每隔一段時間,一個毫無疑義的科學家就會發現一種有着非常奇怪特征的動物——就像鲸魚上長了一條腿。沒錯,一條有腿的鲸魚。顯然,大多數鲸魚是沒有腿的。這是怎麼發生的呢?
鲸魚(網絡圖)
鲸魚長腿了?(網絡圖)
我們的哺乳動物朋友——鲸魚為我們提供了一個典型的返祖現象,這是一個來自遙遠的進化祖先的特征,它在現代生物中再次出現。數百萬年前,鲸魚的祖先在陸地上行走。随着時間的推移,它們從陸地居民變成了海洋生物,可能是為了尋找食物,失去了它們在海洋中不需要的腿和其他特征。為了理解這一情況到底是如何發生的,那麼,先讓我們來看看進化是如何起作用的...
長後腿的寬吻海豚(網絡圖)
2006年,在日本尾巴附近被發現寬吻海豚上長着巴掌大小的的鳍,那是它多餘的鳍——“後腿”(上圖)。
進化理論認為DNA可以改變。生物體DNA的這些變化有可能是好的、壞的或中性的。随着時間的推移,這些變化或突變導緻了新的物種。自然選擇是進化的一部分。具有良好突變的生物體——有益的變化——興盛和繁殖,而那些有壞基因突變的生物會滅絕。自然選擇每次都選擇垃圾。到海裡的鲸魚不再得益于腿部,所以它們的DNA突變了,以擺脫這種特性。鲸魚的祖先,它們的身體适應環境的最佳方式,繁衍後代,并将這些适應性遺傳給它們的後代。
多洛定律指出,進化是不可逆的,在進化過程中失去的東西不會重新出現。一旦它消失了,它就消失了——鲸腿,再見!後來,科學家修改了定律,說這種情況發生的概率很低。但是如果多洛的定律是錯誤的呢?一條有腿的鲸魚隻是一種返祖現象——它們比你想象的更頻繁地出現。也許進化和我們想象的不同。也許理解返祖現象将幫助我們解開一些進化之謎,這個理論仍然有一些漏洞。
返祖現象長期以來一直被誤解,部分原因是一個叫龍勃羅梭(Cesare Lombroso)的人,他是一個社會達爾文主義者,他認為罪犯是對原始人類祖先的倒退。他宣稱罪犯是天生的罪犯,你可以通過他們的生理機能認出他們。根據龍勃羅梭的說法,某些面部特征表示罪犯。(有趣的是,龍勃羅梭還認為罪犯必須比普通公民有更高的痛苦阈值,因為他們中很多人都有從監獄中紋身的經曆。他(錯誤的)邏輯是,既然罪犯有紋身,紋身是痛苦的,那麼他們必須對疼痛有更高的忍耐力。盡管有證據表明他的結論根本不科學,但龍勃羅梭的錯誤觀點仍然存在。人們有時還會把返祖現象和不愉快的刻闆印象聯系在一起,盡管這不是這個詞的意思。
那麼,返祖現象是什麼意思?
返祖現象是世界上的人真的回到了我們的猿類祖先時期?不完全是。像邁克爾·勒佩奇在他的《新科學家》雜志上的一篇文章中所指出的那樣,猿的臉是很明顯的。因此,多毛症,即過多的毛發覆蓋身體的一種狀态,并不是一種返祖現象——除非我們的祖先是狼人。如果這是一種返祖現象,那就不是我們所說的動物進化,就像黑猩猩一樣。
返祖現象和退化結構有什麼區别?
它們實際上相當接近。退化的結構是身體的部分,作為退化的、不完美的版本存在。想想鴕鳥:它有翅膀,但它不能飛。鴕鳥為了其他目的而使用它們的翅膀,比如平衡,但是它們的翅膀不能像其他鳥類的翅膀一樣發揮作用。它們的翅膀是退化的——它們現在的翅膀是用來做别的,而不是跟它們最初的天空飛翔一樣的目的。
在現代,返祖現象是遠祖的特征。為了使這種特質成為一種返祖現象,一個有機體的父母不能擁有這種特質,而最近的祖先也不能。你有聽說過最常見的返祖現象嗎?人類的尾巴。這不電影電視上演的,它是真的發生了。人類的尾巴有兩種:假尾巴和更罕見的真正的人類尾巴。假尾巴沒有任何骨骼和軟骨——它隻有皮膚和脂肪。但真正的人類尾巴有神經和肌肉,有時甚至是軟骨或椎骨,盡管這最後一點似乎有一些科學上的争論。所有的脊椎動物都有長出尾巴的能力,你猜怎麼着?人類是脊椎動物。在很久以前,也許我們都有尾巴,它們為我們提供了一些重要的功能,也許是為了幫助我們平衡。一些其他的可能是人類的返祖現象的特征是有蹼的手指和腳趾(類似鴨腳),多餘的手指和腳趾,打嗝和較大的犬齒。在我們對這些特征的遺傳學了解更多之前,我們隻能推測。
長尾巴的人(網絡圖)
那麼這些特征是如何出現的呢?
有一種觀點認為,在進化過程中,沒有基因丢失,它們隻是隐藏起來——它們仍然在那裡,它們隻是沒有做任何事情。但也許這些基因可以被逆轉。研究表明,在數百萬年之後,物種會失去并重新獲得翅膀。這些物種又在進化了嗎?或者是一種被标記為“長翅膀”的隐藏基因突然又出現了?
科學家們還不确定返祖現象是怎麼來的——目前還沒有。他們用胚胎來幫助破譯答案。胚胎在子宮中發育特征,後來消失。鲸魚的胚胎确實會在它們的腿上生長,但是它們在發育過程中會失去它們。當你是一個胎兒的時候,你有一個小的蓓蕾,它的尾巴會在那裡,但是它在你出生之前就消失了。但在極少數情況下,它們不會消失,而一頭小鲸魚出生時就會有類似腿的附屬物,或者人類嬰兒出生時就有尾巴,通常會被截掉。
那麼,為什麼會發生返祖現象呢?
返祖現象在進化中有什麼地位?我們不知道答案。通常當人們想到基因信息時,他們會想到克隆、設計兒童和其他有争議的話題。但随着科學家深入研究我們的基因信息,這可能是最令人興奮的研究領域之一——最終弄清楚我們從哪裡來,以及我們是如何到達我們現在的位置的。
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