动物身上会进化出轮子来吗？

轮子是人类发明的最有效的陆上交通工具。据测定，骑自行车依靠人力驱动轮子前进，是当今世界上效率最高的交通方式，其效率比喷气式飞机高5倍，比奔跑的狗或飞翔的鹦鹉高15倍，比飞爬的蟑螂高400倍！

轮子的效率既然如此之高，那么，动物在漫长岁月中可以进化出各种高效率的器官，为什么偏没有进化出轮子来取代它们那效率并非很高的四肢呢？同样可以问，为什么鱼类在水中靠鳍游泳，没有进化出象轮子那样高效率的螺旋桨推进器呢？

这问题初听起来好象颇可笑，然而，仿生学告诉我们，千百万年的生物进化要比人类有限的几千年里的技术发明高明得多。例如，萤火虫的萤光胜过电灯，鹫和鹰的滑翔超越滑翔机，而章鱼、乌贼的喷流式推进器使得任何喷气飞机相形见绌。那么，为什么动物身上没有进化出高效率的轮子来呢？

这就是动物进化研究中有名的“RRR”难题。不少科学家冥思苦想，企图解开其中奥秘。

一些动物学家认为：动物身上的细胞是活细胞，它们必须通过血管与心脏相联，通过神经受中枢神经系统支配。而轮子必须能转动，由活细胞组成的轮子一转动，势必会把血管神经缠绕起来，妨碍其功能。然而这种说法很容易被驳倒。我们知道，动物身上除了活的细胞组织，还有一些具有一定功能的死组织。例如人的指甲、动物身上的蹄、角。活组织不能进化成轮子，为什么死组织不进化成轮子呢？为什么老鼠不长出旱冰鞋似的死骨组织？为什么猫不长出可以伸缩的爪轮？

人们从动物身上难以找到答案，转向从动物和生活环境的关系中去寻找答案。美国芝加哥大学解剖学家拉巴比拉长期以来研究RRR难题，他从动物与生存环境的联系，从人类技术发展的历史来认识这一难题，提出了新的学说。

拉巴比拉认为，尽管从能量利用的效率来说，轮子比腿优越，但是步行也有许多轮子无法比拟的优点。在野生环境中，大多数动物没有轮子比有轮子更有利，而人类虽然在几千年以前就发明了轮子，直到今天，人类也只是在一定的条件下才使用轮子，不可能放弃步行。他认为这是由于以下3方面的原因决定的：

1、轮子仅在坚硬平整的路面上才有效。用工程技术的术语来说：滚动阻力随着路面变软或凸凹不平而增加。人类发明的轮子依赖于人类自己铺设的道路，而自然界并没有为动物准备平整坚硬的行驶轮子之路。

2、轮子常会遇到路面上的垂直障碍，例如骑自行车从马路驶上人行道边缘台阶时会遇到困难。美国国家宇航总局在设计登月车时，曾经花很大力气研究克服月球表面的垂直障碍问题。一般说来，轮子要爬上高度与轮直径相等的垂直障碍是几乎不可能的。自然界垂直障碍极多，动物依靠腿可以上爬下跳，而如果依靠轮子就无能为力了。

3、自然界还有许多空间障碍，象树木、石块等，会阻挡轮子的滚动。

由此拉巴比拉认为，在自然环境中，腿对动物来说比轮子更优越，所以陆上动物没有进化出轮子来。

这一学说提出之后，同样受到不少诘难。自然界虽然没有为动物准备可供轮子行驶的路面，但是毕竟还有一些轮子可以行驶的生态小环境，为什么动物不进化出象食肉兽的利爪那样可以伸缩的死组织，例如“爪轮”，可供在适合的环境中使用，而不适用轮子的环境依然靠腿步行？这种“腿轮并用”的模式在动物世界可以找到先例，例如穿山甲就会变成一个大圆球从山坡上滑下来，而平时也用腿行走，只不过它是依靠全身滚动。那么，为什么多数动物不朝着“腿轮并用”的方向进化，在身上进化出轮子来呢？

更令人感兴趣的是，如果动物仅仅是因为环境原因没有进化出轮子来，那么，几千年来，人类的活动已经使得陆地上的面貌大为改观，今天，纵横交错的公路已经遍布地球上的几乎每一个角落。按照生物进化的理论，生态环境的改变会加速动物的进化。当一种新的生态环境形成出现并可能为生物所利用时，总会有一些生物迅速进化出适应的手段来占据这一小环境。由于人类改变了环境，今后，动物身上会不会进化出轮子来呢？若干千年以后，人们是不是将会看到进化出溜冰鞋那样的轮子器官的老鼠，进化出可以伸缩的爪轮的猫、狗，在高速公路上飞速前进，和汽车并驾齐驱呢？

拉巴比拉和其他研究者都无法回答这一问题。动物身上会不会进化出轮子来？这仍然是一个扑朔迷离的动物之谜。

（周立明）