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世界上有能夠放電的生物,比如電鰻,為什麼沒有會噴火的動物?

主要是“歷史上沒有偶然產生噴火的性狀”。

常見的解釋方式之一是“因為噴火需要相應的器官、含有大量化學能的燃料和防止燒傷自己的組織性狀,這需要付出一部分體重和消耗能量維持,那麼噴火這項生理功能對該生物的生活要有用,無論是捕食、自衛還是求偶”。這其實是淺顯的、不準確的,地球生物的生理功能可以是冗餘的。

  • 捕食的話,是什麼食物燒了也能吃而且補充你為了燃燒而損耗的能量?用這些能量去驅動爪牙、投石、毒液之類都可以期待捕食效果,不產生點燃草木或自己皮毛的風險,而且非要用火的話人類祖先沒有演化出手提打火機就可以使用火了。
  • 自衛的話,它的天敵是什麼以至於需要噴出迅速消散的火焰,而不是使用能長時間附著或侵入目標內部的毒劑、刺激性化學物質?如果是用來威嚇其他生物,為什麼不用顏色、聲音之類,而是消耗大量的燃料?
  • 求偶的話,為什麼要用這種讓大量化學物質快速消耗而有效範圍在視線之內的奇怪方式,而不是在空氣中擴散外激素?

人類之中有一些魔術師、雜耍藝人等會用可燃物表演噴火(使口中噴出的燃料霧經過明火而產生羽流或火焰),那不是生理功能的一部分。除人類外沒有噴射肉眼可見的真正等離子焰的現存物種。化石記錄裡也沒有找到疑似具有這樣的功能的物種。

世界上有能夠放電的生物,比如電鰻,為什麼沒有會噴火的動物?

口中噴火的吉尼斯世界紀錄保持者 弗雷德裡克·卡爾松 表演“龍息”

在人類之外,與噴火沾邊的地球生物有:

  • 用過氧化氫和對苯二酚噴出 100 攝氏度有毒液體的放屁蟲;
  • 在水下打出高溫空泡的鼓蝦;
  • 吐出介形蟲的熒光素與熒光素酶混合產生的冷光的暗色天竺鯛;

世界上有能夠放電的生物,比如電鰻,為什麼沒有會噴火的動物?

點燃草和幹木頭需要約 200~300 攝氏度,在 100 攝氏度的液體已經可以自衛的情況下,生物缺乏演化出那麼高溫度的可能點燃周圍物體進而損傷自己的噴射物的可能性——重要的是“產生的溫度更高的個體並沒有因此產生更多的可育後代”,更高溫度對應的基因不易在種群中積累並不斷提升溫度。

  • 但是,如果有偶然放射出 200 攝氏度火焰的個體且其沒有因此產生更少的可育後代,這相關的基因是有機率在種群中長期存在乃至普及的。

鼓蝦製造的高溫侷限於水下的極小體積內,打中常規的可燃物也不會點燃。它這樣就足夠捕食了,缺乏演化出手提式火焰噴射器的可能性。

尼德蘭屯特大學研究人員利用每秒可連續拍攝 40000 次的高速照相機觀察鼓蝦 Alpheus heterochaelis 的活動。研究人員發現鼓蝦閉合巨螯會產生一道高速的噴射水流,形成空穴現象造出低壓氣泡,氣泡崩裂時可產生高達 200 分貝的音量,足以震碎玻璃及殺死附近的小魚。這氣泡在崩裂的時候會產生聲致發光(即氣泡在水中發生內向爆炸,產生光及高溫),他們將這種鼓蝦的聲致發光命名為“蝦光現象”(shrimpoluminescence)[2]。
鼓蝦產生的氣泡被迅速壓縮,熱力無處消散,使氣泡內的溫度激增至 4700 攝氏度,產生持續數納秒的亮光。這光用肉眼無法看到,只是衝擊波的副產品,但這是首次發現動物利用這方式發光。

世界上有能夠放電的生物,比如電鰻,為什麼沒有會噴火的動物?

鼓蝦閉合巨螯產生空穴的連環圖

暗色天竺鯛噴出的發光物並不發出多少熱量,也不是它自己的生理功能,與人類的噴火表演有相似之處,不過這不是表演而是介形蟲的防禦機制,小魚為避免食物在體內發光引來更大的捕食者而將其吐出。

世界上有能夠放電的生物,比如電鰻,為什麼沒有會噴火的動物?

使用生物發光來求偶的生物,靠光的亮度、顏色、形態、明暗變化等就足夠了,沒有演化出火焰的。放射化學物質來求偶的生物更沒有必要把這些化學物質點燃。

生物可以有不必要的過度殺傷性狀。你可以設想一個用類似電鰻的發電器去點燃乾草·樹脂·自己收集的皮屑之類來噴出火焰、引燃植物以便燒殺獵物的動物,那沒有什麼不可理喻的奇特之處。

澳大利亞土著人傳說一些猛禽是“火鷹”,用火捕獵並教給人類祖先使用火的方法。這是神話傳說,但黑鳶、嘯慄鳶、褐隼在澳大利亞北部稀樹草原上用爪子或喙拾取著火的樹枝甚至合作搬運著火的較大樹枝、反覆投擲到可以點燃的植被上、吃被火驚嚇的動物和燒死的動物屍體的行為已被觀察到。

分類: 動物
時間: 2021-09-24

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