大象的大与老鼠的小

青年文摘 日期:2020-10-15

庄子曾说,夏虫不可以语于冰者,笃于时也。把这个概念用于大象和老鼠也是适用的。大象的体重有几吨,老鼠的体重才几十克,它们之间的差异达10万倍;大象可以活100年,而老鼠只能活2年,它们之间的差异是50倍。从这个意义来看,大象与老鼠的大与小是显而易见的,其实,这也是进化中的大与小的问题。

☆大象与老鼠的时间异同★

生物进化首先表现在生命时间上的不同,大的动物可能活得更长,小的动物则活得较短。从这点来看,大象与老鼠确实有不同,但是它们的某些时间又是相同的。所有哺乳动物的时间首先与体重挂钩,它们的基本关系是,生物时间与体重的1/4次方成正比。

以哺乳动物做事的时间来看,体重越重的动物,做事情花费的时间就越多,所以大象的动作笨拙而缓慢,老鼠的动作灵敏而快捷。大象孕育胎儿的时间为18个月~22个月,大约是其体重的1/4次方;老鼠的孕期约为1个月,胎儿在母体内的时间大约也是其体重的1/4次方。不仅如此,动物性成熟的时间、寿命等也都遵循这种1/4次方的法则。

从这里我们似乎可以找到大象与老鼠生命时间不同的原因。因为,寿命是由生物周期来决定的,生物周期又是根据生物的体重来决定的。因此,体重越大的动物,生命循环(包括各种生理活动循环)一次的时间较长,因而寿命就较长。老鼠这种体重较轻的动物寿命就会较短。

但是,无论动物的大与小,在时间的某些方面它们又有惊人的相似性。而这个时间则是动态的,主要是动物器官总的运动次数。例如,如果把动物的任意两个与时间有关的现象相除的话,这种时间就会很相似,而与动物的体重无关。如果用心跳间隔除以呼吸间隔,在每次呼吸间隔里,心脏会跳动4次。无论是大象还是老鼠,这种器官的活动时间是相同的。而且,用寿命除以心跳间隔,每种哺乳动物一生的心跳都是约20亿次。只不过,大象可以活100年,它在单位时间内的心跳较为缓慢;而老鼠只活约2年,它在单位时间内的心跳次数则会较多。

☆细胞大小的异同★

我们都知道,生物的基本组成要素是细胞,再由细胞形成组织和器官,由器官组成系统,从而完成各种生理功能。既然大象比老鼠的体重要重约10万倍,那么,它们身体和器官的组成要素细胞也许会有较大的差异,当然是大象的细胞大,而老鼠的细胞小。

如果以此来推断,就有点想当然了。其实,大象的细胞与老鼠的细胞都差不多一样大,细胞的直径一般为10微米。不仅如此,各种动物的各种细胞大小也都基本一致,即大象的心脏细胞与老鼠的心脏细胞差不多一样大,大象的大脑细胞也与小鼠的大脑细胞差不多一样大。大象之所以大,是因为细胞特别多;老鼠特别小是因为细胞特别少。大象之所以大是因其器官大,而器官的大是由细胞的数量来决定,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关。所以,这种现象也称为“细胞体积的守恒定律”。

☆定向进化有争议★

动物的大与小既有优点,也有劣势,大象和老鼠就是典型的例子:

一般而言,动物体型变大有多种优势,所以有人认为自然界有向大型物体方向定向进化的趋势,原因在于大型动物,如大象有诸多小型动物所没有的优势。例如,体型越大的动物越能耐受饥饿,因为当它们饥饿时可以消耗体内贮存的脂肪。

如上面所说,大象之所以大是因为组成其身体的细胞数量之多,其他大型动物也是如此。由于细胞数量多,大型动物就能够把多余的细胞用于新机能的开发。此外,大型动物的代谢率低于基准水平,能量就有富余,可以用于充分发展智能,比如人和海豚。

此外,动物的体型大也意味着强大,这是由其奔跑的速度和力量的强大所决定的,它们在生物圈中的竞争优势很明显。在美国热带草原上,动物的喝水就是根据体型的大小来划分先后的。先是大象喝水,然后才是犀牛、河马、斑马等。

如此,就有一种推论,还是大象的生存能力强,而老鼠的生存能力差。而且,如果体型大是一件好事的话,自然界的进化就会呈现定向进化世界上将来只会剩下大型动物,如大象,不会有小动物,如老鼠。但是,现实的情况并非如此,将来的情况也并非如此。

其实,现在地球上活得很好的动物也有很多小型动物,如老鼠,而且其数量和种群是大型动物,如大象所不能比拟的。原因首先在于生物的多样性,其次在于老鼠这种小动物的特点。小型动物的数量多、寿命短,在短时间内发生变异并产生新物种的几率更大。同时,由于小型动物数量多,留下后代的几率很大,它们以灵活机动而著称,也更适应环境,这也是其生存的法宝。

所以,大象的大与老鼠的小既有差异,又有相似,还可以井水不犯河水。

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