張雨晨
導(dǎo)言:
在演化論還被大多數(shù)人片面理解為“進(jìn)化論”的時代,人們總是想當(dāng)然地以為,物種的演化是一條有著明確目標(biāo)的河流,隨著時間奔涌向前。然而,更多的科學(xué)研究卻表明,這條大河根本沒有明確的方向,生命總是會在基因突變和環(huán)境選擇所容許的范圍內(nèi),窮盡一切可能。其中有些生物,就像拐進(jìn)了演化長河的地下暗流,變得極度怪異,甚至讓我們不敢肯定還能否將它們看作與我們同宗共祖的兄弟。
今天,就讓我們點亮科學(xué)的提燈,照亮這些深藏在時間淵藪裂隙之中的、比科幻怪獸還要天馬行空的生命“異端”。
一 、舊日支配者
美國著名小說家H.P.洛夫克拉夫特(國內(nèi)綽號“愛手藝”)曾在《克蘇魯神話》中杜撰過一批在太古時期統(tǒng)治地球的恐怖生物,喚作“舊日支配者”。而在現(xiàn)實中,也真有這么一群打幾十億年前就在地球上生活的家伙,而它們的怪異程度也絲毫不亞于“愛手藝”筆下那些“不可名狀”的舊日邪神。
這些太古代的統(tǒng)治者就是“古菌”。雖然它們的名字里有個“菌”字,但和細(xì)菌、真菌這些后輩相比,除了都是單細(xì)胞生物外,就沒太多瓜葛了。為了適應(yīng)早期地球相對現(xiàn)在而言極為苛刻的惡劣環(huán)境,古菌演化出了極其獨特的生化代謝系統(tǒng)。
而到了今天,隨著地球環(huán)境被細(xì)菌和真核細(xì)胞生物大幅改造,古菌已經(jīng)被后輩們侵占了大片領(lǐng)地。但在某些類似早期地球的隱秘角落里,我們?nèi)匀豢梢砸欢谩芭f日支配者”們的尊榮。各種極端嗜熱、嗜鹽、嗜酸、嗜堿的古菌,從容自若地躺在足以直接殺死其他生物的環(huán)境中,安心頤養(yǎng)天年。
當(dāng)然,也有一些大隱于市的古菌,悄然融入了紛繁復(fù)雜的現(xiàn)代生物圈。
在牛、羊等反芻動物以及白蟻的消化道內(nèi),共生著一些可以分解植物中堅韌纖維素的微生物,使宿主能夠從中獲得能量。但這個分解過程中會產(chǎn)生大量的氫,擾亂腸道內(nèi)環(huán)境。這時,潛藏在腸道里的產(chǎn)甲烷古菌就可以把這些多余的氫收集起來,固定成甲烷,維持腸道的正常工作。因此,古菌離我們倒也不那么遙遠(yuǎn),每一碗羊雜湯里,都有它們的身影。
至于那些徹底歸隱、深藏于地層深處的古菌,則很有可能會成為地球上堅持到最后消失的生物。這些“舊日支配者”,同樣也是地球生命興衰史詩的見證人。
而作為另一批“老資格”的生命,藻類在演化中同樣不乏各種奇葩。
近年的海洋生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn),有一些單細(xì)胞藻類,不僅有著能夠自由游動的鞭毛,甚至還在亞細(xì)胞的微觀尺度上,形成了極為類似“眼睛”的構(gòu)造。這些單眼藻科的成員,雖然只有一個細(xì)胞,卻在其中形成了既有折光晶體,也有感光底板的“胞內(nèi)之眼”——與人類由無數(shù)細(xì)胞構(gòu)成的大型眼球并無根本上的結(jié)構(gòu)差異。正是憑著這樣一顆簡直開掛的“胞內(nèi)之眼”,這些藻類才能在海洋中準(zhǔn)確地游向光照最強的區(qū)域,提升光合作用的產(chǎn)能。而它們那些看似正統(tǒng)的近親,就只能靠天吃飯了。
隨著時間的流逝,舍棄單體細(xì)胞獨立生存能力,靠著集群分化來獲得更高效率的多細(xì)胞生物開始登上歷史舞臺。最早是長得一團(tuán)糟、完全不知對稱為何物的海綿,然后是輻射對稱、隨波逐流的水母,之后兩側(cè)對稱的斯普里格蠕蟲出現(xiàn)了。
