首页/有没有跟人类趋同进化的生物?/
共4个回答0条评论

有没有跟人类趋同进化的生物?

红护
排序方式:被封时间
时间排序由新到旧
  • 1389 个点赞 👍

    提问:如果你想组织实施一场犯罪,谁会是你最得力的帮手?

    答:考拉。

    因为考拉可以把警察变成猴子:

    开个玩笑。

    在说明其原因前,我要先解释一下「趋同进化(Convergent evolution)」。

    它的定义是:源自不同祖先的生物,由于相似的生活方式或者环境压力,分别独立地进化出了相似的形态或者功能。[1]

    用我经常给人讲解的话讲,叫“自然界的英雄所见略同”。

    趋同进化

    比如,鲨鱼(鱼类)和海豚(哺乳动物)的流线型身体,以及鸟类和蝙蝠的翅膀,都是趋同进化的经典范例。

    大概知道了趋同进化的定义,让我们再来看看人类和考拉。

    如下,左边是考拉的指纹,右边是人类的:

    考拉与人类的指纹在形态上,完全可以说“安能辨我是人拉”。

    肉眼上看,就已经高度相似了,考拉指纹的纹型结构(如弧形、螺旋形和环形)与人类高度相似。

    电子显微镜下,微观特征(脊线深度、间距)与人类相比,几乎无法区分。

    呐,左边是考拉的,右边是人类的,不加备注的话的确很难分辨,而且研究发现每一只考拉的指纹也是独一无二的。

    考拉的手摊开,是不是也很像人类?考拉也是唯一拥有指纹的有袋类动物,也是极少数拥有指纹的非灵长类动物。

    新南威尔士州希托普斯地区的一个警察局曾经首例过一起内衣失窃案。

    当事人的损失并不多,只丢失了1件内衣,但是鉴定科的警员却从现场采集到了8份来自非家庭内成员的指纹。

    这事儿后来被认为是考拉进入了盗窃现场,其指纹对现场产生了污染。

    澳大利亚阿德莱德大学法医科学家和生物人类学家 Maciej Henneberg表示,自己很早就向警方提醒过把考拉指纹混淆成人类指纹的可能。

    为了防止类似的情况发生,英国警察在1975年把伦敦动物园的黑猩猩全部做了指纹采集。

    所以,考拉到底是为何与人类趋同进化出高度相似的指纹呢?

    科学界普遍认为,相似的功能需求,才会产生出相似的趋同进化。

    考拉的功能需求:稳固地抓握树枝、灵活地牵引身体完成各种树上动作,以及...对食物挑肥拣瘦。

    没错,看起来考拉天天在吃树叶,但实际上它们真的很挑剔——只吃桉树叶,一种有毒、低营养的叶子。

    一种观点认为,考拉之所以只吃桉树叶,是因为它的竞争力太弱,无法与其他动物竞争无害的其他植物,所以选择了服毒的生活策略。

    顺带一提,考拉这种生物愚蠢到什么地步呢?它只能识别长在树枝上的桉树叶,如果你给它一筐摘好的桉树叶,它宁可饿死也不会把它当作食物...

    这种奇葩的饮食习惯,让考拉需要在树叶中挑挑拣拣,还会用手指去感受桉树叶的新老嫩否,这与我们人类使用手指从事精细劳作以及感受物体是不谋而合的。

    指纹能够增加皮肤表面的摩擦力,从而增强在抓握物体(无论是树枝还是工具)时的稳定性和精确性,让考拉与人类这种亲缘较远的生物与人类趋同进化出了高度相似的指纹。

    也因为这件事,呆萌的考拉在国外被蒙上了一层犯罪主义面纱,成为一种反差感极强的meme。

    把你逮捕咯:

    以上

    参考

    1. ^Owen, R., and Cooper, W.W. (1843). Lectures on the Comparative Anatomy and Physiology of the Invertebrate Animals: Delivered at the Royal College of Surgeons, in 1843 (Longman, Brown, Green, and Longmans).

