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假如电鳗很早就灭绝了,生物学家能否通过其化石等推测出其可以放电?

【虎甲的回答(377票)】:

〖补充〗

20160709

谢谢大家的支持与鼓励!

首先,感谢题主提供了这样一个富于启发性的话题!

其次,因为内容的丰富性与专业性,使得这个答题具有了一个概述/纲要的框架。

熟悉我的知乎友都知道,

我的好些答题都是这种纲要式的框架结构,更丰富的细节有待在专栏中慢慢补充。

关于生物电与电器官起源,

如何由一种侦测/定位系统发展成一种捕食/防卫系统

在目前最新一节中,有补充

第一节:不能。普通骨骼化石的推断

第二节:能。皮肤印痕化石的推断

第三节:干货-电鳐。一个现成的水生放电生物的化石,及其科学推断

第四节:对电鳗活体的研究——论电鳗化石鉴定的困难之处

第五节:来自专业人士——从演化论角度谈发电动物之电器官的演变

第一节:不能。普通骨骼化石的推断

能否推测出放电,取决于你所获得的是何种类型印痕的化石。

假如绝大多数情况下的骨骼化石,如,

放电的软组织随同肌肉等都已统统消失,单纯的骨骸如上图,

除非真有个电源插头在尾巴上,否则无法判断

哪怕解剖学上极度相似,也只能归于相似种或疑似种。

第二节:能。皮肤印痕化石的推断

第二种情况:

假如在某种极其罕见的情况下,你获得的是外在形体的印刻化石,即活体的皮肤/鳞片(鳗类无)印记。

从其头腹部特殊构造,可以推断出带电器官的存在。

比如

第三节:干货。一个现成的水生放电生物的化石,及其科学推断

那么干货来了

这个史前的板腮类动物被鉴定为电鳐。

这个动物有明显的电板柱,呈六角形。

当然比起电鳗,电鳐的结构更特殊,也相对更易辩论。

更具体的

【图示】

第四节:对电鳗活体的研究——论电鳗化石鉴定的困难之处

先看看电鳗的活体——

电鳗与电鳐不一样。

首先,其器官几乎都集中在身体前五分之一,而发电器官的功能运作,并非是透过头部那些明显的凹陷点而完成的,那只是电感官,而是后腹部骨肉层的发电板构造。

图例——

上图足可以说明,以化石来鉴定电鳗,具有相当的解剖学上的难度。

第五节:来自专业人士——从演化论角度谈发电动物之电器官的演变

想更多了解发电动物,无论着想于功能,抑或结构,必须从演化论角度入手

早在上世纪五十年代,就有了开创性的论文如下——

《论鱼类电器官的功能及演化》

Lissmann HW (1958) On the function and evolution of electric organs in fish. J Exp

Biol 35: 156–191.

这个开创性论文的摘要在如下链接——

jeb.biologists.org/cont

再比如更近期的论文

Electric Imaging through Evolution, a Modeling Study of Commonalities and Differences

有时间,或者大家有兴趣,我可以再补充发电动物の发电器官の比较解剖学的分析与图示。

再更多的内容,

可参看我以前回答过的关于动物比较解剖学的相关答题。

各位有什么动物学的话题,也可以直接邀请我回答!

【莫无言的回答(7票)】:

之前看过一个记录片:如何根据恐龙化石来复原恐龙原本的形象.

我们印象中的恐龙都是皮糙肉厚,没有羽毛. 而记录片里说:人类目前基本没有证据证明恐龙的皮肤啥样,材质和颜色都是根据现存的爬行动物来猜的.

肌肉分布是根据恐龙化石骨骼,和力学的合理性来建模,但很多时候也并不准确. 简单来说,很大的一部分细节都是在猜

【水银当水喝的回答(54票)】:

1.不能,考古学从化石本身只能推断出身高,体重,食性(看牙齿)以及物理建模来模拟的行为模式等。

至于日常吃什么,皮肤什么颜色这类都是几乎没有直接证据的,要通过对周围环境的分析。至于怎么分析的话……要知道,植物也有化石的,可以从环境适应性上去进行一些推测。

但是就放电这件事来说是没办法的,因为化石怎么能告诉你这个是不是电死的(⊙_⊙?)