經(jīng)過了埃迪卡拉紀(jì)的演化鋪墊,5億年前的寒武紀(jì),多細(xì)胞生物迎來了一次演化上的大爆發(fā)。這場演化的盛大狂歡中,現(xiàn)生動物的祖先類群全數(shù)登場,但這其中,也有很多造型頗為古怪的家伙,似乎和我們根本就不是一路的。
在當(dāng)時空前繁榮的海生節(jié)肢動物中,最特別的,大概就是寒武紀(jì)的頂級捕食者——奇蝦。這個名字里都帶這個“奇”的怪物,造型自然不俗:頭部長著一對大眼,還有一對長滿棘刺的捕捉足,修長的身體兩側(cè)布滿了劃水的槳葉,可以高速游動。在大部分動物都只有幾厘米或者十幾厘米長的寒武紀(jì)時代,全長一米多的奇蝦絕對是戰(zhàn)列艦級別的巨無霸,甚至于它那張直徑足有20厘米的大嘴,在單獨發(fā)現(xiàn)時竟被認(rèn)為是某種水母。
如果說奇蝦多少還有那么點兒“古代超大號皮皮蝦”的熟悉感,那接下來看到的家伙們就徹底往“外星生物”的方向“放飛自我”了。
歐巴賓海蝎雖然個頭不大,但在頭上長了五只復(fù)眼,臉上還有一條抓取獵物的細(xì)長腕足。它那滑稽的尊容,第一次出現(xiàn)在古生物學(xué)會議上時,就引來了哄堂大笑。馬爾三葉形蟲則在小小的身體上長著夸張的后掠突刺,活脫脫一副外星活體飛船的架勢。而“怪誕蟲”更是完全對得起自己的名字,作為一種身體柔軟細(xì)長的蠕蟲,卻長著七對末端帶有鉤爪的長腿,背上長著七對尖刺,接近頭部的地方還長著幾對觸須。怪誕蟲所屬的葉足動物類群,更是讓古生物學(xué)家為它們的分類地位爭吵不休。
同時,在海怪橫行的寒武紀(jì)海洋中,最早的脊椎動物——魚類——也誕生了,之后的時代中,它們不斷演化,形成了龐大的海洋家族。但這些早期的魚類,同樣和現(xiàn)在餐桌上的后輩們有著極大的差異。不管是缺少頜骨的原始甲胄魚類,還是更進(jìn)步一些的盾皮魚,它們都在身體前端長有厚重的骨甲,乍一看甚至有點兒像甲殼類的蝦兵蟹將。其中最常見的溝鱗魚,長有一對包裹鎧甲的尖銳胸鰭,可能作為固定樁,用于在激流中穩(wěn)住身體。而作為當(dāng)時海洋里的霸主,鄧氏魚不但有著完備的頭部骨甲防護(hù),并且上下頜的骨甲還特化成了鋒利的大鍘刀,讓這種體長足有6米多的大魚有著驚人破壞力。至于原始的軟骨魚——鯊魚,也出現(xiàn)了長有螺旋形齒列的旋齒鯊,古生物學(xué)家直到現(xiàn)在都還無法完全確定它的造型。
而隨著魚鰭上長胳臂的總鰭魚類出現(xiàn),脊椎動物登上陸地的計劃也被提上了演化日程表。告別了光怪陸離的遠(yuǎn)古海洋后,征服大地的故事開始了,而這個故事,會比你想象得更加曲折離奇。
二、命不該絕
3億年前,石炭紀(jì)。
當(dāng)時的地球和現(xiàn)在大不一樣。巨大的蕨類植物長成參天大樹,濕潤的沼澤里,各種體型巨大、造型各異的迷齒類兩棲動物扭來扭去??罩酗w著的不是鳥,而是有烏鴉那么大的巨脈蜻蜓。草叢里鉆過的,則是有兩米多長的遠(yuǎn)古巨馬陸。
在這個充滿怪物的世界里,一個小小的身影悄悄地爬過,這就是“林蜥”。雖然它看起來和現(xiàn)在的蜥蜴差不太多。但其貌不揚的它,在當(dāng)時卻屬于絕對的“少數(shù)派”——全因為它能產(chǎn)下一種叫作“羊膜卵”的古怪東西。這些羊膜卵,除了最外面有一層用來保護(hù)自己的蛋殼,里面還有更關(guān)鍵的兩層薄膜——絨毛膜和羊膜,正是靠著這兩層薄膜,羊膜卵里的水分才不會蒸發(fā),外部細(xì)菌也很難入侵,讓羊膜卵的內(nèi)部形成了一個天然的“小池塘”,能夠讓胚胎舒舒服服地發(fā)育成形。我們在剝白煮雞蛋時,如果仔細(xì)觀察,就會發(fā)現(xiàn)在蛋殼和蛋白之間,實際上有兩層膜,貼著蛋殼的,是絨毛膜,貼著蛋白的,則是羊膜。尤其是在雞蛋尾部的氣室里,兩層膜會明顯分開,很容易分辨。
