拉巴比拉深入钻研了文明和设计轮椅、自行车的技术文献,钻研了路上交通工具的设计原理,从这些研究中他发现,为什么对大多数动物来说没有轮子比有轮子更好,为什么人类只有在一定的条件下才使用轮子,有这样三方面的原因: 1.轮子仅在坚硬平整的路面上效。用工程技术的术语来说:滚动阻力随着路面变软或凸凹不平而增加。交通工具的自重越重,在软的路面上运行的效率就越低。人类发明的轮子依赖于人类自己铺设的道路,而自然界并没有为动物准备平整坚硬的轮子之路。 2.轮子常会遇到路面上的垂直障碍。骑自行车的人都熟悉从马路驶上人行道边沿的台阶时遇到的困难。这台阶就是一种垂直障碍。美国国家宇航总局在设计登月车时,很大气力研究克服月球表面的垂直障碍问题。一般说来,车轮要爬上高度为轮子直径一半的垂直障碍是很困难的,而爬上高度与轮子直径相等的垂直障碍几乎不可能。自然界的垂直障碍物太多,动物依靠腿可以上爬下跳,甚至 上山崖, 过矮墙, 上绝壁,而如果依靠轮子就无能为力了。 3.轮子还会遇到许多空间障碍,像树木、石块之类,都会阻挡轮子的滚动。 因此,在自然环境中,腿对于动物来说比轮子更优越。所以陆上动物始终没有进化出轮子那样的组织来。 那么,为什么生活在水中的鱼类没有进化出像螺旋桨那样的组织来呢?在自然界,其实也有有生命的螺旋桨,那就是一些微生物的鞭毛组织,鞭毛是一种尾丝,在显微镜下可以清楚地看出,有些细菌的尾丝像螺旋桨那样旋转,推动着细菌在水中前进。在生命世界,只有像细菌那样微笑的生物类似螺旋桨的组织,较大型的水生动物没有这种组织,这是因为螺旋桨作为推进器,其效率并不是最高的。据测定,在水中,典型的由内燃机带动的螺旋桨推进器推进船舶,其能量转换率为 60%;在天空中,高速飞行的飞机的螺旋桨推进器,能量转换率为80%;一架设计精巧的人力飞机的效率为88%,而相比起来,鲸、海豚和一些大型鱼类,依靠鳍和尾部推进的效率要,可达96%—98%!这样问题就清楚了:鱼类不进化出螺旋桨来,因为它们自身的鳍和尾部比螺旋桨高明。倒应该反过来问:为什么船舶工程师们不和鱼类学习,设计像鱼类的鳍和尾部那样高效率的船舶推进器。 —— 立明 《 动物身上会进化出轮子来吗? 》