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物种起源之后如何进化成这么多种类

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发表于 2016-1-15 15:16:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
物种起源》书的作者是达尔文,不过这里讲的并非是那本出版于1859年的《物种起源》。

从农田到雨林,从冻原到沙漠,地球上生活着数量庞大的物种。它们的形态千奇百怪、行为各不相同。博物学家为我们打开认识它们的窗户,追根寻源,研究地球亿万年变迁中生命的进化繁衍,探究我们从何处来。


物种起源


  “我们究竟从哪里来的?”我们是女娲用泥土按照自己形象捏造的小人的子孙?或者是上帝创造的亚当夏娃的后代吗?
  大约46亿年前,地球诞生。虽然我们还无法确知人类究竟何时出现,但我们已经了解,人类的祖先是经历了漫长的艰苦历程才完成了从猿到人的转变。
  虽然我们知道,在进化这条路上,人类同所有的物种一样都是平等的。但我们仍然可能认为,人类是地球上一种凌驾于所有物种之上的高等动物,是万物的主宰。
  真的是这样吗?要找到答案需要一番探索。就让我们跟随“智人”(也就是现代人),到曲折复杂的物种迷宫中来一次探索。
  

  一

  
  人属于特别奇怪的物种,我们人类还有一个独一无二的科学的名字,叫作智人。
  我们喜欢记录、描述并分门别类地把数以万计的生物划入它们所属的科学类别之中。第一步,我们智人喜欢做的事情是:收集物种。
  柏林自然历史博物馆从非洲收集到一些不同种类的狐猴标本,年代已非常久远,因此,它们不仅有巨大的科学价值,而日,还有历史和文化价值。这里还有一些不同的猾豹标本,分别来自巴厘岛、中国、爪哇岛。(图1)


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  收集的鹿角只是柏林自然历史博物馆众多收藏品的一小部分。收臧品文件记录了生物的多样性。世界各地的科学家到这里研究这些物种的形态,他们在这里可以归类并描述它们的多样性、同时了解这些物种的出现及演化情况。(图2)
  在巴黎自然历史博物馆,收藏的规模也类似。伦敦、华盛顿以及东京博物馆的情况也是如此。事实上,如果算上世界符地所有收藏品,物种标本肯定超过10亿种。
  柏林闫然历史博物馆馆长雅克·库辛说,在柏林自然历史博物馆的收减类别中,鸟类的标本数量庞大。自然历史博物馆1793年建市时,有450个鸟类标奉。今天已达到15.5万。虽然现在发现新物种的速度慢了许多,但新的物种还在不断地破发现着。


  描述生命时,我们从物利,的概念开始。大家都不似思索地使用“物种”一词。但你是如何定义物种的?可以这样说,如果两个异性个体能够繁殖,并且它们的后代可以生育,它们就是同一物种
  物种概念的优势在于它可以使我们将数百万个个体划分为同一类别,我们再给它指定一个独特的拉丁学名。
  雅克·库辛说,博物馆一部分区域收藏的物种贴的是红色标签,它们是我们所称的“正型标本”。正型标本是用来衡量一个物种的标准。整个生命世界是由正型标本描述系统所控制。例如,一只白长臂猿标本是1822年~1826年在爪哇岛收集到的,被送到了巴黎。当时研究它的人立刻意识到它与当时已知的猿类不同。因此他们称:“这是只新猿种”。这件用来定义描述新种的标本就是正型标本。(图3)



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  巴黎自然历史博物馆分类学家菲利普·布彻特说,给物种起学名就其本身而高,没有太大意义分类学家并不是为了起学名而起学名,起学名只不过是因为那是抽屉上的标签而已,在抽屉内部,我们将放置一叠描述属性以及特性的文件。分类学家的工作是保证给每个物种起一个唯一的学名,而每个学名指的是唯一的物种。
  记录下来并起了学名的活的物种有1749577个。


