它们都更注重奔跑能力。

后肢对于陆地四足动物的重要性大概是这样排列:地上跑的>树上爬的>地底挖的。

地上跑的,通常后肢相对更发达,或者后肢和前肢差不多发达,而且这些动物通常和我们关系密切,所以给人一种误解,认为四足动物很少有后肢退化的。

树上爬的,有很多后肢退化明显而前肢更为发达的情况,有一个专门的名词来形容这些动物——叫作臂行动物,许多灵长类都是这种。

△ 黑蜘蛛猴,到地面喝水时无处安放的手臂

不过,灵长类的后肢通常也不差,它们甚至可能还会利用尾巴辅助树上运动。

树懒,这是真正完全树栖的动物,您会发现它们的前肢高度发达的同时后肢相对退化,它们的用前肢进食和移动等几乎一切的行为,而后肢基本主要用于支撑。

地上挖的,它们前肢通常高度发达,后肢则高度退化,甚至是完全消失!

蚓蜥就是只剩下前肢的爬行动物,就是下面这种动物,它们和蚓螈不同,蚓蜥是真正的爬行动物,它们和蛇、蜥蜴等关系密切。

蚓蜥生活在地下,它们前肢是用来拨开泥土前进,但这不是它们在地下前进唯一的动力来源,它们的主要动力来自身体的蠕动,就像蚯蚓一样。

所以它们的前肢谈也不上高度发达,只是和完全退化的后肢相比非常显眼而已。

下面是几种鼹鼠科动物,它们是生活在地下的哺乳动物,这些动物的后肢基本没啥力量,而前肢都高度发达,而且高度特化——非常适合扎入泥土然后再拨开泥土。

如果你把一只鼹鼠抓起来的话,它们的后肢锤挂着没啥力气,而前肢扑腾起来力量很大。

还有一个有趣的问题,为什么地上跑的后肢发达?

这和物理特性有关系!

如果一种动物想要跑得更快,那么受到它加速度的影响,身体的载重会向后转移,如果后肢没有足够的推动力的话,那么它根本跑不快。

所以地上跑的动物,它们的后肢都要远远发达于前肢,这对于那些食草哺乳动物尤为明显,因为它们身体相对较重,前肢也不需要像掠食者那样按住猎物。

其实,同样的情况在汽车上的应用更明显,你会发现后驱车会比前驱车要贵很多。

如果你去问销售人员后驱车好在哪里,他们可能会告诉你,后驱车加速性能更好、操控性更强、重量分布更合理,这些优势也适用于那些后腿更发达的动物。

由于后腿发达的优势在于奔跑,所以那些不太需要奔跑的四足动物,比如陆龟、大象等,它们的四肢基本都差不多发达,从而更好的支撑自己。

树上爬的和地上挖的,后腿的推进变得不那么重要,在树上运动更需要重心稳定,而后腿远离头部,难以维持重心,所以臂行会更具优势;

而地上挖的,它们一方面需要向前的推进力,另一方面需要尽量减少摩擦力,所以实际上四肢的存在对于地下运功来说是巨大的阻力,蛇类失去四肢的原因可能就是演化的某个阶段进入了地下的缘故。

鼹鼠没有像爬行动物那样减少摩擦,通过蠕动身体前进,它们是优化了挖掘能力,所以前肢变得非常发达,发达的前肢也足够能提供在地下缓慢前进的动力,所以后肢变得相对较弱许多。

有趣的是,有一种地下昆虫的前足也特化成了鼹鼠前肢的模样。

就是上面这种,它叫蝼蛄,您会发现,相比于鼹鼠和蚓蜥,蝼蛄前肢发达的同时,它们的后肢同样也发达,不仅如此它们还有翅膀,做到地下、地面、空中样样在行

陆地用腿移动的另外一大类就是节肢动物(昆虫等动物),有时候不得不承认,这些动物的进化潜力真的远大于其它动物。

就移动来说,它们想要跑的更快时即便后足变得发达了,也不需要让前足退化,反之也一样;

另外,它们想要跑得快也不一定要后足发达,例如对于蜈蚣这些腿特别多的节肢动物来说,它们没有一条腿很发达,但是通过优化移动节奏,让自己跑的飞快。

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