我唯一能想到的证明方式是从分子生物学推断:首先我们从电鳗上分析出放电的基因原理,然后我们如果有幸获得了一只恐龙的完整基因组,那我们或许可以分析一下……然而不是现在做得到的,因为原料都没有。

(感谢评论区@喵咪的指证,首先这里应该是古生物学,另外皮肤颜色其实已经可以进行一些推测了,当然这也是建立在技术进步的基础上的。说不定哪天我们就真的发现会放电的古生物了(′?ω?`))

2.关于你第二个问题,请记住以下两个哲学上的剃刀原则:

1.奥卡姆剃刀:如无必要,毋加实体。

(假设恐龙可以放电是为了解决某个无法解释的古生物学现象么?既然不是,那就不用假设了。)

2.牛顿的火焰激光剑:不能被试验验证的问题,没必要讨论。

(不解释了,说的很明白了)

当然这两个剃刀不是随时都可以用的,但对于目前最高票李雷下面的那几位民科,非常适用。

什么?你们说我不讲道理?

你连道理都不懂,我为什么要和你们讲道理?

【nusc100的回答(8票)】:

第一个问题,答案是,不能。不用解释了,没有方法可以做到。

第二个问题,答案是,是的,也许存在过。

展开来看,这个问题其实很单纯。就是关于科学研究的方法。即,一个猜想,如果不能用来解释任何现象,也拿不出任何证据来支持,那就说明这个猜想在科学领域,暂时并没有存在的价值。直到找到证据。

但是它仍然是有意义的,比如在文学和影视作品中,可以是好题材。

【李雷的回答(157票)】:

谢邀,

题主提了俩问题,一一回复。

题主的第一个问题:“化石能否推测”

现有科技下,化石无法推测出电鳗能放电,除非是琥珀之类的可以保存完整结构。

不过目前化石研究进展迅速,就像 @捉仔大圣 提到的,已经可以做到复原颜色了,所以未来有可能实现。

下面这个图,你觉得它是什么?是蛇?还是带鱼?或者干脆是龙?

科学的态度是:这种生物应该是我们分类里的动物,根据结构,是脊索动物,可以爬行等这些结论,而不是无脊椎动物(比如蚯蚓或者蜗牛之类的)。接下来是推测,为了方便理解,你可以认为它可能跟蛇有关系,甚至是蛇的祖先(但一定要记住,这是推论,而且这是有依据的)科学的态度是:这种生物应该是我们分类里的动物,根据结构,是脊索动物,可以爬行等这些结论,而不是无脊椎动物(比如蚯蚓或者蜗牛之类的)。接下来是推测,为了方便理解,你可以认为它可能跟蛇有关系,甚至是蛇的祖先(但一定要记住,这是推论,而且这是有依据的)

而不科学的态度是:

这结构你跟蛇也差不多,

也许它可以放毒?

也许它熬成蛇汤味道鲜美无比?

也许它晃动一下就可以飞起来,就像传说中的龙一样上天入地?

也许它可以吞云吐雾甚至变化成为蛇精去吃葫芦娃?

也许它居住在伊甸园并曾经引诱亚当和夏娃吃禁果?

也许它可以变成蛇杖然后吓阻法老然后让犹太人出埃及或者杀死拉奥孔?

……

要是科学家这么说,那你直接说这丫的是神棍,上次一个人plos one 里说了句手就像是造物主设计的一样,就被全球申讨了。

题主的第二个问题。“地球存在放电打雷的生物”,这里是我重点指出的地方。

确切的说,这里已经是不可证伪了!就是逻辑问题了

科学发展到现在,它的基本特征之一就是可证伪,你不能拿一个不存在的东西,然后来论证接下来的内容,就像很多人提到的剃刀原理一样。而很多类似问题,包括神鬼问题啊,喷火龙问题啊,都是属于这个范畴之内。

就像题主的问题

“地球也许曾经存在过可以吐火放电打雷的动物,只不过人类还没有完全还原出它们。”

你完全可以把里面的词替换一下,你就知道多么荒谬。

“地球也许曾经存在过可以吐火放电打雷的龙,只不过人类还没有完全还原出它们。”

既然你认为我们没法还原或者没法认识,那么,你为何认为它存在?

就像我下面最常用的一个简单例子

正常逻辑:

----我有一个球!

----证明给我看。

----喏~

----哦,真的呀!

伪科学逻辑:

----我有一个球!

----证明给我看。

----你证明不了我没有!!!!!!

----WTF..........