    查看全文>>

    云杉
  • 270 个点赞 👍

    大熊猫和企鹅。


    这是吃甘蔗的你:

    这是吃竹子的大熊猫:

    这是走路的你:

    动图封面

    这是走路的企鹅:

    动图封面

    人与大熊猫之:对握趋同。

    在非灵长类动物中,大熊猫拥有极其罕见的对握能力

    本质上这种对握能力,都是特殊的抓握需求,所进化而来的。

    我们知道,恐龙灭绝前夕,哺乳动物的特征都比较原始。

    共通祖先都还是五指/趾特征。

    随着辐射大发展,指头根据功能的不同,大约有了六种演化方向:

    一、老鼠那样的,一定的原始抓握能力。
    二、灵长类那样,强化抓握能力。
    三、食肉目(猫狗祖先)那样的,把爪子转化为利器,相对丧失抓握或者全部丧失抓握能力。
    四、蹄类动物那样,彻底丧失抓握能力。
    五、重返海洋,再度化四肢为“鳍”。
    六、飞上天空,特化为翼手。

    早期灵长类虽然拥有抓握能力,但并没有对生拇指,所以没有对握能力。

    人类的对握能力,至少经过了长达3000万年的演化[1]

    对生拇指,不仅能强力抓握,可以牢牢抓住粗壮的树枝、工具或武器,避免打滑。

    还能提升抓握的精细控制能力,可以通过指尖拿起小物件,从而发展出书写、雕刻、缝纫、绘画等精细活动。

    一些复杂化活动,往往同时依赖强力抓握、精细控制。例如,打制石器,拉弓等等。

    这虽然是一个非常小的变化,但却为未来古猿和人科的崛起,埋下了巨大的伏笔。从古猿发展为人的过程中,拇指长度越来越长,使用工具的优势也前所未有的增加。

    人类的崛起,呼应着拇指的演化过程。

    大熊猫属于熊科动物,它们祖先和近亲的爪子,最主要的还是攻击属性。

    一般仅仅只有非常简单的抓握能力。

    然而,大熊猫祖先却演化成吃竹子的素食动物。

    不仅竹子圆而大,抓握需要力量,而且它们喜爱的竹笋也结构特殊,层层包裹。

    这使得它们在抓握的牢固性上以及精细上,比起其它熊科动物,都有了更高的需求。

    生物演化过程,越是特化,越很难再走回头路。

    大熊猫祖先已经发展成攻击性爪子的指头,很难再发展成对生拇指。

    但对生抓握能力又是很有必要。

    那剩下的办法,就是强化其它的骨骼。

    熊科动物,大多数都有一个叫作桡侧籽骨radial sesamoid)的骨骼[2]

    但大多数熊科动物,这个骨骼都只是微微的凸起。

    基干熊科(A)、大熊猫(B)、人类(C)骨骼对比

    大熊猫却几乎发展成了一根独立的手指[3]

    从而使得大熊猫,掌握了比较优秀的对握能力。

    虽然桡侧籽骨因为缺少肌肉,且与第一掌骨、月骨是刚性连接的,并非像人类拇指那样能够独立运动,被称为假手指。

    但它依旧可以提供相对有力的抓握能力。

    以及通过远端的钩状结构,提供比较精细的抓握,从而完成夹持和剥食竹笋等相对高难度的动作。

    大约600万年前,大熊猫的桡侧籽骨发生了延长,并在后来的演化过程中,发展出了远端钩状结构。

    始熊猫(Ailurarctos)

    有力抓握和精细抓握,是人类和大熊猫都发展出对握能力的生境需求压力。

    人与企鹅之:行走趋同。

    二足步态(bipedalism)的动物很多,但直立、且脊椎直立的动物,除了人类仅仅只有一种。

    那就是企鹅。

    传统观点认为,森林古猿走出森林后,才发展出了直立行走。

    但是近年的研究却发现,我们祖先走出森林之前,就已经掌握了直立行走的能力。

    现在演化观点 VS 过去演化观点

    1200万年前,为了适应偶尔下地,它们的上肢和下肢发展得同样强壮,几乎用同等的时间进行臂行和直立行走。甚至在树栖时,它们也进行手脚并用的直立运动。

    研究者把这种运动方式称为伸展四肢攀爬extended limb clambering[4]

    多瑙韦斯猿古根莫斯种(Danuvius guggenmosi),森林古猿的一种

    人类祖先这一支,适应了地面环境,不再高度依赖树栖生活。

    但由于双手和双脚同样的发达,在地面活动,就有了两个选择:

    要么再次四肢行走,要么完全直立行走。

    生物演化,只要不被淘汰,就能不断繁衍生息。

    这两个方向都获得了成功,其中分别在800万年前和600万年前演化出来的大猩猩和黑猩猩祖先,发展出了指背行走Knuckle-walking)。这使得它们既能臂行,也能指行,甚至有着一定直立行走能力。

