本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛。

4条腿比2条腿跑得更快?我看未必,我们抛开猎豹这种专门向极致速度进化的动物不说,即便是作为猎食者且四足行走的老虎、狮子在全力奔跑下,不过也只有60公里每小时,而鸵鸟虽然只有两足,但是它的奔跑速度高达72公里每小时。我们举个更贴近生活的例子,只有两个轮胎的道奇·战斧摩托车最高时速可达600公里每小时,而四个轮胎的跑得最快的西尔贝SSC Tuatara不过也只有443公里每小时的速度。

因此,并不是4条腿一定比两条腿跑得快。不过,如果拿人与四条腿的野生动物来比较的话,人跑不过大多数四条腿的动物。那么,人类为什么不进化成像猎豹那样四条腿可以高速奔跑的动物呢?我们简单的来聊一下这个问题。

首先,我们来看一下速度对于野生动物来说意味着什么?

速度对于大多数的野生动物来说意味着生存。首先是食草动物,食草动物大都处于食物链的底端,它们随时要警惕食肉动物的捕杀,所以为了生存,摆在食草动物面前的只有两条路:要么体型足够大,像大象、犀牛等动物一样,它们虽然是食草动物,但是在自然界中没有天敌;要么就跑得足够快。

相比较而言,体型大就意味着要在众多的竞争者中脱颖而出,这并不是一件容易的事,因为在生态位相对饱和的情况下,原本的生物很难突破自己的体型。所以,大多数食草动物都选择了速度。比如羚羊的奔跑速度高达90公里每小时,不会飞的鸵鸟也进化出了高达72公里每小时的奔跑速度,即使斑马这种体型较大的食草动物都有着70公里每小时以上的奔跑速度等等。

因此,对于体型不够庞大的食草动物来说,速度就是生命。

其次是食肉动物。速度对于食肉动物来说,也等于生命。由于食物(食草动物)大都向着高速度的方向进化,作为猎食者的食肉动物也必须跟着进化才能够有的吃。因此,大多数大型的食肉动物都有着60公里每小时的奔跑速度。这种速度,就能够保证它们不被猎物甩开,而且在偷袭或者围攻下,成功捕猎的几率也会提高。

不过,在大型食肉动物中,有一个例外,它就是猎豹。猎豹在捕猎时最高时速可达110公里每小时,这种速度已经秒杀了陆地上行走的所有动物。从食草动物的奔跑速度上看,猎豹根本就不需要如此高的速度就能够捕猎猎物。但是,它为什么向着极致的速度进化呢?

问题就出在猎豹的生态位上。猎豹虽然从体型上看,算是一种大猫,但是它只有40公斤左右的体重,在这种体重下,它无法捕猎大多数的大型食草动物。于是,在非洲大草原上,奔跑速度快、体型小的羚羊成为了猎豹的主要猎物,而羚羊的奔跑速度高达90公里每小时,所以,猎豹就必须要比羚羊跑得快。

所以,食物的单一性让猎豹不得不向着极致的速度进化,不然它将无猎可捕。这是其一。

其二,猎豹所处的环境中,有众多的猛兽,我们以非洲大草原为例,在猎豹的生境中,除了狮子、花豹这类大猫经常出没外,鬣狗、野狗等群居食肉动物也经常骚扰猎豹。所以,猎豹必须要有足够快的速度能够面对其他食肉动物的突然袭击。其实,在非洲大草原上,妥协的不止是猎豹,还有花豹,它单挑打不过狮子,独居的习性让它无法正面鬣狗、野狗的围攻,不同的是,花豹的进化方向是爬树能力,而猎豹的进化方向是奔跑。

人类为什么不进化四肢奔跑能力?

人类的进化是从四肢行走到两足行走,这是人类的进化方向,而人类之所以会做出这样的选择,是因为两个原因:第一是食性、第二个是竞争。

先说食性。人类与其他灵长类动物来自于一个祖先,而祖先本身就是杂食性动物,杂食性动物的好处就是对肉不太依赖,这就是说没有必要向着专门捕猎其他动物的方向去进化。再加上我们人类的祖先是高度树栖的动物,树上本身就相对安全,所以也没有进化出用来逃跑的速度。

其次是竞争。在人类祖先与其他动物的竞争中,各种动物各显神通,有的进化出了尖利的爪子,有的进化出了长长的犬齿,但是人类并没有向自身战斗力提升的方向进化,反而选择了看似最为鸡肋的大脑进化。事实证明,这个进化方向是对的,随着大脑的进化,人的智力提升,想象力和创造力也不断提高,因此发明出了许多可以辅助自己生存的工具,最终站在了食物链最顶端的位置。

因此,人类的进化方向是大脑,并不是奔跑速度,事实上有了聪慧的大脑,人类也不再需要多快的速度就能生存了。

总结

物种无论选择什么样的进化方向,都是为了更好的生存,猎豹尴尬的生态位让它不得不向着极致的速度进化,而人类大脑的进化使得人已经不需要进化爪子、牙齿、奔跑速度等来辅助生存了。

因此,进化方向的不同,决定了动物的生态位,也决定了动物的特点和性状。

相关文章