关于具体习性和结构问题, @云舞空城 的想法非常好,大家可以认真的看一下他的思路和答案,我完全认同。

我就继续停留在逻辑这个区

我们为什么反复强调科学的可证伪性,原因在于不可证伪存在很大的问题。

比较知名的可证伪例子是这个——卡尔·萨根车库里的喷火龙

假如我跟你说:现在在我家的车库里面有一条会喷火的飞龙!这个时候,你非常怀疑这个说法,认为我是在说谎。你想要拆穿我这个把戏。于是你说,那你打开车库大门给我们瞧瞧吧!

但是我说:非常遗憾,我这条龙是隐形的,就算打开大门你也看不到,事实上,这条龙只有我能看到。于是你说:那它不是会喷火吗?让我们来测试一下你们车库的温度有没有升高吧。

非常遗憾,我这条龙喷出来的火是冷的,它并不能提高车库的温度。虽然如此,但是这条龙的确存在!于是你还不死心,那你能不能让我往车库里面喷漆,它如果存在的话,身上肯定能沾上油漆,从而就现身了!

非常遗憾,我这条龙的鳞甲并不能沾上油漆,所以你就算那样做,也肯定看不到,不过相信我,它真的存在着!

你提出的每一个试图推翻我说法的测试方法,都会被我用一个理由来规避掉,于是,你永远也没有办法推翻我的说法。从另外一个角度来说,我这个说法从来没有人推翻过,将来也不会被人推翻。它是一个永远无法推翻的学说啊!!以上就是卡尔·萨根著名的龙喻。

一般人惯常的认知:一种说法不被推翻,则它成立。但是科学哲学家波普尔敏锐地发现了有这么一种情况:有一些说法(例如我家车库有条龙)即使无法推翻,也不应该被确证。于是他提出了一个非常重要的问题,也是现在科学界公认的一条黄金定律——一个学说只有具备可证伪性才应该被肯定。

什么叫可证伪性呢?也就是说这个学说可以被人们推翻,具有可以被推翻的可能。我又举个例子:牛顿说,世界万物都有万有引力,所有苹果都会往下掉。这个说法就是可证伪的——你只要找到一个向上飞的苹果,并且这个苹果在给任何人单独拿着的时候都能往上飞(可重复独立验证——另一条科学黄金法则),那么恭喜你,你推翻了牛顿先生,物理学史被你改写。但是至今为止还没有人能找到如此蛋疼的苹果,因此我们姑且相信牛顿这小子,确立万有引力是对的。

当然这里有一个问题:暂时没找到这种苹果不等于永远找不到,可能以后就能找到从而推翻万有引力。但是我们至今还没找到,所以万有引力定律至今为止,适用,是正确的。波普尔认为:一切科学定律都是一种理性的冒险,它们随时都有被推翻的危险,但是那是一种人类的进步,因为我们对世界的认识又加深了一层。

亲爱的朋友,明白了吗?就算一种理论能解释所有现象,它不一定实用——它还必须具有可证伪性。最后请允许我转述罗素的一段话。

在1952年,罗素写到:“如果我说在火星和地球之间的轨道上飞行着一只瓷制茶壶,而我再小心地补充一点,因为茶壶体积太小,即使我们最强大的望远镜也不可能观察到,所以没人可以否认我的主张。即使如果我这么说,因为我的主张无法被否认,但是人的理性会怀疑这个无法让人接受的假定,我肯定会被公正的认定是在胡言乱语。但是,如果这个茶壶的存在被古代的书籍确认,被当作神圣的事实在每个周日教授,被植入到每个学校的小孩子头脑当中,不相信它的存在会把当作是反常,怀疑者会被已受启蒙时代精神病大夫注意到,而在早一些的时期则会引起宗教异端审问者的注意。”

可证伪的定义是这样的:可证伪是指从一个理论推导出来的结论(解释、预见)在逻辑上或原则上要有与一个或一组观察陈述发生冲突或抵触的可能。

通俗点讲,科学理论必须出场自带反对!