  但是,起学名并不足以构建对自然的内在代表性的表述。我们凭直觉知道。与尼虾相比,狗跟狼相近得多。而与牛相比,龙虾与巨大拟滨蟹有着更多的相似之处。
  我们如何斛释不同物种之间存在的相似之处呢?让我们从生命世界中随机抽取一些例子:苏格兰三文鱼、狐猴、金丝雀、蜗牛、鳄鱼、蝙蝠以及我们人。为了区分它们,我们需要选择一个标准。似设我们有一台分类机,我们将“翅膀”一词输进去,用机器分类。


  我们得出了两组:有翅膀的一组;没翅膀的一组。我们再输入“毛发”。再次得出两组:无毛发的一绀和有毛发的一组。但是,现在有翅膀一组的那些分成丫不同的组。我们再试试“腿”。这次得出了四足动物、我们二足动物的人以及兀腿3个不同的组。问题是,每个特性得出不同的结果。人类试过了,昕有的标准:大小、寿命以及地理分布、繁殖方式和摄食习性。发明了1000种分类系统,从最原始的到最复杂的,从理性的到随机的。
  一位阿根廷作家曾援引一部百科全书中的分类方式,将动物分成了许多类群:属于皇帝的动物、动物标本、驯化的动物、供食用的动物、观赏性动物、传说中的动物、野生动物,跟我们现在分类一样的,比如蝴蝶类、发疯的动物、无法分类的动物、毛发可以做刷子的动物等。


  在这些分类系统中,有一种比其它类别具有更多的意义。



  一棵球形灌木用现代方式表达了生命从远古到现在的发展方式,我们把这棵球型灌木称之为生命树。地球上所有生存物种都在这些数以百万计的树枝末梢之中。
  波尔多大学科学历史学家帕斯卡尔·杜里希说,18世纪,有关自然的一个主导看法是生物链:自然不是突然发生变化的,我们是在不知不觉中从植物王国进入到动物王国,那些中断或者突变实际上是错觉。查尔斯·邦尼特首次将这种“生物链”解释为梯子,生物发展是逐步上升的。
  在梯子的底部是基本的元素:火、空气、水,然后是真菌和植物。之后逐渐上升进入到动物王国。继续向上是昆虫、甲壳类动物、蜗牛、蛇、鱼类和飞鱼,它们与两栖鸟类形成了链,继续向上是鸵鸟、四足动物,这个生物链的最上面是人。


  18世纪以前,自然学家区别生物的门类一直受到上帝造物传统观念的影响。


  庞塞·丹尼斯·埃库查德·利布龙在他的书中说,“所有的生命在生物链中都相互关联。大自然总是遵循自己的规律……从我们人类到身边的动物,所有的物种之间都有着千丝万缕的联系。从模糊不清的珊瑚、萌生的植物到矿物,从珊瑚虫到植物昆虫。”
  瑞典博物学家卡尔·冯·林奈是18世纪中叶一位重要的自然学家。1735年,他出版了一部名为《自然系统》的基础性著作。在这部宏篇巨著中,林奈将自然界的3个王国分成了纲、目、科、属、种。这些基本的分类方法今天还在使用。




  给地球上的生物分类是相当困难的事情。好像怎么分都有道理,却怎么分都难以分清。所有的物种好像都复杂地交织在一起。但尽管如此,自古以来分类的工作依然在被不断地尝试。
  在16世纪中国医学巨著《本草纲目》中,李时珍共收录了1892种药物和它们的用法。在这本书中,李时珍把药物分成了16部,60类,不仅分出动物、植物、矿物3类,而且还统一了许多药物的命名。运用科学的分类方法,去驾驭浩瀚的本草宝库,是李时珍对分类学非常可贵的贡献。使得这本书的价值远远超出了医学的范畴。它被达尔文称赞为“1596年的百科全书”。
  真正科学的分类学体系是到近代才建立的。《本草纲目》之后的200年,林奈出版了巨著《自然系统》,创立了给物种命名的双名法和界、门、纲、目、科、属、种的等级分类体系。这样的分类方法到达尔文《物种起源》得到完善,直到今天仍在使用。只是随着新的发现,又增添了许多新的分支。




