龍與演化論狂想

shiningdracon · 2012-12-17 02:13:02

假設，一個未知的行星上，一鍋原始湯中誕生了第一個有機分子，慢慢發展為單細胞生物、多細胞生物、……、最後演化為龍。
我們有了初始條件，也有了最終結果。現在我們將用推理和想象來填補中間的演化過程，並用結果來倒推出與之相匹配的自然環境變化

假設：龍可以用無線電波交流信息

所謂交流，要求既能接收信號，又能發射信號，就像耳朵和嘴，一個負責接收聲波，一個負責產生聲波。
解釋這個問題必須要把它拆成兩個：
1、接收電波
2、發射電波

有沒有現實的生物可供參考呢？電鰻可以產生高壓電，理論上可以發射出無線電波。那麼接收呢？似乎沒有已知的生物能夠感知無線電波。
如果一個生物能進化出無線電對講機，將是一件很方便的事情，而且理論上也完全可以進化出這樣的機制。那麼，為什麼地球上的生物沒有進化出這個功能？

一定是缺少某些必要的條件。

不妨從另一個感覺器官——眼睛——的進化過程中找找靈感。首先，對於眼睛這麼複雜的器官，是不可能憑空進化出來的。你能想象一條蚯蚓某一天突然產生了一個基因突變，長出一對眼睛嗎？不能吧。眼睛的進化必然涉及到許多個基因突變，經過漫長的時間，每次突變一點點，從完全看不到光，到微微能感覺到光的存在，進步雖然微小，但已足夠給生物帶來生存上的優勢。隨着進一步的突變，生物體對光的感覺越來越清晰，每一次微小的進步，都能給生物體帶來莫大的好處，眼睛就這樣慢慢的進化出來了。

所以，能感受到電磁波的器官也應當如此，從一開始必須能給生物體帶來生存上的優勢。對於能進行光合作用的藻類來說，光就意味着食物、能量，有“眼點”的能感覺到光的藻自然要比感覺不到的藻更具生存優勢。可是電磁波就不一樣了，首先在地球上，電磁波並不像光一樣隨處可見，生物也不能通過電磁波獲得能量，能不能感覺到電磁波真的沒什麼區別。這大概就是地球生物沒能進化出天線的原因吧。

那麼，我們就要假設，X星球上電磁波就像光一樣普遍。

（先到這，明天再寫）

Hatikva · 2012-12-17 13:37:48

我想指出影子幾處認識上的誤區:
1. 光也是一種特定波長範圍的電磁波，只是由於人類的眼睛能夠接收這個波長範圍，所以叫做可見光。其他波長的電磁波只是超出了人眼的接收範圍，但本質上和可見光完全沒有區別。眼睛完全可以說是一種接收電磁波的器官。
2. 電鰻等放電生物產生電能的機理和發射無線電波的差距是非常大的。各种放電魚類的發電器官實際上類似於化學電池，產生的是直流電，在周圍空間中只能形成恆定的靜態電場。雖然一些放電魚可以通過肌肉擠壓發電組織來實現調壓，但由於電壓變化速度太慢，並且不能讓輸出電壓準確地周期變化，由此引起的電場的變化還是不能形成電磁波。產生電磁波需要讓電場或磁場作頻率足夠快的周期性變化或者在很短的時間內發生劇烈的非周期變化。
3. 感知電磁波的功能實際上在生物體中非常普遍。許多昆蟲，兩棲動物，爬行動物甚至鳥類和哺乳類都對低頻電磁輻射具有很好的感官。用高壓電撲殺昆蟲和老鼠的裝置不能直接使用50Hz的市電，必須整流成高壓直流就是這個原因--因為電網上如果有交流電，昆蟲和老鼠就遠遠地躲開了。我自己有時用手靠近一根220V50Hz電源綫也能感覺到裡面有沒有通電，只是這種感覺遠沒有蟾蜍那麼靈敏。可見很多生物都能夠感覺幾十Hz的低頻電磁波，差距只在於靈敏度的不同。現在你的問題應該準確地描述為: 目前地球上還沒有發現能夠感知頻率在紅外線以下，電力電源輻射以上(主要是通信和廣播常用的長波，中波，HF，VHF，UHF，C波段，K波段等頻段)的電磁波的生物。
4. 電磁波在宇宙中甚至比物質還要常見，各種恆星，行星，星雲，黑洞，類星體時刻不停地發出的從幾十Hz的低頻輻射到波長在納米以下的伽瑪射線充斥着整個空間，地球上的閃電，極光以及劇烈的地質活動也是強大的電磁輻射源，只是這些電磁波大部分頻率在人類的感覺範圍之外。問題是你看不見的不能說就不存在。

W龙 · 2012-12-17 15:07:49

我覺得光靠電波這樣並無法達到所需交流的目的

原因很簡單.
就像鯨魚一樣, 在水底呼喚配偶. 引來的往往是配偶的回應但是這個配偶是未知的.

