Archive for the ‘热爱自然’ Category
星期二, 12月 18th, 2007
天气越来越冷了，我又开始了缩手缩脚、哆里哆嗦的日子。每到这时，为了给自己不太体面的生活找一个比较体面的理由，我常常会想：我们灵长目动物就是怕冷嘛。在俺身上祖宗传下来的特征表现得显著了点儿，总也不是什么不光彩的事吧。
灵长类是典型的热带动物――
原猴生活在亚洲和非洲的热带或亚热带地区。
新大陆猴生活在美洲的热带或亚热带。
猿类中除了人更是被局限于热带。长臂猿可以生活在北回归线附近，算是最耐冷的猿。黑猩猩、大猩猩、猩猩都生活在赤道附近。猿类似乎又是灵长目中最怕冷的。
分布最广的要数旧大陆猴。猴子生活在温带不是什么稀奇事。在冰天雪地的日本北海道还有猕猴的身影，尽管据说只是半野生的。它们大约是生活在最高纬度地区的灵长目动物了。这些猴子懂得利用当地丰富的地热资源――温泉――来取暖。
当然，泡温泉的小把戏比起人类就差得远了。这些自称万物之灵的猿们虽然毛发最稀少却凭着高超的智慧跑遍了全世界，就连北极熊和企鹅生活的冰雪世界也少不了“它们”的身影。
只是人类抗寒的高招都是穿衣服、住房子、烤火这些身外之物，自身的耐寒能力并没有太大的提高。人们也总是不时地流露出对于故乡――热带――的向往。“阳光沙滩”、“椰林树影”尽管用得很烂，但仍是旅游胜地最诱人的招牌。毕竟我们到了这些冷地方只是很短的一段时间。之前，我们一直生活在热带非洲――也就是pan（黑猩猩）大哥现在待的地方。
每到冬天缩在家里不敢出门的时候，我都会强烈地思念我的“故乡”。我象寒号鸟似的说，下次找工作一定要去一个暖和的地方。不过迄今为止，我生活过的纬度最低的地方就是长江流域了。虽然说起来也是亚热带，能看到一些半死不活的棕榈树，但当年冬天没有暖气的日子也把人冻得半死，比北方还要难受。放眼世界，发达点儿的国家基本都不在热带，俺这种烧钱的职业想去热带谋生着实不易。再看看中国或美国这样的领土大部分在温带的国家，似乎没有严冬之苦的地区又多是科研院所比较稀疏的（虽然绝对数也不少）。求职不易，能有一份比较合适的工作已经很难，要是再严格挑选气候，就太奢侈了。看来只有让温带的大寒大热继续激发我对科学的热情了。
唉，怕冷的灵长动物：（
于2007年12月17日，快冻直（冬至）的时候
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星期六, 12月 15th, 2007
趋同进化是指起源不同而在进化过程中形成的具有相近或相似的形态和功能（乃至结构）的生物学单位。
这个说法比较晦涩。之所以用了“生物学单位”这个词，是因为趋同进化是进化中一个非常普遍的现象，广泛地分布于不同的层面上，小到分子，大到群体，到处都有它的影子。以下是一些例子。
分子水平：催化同一类反应的酶称为同功酶。这些酶常常并不具有相同的起源，是在进化中形成了相同的功能。它们的高级结构常常有些相似之处，但一级结构却没有同源性。
亚细胞水平：细菌的鞭毛和真核生物的鞭毛具有类似的功能和外观，但组成这两种鞭毛的蛋白却完全不同，运动机理也不一样。
器官水平：昆虫和鸟类都具有适合飞翔的翅，但翅的起源与生理结构完全不同。
生物体外观：鲸和海豚的体形象鱼类，前肢也象鱼的鳍。一些固着生活的动物如海葵、海百合等具有类似植物的体形。
群体：白蚁具有和蚂蚁极为相似的社会结构，都是一个生育力强大的蚁后，少数雄蚁和大量没有生育力的工蚁和兵蚁等。然而，蚂蚁属于膜翅目，完全变态，雄蚁是单倍体，只有雌蚁一半的染色体，是由未受精的卵发育成的。白蚁属于等翅目，不完全变态，雄白蚁是二倍体。
当然，我们平时说的趋同进化主要是指生物体或器官水平的。
趋同进化可以看做是辐射适应的结果。不同起源的生物在同一个环境中生活经过长期的进化形成了适应该环境的形态和功能。或者从另一方面说，生物的变异在每一层面上几乎都可以产生出无限种可能，但对于一个特定的环境而言，能够适应并存活的只有为数不多的可能。于是“重复”就在所难免。而这些“重复”就是我们看到的趋同进化。
