第3章 快跑,海中巨兽上岸了
一阵冷风吹过来,接着传来一声怪叫,巨大无比的怪物用它的8条腿爬行着,不!那简直不像腿,每一条都软得像蟒蛇。它就那样蠕动着挪过来,突然整个身体一颤,又飞到树上去了。
哦,这又是关于乌贼等头足类动物的科幻,但2亿年后,也许就不是了。也许深海中的巨型怪物进化,再进化,就可以上岸了,可以爬树了,可以成为地球上的霸主了。2亿年,那可是很长很长的一段时间啊,生命世界会产极大的变化。
章鱼
就说大约5亿年前吧,地球上出现了寒武纪生命“大爆发”,众多动物类群突然登上了生命大舞台。而此后在长达几千万年的时间里,有一种叫角石的凶猛猎食者带着十几米长的壳横行于汪洋大海。它们就是乌贼、章鱼等头足纲动物的老祖宗。再过几亿年,乌贼、鱿鱼、章鱼中的某一种,到底能不能重振祖先的威风,直至主宰地球呢?今天我们就看看专家们是怎么说的吧。
专家亮相:
陈德牛(中国科学院动物研究所研究员)
刘月英(中国科学院动物研究所研究员)
王斌(国家海洋局海洋环境研究中心博士)
王勇(进化论研究爱好者)
内太空的外星人
主持人:关于大海怪的古老传说实在是太多了。近代航海志中也有一些可怕的记载:甲板上的水手莫名其妙地被海中怪物掳走。最有名的要算“克拉冈”海怪,它瞪着巨大的眼睛,能用软软的、长而有力的大腕将船舶击得粉碎。科学家分析说,神秘的大海怪也许就是鲜为人知的巨型乌贼。但它们生活在深海中,到底有着怎样的生活习性,一直还是个谜。曾经有一部科普电视片预言:2亿年后,乌贼将会成为地球的霸主。这是可能的吗?
刘月英:乌贼、鱿鱼、章鱼都是近亲,属于头足纲。软体动物共有7个纲,其中头足纲是进化程度最高的。例如,乌贼的眼睛已经进化得和哺乳动物的很相似。巨型乌贼拥有动物界最大的眼睛。人类的眼睛看到的是倒像,经过大脑才调节还原成正像,而乌贼的眼睛却可以直接获得正像。
陈德牛:乌贼的神经系统也令人称奇。它有大脑,也有近似人类的神经结。科学家研究大乌贼时发现,它们的主要神经纤维是动物界最大的,直径是人类神经纤维的100倍。
王斌:判断动物的进化程度,还要看它的应急反应能力,神经系统有没有记忆能力等。乌贼皮肤上有无数个色素细胞,每个都能直接接受大脑信息,能在1秒钟内改变外观。先进的神经系统使它们能有闪电般的快速反应,曾有实验报告说,乌贼似乎能“记”住捕食路径。
王勇:乌贼没有内腔,比较容易适应水压的变化。乌贼采用高压喷水的运动方式,在动物界也是非常独特的。正因为它们适应能力强,所以乌贼、章鱼家族是数量最多的海洋生物之一。
主持人:地球上三分之二的区域是海洋,人们对深海难以观察,知之甚少,因而称之为“内太空”。隐居于深海的大乌贼,因其神秘和怪异,被形象地称为“内太空的外星人”。乌贼无疑是最聪明的软体动物,但它们能否超越哺乳动物呢?
与哺乳动物大比拼
陈德牛:乌贼、章鱼要想主宰地球,就必须比脊椎动物,特别是哺乳动物具有更大的进化优势。脊椎动物的大脑及神经系统是与身体的其他部分相分隔的,大脑在头部,而脊髓整齐地分布在脊柱中。相比之下,软体动物的“大脑”只不过是环绕着内脏的一圈组织罢了。它们不可能形成更高级的大脑,否则会对内脏造成挤压。哺乳动物靠更先进的大脑和更复杂的知觉,赢得了生存的更大优势。乌贼、章鱼比哺乳动物差远了。
王斌:哺乳动物为什么在陆地上分布如此广泛?一个重要原因就是它们能够进行体温调节。哺乳动物从食物中吸收的能量,大部分消耗在维持体温上。而乌贼、章鱼是冷血动物,不需要为维持体温耗费能量。看起来,哺乳动物似乎浪费了许多能量,但正是因为恒温的特点,使它们能够适应陆地的复杂环境和多变的温差。
刘月英:哺乳动物的另一优势是胎生。幼体在母体内有安全、良好的生长环境,而且出生后不需要自己找食,以营养丰富的母乳为食,直到长得足够强壮为止。这就大大提高了幼崽的成活率,也使哺乳动物能在恶劣的环境条件下繁殖。
主持人:如此看来,哺乳动物具有无可比拟的优势,乌贼、章鱼想要称霸地球,除非哺乳动物死光光。就像恐龙灭绝后,哺乳动物才得以大发展一样。2亿年以后,这样的事可能发生吗?
