在古生代時期,生物開始離開生命的搖籃——水,去適應陸地生活。最先涉足陸地的生物是各種各樣的原生動物——蠕蟲和腕足類動物,時間距今大約4億2千萬年,地質學家稱之為志留記時期。在石碳記時期(大約3億年前),軟體動物、第一批脊椎動物和遠古兩棲動物也相繼爬上了陸地。最終,爬行動物成為首批脫離水生環境,完全適應了陸地環境的生物。
然而,並不是所有這些登上了陸地的生物都永遠地摒棄了水生環境。一些生物最終返回水中,並再度適應了它們祖先的生存環境。這一切變化給生物的體型、行進方式、呼吸、聯絡方法、育嬰和自衛等都留下了明顯的痕跡。
相同不是偶然
動物的生存環境決定了它們的結構,一些完全不同的物種卻具有相同的體型變化。生活在水中的動物透過呈流線形,前肢進化成鰭,尾巴像船舵,後腳通常不是演變為鰭,就是完全消失。由於水作為生存環境所特有的限制,大多數硬骨魚、軟骨魚、已經絕跡的魚龍,甚至一些哺乳動物,如海豚和海豹的體型都基本一致。兩棲動物的眼睛和鼻孔移到了頭部輪廓線的上面,這樣,當這些動物的身體大部分在水中時,它們可以僅露出頭上的部分,便可呼吸和觀察周圍情況。一個有趣的現象值得注意:青蛙、鱷魚和河馬三種完全不同的動物種類具有同樣的特徵。這種趨向相同的演變被科學家們稱之為趨同進化。
魚、鯨、鯊魚和海豹等動物的外形相似是所謂形態趨同進化的一個具體表現,而青蛙、鱷魚和河馬的鼻孔和眼睛所處部位的相同是功能趨同進化的具體表現。
潛水健將
地球上最大的潛水員是鯨。它們在水中定居,卻與我們熟悉的陸地上的哺乳動物沒有很大區別。鯨與它們的陸上親戚都是用肺呼吸空氣中的氧氣,而魚則是用鰓呼吸水中的氧。幼鯨出生時和其他哺乳動物不同,它們是尾部先脫離身體,這樣可以保證它們在未學會呼吸之前就開始呼吸。母鯨會將剛出生的幼鯨帶到水面呼吸第一口空氣。與其他哺乳動物一樣,幼鯨也吸吮母乳,母鯨哺乳甚至可以在水下進行。但是幼鯨在吮吸母乳時卻不會時卻不會喝到海水,這是因為鯨的乳頭深深地凹陷在表皮肌肉和身體肌肉之中。幼鯨的嘴完全塞滿母鯨的凹陷處,母鯨收縮乳腺兩邊的肌肉將乳汁噴出。
(未完待接續)