  二

  
  我们到自然历史博物馆中参观,经常会看到表示生物进化的进程示意图。图上显示了地球何时诞生、生命、何时起源、某些标志性的物种何时出现,一直到人类的诞生。在不同展区里还会发现,各门各类生物的起源以及繁衍的进化示意图。
  我们现在已知有大约200万种生物。但粗略估计,地球上生活的物种可能实际上会有500万到1亿种,甚至更多。因为很多物种在我们还没发现时它已灭绝了。
  如此之多的物种,怎样把它们说清楚?直到19世纪,物种分类方法确立。解决了物种命名和分类的难题之后,人们才终于有可能对地球上的物种进行更深入的研究。
  尽管如此,把每一个物种正确排列,并不是一件简单的事情。实际上,与一个物种出现的相关问题,是非常奇妙、复杂而且有趣的。



  帕斯卡尔·杜里希说,18世纪,自然学家之间的争论围绕着两个主题。一边是连续学派,主张生物链;另一边为非连续学派,认为自然可以根据林奈的分类系统分成许多类群。18世纪末,出现了表达自然的第三种说法,试图融合这两种观点。到19世纪,一名植物学家以树的形式将连续性与非连续性结合了起来。
  在一个树枝上列出在某些形式上相互关联的物种种类,它们保持着一种连续性。从一个树枝跳到另一个树枝,存在着非连续性,也就是间断性。这种表达方式还有另外一种含义,那些发生在树的根部的事件要早于发生在树顶端的事件。





  因此,这种以树表达的形式改变了18世纪那些认为物种不变的神创论的观念。





  1859年,一部极为重要的著作在英格兰出版,这就是达尔文的《物种起源》。在这部著作中,没有简单地介绍连续性或非连续性,而是介绍了地球上生命的演化历史和生物多样性。
  达尔文是第一个抓住生命之树这种表达方式真正含意的人。在《物种起源》中,他提出了对这种表达方式新的理解,生命之树就变成了系统树。
  达尔文说,同一纲中一切生物的亲缘关系常常用一株大树来表示,我相信这种比拟在很大程度上表达了真实情况。绿色的、生芽的小枝可以代表现存的物种;以往年代生长出来的分支可以代表长期的、连续的绝灭物种……旧芽和新芽南分枝来连结的情形,可以代表一切绝灭物种和现存物种的分类,它们在群之下又分为群。
  在达尔文之后,系统学需要新的功能。它不再只是一个确定物种问亲缘关系的问题,而是发现它们的进化史以重建其系统进化树的问题。
  19世纪的系统树是一棵巨大的橡树,橡树的每个树枝代表着地球上某个时间生存的物种。在树的底部,是最原始的物种,树的顶部是智人。
  如今的智人认为,这棵橡树表述得并不准确。问题在其树干,使得某些物种在顶部,而另外一些物种在底部。但实际情况不是这样。生命之树应该是个球形灌木,没有主干,不是只向上长,而是向四周生长,没有长到外面就停止生长的枝干代表灭绝的物种。长到外缘的枝干代表现在还生存的物种。(组图4)


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  智人将自己放在普通枝干的末端,没有放在生命之树的顶部。令人高兴的是,在球形灌木中心,智人发现了一系列枝权,将他与地球上所有其它生存物种联系在了一起。如果我们沿着枝权返回到球形灌木中心,我们首先发现史前人类与我们没有分开。之后,分叉的树枝将智人引导到最近的亲属:黑猩猩和倭黑猩猩。我们3个拥有共同的祖先,我们生活在约600万年前的非洲,我们的祖父25万代之前再向前100万代,发现的是通向山地大猩猩的分支。再向前是猩猩的分支。这种关系第一眼看上去并不明显,但是胚胎研究阐明了这一点。
  动物学家弗里德·迈耶说,胚胎在分类中起着非常重要的作用,因为在胚胎发育过程中,呈现出许多构造特征,而这些特征后来在成年动物身上消失了。(图5)


