為什麼動物進化出了蹄子而沒有進化出輪子？
沒有路，輪子的價值就會低很多很多。以人類文明為例。
瑪雅文明發明瞭輪子，但他們只把它當玩具，從未真正在生活中使用過，就因為他們生活的叢林，沒法修路，沒有路，輪子的作用真是太有限了。除此之外，對瑪雅文明而言，沒有大動物來拉車，輪子作用又再次受到限制。
再看我們在山地戰爭中使用的也是履帶，比如著名的坦克。履帶的適用範圍可比輪子寬廣多了。輪子需要硬質路面，否則很容易陷入淤泥之中。
所以，在自然環境中，硬質地面相當有限，一種只能在硬質地面上發揮功能的運動結構，大概沒有什麼生存的優勢，這就是為什麼動物沒有進化出輪子來的原因吧。但是，植物在一定程度上搞出了輪子，比如風滾草其形狀近乎圓球。
如果，我們把視野擴展到微觀世界中，那麼我們會看到另一種類似輪子的東西，簡單的說就是能夠旋轉的結構，比如單細胞生物的鞭毛，實在讓人歎為觀止。
鞭毛的結構非常精巧，人類工程師正在嘗試通過模仿鞭毛，來製造微型發動機，要知道鞭毛可是自動組裝出來的呢，那麼我們能不能也設計出能夠自動組裝的微型發動機，來幫助我們把藥物或者其它什麼東西定向運輸到細胞中去呢？
圖示原核和真核細胞鞭毛的差異。
在水世界中，生物是能製造出可以旋轉的部件的，這一點相當的了不起，進化的偉力實在讓人歎為觀止。
這個問題我回答出來估計得有一萬個贊，人類沒有路之前也是沒有輪子的，你想想動物不會修路對高窪不平的漫山荒野要輪子有何用？但是話又說回來了，高級動物“人類”把路修出來了，但是人類有路後在進化輪子太慢了所以有智慧的人類發明了輪子，為啥別的動物進化不了修路和發明輪子？因為不等別的動物發明輪子會修路之前就被人類乾死了，因為人類懂得想生存就不能讓別的物種超越自己。
輪子是人類文明史上最重要的機械發明之一。陸海空所有交通運輸工具上都可以找到輪軸這種簡單結構。眾所周知，人類設計的許多機械裝置，例如機翼和鏡頭，都可在自然界中找到其原型，那為什麼我們從未見過有輪子的動物？大自然能進化出輪子嗎？
要回答這一問題，我們首先得對輪子有個清晰的定義。
如果說輪子是籠統地指那些可以滾動的圓形或球形物體，那利用這種機械的生物還是相當多的。例如某些蝦被困在海灘上時會採用這一運動形式逃回大海，某些蜘蛛也用這一方式快速滾下沙丘來擺脫天敵，還有聽到名字就能猜出其特點的風滾草。
左：一種螳螂蝦（Nannosquilla decemspinosa）被困在海灘上時可以採用滾動方式逃回大海； 右：輪蜘蛛（Carparachne aureoflava）可以變身輪子滾下沙丘避開天敵，最高轉速可達每秒44轉。
這些例子說明在特定的環境下，進化是會青睞類似輪子滾動的運動方式的。不過以上這些例子中，生物體雖有轉動或滾動的部分，卻沒有軸結構。本文想探討的輪子是包括軸和能圍繞軸轉動的輪子這兩部分的機械裝置，即輪軸結構。所以我們的問題要稍稍改一下：大自然能進化出真正的、有輪軸結構的輪子嗎？
簡單的答案是：能。
不過，自然界裡的輪軸都是分子尺度的結構。沒有任何多細胞生物把自己部分身體進化成輪子。
自然形成的輪子的著名例子有兩個：細菌的鞭毛，ATP合酶。兩者的結構有類似之處，而且前者比後者具有更完全的輪子部件。這裡以鞭毛為例介紹一下自然進化出來的輪軸結構。
下圖演示了細菌是如何用輪軸結構帶動鞭毛來遊動的。這裡自然不僅發明了輪子，還發明瞭離合器。當‘離合器’（黃色部分）處於‘合’的位置時，由氫離子濃度梯度推動的引擎轉動，帶動鞭毛使細菌向前遊動；而當‘離合器’處於‘分’的位置時， 鞭毛不會轉動所以細菌停止運動。
