动物为什么没有进化出轮子？

大自然中的生命通过进化产生了许多难以置信的特征；但有些特征似乎从未产生过，如自带的轮子。进化到底有禁区吗？

“从如此简单的一个开始，生命进化出如此多姿多彩的形式，而且步伐依然没有停止。”达尔文曾这样描述进化所产生的令人难以置信的生命形式的多样性。

进化之所以发生，是因为每一物种的每一个体都有着细微的差异。那些更适应环境的个体更有可能生存下来并繁殖，向下一代传递它们的基因，因此那些对生存有利的特征就在整个种群中普及开来。假以时日，这个缓慢的过程就能创造出许多奇迹，比如巨无霸似的蓝鲸、分工密切合作的蜜蜂以及自带口袋的袋鼠，等等。

达尔文赞叹进化的无限可能性，但他从未提出过另一个大问题：如果大自然的进化是无止境、无禁区的，那么为什么没有进化出带轮子的动物呢？莫非进化是有局限的，因而某些东西注定永远无法进化出来？

带轮子的动物只是一个典型的例子，还有很多其他例子。在2015年的一篇论文中，一位美国进化生物学家罗列了32种进化似乎从未产生过的特征组合，比如没有食草的蛇，没有会飞的植物，等等。

关于进化到底有没有禁区，目前科学家的意见分成有禁区和无禁区两派。我们先介绍一下有禁区论者的观点，再介绍无禁区论者的观点。

进化有禁区？

2007年，一篇关于进化的论文同样提出一个令人印象深刻的问题——“斑马为什么没有进化出机关枪？”

论文中说，如果斑马进化出机关枪，它就可以随时持枪击退狮子的攻击，这对它的生存岂不益处良多？但事实上它并没有进化出类似枪的东西。这是为什么？

该作者给出了一个回答。他说，复杂器官的进化必须通过许多中间步骤一步一步来完成，而且要确保所有这些步骤都对生存有利，或者至少无害；就好比我们搭石过河，要确保每一块放下去的石头都能让我们平安地踏上去。机关枪只有在作为完整的一支枪的时候才管用，而在此之前，作为一个没有用处的器官，它只会白白消耗营养，增加斑马生存的负担，所以这样的进化是注定不可能实现的。

具体到动物身上任何类似轮子的构造，还有另一个具体的困难：现实中的轮子由一根不动的轴和绕它旋转的轮组成，动物如果进化出轮子，不动的轴可以与身体连接，但旋转的轮子呢？它上面的血管、神经等怎样与身体连接？这是一个难题。所以，轮子很可能是自然界中生物进化无法接近的少数禁区之一，只能由我们人工制造以补自然之不足。

进化无禁区？

进化无禁区论者则倾向于认为进化无禁区。他们说，进化是一个积累的过程，在这过程中，不仅生命的形式越来越多，越来越复杂，构成有机体的“部件”也在由少到多、由简单到复杂进化。当“部件”少而简单的时候，能组装出来的生命形式少而简单，当“部件”多而复杂的时候，由它们组装出来的生命形式也多而复杂。随着时间的推移，“部件”越来越多，越来越复杂，所以任何生命形式（比如带轮子的动物、带机关枪的斑马），只要假以时日，都可以在此基础上产生。生物进化是宇宙中最无止境的过程之一，它的显著特点是能够产生无限的多样性，大自然还远没有穷尽所有可能的生命形式。

他们反驳进化禁区论者说，关于进化，只有你想不到的，没有它做不到的。举个例子。假如我们是生活在大约4.5亿年前奥陶纪时期的进化生物学家，我们绝对想象不出后来进化出来的一些东西，比如花朵和飞鸟等，因为那时的生命形式太简单、太有限了，只有三叶虫之类的简单海洋生物。在“所持者狭”的情况下，我们确实很难认识到进化的无穷潜力。几百万年以后的生物学家同样要嘲笑今天的进化禁区论者。

也许偏见限制了我们的想象

此外，进化无禁区论者还认为，禁区论者口中的很多“不可能”，也可能来自我们自身知识有限或者先入为主所带来的偏见。

关于知识有限所带来的偏见，可以举一个例子。一直以来，人们都认为所有的蜘蛛都是食肉动物。然而在2009年，科学家发现一种名为“吉卜林巴希拉”的蜘蛛，这种蜘蛛主要以植物为食。