因此,林蜥不再像兩棲類祖先那樣,需要回到水里產(chǎn)卵。所以它們的后代踏入了之前從未有脊椎動物涉足的蠻荒大地。
石炭紀(jì)之后的二疊紀(jì),大陸板塊開始聚攏,環(huán)境氣候出現(xiàn)巨變,兩棲類動物失去了統(tǒng)治地位。而羊膜動物則占領(lǐng)了大地,出現(xiàn)了很多分支。不過此時,我們熟知的恐龍還沒有出場,當(dāng)時最為繁盛的羊膜動物,當(dāng)屬源于始祖單弓獸的下孔類。它們頭骨側(cè)面靠下的位置,有一個顴骨圍合成的顳孔,從中穿過咬肌。它們的牙齒,從早期的異齒龍就開始出現(xiàn)分工,更像哺乳動物。其中有些類群甚至還長出了毛發(fā),渾身毛茸茸的。這些動物的名字,往往已經(jīng)不再是形容爬行動物的“龍”,而是象征著哺乳動物的“獸”了。
經(jīng)過這樣的升級強化,下孔類成了二疊紀(jì)生命舞臺上的新主角,演化出了種類繁多的類群。數(shù)量眾多的二齒獸和野豬差不多大小,也長了一對用于挖掘食物的獠牙,是主要的植食性動物。而犬頜獸,則是當(dāng)時典型的肉食動物,有著鋒利的犬齒,很可能身披毛發(fā),不論是個頭還是外觀,都和現(xiàn)在的“二汪”差不多。不過二疊紀(jì)陸地上的頂級大型獵食者,則是看起來像是科莫多龍、恐狼和劍齒虎混搭在一起的伊諾史川獸??梢哉f,伊諾史川獸可謂之后劍齒虎的祖師爺了。
然而,下孔類的好日子也有盡頭。到了二疊紀(jì)末期,劇烈的火山噴發(fā)帶來了全球的氣候劇變,出現(xiàn)了一次規(guī)模空前的大滅絕。科學(xué)家們估計,在這次的大滅絕中,90%以上的物種都“領(lǐng)了便當(dāng)”,恐龍滅絕都沒有如此可怕。就連從寒武紀(jì)開始足足繁衍了快3億年的三葉蟲,什么大場面沒見過,結(jié)果還是在這次無比慘烈的大滅絕中消失了。經(jīng)過這次打擊,下孔類幾乎全軍覆沒,從此作為不受待見的少數(shù)異端,在之后的一億多年里默默無聞。
但它們,卻是整個哺乳動物的直系祖先。
隨著二疊紀(jì)在大滅絕中落幕,漫長的古生代徹底結(jié)束。兩億五千萬年前的三疊紀(jì)是中生代的第一個紀(jì)。從二疊紀(jì)開始就逐漸聚攏的大陸板塊,終于拼成了當(dāng)時地球上唯一的超級大陸——泛大陸。在這片廣闊的荒野上,“真正的”爬行動物——雙孔類,開始了自己全新的王朝。
和下孔類一樣,雙孔類爬行動物在腦袋側(cè)面也有顳孔,不過每邊都有兩個。雙孔類有兩個最主要的分支,分別是鱗龍形類和主龍形類。現(xiàn)代常見的蛇和蜥蜴都是鱗龍形類的成員,但在中生代的地球上,主龍形類才是不二的霸主。
在大地上,鱷魚的祖先鑲嵌踝類首先崛起,出現(xiàn)了身披鱗甲,肩上還長了一對犄角的角鱷;也有長著血盆大口,堪稱“四足霸王龍”的迅猛鱷;還有體型小巧玲瓏的高速跑者陸鱷。到了三疊紀(jì)末期,主龍形類的另一分支——鳥頸類開始成了優(yōu)勢種群,大眾認(rèn)知中的古生物代表——恐龍,這才開始統(tǒng)治早已經(jīng)歷幾番風(fēng)雨興衰、王朝起落的地球。
同時,雙孔類中又有一些返回海洋,出現(xiàn)了身披盾甲的楯齒龍,脖子足足占了全身長度一半的長頸龍,還有外形酷似海豚的魚龍。魚龍和蛇頸龍、上龍一起統(tǒng)治了海洋一億多年,最大的上龍僅頭骨就有三米長。到了白堊紀(jì),就連一直給主龍形類當(dāng)配角的鱗龍形類也坐不住了,蜥蜴?zhèn)儊淼胶@?,長成了十多米長的巨型滄龍。
