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为什么人和动物都会长指甲和毛呢?能使用的各得其所?

十万个为什么 空空 2024-3-28 23:54:28 3次浏览

p>关于问题为什么人和动物都会长指甲和毛呢?能使用的各得其所?一共有 2 位热心网友为你解答:

【1】、来自网友【猎奇动物社】的最佳回答:

指甲又叫爪,它是羊膜动物手、脚趾末端的表皮角质层覆盖物,不过,毛并不是所有羊膜动物的都具备了,只有哺乳动物和鸟类是既有爪又有毛的。

那么,为什么羊膜动物都有爪呢?同样是羊膜动物,为何只有哺乳动物和鸟类有毛呢?我们一起来聊一聊这个有意思的问题。

羊膜动物演化树

什么是羊膜动物?

羊膜动物简单的说就是一个在胚胎或者幼体发育时形成了胎膜的四足脊椎动物,在如今的地球上,羊膜动物占据了主要的生态位,它们包括了哺乳动物、爬行动物、鸟类。

众所周知,所有的陆地脊椎动物都是由早期的总鳍鱼类演化而来的,而演化的契机就是一部分鱼类开始了登陆,从水中到陆地上,不仅仅是形态要发生改变,繁殖更是需要做出极大的改变才能生存,因为在上岸之前,鱼类都是把卵直接排在水中的,有水的保护,鱼的受精卵就能安全的发育。

鱼卵

但是,到了陆地上,卵离开了水很快就会干瘪,从而造成胚胎死亡,而且没有了水的保护,受精卵也会变得非常脆弱,那么怎么才能解决这个问题呢?答案就是依然将胚胎用水包裹住,于是一部分的动物胚胎在体内开始了变异,变异的方向就是可以从胚胎生长出一层保护膜,有了这层膜,胚胎就会像在水中一样被包裹住,这就是羊膜,也就是胎膜。

但是,仅仅有这一层膜还是不够的,因为胚胎在发育时还需要运送营养物质、气体交换、储存废物,所以能够促进呼吸和提供废物处理的尿囊膜出现了,之后是利于胚胎和母体间物质交换的绒毛膜,最后是可以保护卵黄这个大营养库的卵黄膜。

当然, 这是早期羊膜动物的卵膜,从目前的考古来看,最早的羊膜动物出现在距今约 3.4 亿年前,它是一种类似于蜥蜴的小型类爬行动物,由于有了可以让卵处于水中的结构,所以它们能够远离陆地,去到更远的地方,开枝散叶,至此羊膜动物开始崛起。

到了距今约 2 亿年前,一部分小型的脊椎动物在原始羊膜动物的基础上再次进行了升级,它们退化掉了卵黄膜,加厚了羊膜,同时取消了气室,将胚胎与母体之间的用一条纽带相连,这根纽带不但能输送营养物质和氧气,还能将胚胎的代谢物清理出来,这就是脐带,此时哺乳动物正式登场。

由于哺乳动物的这种结构将自己的胚胎带在自己身上,直到发育好才会产下,而且较多的羊水也能起到很好的缓冲作用,这大大提高了哺乳动物的后代成活率,所以,哺乳动物从恐龙灭绝后,就开始逐渐的占据地球上有利的生态位。

最早的哺乳动物-多瘤齿兽类

最后说一下鸟类虽然只有两条腿,看起来不太符合羊膜动物的定义,但其实鸟的翅膀就曾经是它的腿,只是演化成了翅膀而已,所以,鸟类依然是羊膜动物。

而且鱼产的卵虽然也被包裹着,但是它们没有完整的胎膜,即卵黄囊、羊膜、尿囊以及绒毛囊,所以,在现存的动物中,只有爬行、哺乳以及鸟类是真正的羊膜动物,这些动物的共同祖先是早期的总鳍鱼类。

为何羊膜动物都有爪?

无论是哪一种羊膜动物,脚趾上都有爪的覆盖,只是人类的叫指甲,动物的叫趾甲或者爪子而已,而且羊膜动物的爪都是角质化的,原材料出奇的一致。

这个爪其实与祖先鱼类有关,而早期的鱼类几乎都有厚厚的鳞片覆盖,这些鳞片其实也是角蛋白,有了这个原材料,无论是爬行动物身上的鳞片,还是所有羊膜动物身上的角质化部分都有了来源。

鱼鳞

之后就是要看为何演化出爪来的羊膜动物能成功活下来了?动物的演化是没有方向的,但是自然选择会淘汰那些对生存不利的演化,保留对生存有利的演化,那么,爪对于羊膜动物有什么好处呢?答案就在攻击和抓地上。

在陆地上行走,抓地是非常重要的,尖利或者粗钝的爪子都有利于动物在移动时获得更好的抓地性,猎豹能跑出陆地最快速度,靠的除了身体轻盈、肌肉等外,主要靠的就是抓地性,如果没有爪子这个结构,一旦遇到湿滑的地面,就容易摔倒,这无论是对于哪种食性的动物都是致命的。

因此在后来的演化中,除了蛇类将四肢进化掉失去了爪外,其他的羊膜动物都有,它们或者演化成了稳定性强、更加耐磨的硬蹄,或者演化成了利爪。

而对于鸟类、大多数哺乳动物来说,爪能帮助攀爬、也能帮助抓住猎物,是对生存非常有利的,在同样的竞争下,它们必然会淘汰与自己共同演化但没有出现爪这个结构的动物,成为主流的动物。

为何羊膜动物中,只有鸟类和哺乳动物有毛?

