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爲什麼大象的鼻子那麼長大綱

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大象是一種非常龐大的動物,大象被人們所熟知正是因爲它的長相非常的有特點,大象的鼻子和牙齒特別的長,相信許多小朋友們都有着這樣的疑惑,爲什麼大象的鼻子那麼長呢?大象的長鼻子有什麼用呢?趕緊和小編一起來了解一下原因吧。

爲什麼大象的鼻子那麼長

長鼻子當然是從短鼻子進化來的。根據自然選擇學說,大象祖先的鼻子變得越來越長,是因爲長鼻子對它們的生存有優勢。那麼,大象的長鼻子有上述這麼多的用處,究竟哪一個是促進它進化的關鍵呢? 如果我們人也給自己裝一個像象鼻子那麼長的通氣管,是不是也能像大象那樣潛那麼深呢?

一頭非洲象的肩高可以超過4米,但它被水淹沒時,它的肺底部距離水面大約是2米,在這個深度要承受大約150毫米汞柱(mmHg)的水壓。那裏的血管的血壓必須比這還高,不然就沒法把血液灌注給其他組織了。但是肺通過長鼻子通到了水面,肺泡的壓力接近大氣壓,是0 mmHg。這樣,在肺的底部,壓力從0 mmHg突然增加到大於150 mmHg。

肺的表面上包裹着兩層薄膜,叫做胸膜。裏面那層膜緊貼在肺上,叫髒胸膜。外面那層貼附在胸腔內面,叫壁胸膜。兩層膜之間是一個密閉的腔隙,叫胸膜腔。胸膜腔裏有一些漿液,起到潤滑作用,減少呼吸時的摩擦。

胸膜只是薄薄的一層細胞,厚度只有30微米,裏面有毛細血管,在水深2米時血壓超過了150 mmHg。而胸膜腔的壓力接近大氣壓。也就是說,此時胸膜毛細血管的壓力一邊是0 mmHg,一邊是150 mmHg,血管將會破裂!即使給我們人安一個長鼻子,也沒法像大象那樣潛水,否則會導致內出血。

那麼爲什麼大象安然無恙呢?早在1681年,都柏林一位醫生在解剖一頭被燒死的大象時,發現有一點很奇怪:看不到大象有胸膜腔。以後的研究也證實了,在大象的兩層胸膜之間,充滿了結締組織,只不過這些結締組織比較鬆散,所以呼吸時還是能夠滑動。大象的胸膜也由厚實的結締組織組成,厚達500微米。

胸膜裏的毛細血管被厚厚的結締組織保護起來了。這樣就避免了大象潛水呼吸時發生血管破裂。同樣,爲了避免在潛水呼吸時導致肺部下面的橫隔膜破裂,大象的橫隔膜非常厚,厚達3釐米,比其他哺乳動物的厚得多。

如果對大象來說,潛水呼吸只是像現在這樣偶爾爲之,值得對身體構造如此大動干戈嗎?在大象進化的早期,潛水呼吸必定對它們的生存極爲重要,重要到它們的身體結構必須出現相應的變化才能繁衍下去。大象的祖先很可能是生活在水中的。解剖結構和它的發育過程也和海牛目動物很像,都是水生動物的特徵。

另一種辦法是找到大象祖先的化石。已經發現的古象化石有400多種,其中最古老的是生活在大約5千萬年前的莫湖象,也叫始祖象。始祖象像豬那麼大,形狀像現在分佈在東南亞和美洲的貘,有一個向前突出的鼻子。

貘生活在熱帶叢林的河流和沼澤中,善於游泳和潛水。始祖象的化石是在埃及北部的沙漠中發現的,但是在幾千萬年前那裏覆蓋着亞熱帶雨林和沼澤。有很多證據表明始祖象就生活在河流或沼澤中,以水生植物爲食。和始祖象差不多同時的其他古象也是如此。

以後隨着氣候變化,森林消失,河流、沼澤乾涸了,才迫使大象改爲到陸地生活,但祖先的遺產則繼承了下來。 大象的鼻子爲什麼那麼長?這個問題的答案有點出乎意料,但是很合理:爲了能潛水呼吸。長鼻子其他對現在的大象更有用的功能,都是後來衍生出來的。