而面對天空,最早發(fā)起挑戰(zhàn)的可能是一種被稱為沙羅夫翼蜥的奇葩。它一反常態(tài)地用后肢——而非前肢——作為主要的升力支撐結(jié)構(gòu),撐著“一字馬”在森林里滑翔。而短小的前肢,同樣有小小的翼膜用于調(diào)節(jié)方向,使這位遠(yuǎn)古飛行家的身影竟與現(xiàn)代的鴨翼布局超音速戰(zhàn)斗機(jī)有幾分神似。隨后,恐龍的兄弟種群——翼龍成了第一種能自由飛翔的脊椎動物。而一些小型食肉恐龍,則身披華麗的羽毛,展開大天使一樣的四片羽翼,掠過翼龍統(tǒng)治的藍(lán)天。它們的一部分后代,最終成了真正的鳥類??梢哉f,我們現(xiàn)在看到的烏鴉、喜鵲,吃到的全家桶炸雞,都是貨真價實的“現(xiàn)代恐龍”。
但隨著白堊紀(jì)末期的又一次大滅絕,包括絕大部分恐龍在內(nèi)的大量雙孔類物種都滅絕了。中生代結(jié)束后,原本繁榮的爬行動物家族,只剩下了我們現(xiàn)在熟悉的蜥蜴、蛇和鱷魚等少數(shù)幾個類群。但是,哺乳類和鳥類,分別作為下孔類和雙孔類的直系后代,又一次從地球上崛起,統(tǒng)治著這顆美麗的星球。其中哺乳類,甚至演化出了一種腦子大得可笑的新晉奇葩,其中一只正通過只有他們能夠理解的鬼畫符,充滿好奇地想象著演化歷史上出現(xiàn)的各種異端前輩。
自然選擇,是一位隨性而為的編劇,完全猜不透劇本:今天的奇葩可能就是明天的主流,盛極一時卻難逃禍從天降,但只要一息尚存,就依然有重整河山的希望。
三、時尚的奴隸
時尚令人瘋狂。
這是一句從各種意義上都說得通的大實話。
如果說自然選擇造就的奇葩們還有一些“適應(yīng)極端環(huán)境”的借口可講,那么“情人眼里出西施”的性選擇就是徹底不講道理了。
從眼距寬得可笑的突眼蠅,到華麗的藍(lán)孔雀,再到威武的獅子,性選擇一直是自然選擇之外另一股塑造生命形態(tài)的重要力量。當(dāng)然,考慮到繁育后代的成本分?jǐn)倖栴},一般來說都是雄性來擔(dān)負(fù)這些或華麗或搞笑的累贅。
不過正因為性選擇有時候會不講道理,所以也存在著比自然選擇更高的風(fēng)險和不確定性。冰河時代的大角鹿,就是吃了這個悶虧的冤大頭。正是因為性選擇的極端化,導(dǎo)致雄性的鹿角變得越來越過于夸張,嚴(yán)重限制了生存能力,最終難逃滅絕的厄運。
這種性選擇發(fā)展到人類頭上,與智人的藝術(shù)創(chuàng)作能力和社會階級認(rèn)同一拍即合,誕生了一輪又一輪名為“時尚”的社會審美文化風(fēng)潮。不過幸好,人類那本已足夠奇葩的大腦有著一分錢一分貨的強大認(rèn)知能力,能夠以超越自然選擇的速度改變自身行為模式,并能制造各種工具和飾物來后天改變自己的外觀,再加上時尚潮流那完全不給自然演化時間的快速變動頻率,導(dǎo)致性選擇幾乎無法影響人類的外觀表型。
不過反正智人已經(jīng)夠奇葩了,不是嗎?
四、變還是不變,都不是問題
有些時候,極端特殊的形態(tài)會讓一個物種過于特化,從而走入演化的死胡同;但有些時候,新興的突變卻又是打開演化下一篇章的鑰匙。而不做出改變、守著成功的萬金油形態(tài)的物種,也并非一定會“落后挨打”,比如從恐龍時代就沒怎么變過的蟑螂。但仔細(xì)想想,當(dāng)年二疊紀(jì)大滅絕,同樣歷史悠久的三葉蟲一樣難逃滅頂之災(zāi),反倒是茍延殘喘的下孔類笑到了今天。
可以說,把命運的希望全部寄托于反復(fù)無常的自然選擇本身,是很不靠譜的,順風(fēng)順?biāo)畷r就飛黃騰達(dá),時運不濟(jì)時則命途多舛。唯一有可能從這個詛咒中脫身而出的,就是智人這個新一代奇葩??恐涨皬姶蟮恼J(rèn)知能力,智人可以通過抽象的分析思考來制造具象的工具,從而快速應(yīng)對自然的風(fēng)雨變遷。
而智人本身,也僅僅是這條演化之路的新起點。不管是理性的智力,還是感性的情緒,都渴望著比人腦更加強大的“宿主”。而智能的演化,就是另一個故事了。
【責(zé)任編輯:劉維佳】