苏澄宇
有一种鱼叫短头深海狗母鱼,它英文名直译过来就是三脚鱼。它是一种深海鱼,生活在世界各大洋的深处,包括大西洋、太平洋和印度洋,通常在大约880米到4700米深度的海床上活动。这种鱼,通过延长的尾鳍和两侧的骨盆鳍“站立”在海底,像三脚架一样支撑自己,形成一个稳定的姿态。当然,这其实是鱼鳍,并不是真正的脚。所以,地球上并没有也没存在过三足动物。
物理学家亚历山大通过研究动物运动时的稳定性提出了这样一个结论:一个三足动物若要移动,必须将重量平衡在两条腿上,而这会带来极大的稳定性问题。
从进化的角度来看,双侧对称性这一进化基础的存在,三足更是不可能出现。双侧对称意味着动物的左右两边是对称的,像我们人类有两条胳膊和两条腿,昆虫有成对的肢体,甚至有些复杂的无脊椎动物(如软体动物)也是对称的。这种身体结构可以追溯到大约5.5亿年前的寒武纪,当时早期的双侧对称动物在地球上出现。在这个时期,进化已经走上了将肢体成对发展、并依照左右对称原理的道路。后来,动物进一步进化出四肢(如脊椎动物),或者多肢(如昆虫和蜘蛛)。
在基因层面上,调控这些身体计划的基因系统已经“写死”了双侧对称的肢体分布模式。即使某些动物(如节肢动物)拥有很多条腿,这些腿依旧是成对分布的,而非奇数。另外,除了基因层面,系统发育学的研究也表明,三条腿这种奇数肢体形态的进化几率极其低。即便有个别动物出现了身体对称失衡(例如因发育异常而多长了一条腿),这些变异体通常在生存竞争中无法获得优势,甚至可能不具备完整的生理功能,因此它们不会成为稳定的进化趋势。
(据“动物行星”微信公众号)