假如動物進化出輪子……為什麼動物沒進化出輪子？

曾經見過這麼一幅滑稽的畫面：一對年輕人嫌他們的寵物烏龜爬得太慢，於是把它放在一輛卸掉車廂的玩具車上面，拉著玩具車在公園裡遛烏龜玩。裝上了「輪子」的烏龜行動起來可比平時靠4條腿慢悠悠踱步的時候快了很多倍。在忍俊不禁的同時，我們想到了一個問題：既然慢吞吞的烏龜在輪子的幫助下「健步如飛」，為什麼它們不幹脆演化出4個輪子來代替4條腿呢？

大自然啟迪人類發明了很多稀奇的玩意兒，讓我們上天入地幾乎無所不能。通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真模仿，人類製造了飛機；通過對魚類和海豚的模仿,人類製造了船和潛艇；借鑒烏賊的反衝原理，人類發明了火箭和噴氣式飛機……類似的例子不勝枚舉，但奇怪的是，我們日常生活中必不可少的輪子，它的設計靈感卻並非來自任何一種已知生物。同樣，在自然界中，也沒有一種生物演化出輪子一樣的結構作為它們的運動器官。

火箭升空利用了墨魚的反衝原理

輪子是人類文明史上最重要的發明之一。有了輪子以後，一匹只能馱運100公斤貨物的馬，可以拉著500公斤的車輛輕鬆地行走。各種動力機械的出現更是讓輪子如虎添翼，從家庭轎車到F1賽車，它為我們的生活帶來不可估量的便利和精彩。

既然輪子比腿更快更方便運動，那麼，為什麼動物沒有演化出輪子呢？在千奇百怪的生命世界中，有些動物的確會像輪子那樣運動。比如，在遇到敵害時，犰狳蜥會咬住尾巴讓自己變成一個輪圈，滾下山坡逃避敵人，輪蜘蛛也有類似的運動方式。淡水中微小的輪蟲雖沒有真正的輪子，但是它們口部纖毛的擺動看起來就好像是輪子在轉。可是，這些動物都缺少人類製造的輪子中最重要的創新構造——輪軸和軸承。為什麼老鼠沒有長出旱冰鞋一樣帶可收放輪子的四足，在貓的鼻子底下飛快地溜走呢？這就是被稱為「RRR」（rats with retractable roller skates，長著帶可收放輪子旱冰鞋的老鼠）的生物學悖論。

左：一種螳螂蝦被困在海灘上時可以採用滾動方式逃回大海； 右：輪蜘蛛可以變身輪子滾下沙丘避開天敵，最高轉速可達每秒44轉。

抱成球的犰狳

犰狳蜥

讓沒有「輪子」的動物有「輪子」

有些人試圖從輪子本身的構造來解釋這個問題。他們認為動物之所以沒有演化出輪子一樣的器官，主要因為動物身上的活細胞必須得到血管的滋養和神經的支配，然而器官一旦開始轉動，那就勢必把血管、神經等纏繞起來，妨礙它的功能。因為動物身上除了活細胞外，還存在沒有血液供應、不受神經支配的死組織，比如我們的頭髮與指甲，爬行動物的鱗片以及哺乳動物的犄角等。

然而，理論上說，利用動物現有的組織設計出類似輪子的器官儘管十分複雜，但確實是可行的。

回答了「能不能」之後，我們不妨轉到「好不好」的問題上來。動物真的用得上輪子嗎？眾所周知，汽車在公路上開,火車在鐵路上跑，輪子只有在堅硬、平整的路面上才能充分發揮它的效力。但世上本沒有路，複雜多變的自然界並沒有準備好適合輪子運動的道路。在山區、湖沼、沙漠、密林、冰川等等地形上，輪子要麼無法越過崎嶇的障礙，要麼在冰面上打滑，要麼陷入流沙和泥潭動彈不得。相比之下，動物靈活的肢體卻可以攀爬樹冠、登上峭壁，在海冰和沙丘上自如行走。

而且，即使在交通設施空前發達的今天，有些邊遠地區的人們仍然依靠雙腿從一個地方走到另一個地方，就像美國陸軍研發的全地形適應運輸機器人一樣，也因模仿四足動物行走而被起名為「騾子」。因此，也許可以這樣解釋動物之所以沒有演化出輪子——那就是輪子離不開路，即使真有哪種動物演化出輪子，它們也會因為無法適應沒有路的自然環境而在殘酷的生存競爭中慘遭淘汰，穿旱冰鞋的老鼠會因為輪子絆在草叢中而被貓輕易抓住。

沒「輪子」一樣生活美好

繼「能不能」和「好不好」後，是「用不用」的問題。其實，老鼠用不著演化出帶輪子的旱冰鞋，也能在自然環境中很好地生存和繁衍下去。動物與帶輪子的交通工具不同，一匹賽馬並不是像一輛寶馬那樣，是經過現代工業的最優化計算而設計出來的，它和自然界每一種生命一樣，都是經過漫長的時間和物競天擇的過程演化成現在這個樣子的。演化可以塑造出千姿百態的動物，但它不是設計師，更不是過去人們所認為的從簡單到複雜，從低級到高級的過程。相反，演化不僅沒有特定的方向，而且還存在懶惰性和非主動性。演化是被動的，只要生命能生存、能繁衍，它就容許原始的構造和形態保留下來，比如鯊魚和鱟（ｈòｕ）與它們億萬年前的祖先沒有什麼兩樣；演化又是懶惰的，即使來自外界的壓力促使生命必須產生變化，它也更喜歡修修補補，而不喜歡推倒重來。鳥在演化飛行器官的時候，只會從恐龍的前肢演化出翅膀，而不會長出螺旋槳和噴氣發動機；獅子在選擇捕獵工具的時候，也只會使用它祖先已經擁有的犬齒和利爪，而不會演化出一把獵槍。所以，既然老鼠不需要輪子也能活得很好，又為什麼要花大力氣去演化出它的祖先所沒有的輪子呢？

生命演化的口號從來不是更高、更快、更強，它有它的法則。生物體是由複雜的、互相制約、權衡的構造組成的——一個構造的極度優化可能意味著另一個（甚至一些）構造的劣化。如果一隻鳥長了一條非常漂亮的、可以吸引異性的「完美」尾羽，那麼它會為這條漂亮的尾羽付出相應的代價——更難以逃脫天敵的襲擊；一種食肉獸擁有巨大的體型和無往不利的武力，卻可能因為難以抓獲足夠維持這種武力所需的微小獵物而餓死。所以，即使有一天老鼠真的演化出帶輪子的旱冰鞋在公路上飛奔，那麼也不能挽回它們因為其他方面的劣勢而以更快的速度被自然淘汰。

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