左：分子離合器處於合的位置，細菌遊動；右：分子離合器處於分的位置，細菌停止運動。
細菌的這一輪軸結構非常類似於人工產物，很多人都覺得不可思議。神創論者更是經常用這個例子作為神創的證據，他們說這麼精巧的結構不可能是進化出來的，而肯定是某種智能，比如神設計出來的。
神創論者的核心觀點是：這個輪軸結構可以說是‘不可簡化的複雜’，要實現其功能則必須所有零件俱全，要是少了一些部件那這輪子就不可能工作，所以這不可能是像進化論所主張的那樣，通過漸變、部件慢慢組裝的過程進化而來。 但事實上並不存在什麼‘不可簡化的複雜’。組成鞭毛的部件大都原有其他功能，在進化中組到一起之後功能變異形成鞭毛。例如把組成鞭毛的部件去掉幾十個，只留下其底座，就恰好是細菌的Ⅲ型分泌系統。Ⅲ型分泌系統看起來象注射器，是細菌拿來感染別的生物時注射傳遞蛋白的裝置。
左：鞭毛結構示意圖；右：細菌Ⅲ型分泌系統的透射電鏡圖像。神創論者對細菌輪軸結構的看法，同他們以前很多“複雜生物結構不可能自然進化出來”的觀點一樣，已被科學家證明是錯誤的。
既然大自然能進化出微觀的輪子，那一個有趣的問題是，為什麼又沒有任何多細胞生物進化出大型的輪子呢？
對於這一問題，一般認為有兩方面的原因：發育、解剖學上的限制，和進化上的不利。
從解剖學角度來看，由於輪狀物必須能圍繞著軸（或者帶著軸一起）自由旋轉，這就意味著生物本體和輪狀部分之間不能有固定連接，而沒有固定連接就意味著無法通過血管等組織向輪狀部分輸送養料和取回廢物。鞭毛的輪軸結構是分子尺度的機械，可以通過擴散和滲透等過程來解決向輪狀部分提供原料的問題，而這種傳遞的效率無法與血管運輸相比，所以多細胞生物無法以之供養大型的輪子。
理論上來說這個問題是可以解決的，如果輪狀部分採用類似指甲、甲殼那種‘死掉’的生物材料，就可以避免提供養料的難題。
要進化出輪子，還存在另一個難以逾越的障礙。在自然環境裡，輪子並不見得比其他運動方式有優勢，就算沒有發育和解剖學上的限制，進化也未必會選擇輪子。
最顯然的一點是輪子在陸地上需要自然界中罕有的平坦、堅硬的路面，否則會因阻力太大而陷住。缺乏合適路面其實也是有些人類文明沒有發明或者採用輪子的原因。例如羅馬帝國時代，輪式戰車曾經傳到了中東和北非，但後來羅馬帝國沒落後當地人卻不再使用輪車，而是用駱駝來運輸物品。如果知道輪車在沙漠地面前行時所受到的阻力是在混凝土路面所受阻力的10到15倍，你就不會為當地人的這種選擇感到奇怪。另一個例子是在大航海時代之前的南美洲，要麼缺乏合適路面，要麼缺乏拉車的牲畜，當地的瑪雅人、墨西哥土著人雖然知道輪子的概念，但卻不使用。也是基於這一原因，現在美軍在研發 ‘機器驢’，因為很多在自然環境‘腿’這種設計比輪子更有優勢。
有人問如果說輪子在陸地上沒優勢，那麼在水裡、在空氣裡總行了吧？為什麼沒有魚或者鳥進化出螺旋槳？答案是在水或空氣中螺旋槳的機械效率不如擺動的魚尾或者翅膀，所以生物螺旋槳並無進化優勢。輪軸機械只有用於在粘度為主導因素的流體中運動時才有效率優勢，而細菌的鞭毛就是在這樣的環境中進化出來的。
還有一點是動物的肢體往往有多種功能，例如剎車減速、抓、挖、踢打等等，而進化出輪子會喪失很多功能。你要是四肢末端都是輪子，可怎麼拿筷子啊？
