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车轮更具优势为何动物没进化出轮子?其实微生物早有轮
来源:ballbet贝博在线 作者:BB贝博ballbet网页登录时间:2024-03-08 14:12:43 浏览:4

  汽车能跑到250码,动车组能跑到350码,然而动物最快移动速度不超过120码,明明车轮移动起来更高效更具优势,那为什么陆地动物却没有进化出轮子,轮子反而是被科学家给发明出来的呢?

  生命在地球上繁衍了38亿年,为了移动,有的动物进化出适合在水中移动的鳍和尾巴,有的动物进化出强健的四肢,有的动物进化出能巧妙移动的皮肤和鳞片,有的动物进化出可飞行和滑翔的翅膀,但是没有一种动物进化出轮子。

  我们人类进化出能够奔跑的大腿,能适应各种地面环境,平地、斜坡、泥泞道路都不在线码。蛇虽没四肢,但依靠腹部肌肉快速伸缩,配合皮肤和鳞片的摩擦力,也能达到快速移动的效果。

  从生物学角度考量,动物的移动技能很了不得,虽然科学家很早就发明了车轮,但是至今都没有完全模拟出跟人类手脚一般灵活的机器人,那些仿生机器人看起来动作很奇怪,这都证明动物拥有了不得的技能。

  众所周知,车轮具有一个特点,那就是轮子围绕着轴做旋转运动,这意味着轴与轮子实际是分离的,退一步讲,即便动物拥有“生命轮子”,轮子和轴又不能血脉相连,动物又以何种方式给轮子提供能量和营养呢?

  生命轮子运动时需要耗费大量的能量,能量从何而来呢?很显然,截止到目前,高级动物并不适合这样的身体结构。

  作为地球上的高级动物,最重要的生存技能是要适应生存环境,地球陆地并非一马平川,绝大多数地形复杂多样,动物四肢就是根据当地环境需要而进化出来的,对气候环境和地理环境,具有很强的适应性。

  例如岩羊独特的四肢适合在陡峭的岩石上移动和觅食,并且他们经常通过悬崖峭壁来躲避了熊和猎豹的追杀,如果岩羊没有这样的四肢和技能,很可能没等到人类发现它,早就被天敌给吃灭绝的。

  车轮不适合崎岖不平的山路,更不适合陡峭的悬崖,只能适合平坦的地面,这就是为什么汽车只适合在宽敞的公路上行驶,火车只行驶在平滑的铁轨上,而公路和铁轨都是人类发明和创造出来的。

  地面环境一旦变得复杂,车轮反而成为拖累,陷入泥泞的汽车无法移动,冻雨中的动车组比人跑得还慢,在复杂环境中,陆地动物的四肢比车轮更适用。

  自然界的优胜劣汰让动物进化必须更适应环境,不然就会被无情地淘汰掉,曾统治地球1亿多年的恐龙没生存下来,反而一些小动物却繁衍到现在,进化让动物自然选择了生理结构和移动方式,证明是最优的,胜过轮子。

  陆地动物的四肢不仅仅是用于移动,移动只是最简单最重要的技能之一,还可以用于复杂的生存活动中,跳跃、攀爬、游泳、抓取食物、攻击等,如果把它换成轮子,动物就会失去了重要的生存技能。

  轮子虽没在高级动物中得到应用,但却被一些低等微生物用得“得心应手”,就像车辆的马达一样,科学家称之为“鞭毛马达”。

  上个世纪,科学研究揭露了革兰氏阴性细菌和幽门螺杆菌利用其鞭毛推动自身的诡秘现象,鞭毛细长突出,当细菌游泳时,鞭毛像船只螺旋桨一样逆时针或顺时针旋转。

  细菌的“鞭毛马达”是一台完全由蛋白质组成的质子旋转发动机,拥有着轮状的转子,由质子(氢离子)运动而提供能量,能量转化率接近100%,可以说非常高效。

  在鞭毛锚定点位置,转子中的细胞新陈代谢建立起浓度梯度,于是将质子输送穿过细胞膜,质子的运动过程让转子转动,单独转子最高转速可达每分钟17000转,即便有长长的鞭毛丝,转速可达每分钟1000转。

  细菌鞭毛马达上没有开关,不能说停就停,细菌停下来的唯一做法就是分离转子,等长出新的转子后,细菌就可以再次移动了。

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