想象一下一個星球上電磁波就像光一樣普遍那麼這些生物怎麼分清到底哪個信號是傳達給自己的?

再假設這個星球會使用這種方式傳達的很多. 那麼他們根本無法通過這種方式進行交流

Dra.ice · 2012-12-17 15:12:05

W龍

我覺得光靠電波這樣並無法達到所需交流的目的
原因很簡單.
就像鯨魚一樣, 在水底呼喚配偶. 引來的往往是配偶的回應但是這個配偶是未知的.
想象一下一個星球上電磁波就像光一樣普遍那麼這些生物怎麼分清到底哪個信號是傳達給自己的?
再假設這個星球會使用這種方式傳達的很多. 那麼他們根本無法通過這種方式進行交流

就像人類用語言一樣啦，大家都能聽到，但是還是能聽出是誰對誰說的，當然也會有叫一聲帥哥一堆人回頭的情況

Dra.ice · 2012-12-17 15:17:56

不過不知道用電磁波去認識世界，世界會是什麼樣子的耶>w<

shiningdracon · 2012-12-17 15:39:52

硬傷不少，先不寫了

Slain-Dracon · 2012-12-21 19:31:39

@天線妹子

apoto5 · 2012-12-21 19:33:34

貼吧麼= =

Black Dragon · 2013-01-03 02:29:59

立場很新穎啊，電磁……是個不錯的命題。

Dracostar3000 · 2013-01-03 13:36:09

突然想到ＥＭＰ應該對仰賴電磁波的生物有不小的殺傷力
或許這種生物也沒有辦法再一大堆ＷＩＦＩ訊號的地球生活。。。感覺雜音超多的 [流鼻血]

Hatikva · 2013-01-03 18:52:13

蝙蝠可以發射和接收超聲波，但也沒見一個洞穴裡的大量蝙蝠相互干擾得一塌糊塗，每隻蝙蝠被同類的雜音吵得半死。

feihung1986 · 2013-03-24 12:43:19

一直以為影子是某某,原來是admin sama... 可是一直搞不懂shining又不是shadow怎麼會顛倒變成影子了呢?應該是閃閃發光才對.

無聊翻翻舊帖,偶然看到這個,原來影sama也有這種稀奇古怪的想法.

也並非不可能,因為大腦本來就是電的結構,只不過是生化電磁作用.

龍有角有須,也許是接受電波用的吧?不然長在頭上脖子有長長的不像哺乳動物作為爭配偶打鬥用,用長長的脖子+頭角打斗的話根本就是致命一擊的做法,更別說還有尖利的爪牙.

電磁波接收必須一定要有幾個條件:
1)能夠調節和過濾頻率,不然宇宙射線充滿干擾.
2)宇宙和星球的地磁必須保持穩定,波幅變化太大不合適他們的存在,就好像炸壞他們的腦袋一樣.
3)身體和環境必須是避免不產生靜電的結果(因此他們沒有或者很少毛髮),如果是這樣那麼雷電交加的環境不適合他們的存在,所以那個星球應該是溫差不大的地方,或者說,是環境很和諧的一個星球.

以電波交流的生物物種也並非不可能,就是對於穩定性電磁的環境要求很高,也許那裡將會有會吸收靜電的植物或者微生物.
至于如何解決龍群太多噪音太大,其實也和人類一樣人群多了聲音大了自然就聽不到,最重要的是大腦和耳朵不被噪音弄壞就是了.

要是真的有這樣的物種,讓我想到的就是精神溝通了,英文有個漂亮的名字叫做psychic或者psyche.你將會看到對方發送給你的五官感覺,而不需要用文字或者言語來轉換這些五感然後再重新被大腦理解,就是,這種龍將不會或者少量的語言和文字,他們所需要學習的是如何去接受和發放這些精神溝通.