陈德牛:2亿年很漫长,什么事都可能发生,如地球板块运动造成剧烈的地质变化,环境变化和大气变化,小行星与地球发生碰撞等。2亿年内出现大的灾变是完全可能的。
王斌:物种的繁殖有两种策略,一种称为“K选择”,就是个体大而繁殖少,以质量取胜;另一种称为“R选择”,就是个体小,大量繁殖,大量死亡。蝗虫就是“R选择”,一旦条件适宜就会迅速繁殖成灾。如果地球遭遇小行星碰撞等大灾难,首先灭绝的就是大型哺乳动物。与陆地相比,海洋较为安全。因此,乌贼等海洋生物生存下来的机会可能会多一些。
乌贼登陆变、变、变
主持人:假如2亿年后哺乳动物灭绝了,而乌贼等动物还存在,它们能够登陆吗?要知道,陆地脊椎动物的老祖宗就是成功登陆的鱼类。甲壳类动物、软体动物也都有成功登陆的先例。既然如此,乌贼们登陆也并非不可能。
刘月英:乌贼等动物要登陆成为陆生动物,首先要改变呼吸方式。蜗牛也是软体动物,以前生活在水里。现在蜗牛身上的血管网起到了类似肺的呼吸作用,所以才能适应陆地生活。乌贼等动物不进化出肺或是类似的器官,是不能上岸生存的。
王勇:在陆地就不能靠喷水推进了,所以,乌贼、章鱼还必须改变运动方式。不知它们是变为伏地缓慢爬行呢,还是会在树枝上攀援?至少可以肯定,像现在这样软绵绵的身体是无法在地面快速奔走的。就是爬行,也赶不上蛇,因为蛇有骨骼作支撑。
王斌:大乌贼在海洋中可以长到十几米长,一吨多重,海水的浮力使它能够成为没有骨架的大型动物。它们上岸后要想成为在陆地上称霸的大型动物,就必须进化出骨骼来支撑身体,否则寸步难行。
会有8条腿的智慧生物吗
主持人:6500万年前恐龙称霸地球,是有大量食植物类恐龙作基础的。后来哺乳动物取代了恐龙的地位,而在哺乳动物大军中,食草类动物仍然是基础。如果2亿年后乌贼能取代哺乳动物的地位,那将会是这样的景象:许多种类的乌贼如牛羊般吃草,另有少数猛如狮虎般地吃肉。
王勇:乌贼、章鱼不是社会性动物,要想取代哺乳动物的地位,必须改变行为方式,发展出社会性,学会交流沟通,群体生存。
刘月英:乌贼、章鱼在繁殖期会用变换体表色彩来进行近距离简单交流。但在陆地上要进行较远距离的沟通交流,靠变换体色就不行了。它要么像恐龙和哺乳动物那样进化出发声器官来吼叫,要么靠释放气味来相互交流。如果不能解决交流问题,就不能发展出社会性,在陆地上就没有竞争优势,更谈不上成为陆地霸主了。
主持人:软体动物通常被认为进化等级较低,但章鱼的“聪明”却令人惊讶,有人观察过章鱼用触手捡石块去迎击天敌。这可能就是某些科幻作品把它们描绘成未来智慧生物的原因。那么,乌贼、章鱼们到底会不会成为智慧生物呢?
陈德牛:地球上出现人类这样的智慧生物是非常偶然的事,智慧生物出现的概率太低了。必须要有庞大的物种数量作基础,才有非常非常小的可能出现一种智慧生物。可以肯定地说,智慧生物注定只会产生于陆地,而绝对不会产生于大海。这是因为,陆地环境特别复杂,差异很大,这被称为“空间异质性”。环境差异越大,物种分化就越复杂,种类就越多。大海虽然不简单,但“空间异质性”比陆地小得多,动物种类也就比陆地少得多。所以,大海没有机会产生智慧生物。
主持人:这就像打扑克时要想抓到两张大王,就至少要发两副牌。如果只发一副牌,基数不够,就不可能有机会。总的看来,乌贼、章鱼要称霸地球,就得上岸;要上岸就得迈过好几个进化台阶。而那时它们早就变得面目全非,成了新的物种了。可以肯定的是,大海中是不会产生8条腿的智慧生物的。