植物為什么沒有進(jìn)化出運(yùn)動(dòng)的能力?是沒必要還是做不到?

因?yàn)橹参镆呀?jīng)享受到運(yùn)動(dòng)能力的好處了,所以不需要額外進(jìn)化出運(yùn)動(dòng)能力。

運(yùn)動(dòng)——進(jìn)化的偉大發(fā)明

在遺傳學(xué)還沒有高度發(fā)達(dá)的過去,博物學(xué)家將生命分為動(dòng)物、植物、細(xì)菌這三種,主要依據(jù)就是體型與運(yùn)動(dòng)能力。

但是現(xiàn)在我們知道,這種方法是不正確的,蘑菇再像植物也不是植物,鯨再像魚也不是魚。但毫無(wú)疑問,運(yùn)動(dòng)能力是最顯著的,最容易被明顯感知的差異,這也是生命的一個(gè)偉大發(fā)明。有了運(yùn)動(dòng)能力后,生命進(jìn)化的速度發(fā)生了天翻地覆的變化,作為占有地球生態(tài)圈80%碳總量的植物,自然不可能放棄利用這一巨大優(yōu)勢(shì)的機(jī)會(huì)。動(dòng)物可不是植物的敵人,相反的是,在動(dòng)物的幫助下,植物的擴(kuò)張速度達(dá)到了前所未有的境地。

動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)能力源自肌肉在進(jìn)化中的出現(xiàn),而肌肉則是來(lái)自細(xì)胞中兩個(gè)基本結(jié)構(gòu)——細(xì)胞骨架與馬達(dá)蛋白,這兩種結(jié)構(gòu)不同的蛋白分別構(gòu)成了肌球蛋白與肌動(dòng)蛋白,通過復(fù)雜的ATP供能和鈣離子運(yùn)輸,肌肉實(shí)現(xiàn)了將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的壯舉。

肌肉給生命“目的”

那么肌肉的發(fā)明對(duì)生命有怎樣的意義呢?它賦予了生物以強(qiáng)烈的捕食意愿,讓生物進(jìn)化出了“目的”。之前海洋中的生物都是固定在一個(gè)地方,過著與世無(wú)爭(zhēng)的佛系生活,只會(huì)從海流中過濾一點(diǎn)有機(jī)碎屑維生,比如一直幸存到今天的簡(jiǎn)單動(dòng)物——海筆。這種動(dòng)物是由很多水螅蟲群居而形成,如果不科普,你一定不認(rèn)為它是動(dòng)物,因?yàn)槟愀究床怀鏊惺裁催\(yùn)動(dòng)能力,它的名字也是來(lái)源于其過濾為生的特殊結(jié)構(gòu)——它就像一只羽毛筆。

要知道,在寒武紀(jì)之前生命基本是沒有動(dòng)物能力的,在原始海洋中所有的動(dòng)物都是這幅德性,與今天的植物看起來(lái)也基本沒有區(qū)別。

當(dāng)然,運(yùn)動(dòng)能力是一種非常消耗能源的行為,對(duì)能量非常寶貴的生命來(lái)說,不動(dòng)其實(shí)是一個(gè)好選擇。但這樣就沒有多少可以進(jìn)化的空間,畢竟過濾是一件非常簡(jiǎn)單的事情,結(jié)構(gòu)再怎么進(jìn)化也就只能這樣了。

也正是如此,運(yùn)動(dòng)與眼睛的出現(xiàn)可能是令達(dá)爾文第一次大困惑事件的幕后推動(dòng)力量——寒武紀(jì)生命大爆發(fā),現(xiàn)代生命的幾乎所有形式都在那個(gè)時(shí)代一下子全都出現(xiàn)了,與進(jìn)化論中“緩慢而循序漸進(jìn)”的規(guī)律不太相容。

從無(wú)性到有性的植物?

植物是藻類登陸后出現(xiàn)的,大約是距今四億三千萬(wàn)年前的志留紀(jì)。早期繁榮的植物是蕨類植物,這些植物保留了與藻類一樣的生殖方案,釋放出極小的生殖細(xì)胞——孢子。孢子會(huì)直接分裂變成新的個(gè)體,是一種無(wú)性生殖方案。

但是無(wú)性生殖是一種進(jìn)化速度相當(dāng)慢的方案,終于在1億多年之后,歷經(jīng)石松類、楔葉類、真蕨類和種子蕨類后,第一類有性生殖的植物誕生了,被稱為裸子植物。

沐浴在性的力量之下后,新時(shí)代的植物大獲全勝,一下子就把以蕨類為主的無(wú)性植物擠下了舞臺(tái),變成了非常邊緣化,在生死邊緣徘徊的可憐蟲。

為什么性的力量那么強(qiáng)大?因?yàn)?b>有性生殖可以讓不同個(gè)體間交換優(yōu)秀的DNA,以更快的速度適應(yīng)環(huán)境。不過植物出現(xiàn)有性生殖的時(shí)間相當(dāng)?shù)亩蹋瑒?dòng)物早在寒武紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)掌握了有性生殖的物種,而植物一直到接近兩億年后才開始大面積普及。

有性生殖有一個(gè)問題,就是沒有運(yùn)動(dòng)能力的植物要如何交換DNA呢?雖然植物大多是雌雄同體,可以自花授粉,但這樣就失去交換的意義的。最初的方案是利用自然的力量,有一些被稱為活化石的植物還保留著這種原始的模式,就是產(chǎn)生數(shù)量巨大但極小極輕的花粉,只需要一點(diǎn)風(fēng)就可以為它們搭橋牽線。

賄賂動(dòng)物——享受好處

但是很快就有一些“聰明”的植物“發(fā)現(xiàn)”,只需要給這些一直啃咬自己的小東西一點(diǎn)“賄賂”,就可以搭乘肌肉的便車,自由地與其它個(gè)體交換DNA了!于是作為吸引這些小東西“贓款”,植物在生殖器官處進(jìn)化出了蜜腺,又為了能讓動(dòng)物方便地找到自己,植物進(jìn)化出了特殊的葉子,可以有效地反射紫外線引動(dòng)昆蟲的注意,于是會(huì)開花的植物——被子植物終于在白堊紀(jì)早期出現(xiàn)了!

利用了動(dòng)物的能力帶來(lái)的成功是巨大的,被子植物擁有大約20萬(wàn)個(gè)物種,占整個(gè)植物界的一半!從此植物與動(dòng)物達(dá)成了一種新型的關(guān)系,植物沒有肌肉也依然可以通過平等地付出享用運(yùn)動(dòng)這一奇跡般的力量!

更廣為人知的是植物的“圈地運(yùn)動(dòng)”——種子的傳播,還是通過“賄賂”鳥類等動(dòng)物的手段,被子植物結(jié)出了營(yíng)養(yǎng)鮮美的果實(shí),讓它們的消化道成為付費(fèi)的播種機(jī),傳遍全球。

所以植物當(dāng)然不會(huì)進(jìn)化出運(yùn)動(dòng)能力了,既可以享受運(yùn)動(dòng)的好處又可以保持不動(dòng)的優(yōu)勢(shì),只需要付出一點(diǎn)小小的代價(jià),真的是太劃來(lái)了!

我是酋知魚,一個(gè)有點(diǎn)東西的科學(xué)作者,歡迎關(guān)注!

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