与趋同进化相对的还有趋异进化，是指起源相同而具有不同的形态和功能。比如，人的臂、猫的前肢、鲸的胸鳍都是同源器官，但形态和功能却不同。再比如，同是食肉目动物，大熊猫的消耗系统和狮子的有很大差别。
趋异进化是起源相同的生物在不同的环境或生活方式中形成的结果。
不难想见，趋同进化和趋异进化总是相伴发生的。比如，鲸适应水生的进化，在鲸和鱼之间是趋同进化，而在鲸和陆生哺乳动物之间就是趋异进化了。
[原文最后一段有些不合适，已删去]
（看图片，请点这里）
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星期二, 11月 20th, 2007
论坛上几乎每隔一段时间就会有网友转贴“男人可能会灭绝”的帖子。这些帖子的内容大同小异，基本都是某些“科学家”预言男人可能灭绝，未来世界是女儿国等等。而得出这一预言的原因就是人类的Y染色体比X染色体小得多，而且数百万年以来Y染色体一直在变小，含有的基因也越来越少。
对于这种说法已有多位网友批驳过，在这里只是想说得再详尽一些。
首先，这种说法不合逻辑。从Y染色体变小根本无法推出它将会消失。我们不妨看看最初的计算机有多大多重，现在的计算机又怎样，总不至于说计算机也将消失吧。所谓“术也有专攻”，大到国家机器，小到亚细胞结构，能做好它的本职工作就是好的。什么东西都不是越大越复杂越好。把小汽车做的像航母一样大一样复杂，并不能使它开起来更快更方便更安全。削减并不意味着弱化。难道一个机构臃肿人浮于事的单位进行精减，提高效率就意味着它要关门大吉了吗？
Y染色体的功能是决定哺乳动物的性别，促进雄性器官的发育及第二性征的形成。只要它的这些功能没有受到影响，它变大还是变小又有什么关系？
第二，这些“科学家”们对性别缺乏了解。多细胞生物有雌雄同体（株）的，也有雌雄异体（株）的。雌雄异体的物种会涉及到一个性别决定的问题。不同物种的性别决定方式五花八门。比如许多爬行动物的受精卵最初是没有性别的，卵孵化的温度将决定未来幼体的性别。这种性别决定方式受环境影响较大。一些鱼类的性别一生中可以发生多次改变。鸟类和哺乳动物的性别是由基因决定的。不过鸟类的性别不如哺乳动物的稳定。可以说哺乳动物的性别决定系统是生物界迄今为止最先进最完善的一种。如果雄性哺乳动物－－男人都灭绝了，那其他物种中雄性的前景就更不保险了。
还有些“科学家”根据Y染色体比X染色体小就得出男人比女人“弱”的结论，而弱势的男人自然就有了灭绝的危险。这种比染色体的方法实在令人哭笑不得。唐氏综合症患者就比正常人整整多出一条21号染色体，可惜是傻子。超男（XYY)超女（XXX）染色体都比正常人多，一般智力也比较低下。再说，女性细胞中的两个X染色体在大多数时候都只有一个有用，这么算来还是男性的基因更多呢。我不知道这些科学家们知不知道蜜蜂和蚂蚁等膜翅目昆虫，它们的雄性都是单倍体，染色体只有雌性的一半。照此逻辑雄蜂雄蚁早该灭绝了，可是它们都好端端的活着，比人类的历史长了几个数量级。
在动物进化的历程中，雄性个体的作用总体上呈增加的趋势。男人可以说是所有雄性动物中最风光的。男人的作用并不只是提供精子，更不会在交配完了就被配偶吃掉。男人在生活中扮演的重要角色无疑是空前的。要说“男人能顶半边天”一点都不过分。而看似短小的Y染色体其实作用非常强大。果蝇的性别决定于X与Y染色体的比例，而在人类中，只要有一个Y染色体，哪怕再有2个甚至3个X染色体也仍表现为雄性（但不育）。诚然，男性中色盲弱智血友病心理问题犯罪都比女性多，但英雄伟人科学家也多为男性。这并不是由于男性或女性哪一方更优秀，而是由于女性担任着生育的重任，而男性则承担了更多的进化和社会的责任和风险。