最后修改： feihung1986 (2013-03-24 12:44:45)

羽落 · 2024-07-23 02:37:03

[↑] @Dracostar3000 寫道: 突然想到ＥＭＰ應該對仰賴電磁波的生物有不小的殺傷力或許這種生物也沒有辦法再一大堆ＷＩＦＩ訊號的地球生活。。。感覺雜音超多的 …

如果很常用電磁波交流我覺得很有進化EMP這種攻擊方式的必要，既然有了矛，那盾應該也很明顯會有了，甚至完全有可能出現比EMP高明許多的方法。不過就這種溝通方式，用速度相比慢的不行的聲波來交流能不能保住真的很難說了。
至於wifi，波段不一樣應該也是沒太大問題的吧？不過不應該先考慮有沒有電離層來反射信號嗎？ [靈感]

龍翼之上 · 2024-07-24 19:36:18

想到了幾個問題
1、電磁波的發送是不是自發的？
參考劉慈欣《三體》中的三體人，他們可以通過某些方式（腦電波？）直接交流。優點是不需要額外的傳輸器官，缺點就是思想完全暴露。
龍若不會是前者，那麼其向外發出的電磁波必定是由某個特定器官產生的。
由此：由什麼器官發出電磁波？
電磁波由變化的電場/磁場產生。電場場強變化需要電荷量變化，磁感應強度變化需要電流變化，所以整個器官類似於一個可以任意充放電的電容器（實際會很複雜）。
那麼：電從哪裏來？到哪裏去？
電容器充放電，必定有電源使其充電，由負載使其放電。負載很好解決，只需要接一個電阻，便可以把電能轉化爲內能，順便維持體溫，但是穩定的電源是個不小的問題。
2、是否需要編譯？
這裏的編譯系統類似人類的語言，相當於把你的想法和另一種不太相關的東西一一對應上。
如果沒有編譯系統，那麼你所表達的所有內容都將會是真情實感。後果仍請參考三體人。
如果有，很難保證大家的語言系統都是一樣的（所以龍也要學語文了 [壞笑] ）
3、關於EMP炸彈
其實不必太過擔心，對於依靠聲波交流的人類，小了有震爆彈，大了有噪音喇叭，性質類似
4、其他小特性
電磁波較爲特殊，可以在真空中傳播（而且在真空中最快）。
所以真空隔音玻璃不管用了

Amorphous · 2025-04-28 23:52:35

@Hatikva 寫道: 3. 感知電磁波的功能實際上在生物體中非常普遍。許多昆蟲，兩棲動物，爬行動物甚至鳥類和哺乳類都對低頻電磁輻射具有很好的感官。用高壓電撲殺昆蟲和老鼠的裝置不能直接使用50Hz的市電，必須整流成高壓直流就是這個原因--因爲電網上如果有交流電，昆蟲和老鼠就遠遠地躲開了。我自己有時用手靠近一根220V50Hz電源線也能感覺到裏面有沒有通電，只是這種感覺遠沒有蟾蜍那麼靈敏。可見很多生物都能夠感覺幾十Hz的低頻電磁波，差距只在於靈敏度的不同。

50/60Hz的交流電線能產生的電磁波波長在 5000km - 6000km 左右，且低頻率導致其輻射效率非常低，從直覺上我不認爲有普通動物有能力檢測這種長波。

這種現象其實更可能是電線和附近的地面、還有生物體通過電容耦合，導致一定程度的漏電，實際上感知的是漏電電流。如果你發現有設備出現這種現象，最好檢查絕緣和接地。（別變成這樣了： [被炸] ）

Amorphous · 2025-04-29 01:18:56

@shiningdracon 寫道: 有沒有現實的生物可供參考呢？電鰻可以產生高壓電，理論上可以發射出無線電波。那麼接收呢？似乎沒有已知的生物能夠感知無線電波。如果一個生物能進化出無線電對講機，將是一件很方便的事情，而且理論上也完全可以進化出這樣的機制。那麼，爲什麼地球上的生物沒有進化出這個功能？

提示：當前語境下的「電磁波」僅指代微波到長波無線電範圍的電磁波。

因爲自然進化的過程可以尋找可行解，而不是最優解，因此進化的產物大多數都是非常... \text{Grotesque} 但是能用的東西。~~（打住，再寫下去我就又要扔出進化垃圾桶的暴論了）~~

