認為人類是進化的最終目的地令人欣慰，但研究表明我們可能是一個意外
發表于 2025-12-10 01:01:58
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桑間濮上網
大約5.3億年前的寒武紀大爆發，是最的地但研大多數主要動物類群首次出現在化石記錄中的時候。信用:uux.cn/坎培多/Shutterstock
（神秘的終目地球uux.cn）據《對話》（馬修·威爾斯和馬塞羅·蕓香屬）：取決于你如何計算，地球上大約有900萬個物種，令人從最簡單的欣慰單細胞生物到人類。
想象像我們這樣復雜的明們身體和大腦是進化的必然結果，就像進化有一個目標一樣，個意這令人欣慰。認為人類不幸的進化究表是，對于人類的最的地但研自尊心來說，最近一項比較1000多種哺乳動物——我們所屬的終目群體——的研究描繪了一幅不那么令人滿意的畫面。
18世紀晚期的令人進化生物學家，包括Jean-Baptiste Lamarck，欣慰認為生命必然有進化成更復雜形式的明們先天傾向，并認為這反映了上帝的設計。然而，到19世紀中期，查爾斯·達爾文表明，自然選擇沒有方向，有時會使生物變得更簡單。
現代生物學家一致認為，在過去的40億年里，最復雜的生物變得更加復雜，但他們不同意哪種過程可以解釋這一點。
因為大多數生物仍然非常簡單，一種可能性是最大復雜性“意外”增加了，就像一滴墨水在一杯水中的擴散。如果是真的，這可能會打擊我們人類作為最復雜的有機體的重要意義。
另一個理論是，平均而言，不斷增加的復雜性是由自然選擇驅動的。有時候，選擇以相似的方式平行地作用于生命之樹的許多獨立的分支。這可以在這些分支中的許多分支中產生類似的效果，被稱為驅動趨勢。
雖然受驅動的趨勢不一定意味著神圣的目的，但它們至少表明復雜性在很大程度上是一種進步，這讓我們人類感到安心。
那么在復雜性的進化中，哪種模式最常見:偶然擴散還是驅動趨勢？
大多數變化和突變都是不好的，這些變異通常通過一個叫做穩定選擇的過程被淘汰，這個過程的作用是維持現狀。但是，如果大多數突變使事物的功能變得不那么好，這難道不會使進化新奇事物很難出現嗎？
事實上，進化經常對事物的多個副本進行操作。例如，一個基因可能在同一個有機體中被復制。
如果一個拷貝保持其原始功能，另一個拷貝可以積累突變，而不會使其持有者立即處于不利地位。隨著時間的推移，這些變異的拷貝通常會被編輯掉，但偶爾它們會獲得一種新的功能，從而發揮優勢。
更值得注意的是，整個基因組——生物體中的每一個基因——可以在一代人的時間里復制。在這種情況下，一些基因的拷貝很有可能獲得新的功能。
例如，鱘魚和槳魚在2.5億年前經歷了一次全基因組復制，這可能解釋了它們是如何在有史以來最大規模的滅絕中幸存下來的，那次滅絕了96%的其他海洋物種。
通過復制過程也可以復制出相同的結構，如片段和肢體。例如，千足蟲有許多腿，但它們是被復制了很多次的相同設計。
相比之下，蝦有許多不同類型的腿，用于進食、行走、游泳和孵卵。一個被稱為零力進化法則的生物學原理指出，除非穩定選擇起到保持現狀的作用，否則這些副本僅通過意外擴散就會變得不那么相似。當然，如果有優勢的話，自然選擇也可以讓這些復制品不那么相似。
我們的論文表明，哺乳動物復雜性的增加既有擴散的一面，也有驅動的一面。哺乳動物不是朝著更復雜的方向前進，而是朝著許多不同的方向進化，只有一些血統推動了復雜性的上限。
自然對復雜性的選擇肯定只是一點點？
不幸的是，很少有研究解決這個問題。為數不多的已發表研究之一表明，在過去的5億年里，甲殼類動物(螃蟹、龍蝦、蝦及其親屬)進化的趨勢是越來越復雜。
像甲殼類動物和所有脊椎動物一樣，我們的身體由重復的組織塊組成(稱為體節)。這些在我們的脊柱(或脊柱)和肋骨，以及瘦運動員的六塊腹肌中最為明顯。在哺乳動物中，椎骨(組成脊柱的骨頭)的數量各不相同，它們的形狀在頸部、胸部、背部、骶骨和尾部發揮不同的作用。
計算不同區域的骨骼數量可以量化所有哺乳動物復雜性的一個方面。在我們對1000多種哺乳動物進行的取樣研究中，許多種類——包括鯨魚、蝙蝠、嚙齒動物、食肉動物以及我們自己的種類——靈長類動物——獨立進化出復雜的脊柱。這表明更高的復雜性可能是一個成功的公式，這種選擇正在哺乳動物樹的多個分支中推動這一點。
然而，許多其他分支的復雜程度較低，甚至變得更簡單。盡管大象、犀牛、樹懶、海牛、犰狳、金鼴鼠和鴨嘴獸的脊柱相對簡單，但它們都能茁壯成長。進化的方向完全取決于環境。
對復雜性進化的研究最近才開始加速，所以我們還有很多不知道的。但是我們確實知道，哺乳動物進化的故事并不是一個定向的“進步之旅”，而是具有許多隨機擴散行走的特征。 |
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