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  我们越深入研究胚胎生长,人的动物亲属与人之间的差异减少得就越多。我们看人科动物分叉,其中我们与许多不同种的长臂猿有联系。
  人和长臂猿有着一个共同明显的特性:完全没有尾巴。人是人科动物,确切地说是因为人不再有尾巴。但最初的人,则是完全不同的人。
  41天时的人,绝对有条尾巴。在第7周,形成尾巴的椎骨萎缩并长在了一起,长成了尾椎骨。就像长臂猿一样。
  大约2500万年前,人科动物科加入了另外一个由82个猴种组成的大家庭。它们确实有尾巴:如狒狒、猕猴等。智人与它们一起组成了狭鼻类总科。因为鼻孔的原因,人成了像灰颊猴一样的狭鼻类动物。
  黑疣猴与各种僧帽猴、眼镜猴一样,也属于简鼻亚目。它的眼睛就像它的头部一样大,夜视能力特别强。另外,它的会话能力也很出色,像毛狐猴以及马达加斯加狐猴一样。人属于灵长类动物。据最新调查,灵长类动物共有188种。所有灵长类动物的祖先生活在6300万年前,也就是约700万代之前。有什么证据表明智人真是这个家庭的成员?
 


 根据系统学,拇指就是证据。





  巴黎自然历史博物馆系统学家吉劳姆·拉特因特说,对生的拇指是指与其它4个指头方向相对,能够抓住树枝等东西的指头。这是人与大猩猩、黑猩猩、狒狒、狐猴以及眼镜猴共有的一个特性。其它哺乳动物不存在对生拇指。很显然,这是在过去进化过程中从我们共同祖先那里继承下来的一个创新特性。拥有这一特性的动物被称为灵长类动物。
  这一共同祖先的新概念是我们进行生物分类的基础,它也从根本上改变了人看待自己的方式。人的每一个身体特性都与某个特定祖先联系在了一起,而每一位特定祖先都与生命之树的某个分支相对应。人只是过去数百万年发生的进化过程中的一个结果。除了拇指外,还有直立的姿势、鼻子、乳腺、肺泡、肉鳍、两侧对称、脊椎等。
  事实上,生命之树讲述了智人某些身体部分,如拇指的故事发生的时间相对较近。身体其它部分如细胞核的故事发生的时间则很久远。
  每一类群与生命之树的一个分支相对应。继续向树的中心,我们将发现这些类群中的每个特征的起源。





  灵长类动物之后,是兔子和啮齿类动物家族。它包括狮子、马、鲸鱼、跳鼠、犀牛、大耳蝠以及欧洲鼹鼠。之后我们到最重要的一个分支点:真兽亚纲哺乳动物分支。
  在这里,我们找到了失去联系的澳大利亚分支,澳大利亚的动物在1.4亿年前与自己的家族分开了。当然这包括袋鼠,还有许多只能在澳大利亚才能发现的其它动物,如澳大利亚鼹鼠。
  我们终于在系统树上找到了自己的那一条枝权。

  我们知道了按照现代分类学,人类属于脊索动物门、脊椎动物亚门,哺乳纲,灵长目,类人猿亚目,狭鼻猴次亚目,人猿超科,人科,人属,人种。我们也发现,人类竟然与许多我们今天看来并不相干的物种有着或多或少的有趣的联系。这给了我们一个启示:物种的多样性更有利于地球上生命的延续与发展。
  研究人员通过考察化石记录发现,在35亿年的历史时间中,平均每年应该有百万分之一的生物物种灭绝。然而。现在每天都大约有100多种生物在地球上灭绝。原因是人口增长、过度开发、外来物种入侵、环境污染、气候变化。物种灭绝进程的加快,使我们对地球生命感到担忧,也使我们对自身的生存担忧。
  当智人探索生命系统时,注意到一个有趣的现象:一些看上去长得非常相像的物种,实际上有着本质的



