大自然能进化出大型的轮子，那一个有趣的问题

既然大自然可以进化出微型轮子，那么一个有趣的问题是为什么没有多细胞生物进化出大轮子？

对于这个问题，一般认为有两个原因：发育和解剖学的限制，以及进化的劣势。

从解剖学的角度来看，由于轮子必须能够绕轴（或随轴）自由旋转，这意味着生物体和轮子部分之间不能存在固定连接，也没有固定连接手段。无法通过血管等组织将营养物质和废物回收到轮状部分。 鞭毛的轮轴结构是一种分子尺度的机器，可以通过扩散、渗透等过程解决为轮状部件提供原材料的问题。 然而，这种转移的效率无法与血管运输相比，因此多细胞生物无法利用它来支撑大规模的轮子。

理论上这个问题是可以解决的。 如果轮状部件由指甲和甲壳等“死”生物材料制成，则可以避免提供营养的问题。

发展轮子还有另一个难以克服的障碍。 在自然环境中，轮子并不一定比其他运动方式具有优势。 即使没有发育和解剖学的限制，进化也可能不会选择轮子。

最明显的一点是，陆地上的轮子需要自然界中少有的平坦、坚硬的路面，否则就会因为阻力太大而卡住。 缺乏合适的路面实际上是一些人类文明没有发明或采用轮子的原因。 例如，罗马帝国时期，轮式战车被引入中东和北非。 然而，罗马帝国衰落后，当地人不再使用轮式战车，而是使用骆驼来运输物品。 如果您知道轮式车辆在沙漠地面上行驶时遇到的阻力比在混凝土道路上行驶时遇到的阻力大 10 到 15 倍，您就不会对此选择感到惊讶。 另一个例子是，在大航海时代之前的南美洲，要么缺乏合适的道路，要么缺乏拉车的牲畜。 尽管当地的玛雅人和墨西哥土著知道轮子的概念，但他们并没有使用它们。 也正是因为这个原因，美军现在正在研发“机器驴”，因为很多“腿”的设计在自然环境下比轮子更有优势。

有人问，如果轮子在陆地上没有优势，那么在水中或者空中都可以使用，对吗？ 为什么鱼或鸟没有进化出螺旋桨？ 答案是，螺旋桨在水中或空气中的机械效率不如摆动的鱼尾或翅膀，因此生物螺旋桨没有进化优势。 轮轴机械只有在粘度为主导因素的流体中移动时才具有效率优势，而细菌鞭毛就是在这样的环境中进化的。

还有一点是，动物的四肢往往具有多种功能，比如制动减速、抓握、挖掘、踢腿等，但如果轮子进化了，很多功能就会丧失。 如果你的四肢末端都是轮子进化世界轮子，你怎么能拿筷子呢？