生物学走的那些弯路人类曾经被归类为蝙蝠的
如果一个人的长相,跟他的兄弟姐妹还有父母亲相差太多,比如家里个个长到一米八,就他不够一米六,那么他有可能会被认为不是亲生的。但外表往往具有欺骗性,DNA鉴定才有充足的权力判定一个人是否出现在错误的家谱上。
在生物学上,正是因为动植物外表的欺骗性,让科学家们走了不少的弯路,在成熟的DNA技术出现之前,科学家们通常依靠动植物的外表和它们的解剖学结构还有它们的习性来进行分类,这就导致很多物种出现在错误的谱系上。随着DNA技术的发展,很多物种在生命树上的位置被调整。
曾经,人类所属的灵长类动物曾被认为是蝙蝠的近亲,因为灵长类动物的骨骼和大脑与蝙蝠有一些相似之处。然而,DNA数据现在把我们放在一个包括啮齿动物(大鼠和小鼠)和兔子的群体中。令人惊讶的是,蝙蝠与牛、马甚至犀牛的关系,比与我们的关系更为密切。
达尔文时代和20世纪大部分时间里,科学家们只能通过观察动植物的结构和外观来画出生命进化树的分支,生命形式根据被认为是共同进化的相似性进行分组。
大约三十年前,科学家们开始利用DNA数据,从分子层面上构建新的生命树。基于DNA数据的生命树,与经典的生命树有很大的差别。在经典生命树上,树獭和食蚁兽、犰狳、穿山甲(有鳞的食蚁兽)和土豚一度被认为属于一个称为无齿类(没有牙齿)的类群,因为它们具有相同的解剖学特征。新的生命树表明,这些性状在哺乳动物生命树的不同分支中独立进化——趋同进化。事实证明,土豚与大象的关系更为密切,而穿山甲与猫和狗的关系更为密切。
达尔文和他的同时代人都熟悉另一种重要的分类依据。达尔文指出,似乎有着最接近的共同祖先的动物和植物往往在地理位置上靠得很近。物种的位置是它们相互关联的另一个有力指标:生存在距离较近的地理环境中的物种更有可能共享一个族谱。
在一项新研究中,科学家们首次交叉引用了一系列动植物的位置、DNA数据和外观,研究了48组动物和植物的基于外观或分子的进化树,包括蝙蝠、狗、猴子、蜥蜴和松树。与传统进化图相比,基于DNA数据的进化生命树更有可能与物种的位置相匹配。研究表明,与DNA数据关联的物种相比,它们彼此靠近的可能性要小得多。
进化似乎无休止地为物种适应环境创造新的解决方案,几乎没有限制。但它的手段比你想象的要少。动物可以长得惊人的相似,因为它们进化来做相似的工作或以相似的方式生存。鸟类、蝙蝠和已灭绝的翼龙都有或有骨性翅膀可以飞翔,但它们的祖先都有前腿可以在地面上行走。
相似的翅膀形状和肌肉在不同的群体中进化,因为在空气中产生推力和升力的物理机制总是相同的。眼睛也是如此,动物的眼睛可能已经进化了40次,而且只有几个基本的结构。我们人类的眼睛与鱿鱼的眼睛相似,有晶状体、虹膜、视网膜和视觉色素,但鱿鱼与蜗牛、蛞蝓和蛤蜊的关系比人类更为密切——但这些软体动物近亲物种只有最简单的眼睛。
鼹鼠在不同的大陆上,在哺乳动物树的不同分支上,至少四次进化为失去视觉的穴居生物。澳大利亚有袋鼹鼠(与袋鼠关系更为密切)、非洲金鼹鼠(与土豚关系更为密切)、非洲鼹鼠(啮齿动物)以及欧亚和北美的塔尔皮鼹鼠(深受园丁喜爱,与刺猬的关系比其他“鼹鼠”更为密切)都沿着类似的路径进化,虽然它们长得有点像,但它们并不是近亲物种。
虽然达尔文表明地球上的所有生物在一棵进化树中是相关的,但他几乎没有绘制出它的分支。解剖学家恩斯特·海克尔(ErnstHaeckel,-)是最早绘制进化树的人之一,该树试图展示生命形式的主要群体之间的关系。
海克尔的绘画对19世纪和20世纪影响艺术和设计的生物进行了精彩的观察。他的家谱几乎完全基于这些生物体的外观和胚胎发育情况,随着获取和分析大量分子数据变得更容易,更多的动植物在生命树上的位置还将被不断地调整。
有人可能会问,生物学不断出现“可笑”的错误,它还可信吗?实际上,敢于自我纠错,敢于在不断证伪的过程中脚踏实地前进,一步步接近真理,才是真正的科学精神。那些一拍脑袋就下定论,完全没有实验数据支撑,完全脱离实际的学问,终究会被抛弃,被时代的车轮碾碎。
转载请注明:http://www.abuoumao.com/hyls/1664.html