  
  三






  当智人探索生命系统时,注意到一个有趣的现象:一些看上去长得非常相像的物种,实际上有着本质的差别,我们也发现,当沿着系统树向内部探索时,人类与今天好像完全没有关系的物种联系在了一起。也就是说,不仅猿、黑猩猩、大猩猩这些灵长目的物种与我们有亲缘关系,甚至,像鸭嘴兽这种距离我们非常遥远的物种,在系统树的某一个环节也与我们有着某种联系。鸟类甚至爬行动物也会与我们有关系。
  巴黎自然历史博物馆系统学家吉劳姆·拉特因特说,金色鼹鼠与澳大利亚鼹鼠具有相同的特性:眼睛退化、没有耳廓、前肢发达。具有相同特性的两种不同的鼹鼠,再深入内部进行研究时,会发现它们一点也不相像。一只内部是‘袋鼠’,而另一只内部特征则属于‘刺猬’。外表与内部完全是两码事,这是一种进化趋同现象。进化趋同指的是相似的环境中不同的生物演化出了相似的器官。




  巴黎自然历史博物馆生物学家简·皮埃尔说,在图像中,我们可以清晰地看到欧洲鼹鼠挖土壤的两只爪子像铲子一样运动。以致于人们会设想,没有其它动物具备这种功能。然而,澳大利亚袋鼹鼠交替使用每只爪子,与欧洲鼹鼠垂直使用爪子达到的是同样效果。
  从球形灌木中我们能找到人的祖先遗留的几个重要特性:带有乳头的乳腺、特别方便的身体结构:可移动的肩胛。
  简·皮埃尔说,x光可以帮助我们看到运动动物的骨架。在图像中我们可以清晰地看到真兽亚纲哺乳动物运动时的基本特点,肩胛的运动。它围绕着一个轴运动,即绕着胸腔运动。像我们灵长类动物,肩胛绕胸腔运动,可以使整个肢体进行横向运动,使这些动物有能力挂在树枝上并且能够爬树。因此,它们可以开发利用森林这一全新的环境。
  人是胎生的,有毛发、乳房和耳廓,是恒温动物,即身体能够保持稳定的内部温度。是像鸭嘴兽一样的哺乳动物。



  柏林自然博物馆馆长雅克·库辛说,嘴巴扁平的鸭嘴兽是一种处在过渡位置的动物,因为它符合哺乳动物的定义。它裹着短毛,并且哺乳幼仔。然而,除了鸭嘴兽的嘴是扁平的,更难以置信的是1798年首次发现它时,得知鸭嘴兽还产蛋,这超出了学术界可以接受的哺乳动物的界限。当第一只鸭嘴兽标本被带到英国博物馆时,人们认为是恶作剧,于是决定证实它。现在还保存在伦敦的第一只鸭嘴兽标本身上,还有当初验证真伪时剪过的痕迹。直到数十年后,科学家才最终承认存在着产蛋的哺乳动物。后来又发现了针鼹鼠,这两个种类,科学家单独为它们划分了类别,称为单孔目动物。

  单孔目动物是在分类系统中离人最远的哺乳动物。它是很早以前分出的一个生命分支,在这一分支之后1.3亿年,没有一个与它们相近的亲缘动物。1.3亿年是很长的时间,进化仿佛停止了。但事实上,进化没有停止哺乳动物属于一个更大的类群:羊膜动物。羊膜动物中出现了无数生命分支,但是许多物种都灭绝了。
  人是羊膜动物,像粉红色的火烈鸟、金丝雀以及犀鸟,因为共同的祖先发明了羊膜,可以包裹并保护胚胎的膜。也就在此时,尼罗河鳄鱼、蟒蛇以及龟……简而言之,爬行类动物加入到了人的系统树。
  柏林自然历史博物馆动物学家马克·奥利弗·罗德尔说,传统上,爬行类动物包括龟、鳄鱼、蜥蜴和蛇“爬行类动物”不是一个自然类群。自然类群由起源于同一个祖先的动物组成,它必须包括所有的后代。



