岳峰

達(dá)爾文的進(jìn)化樹

1837年，英國(guó)皇家海軍帆船“小獵犬號(hào)”上，擔(dān)任隨船博物學(xué)家的達(dá)爾文手捧著他的日記，陷入沉思。隨后，他描繪出了生物學(xué)上的第一棵被眾多進(jìn)化研究者奉若標(biāo)桿的進(jìn)化樹。

進(jìn)化樹用形象直觀的圖像闡釋了物種形成理論，即一個(gè)物種是如何分化為多個(gè)物種的，它們之間有怎樣的親緣關(guān)系。在遺傳和分化之后，由于多種原因，出現(xiàn)了生殖隔離，一種生物分化為兩種不同的生物。從基因尺度來看，就是一個(gè)基因庫變得無法和另一個(gè)基因庫交流的過程。達(dá)爾文認(rèn)為，從一個(gè)物種到另一個(gè)物種的演化，不過就是這個(gè)過程的不斷重復(fù)而已，也許造成物種發(fā)生生殖隔離的原因是不同的，但內(nèi)在的基礎(chǔ)是完全一樣的，即種群個(gè)體分離為至少兩組，然后組間出現(xiàn)生殖隔離。

有人用果蠅做過實(shí)驗(yàn)。將一群同種的果蠅分成兩組，一組用淀粉類食物喂食，另一種用麥芽糖類食物喂食。在經(jīng)過多代分別繁殖后，將這兩組果蠅的后代混合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組果蠅的后代出現(xiàn)了生殖隔離，形成了兩種不同的物種。如果將果蠅的變化畫成進(jìn)化樹，那么最初的果蠅就是一根樹枝，后來形成的兩種果蠅就是這根樹枝上的兩根樹杈。

其實(shí)，若要更好地理解進(jìn)化樹，得先明確什么是生殖隔離。生殖隔離分為兩種：配子前隔離和配子后隔離。地理因素、生活方式、發(fā)情期等差異都會(huì)引起配子前隔離。如生活在大河北岸的鼴鼠無法與生活在南岸的鼴鼠交配，這就是由地理差異造成的生殖隔離。上文中提到的果蠅則是因?yàn)樯罘绞降牟煌a(chǎn)生了配子前隔離。

配子后隔離則有三種：雜種不活、雜種不育、雜種衰敗。雜交不活指的是兩個(gè)物種雜交后代生存能力極低，如獅子和老虎交配生出的獅虎獸或虎獅獸，生存能力極低；雜種不育則是后代無法繁殖后代，例如馬和驢的后代——騾子，就無法產(chǎn)生后代。

也許你會(huì)想到狼和狗雜交的后代一樣能夠繁殖下一代，但在生物學(xué)上，狼和狗屬于同一物種，狗是一個(gè)亞種，本就不存在生殖隔離。雜交水稻也是如此，在生物學(xué)上，并非所有的雜交都是打破了生殖隔離。雜種衰敗是指雜交后代能夠繁殖下一代，但到了第三代就會(huì)出現(xiàn)不育的情況。

事實(shí)上，在生物學(xué)上兩個(gè)物種能夠打破生殖隔離的現(xiàn)象十分罕見，而在達(dá)爾文的進(jìn)化樹上，這種情況根本不存在。但是，有的科學(xué)家開始懷疑，難道進(jìn)化樹會(huì)這樣，一直分叉，不同樹杈上的物種永遠(yuǎn)都不會(huì)交集嗎？最近，烏鴉給出了答案。

烏鴉反駁達(dá)爾文

科學(xué)家對(duì)北美地區(qū)的大量烏鴉進(jìn)行了廣泛的基因組調(diào)查，卻發(fā)現(xiàn)有兩種烏鴉——北極烏鴉和加利福尼亞烏鴉雜交形成了一個(gè)新的烏鴉品種。

北極烏鴉是北美洲最常見的烏鴉種類，加利福尼亞烏鴉則主要生活在美國(guó)西部和墨西哥地區(qū)。這兩種烏鴉和白頸渡鴉有著共同的祖先，它們的共同祖先可以追溯到250萬年～1.2萬年前，那時(shí)北極烏鴉就已經(jīng)與共同的祖先分化為不同的物種，變成北極烏鴉和另一個(gè)品種的烏鴉。后來，另一個(gè)品種的烏鴉又分化為加利福尼亞烏鴉和白頸渡鴉。如果將這個(gè)分化過程畫成進(jìn)化樹的樹枝，那么一開始樹枝分為兩根樹杈，一根是北極烏鴉，而另一根又分化成兩根小樹枝，一根為加利福尼亞烏鴉，另一根為白頸渡鴉。但，本次的發(fā)現(xiàn)卻顛覆了達(dá)爾文的進(jìn)化樹論，兩根樹杈上的烏鴉竟然有了交集，形成了一個(gè)新的品種。

而且，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，北極烏鴉和加利福尼亞烏鴉的基因融合并不是一次性完成的。這兩種烏鴉之間似乎有著某種神奇的吸引力，在數(shù)萬年的時(shí)間里，它們進(jìn)行過多次的雜交嘗試，并最終成功地克服了生殖障礙。

烏鴉告訴科學(xué)家們，也許達(dá)爾文錯(cuò)了，物種的形成并不是簡(jiǎn)單的一顆大樹，不同的物種也不僅僅是簡(jiǎn)單分離的樹杈，物種形成的過程更像是鋪開的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在分化到某個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)本已經(jīng)分化的物種會(huì)交織在一起，融合產(chǎn)生一種新的物種，科學(xué)家將這種現(xiàn)象稱為“反向物種形成”。

人類也反向

生物學(xué)家認(rèn)為，現(xiàn)代人類很有可能也是“反向物種形成”的產(chǎn)物，現(xiàn)代人類的基因組中含有多種不同人種的基因?；蜓芯堪l(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)代人類基因組中，含有大量尼安德特人和丹尼索瓦人的基因，另外還有研究者發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代人類基因中似乎還含有某種未知的古人類的基因。也就是說，在人類的進(jìn)化過程中，盡管已經(jīng)形成了不同的人種，但彼此之間曾經(jīng)發(fā)生過頻繁的雜交。除非不同的人種之間并不存在生殖隔離，否則人類應(yīng)該是“反向物種形成”的產(chǎn)物。

接下來，科學(xué)家還會(huì)做更多相關(guān)的研究，為了了解我們究竟是誰，我們到底來自哪里。

除了人類，其實(shí)蚊子、蝴蝶、向日葵、橡樹等動(dòng)植物也發(fā)生過“反向物種形成”，由此可見，烏鴉和人類并不是生物進(jìn)化史上的特例，“反向物種形成”在生物演化的過程中扮演著重要的角色。進(jìn)化過程絕不是一棵簡(jiǎn)單的樹，烏鴉說，達(dá)爾文錯(cuò)了。