这其实就与动物不同的演化方向有关了,羊膜动物出现时恰好是石炭纪,整个石炭纪温暖潮湿,对于从水中跑到陆地上的动物,它们除了四肢和形态外几乎没有太大改变。但是随着时间的推移,地球气候的变化,羊膜动物遇到了一个问题,那就是天气变冷后如何保暖?

于是,羊膜动物就分成了两个演化方向:一个是继承了鱼变温的能力,继续以变温动物生存,这类动物不能调节体温,只能靠行为去调节体温,比如晒太阳、躲到温暖的地方等等,这就是爬行动物,它们依然保留了早期羊膜动物的形态。

另一部分则开始出现了一层绒毛,绒毛其实从本质上说也是角质化的,而且绒毛具有一定的保暖性,这使得动物能够在遇到寒冷天气时能最大程度的生还下来,于是这个基因突变就被保留下来了,一代代的演化,这个特征就越来越明显,最终形成了鸟类和哺乳类动物。

而这个特征也帮助哺乳动物和鸟类逐渐的占据了较好的生态位,因为它们能够去到更远的地方,也能适应各种多变的环境和天气。

写在最后

羊膜动物除了蛇外都有爪,这是为了更好的在陆地上生存所演化出的结构,有着极强的必要性,同样毛发也是哺乳类和鸟类的演化方向,这使得它们在竞争中能脱颖而出。

换句话说就是羊膜动物中除了蛇,没有爪的都被淘汰掉了,羊膜动物中除非是变温动物,不然没有毛的也被淘汰掉了。

【2】、来自网友【地外天使讲科学】的最佳回答:

对于为什么人和动物都会长指甲和毛呢?能使用的各得其所呢之话题,我个人的观点认为,首先要说明一点,并非是所有动物都会长出指甲和毛发的情况,只有哺乳类动物和鸟类动物才会有这种生态现象。人和某些动物会长出指甲和毛发的生态,是该物种演化过程适应阶段性生存环境的进化需要。为什么会这样说呢?因为:

以人类为例,追踪人类演化路径的情况,其基础生态是来自于海洋岸边淤泥中的钻洞鱼类动物→淤泥与岸边土层钻洞生存的两栖动物→土层洞穴生存的洞蝾螈动物→土层洞穴生存的裸鼠动物。当人类阶段性演化过程来到了土层洞穴生存的裸鼠动物阶段时,一方面,原来的鱼鳞会逐渐演化成为呈毛发的生态现象;二方面,原来的鱼翅会逐渐演化成为两条前肢和两条后肢的生态现象。为了适应在土层洞穴中更好地生存,不停地挖洞去寻找植物根系的食物来源,久而久之,四肢挖洞的功能得到迅速提升,从而塑造出四肢的前爪和后爪,裸鼠动物前后四爪的形成是洞穴生存的深挖洞需要。

随着时间的推移,会从土层洞穴裸鼠动物→洞穴与地表生存的鼠类动物→地表与树林中生存的鼠类动物→树林与森林中生存的鼠猴动物→树林与森林中生存的猴类动物→树林和森林中生存的猿猴类动物→树林和森林中生存的猿类动物→森林山地洞穴中生存的类人猿动物→森林山地洞穴中生存的猿人动物→游牧猿人→智人猿→定居原始人→古人类→现代人类。

从人类形成的这个基本的繁衍过程来看,毛发能一直起到对身体的保护和保暖的双重作用,因而,人体毛发的生长是一直处于正常的生态现象。而人体自从实现直立行走生存模式之后,挖洞的功能极少使用,因而,上下四肢的爪,会逐渐退化为当今的指甲生态现象。然而,其他动物会有指甲和毛发的生态现象,这也以上述的原理是基本一致的情况。

不知这样的回答读者看后是否能明白和认同?!如觉得我说的对或有道理,希给个点赞并点击关注我。欢迎大家一起来讨论或发表意见和转发。宇明于东莞市。

以上就是关于问题【为什么人和动物都会长指甲和毛呢?能使用的各得其所?】的全部回答,希望能对大家有所帮助,内容收集于网络仅供参考,如要实行请慎重,任何后果与本站无关!

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