  从系统学的角度,如果爬行类动物被认为是一个自然类群,它们必须拥有至少一个独具特征,也就是所有爬行动物都有,而其它动物都没有的特征。我们知道鳄鱼和鸟拥有共同的特征。例如,鳄鱼嘴巴有一个口,蛇或者乌龟都没有。
  马克·奥利弗·罗德尔说,我们现在知道鸟类也同鳄鱼的关系密切,我们只有把鸟类也加入这一类别,‘爬行类动物’这一术语才有意义。
  我们认为,从现在起,鳄鱼以及其它凯门鳄你们去观鸟亭。蜥蜴和蛇,你们去新的类群麟龙超目,乌龟就待在这里,我们刚为你们发明了一个类群:龟鳖目。
 




 下一个分支点是3.4亿年前的四足动物分支。



  四足动物是更大的类群,包括所有陆生的脊椎动物类群。现在,已经确定了26308个物种,每个物种体态和大小不一,从火蜥蜴到长颈鹿,还包括海蟾蜍。一种新发现的非洲青蛙也是四足动物:它现在还没有名字,(图6)
  马克·奥利弗·罗德尔说,声音分析使我们相信,这只青蛙是新物种。提取DNA样本,把它同其它青蛙的DNA序列进行比对。结合对这只青蛙的声音及解剖学分析,确定是不是新的青蛙物种。
  在屏幕上,4种不同的颜色代表4种DNA碱基,可以清楚地看到,一些青蛙拥有同样的序列,而另外一些青蛙的序列不同。(图7)


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  对于分类学来说,遗传学和形态学同样重要。
  我们来到4.2亿年前,比我们的共同祖先自水中出现还早的年代。
  在这一遥远的年代发生的演化造就了陆地上的生命。
  肉鳍鱼像腔棘鱼一样,因为它们的鳍棘中空。我们习惯称鳍棘为胳膊和腿,但从进化学的角度讲,它们是鳍。它是通过一块骨头与骨骼的其它部分相连,这是肉鳍鱼的巨大进化特征。
  骨头使鳍条远离了身体,鳍条因此进化成了不同的形状,发展了新的功能。首先是能够行走:从水里走了出来,然后爬树,甚至飞行。



  来到下一个分支:脊椎动物分支。



  许多水中鱼又加入进来,鱼的鳍不是中空的,就好像它们的脚趾头直接与身体相连。这些鱼是硬骨鱼,像欧洲沙丁鱼和苏格兰鲑鱼一样,长的是硬骨,而不是软骨。
  此时,与人有亲缘关系的动物数量增加了一倍,达到50000种。即便如此,这一数字相对地球上数百万个物种还只是九牛一毛。
  对那只非洲青蛙DNA进行研究得出结论:这只青蛙是一个新物种。于是,遗传学继形态学之后,成为研究物种分类学的又一个新的手段。科学家掌握了这两种方法,就能够游刃有余地发现和确认新的物种,让这些物种归入到系统之树的正确位置。

  1837年7月的一天,达尔文坐在屋子里翻开记录本,用羽毛笔写下3个字:“我认为”,接着画了一幅纤细的树形结构——这就是后来的进化树。达尔文用它来解释不同物种之间的进化关系。到《物种起源》发表的几十年后,这棵柔弱的“小树苗”已经长成一棵枝叶繁茂的“大树”。
  随着对物种研究的不断深入,我们看到的已经不是那棵如同橡树般粗壮的大树。对物种的进化以及它们之间的关系的描述,已经变成了一株球形灌木。
  



