貓熊在演化理論中舉足輕重?—「貓熊原理」(Panda Principle)

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貓熊在演化理論中舉足輕重?—「貓熊原理」(Panda Principle)
新北市崇光女子高級中學生物科陳昱儒實習老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

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AtlantZooPanda 來源:維基百科

因為大貓熊(Giant panda)團團、圓圓來台,霎時間掀起一陣貓熊旋風,最盛時期的問候語就是:「你去看過貓熊了嗎?」你知道嗎?貓熊不僅是外表可愛討喜、珍貴稀有,牠的特徵在演化上也有特別的意義,本篇文章所要介紹的就是演化理論中的「貓熊原理」(Panda Principle)

大貓熊的第六個指頭—「貓熊原理」(Panda Principle)
大猫熊(Ailuropoda melanoleuca)在分類上屬於哺乳綱、食肉目、熊科、大貓熊屬。大熊貓在形態特徵上有著特別之處,食肉目動物的腳掌特徵為五指合併,而大熊貓因為生存棲地因素,食性高度專一化,99%的食物為竹子,為了能固定竹子以便食用,拇指邊上有由腕骨突起的偽指。這也說明了當生物必須適應新的環境條件時,無法完全擺脫過去的演化,只能進行形態上的微調,就如同大貓熊無法讓指頭再次分開,只能產生新的偽指來協助其進食,這就是所謂的「貓熊原理」(Panda Principle)。

其他生物的「貓熊原理」
對生物而言,過去的演化特徵是無法完全擺脫的,就算不需要,只要對生物本身的生存無害,就會被保留下來,需要適應特別環境時,就進行特徵上的微調,像是我們前文所談到大貓熊的腳掌特徵。

「貓熊原理」也可見於其他生物身上,例如有種蜥蜴同時可進行有性生殖與孤雌生殖(Parthenogenetic),也就是無須進行有性生殖。此種蜥蜴的祖先是完全進行有性生殖,有著一套交配行為,孤雌生殖的特徵是後面才出現的,我們可以觀察到異性個體的交配行為,特別的是,兩隻進行孤雌生殖的雌性蜥蜴也會有相似的行為。因為生存需求,發展出行孤雌生殖的蜥蜴,雖然不需交配行為仍能生殖,但從祖先那裡遺傳交配行為的演化特徵還是留存了下來。

另一種有名的水生昆蟲—負子蟲,牠與其他有親緣關係的昆蟲特別不同之處在於,他會有將卵放在背上護卵之情況。為什麼要揹卵呢?這要從負子蟲的食性說起,牠是食肉昆蟲,以小魚、小蝦與蝌蚪為食,要捕食獵物,就要有夠大的體型,然而受到過去演化特徵的影響,此類昆蟲一生的蜕皮次數只有5~6次,所以一開始卵的體積就要比其他同類型昆蟲的卵大。卵體積大,氣體的交換率低,因此需要被揹著隨成蟲移動,透過水流幫助增加氣體交換。那又為什麼多是雄性負卵呢?因雄性的體型比雌性較大,能背負較多的卵。負子蟲的負卵行為就像貓熊的偽指一樣,因為受到基本演化特徵限制而進行的微調改變。

結語
生物的演化特徵並不是說改變就能改變,想要有什麼就有什麼,而是有一些基本條件與限制。從「貓熊原理」可以讓我們知道,過去已產生的演化特徵會遺傳下來,且無法完全使其消失,生物會有新的改變來適應新的環境條件。

參考資料
1. John Alcock (2005). Animal Behavior: An Evolutionary Approach (8th ed.), pp295-296, 411-413. Sinauer Associates, Inc. 藝軒代理。
2. YA!大貓熊─大貓熊保育網。大貓熊百科:小檔案,http://www.zoo.gov.tw/panda/,檢閱日期:2009/5/26。

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