评论区举得黑天鹅之所以可以用来举例可证伪,原因在于,

第一,天鹅真实存在

第二,我们对天鹅的一种性状进行描述,即羽毛颜色

第三,根据现有观察,所有的天鹅是白色的,所以提出科学假设:所有的天鹅都是白色的,这个假设就是可证伪,因为它一出现就意味着,跟这个陈述存在冲突或者抵触的另一面可能存在,即,存在不是白色的天鹅,虽然当时没有观察到。

所以,无论是黑天鹅,还是蓝天鹅,绿天鹅,都可以作为“天鹅是白的”这个科学结论的对立面

这才是可证伪性的意义。

不过徐同学在学习这个新知识的时候,犯了一个错误,就是把可证伪和存在对立面约等于了。事实上,对立只是可证伪的一个条件,对立决不可替代可证伪

随便举个例子:

比如,我认为鬼会飞,那么这个结论的反面就是鬼不会飞,看起来可证伪,是吧,存在对立面嘛,只要观察到不会飞的鬼即可……

but,鬼不存在啊!!!

这就是可证伪的一个大前提,必须在科学的基础上讨论,就是基于现实存在和认知,否则,直接掉进了空想甚至伪科学的洞里了。

回到他的问题

他把这个东西来证明一种虚无的东西,就掉进了不可证伪这个里面了。

如果你观察到了古化石的生物能放电,然后你得出古化石能放电这个科学结论,这是可证伪的,因为假如观察到不可以放电的古化石即可。

but,你的前提就是不存在的啊!!!即你无法观察到古化石生物能放电!!!

最后引用云大的原话,证据是王道

第二个层面,科学思维方式的问题。

科学的类比,是通过某类现代生物的行为,来推测具有类似结构、形态的古代生物的行为。

不科学的脑洞,是把某种现代不存在的生物及其行为,强行安到任意一种古代生物上。比如,你说现代没有坦格利安喷火龙,但是古代地层里肯定埋藏了它们的化石,并且它们能喷火,只是你们发现无法证伪——这和“车库龙”没有本质区别,不是么。

无法证伪的东西,不叫科学,说好听叫科幻,说难听叫脑洞。

但你可以说古代存在某种可以用电捕猎的鱼,没问题,因为现代也有。推论之,这种行为完全可以在古代出现。只是,它也永远只能是个科学推论,无法变成有实际证据的科学观点

有多少米,煮多少饭;有多少证据,说多少话。

有人想说没证据的话,OK,科幻就是这么来的。

但硬把科幻说科学,追求100%正确和100%全面,

那是中二病,得治。

【水尔的回答(21票)】:

谢尧 应该不能 我是这么理解的 不知对错 一起讨论

有些生物,举个例子,箭毒蛙,被认为是最毒的几种蛙,但是家养的箭毒蛙基本没有毒性,因为箭毒蛙的毒更多的是通过外界摄取,像蛊一样,吃毒物涨自己的毒。

那么,我们解剖一只,发现它胃里面各种有毒生物,我们可以推测出,这玩意这么能吃毒,估计自己也是个大毒物。

还比如,印度洋有喷火鱼,它巨爱吃各种含磷的有机物,而且身体里积累,遇敌时喷出白磷,白磷几乎有点温度就自燃,所以它会喷火。

那么我们解剖它,发现身体里大量含磷,要么是环境污染富集了磷,要么是自己就能用到磷,如果是后者,它用磷来干嘛,自己被吃的时候想办法激活把自己煮熟还是能送出体外喷点火星当个求偶或者示警信号?我们或许能推测出它能喷火。

但是电鳗的电完全不是从外部获得,就是自己精密的肌肉群,串联的一堆电池一样,我们解剖它的结构时,最多只会认为这段肌肉异常 是不是他能有一种奇异的方式利用这肌肉 能瞬间跳起来?游得时候突然转向?应该极难想到放电。

【夏语冰的回答(0票)】:

不能啊

没有今天的大象,也无法推测出古代大象是怎么吃草的,说不定有好事者认为是舌头长,或者只吃灌木

还有楼上有人说的丁丁

【Turing的回答(12票)】:

是的,可以这么认为。

但是,哲学和逻辑学上有很多“剃刀”的概念(比如奥卡姆,比如希钦斯),当这些假说可以认为有、也可以认为没有的时候,我们就需要这些剃刀来帮助我们进行判断。

比如题目中的例子,我们当然不能否认它们存在的可能(因为没有证据认为它不存在),但是综合现有信息考虑,它们存在的可能性太低,所以我们之后的研究,都以可能性更大的假说为基础,当这些可能性最大的假说无法解释新的问题的时候,我们才去寻求其它的小概率发生的假说。

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