    700万年前的乍得沙赫人(Sahelanthropus tchadensis),与人类和黑猩猩祖先接近

    不过黑猩猩在适应指行的过程中,因为稳定性的要求,它们的脊椎笔直,腰部也更加僵硬,所以没有发展出持久直立行走能力。

    不过它们这样的生理特征,非常适应森林地面或者是森林的缘边地带。

    我们的祖先不得不完全直立身体,彻底走出了森林。

    这是一个相当残酷的过程。

    我们那些没有完全走出森林,攀缘能力差、直立行走能力稍差的祖先,在与大猩猩、黑猩猩祖先竞争的过程中,全部灭绝了。他们的后代经过一代代的被淘汰,被自然法则不断优胜劣汰,才最终发展出了非常擅长直立行走的人类。

    南方古猿之后,大约在280万年前开始,人类祖先发展出了真人属,也就是狭义上的人类,才以恐怖直立猿的身份,开启了全新的时代。

    所以,二足步态,同样是人类演化成功的关键。

    企鹅的二足步态,祖传于近鸟恐龙

    但它们在演化的过程中, 适应了游泳和潜水[5]

    身体形态发生了变化,重心和普通鸟类不再相同。

    相比起其它的鸟类,它们的重心明显靠前。

    而且由于它们的股骨总是处于弯曲状态,隐藏于羽毛之下。

    因此看起来很「小短腿」,为了保持重心稳定,不得不竖直脊椎。

    人类直立行走,有节能优势,企鹅也不例外,甚至这方面更加优秀。

    有观点认为,人类获得成功的关键是直立行走的能量回收率非常高。

    的确不低,大约60~70%[6],比黑猩猩的直立行走的能量回收高得多。成年黑猩猩二足行走时的机械能回收率,通常在15~30%[7]

    动图封面

    然而,人类行走的能量回收率,远远低于走路来摇摇摆摆的企鹅。

    实际上,很多动物行走时的能量回收率都低于企鹅,因为企鹅行走的能量回收率高达80%[8]

    企鹅的直立形态,同样是它们演化成功的关键。

    动图封面
    小样,是不是又小瞧我们了?

    参考

    1. ^Almécija, Sergio, Jeroen B. Smaers, and William L. Jungers. "The evolution of human and ape hand proportions." Nature communications 6.1 (2015): 7717.
    2. ^Endo, Hideki, et al. "Role of the giant panda's ‘pseudo-thumb’." Nature 397.6717 (1999): 309-310.
    3. ^Wang, Xiaoming, et al. "Earliest giant panda false thumb suggests conflicting demands for locomotion and feeding." Scientific reports 12.1 (2022): 10538.
    4. ^Böhme, Madelaine, et al. "A new Miocene ape and locomotion in the ancestor of great apes and humans." Nature 575.7783 (2019): 489-493.
    5. ^Culik, Boris M., Rory P. Wilson, and Rudolf Bannasch. "Underwater swimming at low energetic cost by pygoscelid penguins." Journal of Experimental Biology 197.1 (1994): 65-78.
    6. ^Demes, Brigitte, and Matthew C. O'Neill. "Ground reaction forces and center of mass mechanics of bipedal capuchin monkeys: implications for the evolution of human bipedalism." American Journal of Physical Anthropology 150.1 (2013): 76-86.
    7. ^Kimura, Tasuku. "Centre of gravity of the body during the ontogeny of chimpanzee bipedal walking." Folia Primatologica 66.1-4 (1996): 126-136.
    8. ^Griffin, Timothy M., and Rodger Kram. "Penguin waddling is not wasteful." Nature 408.6815 (2000): 929-929.

    查看全文>>

    瞻云
  • 134 个点赞 👍

    副长吻猴属Paradolichopithecus),一种可能趋同演化出直立步行能力的吗咯。

    自由引导猴群

    目前世界上现存绝大部分灵长类都有一定直立行走的能力,不过只有人类可以长时间保持直立的姿态。原因无他,其他灵长类没有强壮的后肢骨骼和肌肉,无法只靠两条腿就支撑起沉重的身躯。在研究“人类什么时候真正直立”这个问题上,古生物学家也是通过比对下半身骨骼的进步程度,最终确定人类祖先在南猿时代获得了完全的直立能力。

    南方古猿(左)和黑猩猩(右)的骨骼对比图,可以很明显发现南猿的骨盆、胫骨比黑猩猩粗壮。

    几曾何时,人类以为自己才是蓝星上唯一一种傲世群雄的恐怖直立猿。靠着作弊一样的身高,人类获得了极佳的视野和信息,甚至可以在与狮虎这类中大型动物和大象这种巨型动物的搏斗中占据先手。靠着解放出来的双手,人类可以制作各种先进的工具弥补自己尖牙利爪的缺失,而懂得制作工具又反过来促进了大脑和智力的飞速升级。也就是说,人类一切文明的根基,几乎都是立在强健双腿的地基之上。