  四


  
  从人类诞生的那天起,就不断地探索地球上的物种。从中国的神农尝百草,到李时珍用20多军时间考察,写出《本草纲目》;从古希腊哲学家提出物质是万物的本源,到英国的达尔文登上贝格尔号皇家军舰考察、发表《物种起源》;再到18至20世纪,一些“植物猎人”走遍世界,把各地的植物带回并引种到欧洲,让它们在异地生存繁衍。这些探索与发现,不仅促进人们对世界的认知,也改变了人类的生活。
   今天我们所知晓的如此之多的物种,得益于前人的探索与发现。实际上,这样的发现今天还在进行着。2006年,来自25个国家的160名科学家在美拉尼西亚的桑托岛花了数月时间,进行了对所有生态系统以及众多生命家族的资源调查。
  巴黎自然博物馆分类学家菲利普·布彻特说,一般而言,科学家在实地所要做的,更多的是最大限度地采集标本,这些标本能够为日后的研究提供依据。在实地,科学家并不期望一定要发现新物种。


  实际上,数百万物种在它们被发现前就消失了。与人在下一个分支遇到的大熊猫、大白鲨不同,我们甚至没有时间将它们列入濒危物种红色名录。
  人像大白鲨一样是有颌动物,因为有上下颌,可以用嘴巴的开合进行捕食。人是脊椎动物,因为有脊椎人还是有头动物,因为有保护珍贵大脑的头盖骨。
  人和这些亲缘动物在一起,就让全家福看上去很怪异。


  再扩大点范围,人属于脊索动物,和那种身体透明,没有头也没有鳍的文昌鱼以及柔软的、同着在海底的海鞘属于同一类。此时,你可能认为我们的分类到头了,但是你搞错了。
  人还属于后口动物。像海参、海星、海胆一样的后口动物。这意味着人的神经系统长在背侧,与神经系统在腹侧的龙虾不同。
  从拓扑学的观点看,人类早期发育就像一个面包圈。头部有个孔,尾底也有个孔,两个孔之间由一条管子连接。这条管子最后发育成人的消化道。人是后口动物,口是在胚胎发育过程中形成的。


  一些物种是从嘴开始发育的,而人则是由肛门开始发育,然后才发育嘴。后口动物这个词来源于希腊语,意思是‘嘴在后面’。
  在整个动物界,58,000种后口动物简直就是沧海一粟。因为人类发现的动物已超过了百万。
  人是左右对称动物,像果蝇一样,也像螃蟹和蜗牛,因为身体分为左右对称两部分,这是海绵和水母所没有的。
  考虑到已灭绝的物种,地球上的物种也许不是数百万而是数十亿。还是让我们关注现在生存的物种,还有一些亲缘动物要发现。
  7亿年前,动物王国的布局就已初见端倪。(图8)


  人是多细胞动物,因为人拥有多细胞运动机体。这意味着人由多个细胞组成,可以运动。除了多细胞动物外,还有一群比较安静的生物。我们通常叫它们“植物”。但在真核生物这个家族里,我们又是一类了。我们和玫瑰、巨大的美洲杉树、天竺葵都属于同一类生物,即真核生物。我们通常认为所有生命要么属于动物王国,要么属于植物王国,单细胞也不例外:一硅藻和甜菜一样是植物,草履虫和长颈鹿一样是动物。(图9、10)


