動物為何沒有進化出輪子？

任秋凌

動物能跳、能跑、能游、能飛，有時甚至將自己蜷縮成一個球，腦袋緊挨著腳后跟，向前滾動。不過，任何動物都沒有進化出一個可以單獨滾動的身體部位，也就是輪子。這種現(xiàn)象令人不解，因為與眼睛相比，輪子的結(jié)構(gòu)要簡單得多。眼睛由角膜、瞳孔、晶狀體、視網(wǎng)膜、中心窩、神經(jīng)盤和視神經(jīng)構(gòu)成，每一個都由特定的細胞組成，所有這些必須完美運轉(zhuǎn)才能正常成像。相比之下，輪子不過是一個繞著固定軸旋轉(zhuǎn)的柱面。在動物王國的歷史上，眼睛曾一次次地進化，而輪式移動卻從未出現(xiàn)！

要想揭示這種現(xiàn)象背后的原因，我們首先要了解生命是如何進化的。眼睛之所以不斷進化是因為它每一次進化都讓動物獲得一些優(yōu)勢。最初的動物眼睛不過是表面的一個變異的光敏細胞斑點，幫助動物確定太陽的位置。經(jīng)過數(shù)千年的進化，這個斑點變成了一個小洞，并提高了確定入射光線方向的能力。再通過進一步的變異，這個小洞變成了帶有一個小開口（瞳孔）的小穴，形成了與針孔相機類似的系統(tǒng)。逐漸地，小穴里充滿了液體，同時出現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)，如晶狀體和角膜，從而提高了對入射光線進行聚焦的能力。據(jù)生物學(xué)家估計，眼睛的完整進化過程至少需要40萬年。

其實輪子也是一個不可簡化的復(fù)雜系統(tǒng)，各部位必須完美配合才能正常工作。如果輪子和軸不采用圓形設(shè)計，彼此不相配或者相對直徑不理想，輪子就無法旋轉(zhuǎn)。制造輪-軸系統(tǒng)是一項復(fù)雜的工作，這也就解釋了人類為何到了青銅器時代才發(fā)明了輪子，當時人類已經(jīng)有能力鑄造合金、開鑿運河、制造帆船，甚至能夠設(shè)計出豎琴以及一些復(fù)雜的樂器。

進化是一個漸進的過程，如果最初的原型輪無法賦予動物任何生存優(yōu)勢，輪子的進化過程就永遠不會發(fā)生。進化生物學(xué)家理查德·達金斯指出：“有些東西，從工程學(xué)的角度看非常平常，卻無法通過進化產(chǎn)生，輪子就是其中之一，因為它處在黑暗峽谷的另一側(cè)。”

最后，我們可以做這樣一個假設(shè)：如果一只動物突然躍過一條峽谷，發(fā)現(xiàn)自己擁有了用于長出一對完美輪子的基因圖譜，可它如何長出輪子呢？要想自如地轉(zhuǎn)動，輪子就不能與支撐身體其他部分的車軸“無縫連接”。可是，如果沒有連接點，有生命的輪子又如何接受營養(yǎng)物質(zhì)以及排出廢物呢？正如達金斯所言：“讓一個自如轉(zhuǎn)動的器官長出血管同時還要確保這些血管不打結(jié)，這太難了！血管已然如此，更不用說神經(jīng)了。”