    然而,在塞尔维亚和希腊发掘出的一种大吗咯改变了人类的傲慢。这种名叫副长吻猴的动物属于狒狒亚族——虽然理论上与猕猴的关系更近,广泛分布于上新世的欧亚大陆。彼时的欧亚大陆开始逐渐寒意蔓延,森林比今天少得多,更多是俄罗斯内陆那样的苔原、草原。昔日在温暖森林中栖息的吗咯们不得不离开树冠的庇护,来到危机四伏的开阔草原上寻找机会——这和人类,或者自己的远亲狒狒的下树动机十分相似。

    一只狒狒,他们也是在东非气候剧变后下树生活的吗咯之一。不过今天的狒狒比起人类,更像是和狼或鬣狗趋同演化了。

    不过,相比于强化四肢行走的狒狒,副长吻猴选择和人类一样强化自己的下盘。根据古生物学家的研究,他们的骨骼特征比起其他的狒狒亚科成员更加接近南猿和人类,不排除可以长期直立行走的可能。虽然没有化石证据,但对比人类自己的演化轨迹,我们不难想象这些解放了双手的大狒狒极有可能开始了对石头和木棍的研究(正如封面所想象的那样)。可惜的是,这些“恐怖直立猴”并没能走出冰期轮回和直立人的降维打击,在200万年前的早更新世就销声匿迹了。这大自然的伟力正试图警示我们的傲慢:假如气候和其他条件稍作变化,让这些长尾巴的恐怖直立猴在欧亚大陆站稳了脚跟,我们还能有今天这样独步天下的地位吗?

    凯撒小牢弟靠九龙拉棺提升水平也就图一乐,真要挑战人类霸权还得看我们恐怖大狒狒

    参考资料:

    Y. Sondaar, Paul; Van der Geer, Alexandra (2006). "The unique postcranial of the Old World monkey Paradolichopithecus: more similar to Australopithecus than to baboons". Hellenic Journal of Geosciences. 1: 19–28. Available on users.uoa.gr

    查看全文>>

    六分仪
  • 12 个点赞 👍

    上午十点,一群雄性海豚聚集在一起。

    它们不是在玩耍,而是在进行一场复杂的“政治会议”。

    海豚A和海豚B原本是盟友。

    但昨天,海豚B背叛了A,转而支持海豚C。

    今天,A正在寻找新的伙伴,准备对B进行“报复”。

    这不是编的,这是一个真的故事。

    研究发现鲨鱼湾的海豚拥有地球上最复杂的非人类社会关系。雄性海豚们会组成联盟。不仅如此,它们还会组成二级联盟,甚至三级联盟。[1]

    让我解释一下这些联盟到底有多复杂。

    一级联盟:2-3只雄性海豚合作,共同“追求”雌性。

    二级联盟:多个一级联盟结成更大的团体,对抗其他二级联盟。

    三级联盟:在危机时刻,不同的二级联盟可能暂时合作,对抗共同的威胁。

    这种层层嵌套的联盟关系,比我们目前所知的任何非人类动物都要复杂。

    即使是黑猩猩,也没有这样多层次的政治结构。

    但更令人惊讶的还在后面。

    为了维持这些联盟关系,海豚们使用了一种叫做“同步行为”的策略。

    它们会同时跳跃、同时换气、同时改变游泳方向。

    和我们一样,当我们与某一个人或某些人关系非常好时,我们会自然地调整自己的身体语言甚至穿着打扮,与对方保持一致。

    那么,海豚的大脑是如何支撑这种复杂行为的呢?

    研究者发现,海豚大脑中有一个人类大脑所没有的区域:旁边缘叶

    这个区域负责处理情绪、自我控制和动机。

    同时,海豚大脑中也有纺锤形神经元。

    这种特殊的脑细胞之前只在人类、类人猿和一些鲸类中发现。

    它们与高级认知能力密切相关:识别、记忆、推理、交流。

    再看一个具体的例子。

    在美国的一个海洋公园里,有一只名叫Kelly的海豚。[2]