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  现在的分类则把单细胞单独地成立了一个门类。它既不属于动物,也不属于植物。
  真核生物只是生命之树的三大分支之一。在真核生物分支里,有动物、有植物、还有有细胞核的单细胞生物。
  而细菌则不属于这个分支。在它们的分支里,科学家已经确认了10000个细菌种类,但是据认为有数百万种之多。
  一些细菌确实导致我们得百日咳和霍乱,、但很多细菌对我们是有益的。没有细菌,植物就不会有氮,动物也不会消化。简而言之,没有细菌就不会有地球上的生命,也不会有人。
  第三个分支是古生菌,几十年前,还完全不知道它们的存在,‘这种生物目前已发现有100种,可能有上百万种还没被发现。
  遗传学与微生物学研究所生物学家朱莉·加德斯说,在我们实验室,正在研究几种古生菌,包括火球菌。这种古生菌是在海床上发现的。这种细菌不同寻常,因为它是嗜热生物,可以在85℃的高温下生存。更重要的是,它可以在完全无氧的环境中存活。


  我们有理想的培植古生菌的条件。当古生菌培植出来后,我们可以通过光学显微镜直接观察火球菌。
  这种卉生菌含有被叫作KEl的蛋白质,这是一种特殊的蛋白质,它非常普遍,几乎在所有物种中均可找到。这意味着它在细胞中的功能特别重要。因此,研究古生菌’中这种非常通用的蛋白质可以帮助我们了解人类的一些疾病。
  火球菌这类生物也和我们人类有亲缘关系。这种关系非常遥远,但在分类地位上我们是相同的。我们和它们属于一个更庞大的家族。我们是生物,因为我们都具有同样的遗传方式和蛋白质。


  巴黎第11大学巴斯德研究所微生物学家帕特里克·福特里说,所有生物都是由同一成分构成。像我们一样,细菌和古生菌都有DNA,它们的遗传密码同样有4个碱基,用ACGT四个字母代表。它们都由同样的蛋白质构成,同样拥有20种氨基酸。
  这种普遍存在的蛋白质使科学家构建了庞大的生命树,把所有生物都联系了起来。在这棵生命树上有3个主枝,一个是细菌,代表原核生物;一个是包括我们人在内的真核生物;再一个就是刚刚发现的古生菌。


  当我们观察这棵生命树时,我们欣慰地发现,人类也有一席之地。事实上,人类只是在红色的真核生物里一个小分支的端点。
  因此,我们的大多数亲缘动物肉眼是看不到的。但是没关系,还有一个我们不知道的秘密。找到它很容易,我们只需要走向树的中心。
  帕特里克·福特里说,所有生物,细菌和真核生物都属于同一个家族,这意味着它们拥有同一个祖先。今天的所有生物均起源于一个共同的祖先,我们都是兄弟姐妹。科学家给这个共同的祖先起名为卢卡(LUCA),意思是‘最原始的共同祖先’。这个祖先产生了三个后代:古生菌、原核生物和真核生物。(图11)


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  实际上,卢卡(LUCA)不是最早的生物,也不是唯一的生物。当时,地球上一定存在着许多其它生物,只是它们没有繁衍而已。它们都被卢卡(LUCA)的后代取代了。
  从微生物到人,是漫长的一条路。我们不得不承认自然做出了非凡的工作。花了35亿年才完成这个工作,有了结果。显然,人类并不是在进化的顶峰。但无论如何,我们都有必要意识到我们的存在是多么地幸运。事实上,我们每个个体能够生存都是一种偶然。


  球形灌木终于完整地呈现在我们面前,在它的中心,是地球上所有生命的祖先卢卡(LUCA最原始的共同祖先)。不可否认,在地球上众多生物中,我们人类确实与众不同,因为我们是唯一一种组织世界生活的物种。但终于了解到,人类其实也很普通,跟地球上所有物种一样,只是卢卡(LUCA)祖先的后代之一。与地球上其它物种是平等的。
  没有地球上物种的多姿多彩,人类的生存是无法想象的。实际上,从卢卡(LUCA)出发,每—个物种都是生命树上的一个环节。正因为在地球上生存了如此多的物种,才有了今天我们精彩的世界。我们感谢物种起源。感谢地球。


发表于 2016-1-16 20:49:14 | 显示全部楼层
对研究人类没什么用,因为人与其他生物最大差别是智力。
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