第三，这些“科学家”们不懂进化。进化永远是适者生存，并不是简单的画线，变大的就越来越大，变小的就会消失。我们不妨想想，比起我们的灵长目祖先，我们的颅骨薄了很多，犬齿短了不少，脚趾也明显缩短，那么难道将来我们的颅骨犬齿和脚趾都会消失吗？连阑尾这样用处不大的器官尚且没有消失，更何况如此有用的Y染色体呢？我们再来看看线粒体的进化。现今的理论认为线粒体最初来源于和真核细胞共生的需氧菌，在数亿年的进化中线粒体DNA编码的基因越来越少，它自己也失去了独立生存的能力。那么线粒体的功能比之以前变弱了吗？恰恰相反，线粒体失去了一些基因把合成蛋白的任务更多地转交给宿主细胞有利于使它成为更加专业化的能量工厂（这里完全可以制造一个更加震惊的大预言－－线粒体将会消失未来所有真核生物都会窒息而死。也不用管什么男人女人了）。Y染色体亦然，它一直在变小恰恰说明它变小后能更好地适应环境。当它缩短到最适大小后自然会停止变小，难道非要傻乎乎的变到没有才罢休吗？如果变小意味着弱化，那么自然选择该当留下那些较大的Y染色体才是啊。
因此，我们说“男人将会灭绝”的说法是不科学的。
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星期二, 11月 6th, 2007
拥有三个胚层的动物可以分为原口动物和后口动物两大阵营。
原肠胚阶段的胚胎具有胚孔。在后来的发育中，胚孔发育成口的动物就是原口动物；如果口形成于胚的另一端，而胚孔发育成肛门或封闭的就是后口动物。因此原口动物就是长有原口（胚孔发育成的口）的动物，而后口动物则是长有后口的动物。
中胚层的发生在原口动物和后口动物中有着截然不同的发生方式，即所谓的端细胞法（原口动物）和体囊腔法（后口动物）。
单细胞的原生动物自然无所谓胚层。原始的多细胞动物海绵动物（多孔动物）也没有胚层的分化。腔肠动物只有外胚层和内胚层，没有中胚层，因此腔肠动物既不属于原口动物也不属于后口动物。中胚层出现之后原口动物和后口动物走上了两条不同的岔路并且越走越远。扁形动物、线行动物、环节动物、软体动物和节肢动物等都是原口动物；棘皮动物、毛腭动物和脊索动物则是后口动物。
原口动物的顶峰是节肢动物，其中最成功的莫过于昆虫。后口动物的顶峰是脊索动物，最杰出的当然就是哺乳动物了。
不论从已知种类还是数量上来看，原口动物都远多于后口动物。动物界为首的两个大门，节肢动物门和软体动物门都是原口动物。单是昆虫的种类就超过已知动物种类的一半。然而后口动物后来居上，进化出了脊椎动物这样体形大、智力发达的动物，成了地球的主宰。真是世事难料啊！
我们来对比一下原口动物和后口动物中的一些典型特征，会发现它们之间的差别是如此的巨大而有趣。
环节动物和节肢动物的神经中枢位于身体的腹侧（腹神经索），循环中枢在身体的背侧；而脊索动物的神经中枢在身体的背侧，循环中枢在腹侧。节肢动物长有外骨骼，体表坚硬，肌肉被外骨骼包围；脊椎动物的骨骼位于内部，肌肉包在骨骼之外。多数节肢动物和软体动物具开管式循环，而我们采用闭管式循环。甚至附肢的弯曲方向在节肢动物和脊椎动物中似乎都是相反的。节肢动物的咀嚼方向为左右方向；脊椎动物则为上下方向。如果说这些都是由于胚胎时期头（口）的方向相反造成的未免牵强，但两个分支上的成员之间的差别之大却可见一斑。
另有一些门的动物，比如腕足动物、外肛动物和帚虫动物等长有原口，应属于原口动物。但它们的中胚层的发生却和后口动物很相似。这些动物被认为是进化上的中间类型。
原口动物和后口动物的分歧是动物进化史上早期发生的事件。我们知道几乎所有的动物门在寒武纪时就都已经出现了，那么原口动物与后口动物的分歧必然发生在更早的时候。中胚层的发生是否只能以目前的两种方式，会不会当时还曾有过第三种发生方式，但那一群动物在早些时候就已经灭绝了。如果它们活到现在，会长着怎样奇特的外表和内脏呢？我们无法想像。正如如果世界上只有后口动物，恐怕连科幻作家都很难想像出象节肢动物那样古怪的天外来客吧。
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