关于先入为主的偏见，我们以不存在吃草的蛇为例。事实上，在进化的历史中，许多动物在吃肉和吃素之间来回转换。大熊猫就是这样一个例子。虽然它现在以竹子为食，但它的祖先是食肉动物，大熊猫的内脏至今都还没有完全适应吃植物。如果说，到目前为止，还没有发现一种蛇是吃草的，这可能只意味着，蛇的身体构造特别适合食肉，或者也可能只是一个巧合，譬如蛇的近亲是蜥蜴，而据我们所知，许多蜥蜴是食草动物。

总结进化无禁区论者的观点：进化无禁区。任何复杂的身体构造，如带轮子的动物、“持枪”的斑马等，都可以在大自然中产生，条件是给进化足够长的时间。

非不能也，是不为也

如果你觉得进化无禁区论者的上述观点太乐观了，怪他们尽开空头支票（你可以问“什么叫时间足够长呢？以地球45亿年的历史，还不算足够长吗？”），那么下面一个谨慎保守一点的观点还可供你参考。

这个观点还是坚持进化无禁区，但同时又认为，大自然不太可能进化出轮子、机关枪这类的身体构造；不过呢，不是因为它们是禁区所在，而是因为实现这些身体构造的功能，进化有更好、更简单的策略。一句话，非进化不能也，是不为也！

以轮子为例。我们受益于轮子的好处是，它可以载着我们跑得更快、更省力；人们期望动物进化出轮子，意图也无非如此。但试想一下，跑得更快、更省力非得通过轮子来实现吗？通过翅膀来实现岂不更省事？至于翅膀嘛，那是进化早就实现了的东西。

退一步说，就算一定要通过在地面滚动来旅行，那么把整个身体缩成一个球，也同样能完成轮子的目的。很多动物，譬如某些蜘蛛，就善于把身体缩成一个球，之后用肢体推动，在地面滚动。而且相对轮子而言，球的自由度更大，更灵活，而轮子却很容易在不平坦的地面卡住或摔倒。再说，在自然界中，平坦的表面毕竟罕见。凡此这种，为了实现跑得更快、更省力的目的，进化实在没有理由青睐轮子，它有更好的解决方案。

蚁狮

斑马没有进化出可以击退狮子进攻的机关枪，也可以做类似的解释。在自然界中虽然没有“持枪”的斑马，但类似枪的射弹武器也并非没有。用水作为投射武器的箭鱼，用沙子作为投掷武器的蚁狮，都是这方面的例子。不过，其共同点是它们都是食肉者，而现在所谈论的斑马是食草者。它们与狮子的关系，也只是避免被狮子吃掉而已，不是为了生存而吃狮子，因此能快速逃跑就够了，所以进化就没必要再为斑马设计一种类似枪的投射武器了。

进化比你我都要高明

乍一看，有很多动物是进化上的错误；它们似乎进化出了明显不利于生存的特征。然而，仔细审查，往往会发现，进化比你我都高明。

以澳洲夜行鹦鹉为例。顾名思义，它是夜间活动的，你可能认为，这意味着它在黑暗中看得很清楚。然而研究表明，它的眼窝比其他鹦鹉的眼窝小，视神经也比其他鹦鹉小。据此有人想当然地认为，这种鸟的夜间视力可能不比白天活动的其他鹦鹉的夜间视力强多少。

但科学家并没有急于下这样的结论。动物的眼睛里有两类视细胞，一类对强光敏感，一类对弱光敏感。一般来说，对强光敏感和对弱光敏感两者不可兼得，而澳洲夜行鹦鹉的眼睛构造，是两者很好的折衷。他们推测，它的夜间视力应该是不差的。

同样，有一种观点认为，世界上最大的蜘蛛——歌利亚巨型食鸟蛛（体重最大可达230克，有盛菜盘子那么大），实在是进化的败笔。因为如果它从高处坠落，摔到坚硬的岩石上，很可能会因为外骨骼被摔裂而很快死去。但它作为蜘蛛，又不得不“高空作业”。

这种说法固然有一定的道理，但可惜这个“如果”很少成立，因为这种蜘蛛很聪明，它们捕食时总是以逸待劳，很少到有致命危险的地方去冒险。