后肢對(duì)于陸地四足動(dòng)物的重要性大概是這樣排列:地上跑的>樹上爬的>地底挖的。

地上跑的,通常后肢相對(duì)更發(fā)達(dá),或者后肢和前肢差不多發(fā)達(dá),而且這些動(dòng)物通常和我們關(guān)系密切,所以給人一種誤解,認(rèn)為四足動(dòng)物很少有后肢退化的。

樹上爬的,有很多后肢退化明顯而前肢更為發(fā)達(dá)的情況,有一個(gè)專門的名詞來形容這些動(dòng)物——叫作臂行動(dòng)物,許多靈長(zhǎng)類都是這種。

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△ 黑蜘蛛猴,到地面喝水時(shí)無處安放的手臂

不過,靈長(zhǎng)類的后肢通常也不差,它們甚至可能還會(huì)利用尾巴輔助樹上運(yùn)動(dòng)。

樹懶,這是真正完全樹棲的動(dòng)物,您會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的前肢高度發(fā)達(dá)的同時(shí)后肢相對(duì)退化,它們的用前肢進(jìn)食和移動(dòng)等幾乎一切的行為,而后肢基本主要用于支撐。

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地上挖的,它們前肢通常高度發(fā)達(dá),后肢則高度退化,甚至是完全消失!

蚓蜥就是只剩下前肢的爬行動(dòng)物,就是下面這種動(dòng)物,它們和蚓螈不同,蚓蜥是真正的爬行動(dòng)物,它們和蛇、蜥蜴等關(guān)系密切。

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蚓蜥生活在地下,它們前肢是用來撥開泥土前進(jìn),但這不是它們?cè)诘叵虑斑M(jìn)唯一的動(dòng)力來源,它們的主要?jiǎng)恿碜陨眢w的蠕動(dòng),就像蚯蚓一樣。

所以它們的前肢談也不上高度發(fā)達(dá),只是和完全退化的后肢相比非常顯眼而已。

下面是幾種鼴鼠科動(dòng)物,它們是生活在地下的哺乳動(dòng)物,這些動(dòng)物的后肢基本沒啥力量,而前肢都高度發(fā)達(dá),而且高度特化——非常適合扎入泥土然后再撥開泥土。

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如果你把一只鼴鼠抓起來的話,它們的后肢錘掛著沒啥力氣,而前肢撲騰起來力量很大。

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還有一個(gè)有趣的問題,為什么地上跑的后肢發(fā)達(dá)?

這和物理特性有關(guān)系!

如果一種動(dòng)物想要跑得更快,那么受到它加速度的影響,身體的載重會(huì)向后轉(zhuǎn)移,如果后肢沒有足夠的推動(dòng)力的話,那么它根本跑不快。

所以地上跑的動(dòng)物,它們的后肢都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)發(fā)達(dá)于前肢,這對(duì)于那些食草哺乳動(dòng)物尤為明顯,因?yàn)樗鼈兩眢w相對(duì)較重,前肢也不需要像掠食者那樣按住獵物。

其實(shí),同樣的情況在汽車上的應(yīng)用更明顯,你會(huì)發(fā)現(xiàn)后驅(qū)車會(huì)比前驅(qū)車要貴很多。

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如果你去問銷售人員后驅(qū)車好在哪里,他們可能會(huì)告訴你,后驅(qū)車加速性能更好、操控性更強(qiáng)、重量分布更合理,這些優(yōu)勢(shì)也適用于那些后腿更發(fā)達(dá)的動(dòng)物。

由于后腿發(fā)達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于奔跑,所以那些不太需要奔跑的四足動(dòng)物,比如陸龜、大象等,它們的四肢基本都差不多發(fā)達(dá),從而更好的支撐自己。

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樹上爬的和地上挖的,后腿的推進(jìn)變得不那么重要,在樹上運(yùn)動(dòng)更需要重心穩(wěn)定,而后腿遠(yuǎn)離頭部,難以維持重心,所以臂行會(huì)更具優(yōu)勢(shì);

而地上挖的,它們一方面需要向前的推進(jìn)力,另一方面需要盡量減少摩擦力,所以實(shí)際上四肢的存在對(duì)于地下運(yùn)功來說是巨大的阻力,蛇類失去四肢的原因可能就是演化的某個(gè)階段進(jìn)入了地下的緣故。

鼴鼠沒有像爬行動(dòng)物那樣減少摩擦,通過蠕動(dòng)身體前進(jìn),它們是優(yōu)化了挖掘能力,所以前肢變得非常發(fā)達(dá),發(fā)達(dá)的前肢也足夠能提供在地下緩慢前進(jìn)的動(dòng)力,所以后肢變得相對(duì)較弱許多。

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有趣的是,有一種地下昆蟲的前足也特化成了鼴鼠前肢的模樣。

就是上面這種,它叫螻蛄,您會(huì)發(fā)現(xiàn),相比于鼴鼠和蚓蜥,螻蛄前肢發(fā)達(dá)的同時(shí),它們的后肢同樣也發(fā)達(dá),不僅如此它們還有翅膀,做到地下、地面、空中樣樣在行

陸地用腿移動(dòng)的另外一大類就是節(jié)肢動(dòng)物(昆蟲等動(dòng)物),有時(shí)候不得不承認(rèn),這些動(dòng)物的進(jìn)化潛力真的遠(yuǎn)大于其它動(dòng)物。

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就移動(dòng)來說,它們想要跑的更快時(shí)即便后足變得發(fā)達(dá)了,也不需要讓前足退化,反之也一樣;

另外,它們想要跑得快也不一定要后足發(fā)達(dá),例如對(duì)于蜈蚣這些腿特別多的節(jié)肢動(dòng)物來說,它們沒有一條腿很發(fā)達(dá),但是通過優(yōu)化移動(dòng)節(jié)奏,讓自己跑的飛快。