如果解決了發育和解剖學上的限制，那麼在特定的環境下有輪子的動物也許是可以進化出來。在一本英國作家所著的小說The Amber Spyglass裡，就有這樣的想象中的動物Mulefa。Mulefa的四肢呈菱形佈局，一前一後裝上某種植物的圓形種子當輪子，左右腳則用來推進。書中說，Mulefa進化出輪子的一個條件是環境中岩漿冷凝後形成了硬質平坦的‘路面’。
想象中有輪子的動物Mulefa。
雖然說在我們生活的地球上還沒發現有動物進化出真正的輪子，但是這在理論上是可能的。也許在宇宙中某些環境特殊的星球上真有帶輪子的動物？至少，我們可以想象那會是什麼樣的。
這個問題好傻、好好笑，不過也蠻好玩的，值得一說。
首先，動物身體不是沒有類似“輪子”的部分結構和功能，動物身上的關節部分就具備，圓形的關節正如輪子的軸承，可讓動作在圓形結構的基礎上變得更加靈活，所有高等的動物，都具備關節這樣的身體結構，這使昆蟲跳的更高、魚類遊得更快、鳥兒飛的更遠。
而關節連接著兩個或多個骨頭（有的是外骨骼），這就像輪子的輻條，讓肢體可以做出一定弧度的動作，甚至是整個圓形的動作，正如輪子在轉動。
可以說，大多數動物都具備以部分類似輪子功能的肢體，沒有這些關節作為“軸承”、沒有這些骨骼作為“輻條”，很多動物就只能變得僵硬、遲緩了，尤其是陸地動物，即便有了蹄子，如果沒有關節作為軸承，就只能挺屍了。但這些關節最多隻能稱為“半輪子”結構，為何沒有動物完整進化出類似於輪子的結構呢？
首先因為輪子不見得比蹄子實用，輪子跑得快，前提是路面夠平整，在人類出現以前，大地上基本只有崎嶇不平、坑坑窪窪的地表結構，別說有多少地方能達到今天高速公路的標準了，就連村裡泥濘不堪的田間小路，在整個地球上佔得比例都未必有多少。在這種地面上，輪子顯然沒有蹄子好用。
其次，輪子的進化難度顯然遠高於蹄子，蹄子能跑起來，只需幾個半圓的關節帶動幾根骨頭即可，可以類比一下雨傘某一個骨架的結構；而輪子則需近乎完美的圓形軸承帶動一整個圓形身體結構，可以類比一下自行車輪。顯然，前者的進化要比後者要簡單、快捷的多，而且夠用即可。
再次，輪子的功能太過單一，除了水平移動之外用處並不是很大。而動物的蹄子則不僅可以用來移動，還可以用來攻擊、挖坑、一定坡度的攀登等等，有些動物甚至解放出四肢中其中兩肢用來做其他事情，比如靈長類動物，甚至進一步進化出的人類。人類只需兩肢進行移動，解放出的兩肢手可以做的事情遠超過進化出輪子的能力，從而得以成為地球霸主。
最後，輪子的限制和缺點非常多，相比四肢和蹄子，輪子的結構複雜、占身體比例也更多，消耗的養分也會更多。而且由於輪子轉彎需要一定的半徑，這會讓食肉類動物在捕殺食草類動物時會更加容易。可以試想食肉類動物在埋伏好後可以很好地估計出裝備輪子的食草類動物的逃跑路線，從而輕易捕殺，而蹄子則不必轉彎半徑，可以輕易轉向，被埋伏捕殺的機率要更小。並且由於輪子對地面要求的高標準，更使得裝備輪子的食草動物容易被陷阱、驅趕所捕殺，尤其是人類出現以後。
綜上，在沒有解放出雙手的前提下，食草類動物進化出輪子代替蹄子，不僅費時、費力、費養料，還得不到多少好處，反而限制極大。正所謂“物競天擇、適者生存”，如此“不適”的東西，當然不會進化出來咯！
雖然在微觀世界裡，有些分子具備輪子的基本構造與功能，但這不意味著生物在宏觀上可以進化出輪子，這是如下限制導致的:
1、實用化的輪子，輪軸與輪子之間是徹底分離的，不是一個整體連接，而這就嚴重的、原理性的違反生物體的營養、體液與神經結構，生物體要求必須是一個封閉的整體，才能滿足體液循環、免疫防護、神經信號傳導的基本要求。