    研究人员训练她清理水池,每当她带来一片垃圾,就会得到一条鱼作为奖励。

    Kelly很聪明,她很快就发现了一个“Bug”。

    当她找到一张纸时,她不会直接交给训练员。而是将纸藏在池底的石头下面,然后撕下一小片,带到水面换取鱼。

    一张纸可以换来好几条鱼。

    kelly

    就这样?不止

    她发现海鸥经常来水池边寻找食物。

    于是她开始用鱼当诱饵,抓住这些鸟,然后把它们交给训练员,获得更多的食物奖励。

    而且,Kelly还会把这些“商业策略”教给了自己的幼崽。

    这是典型的文化传承行为。

    人类幼崽未必都有这样的能力。

    现在让我们把视线转向陆地。来看看另一个案例:大象。

    在肯尼亚的安博塞利国家公园

    干旱的情况已经持续了几个月。

    一头名叫Echo的雌象正在带领着她的家族寻找水源。

    Echo已经50多岁了。按照大象的标准,她已经是个老太太。但她是这个家族的族长,拥有几十年的生存经验。

    她记得60公里外有一个水坑。

    这个记忆来自30年前的一次迁徙。那时她还是个年轻的母亲,跟随着自己的母亲长途跋涉。

    而且,Echo不仅记得水坑的位置,还记得到达那里的最佳路线——哪里有危险的沼泽、哪里可能遇到敌对的象群、哪里有适合休息的树荫。

    这种空间记忆的精确度,GPS都甘拜下风。

    这不是吹的,Echo被拍成了纪录片

    2023年,马克斯·普朗克心理语言学研究所的科学家们提出了一个大胆的假设:

    大象可能像人类一样,经历了“自我驯化”的进化过程。[3]

    什么是自我驯化?

    比如一个古代的村庄。

    村民们发现,那些性格温和、乐于合作的人更容易获得帮助,更容易在困难时期生存下来。

    相反,那些脾气暴躁、喜欢争斗的人往往被孤立,生存机会较低。

    久而久之,温和合作的基因在人群中占据优势。

    这就是自我驯化:自然选择偏向那些更加友善、合作、不那么攻击性的个体。

    研究发现,大象确实表现出了自我驯化的所有特征:
    • 攻击性降低:大象很少发生致命的争斗,即使是雄性之间的竞争也相对温和。
    • 同理心增强:大象会安慰哭泣的同伴,帮助受伤的个体,甚至对死去的同伴表现出哀悼行为。
    • 幼体期延长:小象需要十几年才能完全成熟,这个过程中它们能学习大量的生存技能。
    • 玩耍性增加:即使是成年大象也保持着强烈的玩耍欲望,这是高智商动物的典型特征。
    • 复杂的声音交流:大象拥有超过70种不同的叫声,包括人类听不见的次声波交流

    记得刚刚提到的之前只在人类、类人猿和一些鲸类生物发现的神经细胞纺锤形神经元吗?

    大象,也有

    德瓦尔曾经说过:“人类和大象之间的这些相似性,暗示着一种趋同的认知进化,可能与复杂的社会和合作有关。”

    德瓦尔是谁?可以看看这篇回答。

    类似的这些动物高智商行为还有很多,但都有共同点。

    所有这些高智商的动物都面临着相似的环境挑战:[4]

    复杂的社会关系:需要记住大量个体及其关系。
    长寿命:有足够的时间积累经验和学习技能。
    长期幼体照顾:为文化传承提供了可能。
    觅食策略复杂:需要灵活的策略和工具使用。
    环境挑战多变:需要快速适应新情况。

    这些都推动了大脑的进化、推动了智力的发展、推动了复杂社会行为的出现。

    当不同的物种面临相似挑战时,它们独立地找到了相似的答案。就像不同文化的人类独立地发明了轮子、弓箭和农业一样。

    这就是趋同进化的本质:

    不是因为血缘关系,而是因为相似的问题需要相似的解决方案。


    讲了那么多,好像跑题了。

    所以有没有跟人类趋同进化的生物?

    如果是整体的外部形态,那必须没有啊。

    有的话不吓死你。。

    参考

    1. ^Connor RC. Dolphin social intelligence: complex alliance relationships in bottlenose dolphins and a consideration of selective environments for extreme brain size evolution in mammals. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2007 Apr 29;362(1480):587-602. doi: 10.1098/rstb.2006.1997. PMID: 17296597; PMCID: PMC2346519.
    2. ^https://hakaimagazine.com/features/kelly-the-sassy-dolphin/
    3. ^https://www.sciencedaily.com/releases/2023/04/230404114229.htm
    4. ^Roth G. Convergent evolution of complex brains and high intelligence. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2015 Dec 19;370(1684):20150049. doi: 10.1098/rstb.2015.0049. PMID: 26554042; PMCID: PMC4650126.

    查看全文>>

    高sir

1

  • 1
  • 跳至
Copyright © 2022 GreatFire.org