從發送接收信息的角度上看，在幾乎任何情景下（除了強烈吸收電磁波的環境，比如海里），各種層面上，使用電磁波通信都遠遠好於使用機械波（聲波）通信。

聽覺器官能夠進化出來的直接原因是它非常直接地對生物有用，感知機械波需要的是壓力感受器，這類感受器對於檢測損傷、危險環境等非常有用，具有這種能力將會獲取巨大的優勢，更關鍵的是，壓力感受可以使用非常簡單的結構完成，比如簡單的膜結構和機械離子通道，因此不進化出來才很奇怪。

匹配地，發聲器官也逐漸進化出來了，提供了一個足夠可用的即時、近距離通信方法，結果就是，很多自然進化的生物就陷入了使用聲波傳遞信息的局部最優解。

@shiningdracon 寫道: 一定是缺少某些必要的條件。

通過閱讀並解析你的文字，我認爲：

你其實在闡述選擇壓（Evolutionary pressure）相關概念。

即性狀之間在某些特定環境壓力的影響下產生相對優勢。

但是，我認爲，僅僅存在偏好「能感受電磁波的生物」的適當環境壓力短期內是很難使得生物進化出感受電磁波能力的，你忽略了很重要的一點：

進化出這種性狀的難度。

相近的性狀，其實所需要的結構複雜程度其實可能是天差地別的，感受電磁波和感受可見光波就是很好的一對例子。

感受光可以追溯到早期使用類胡蘿蔔素進行光合的原始細菌，這些細菌使用類胡蘿蔔素來光合，這類色素能吸收不同波長的光：

觀察它們的結構會發現，這類色素之所以能夠吸收光是因爲他們的分子結構中通常有一個比較大的\pi共軛體系，這些共軛結構允許電子在整個\pi體系內自由振盪。當類胡蘿蔔素吸收光子時，光的能量使得其中的一個電子從低能級躍遷到更高的能級(\pi - \pi^*躍遷)，這個過程被稱爲光激發。所以，類胡蘿蔔素會吸收某個特定波長的光，並將光子的能量傳遞給其中的一個電子，後用於光合作用。而哺乳動物使用視黃醇感光的原理更簡單一些，在共軛體系吸收能量後，視黃醇會直接發生構象改變，激活視紫紅質，引發神經信號，從而實現視覺感知。

而電磁波呢？電磁波通訊傳得遠的主要原因在於，能量比可見光低的多，不太容易被一般的物質干涉吸收（忽略了其他重要的空間效應），對於電磁波，上面這一套檢測方法是完全不行的，因爲電磁波能量太低，波長太長，就算是能量最高的微波，也最高只有0.01 \text{eV}，而一般的紫外光通常有3 \text{eV}，相差300倍以上。

通常而言，能最好接收這種電磁波的方法是使用與電磁波波長相近似的導體天線進行電場耦合，這說明使用單個細胞檢測是不太可能的，必須使用較大尺度的複雜組織結構，所以，演化出這樣一套系統的難度要遠遠大於感光。

但是，這並不是說生物使用單個細胞感受電磁波是不可能的，我瞭解一類效應可能可用於以細胞級結構感受電磁波。

@shiningdracon 寫道: 硬傷不少，先不寫了

總之，我認爲這個主題提的很好，並沒有特別多的「硬傷」，實際上非常有趣，廣泛，有挑戰性，很值得討論。 [大笑]

如果要繼續這個主題，可以從這些個方面考慮：

1. 考慮感知電磁波的能力在什麼情景下會爲生物帶來什麼進化優勢？

\text{Hint:}

@shiningdracon 寫道: 生物也不能通過電磁波獲得能量，能不能感覺到電磁波真的沒什麼區別。

你似乎考慮到這一點了，你依照光感受進化的過程，從獲取能量層面考慮了這一問題，但是這不能很好適用於電磁波的情況，因爲如果需要從電磁波獲取能量，大尺度而複雜的結構是必須的。但是，是不是可以考慮信息層面的優勢呢？是否可能有某種災害發生時與電磁波伴生，從而使能感知電磁波的生物獲得某種進化優勢？

2. 什麼機制可能允許生物感受電磁波？

如果有龍想看，我可以繼續寫寫。 [owo]

鱗目界域-龍論壇

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#1 2012-12-17 02:13:02 | 只看该作者