試想，一個軸與輪子之間無法有血管、神經、和體液循環系統的結構，如何用生命體來實現，機械裝置能夠實現輪子是因為它們不是生命體，不存在代謝、生命活動，因此可以接受車軸與輪子之間的無固定連接結構。
因此輪子與軸之間的分離式結構，是導致生物無法進化出輪子的最大原因。
2、輪子要高速轉動必定要克服摩擦力，生物體的關節(如膝關節)是採用軟骨＋潤滑液的方式降低摩擦力，而且是採用間歇式的行走模式 才解決摩擦問題。
因此如果是輪子結構，這個滑動摩擦就變成連續工作模式，因為輪子是連續轉動，不可能像人腿採用間歇工作模式，但輪子連續轉動時，這個摩擦力發熱可以徹底燒燬人體關節。
輪子是真正的連續工作模式，真正實用化就必須採用滾珠軸承才能解決問題，但滾珠軸承先不討論生命材料是否足夠強、硬的問題，它們都面臨分離式的結構模式(滾珠、軸承內外環之間都是徹底分離模式)，這都是生物體無法完成的功能。
3、總結: 輪子各部件的分離式結構，完全不符合生物體的整體結構的基本特點，屬於原理性矛盾，因此根本無法進化出來。
其實以前是有好多動物進化出了輪子這種結構的。現代考古研究表明在中國先秦時期華夏大地上有數十種動物具有輪式結構，古人發現輪子在馬車製造中的特殊作用後就大規模捕捉這些動物製造戰車，其中尤以秦嶺一帶產的秦駒輪子半徑大，承重能力強，適合古代各種碎石路面，抗磨損性能好。戰國時期各國交戰頻繁，交通運輸車輛，戰車需求量大，導致帶輪動物基本滅絕，秦國由於戰車輪子性能好，逐漸取得戰爭優勢，統一山東六國。始皇帝鑑於全國各地留存的動物制輪子大小不一，後統一度量衡，書同文，車同軌，保證了秦國對各地交通的有效控制，同時焚燒輪式動物加工的典籍。後天下大亂，帶輪動物的滅絕導致不能有新輪子的補充，原有輪子消耗，遺失之後導致華夏大地未能有好車量，這也是漢初皇帝大臣很多都只能乘坐低速牛車的根本原因。後世諸葛亮在成都發現一批秦代留存的動物輪子，製造出木牛流馬，蜀漢敗亡後成為輪子動物的絕唱。好了，我也只知道這麼多了。期待考古發現
動物不知道，昆蟲是有的。伊蘇斯飛蝨是有齒輪的跳蚤。。。。。看錯題目了，我還以為是齒輪。
為什麼進化？因為需要不斷地適應，長期下去進化出契合環境的功能，是生物去適應環境，不是環境適應動物，至於為什麼動物沒有進化出輪子，那是得等地球所有的地面都是光滑平面適合輪子運動，輪子行走需要軸承，不是隻有輪子形狀就可以的，就算是進化出了輪子形狀的蹄子，那也沒辦法轉動，一個能轉動的輪子需要什麼？動力，輪子，軸承，而輪子和軸承兩者並不是百分百的密合的，存在有一定的縫隙，而生物的構造是一體，組織需要神經的連接才能做出反應，而輪子和軸承是兩個整體，構成一個能轉動的輪子，兩者缺一不可。或者說等生物進化出不需要身體神經才能做出動作，用念力或者意志力就能讓物體移動了，那還要進化出輪子做什麼？直接使身體離開地面，飛起來不是更快也沒有地面的問題不是更方便了嗎？
輪子的話上坡過坎扭矩跟不上，增加肌肉強度又會多消耗能量，在沒有一馬平川大柏油路的前提下，輪子不是最優選擇。
我看了一個文章，說根據電腦推算，按照人類進化的效率，一直都擇優遺傳，需要一億多年才能從黑猩猩進化到我們現在的水平。。。為啥鱷魚從恐龍時期到如今，都沒有變得聰明？人類，其實很有可能就是“人”造的。
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