☉王立銘

生物進(jìn)化的歷程，就像城市小區(qū)里隨處可見的黃楊樹，總是在不斷地向上生長(zhǎng)：嬌柔的枝條抽出，變得粗大堅(jiān)硬；嫩黃的小葉子伸展開來，變成暗綠色。

而和真實(shí)的樹不同的是，生命之樹的過去已經(jīng)在歷史中消散，我們只能從凝固的化石證據(jù)中，從基因序列的細(xì)節(jié)變化中，推測(cè)每一層歷史斷面曾經(jīng)的模樣。

“活化石”生物：進(jìn)化會(huì)停止嗎

你可能馬上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)疑問：如果生命之樹是持續(xù)生長(zhǎng)的，人們?yōu)槭裁催€會(huì)找到一些看起來億萬年不變的生物？

你可能聽說過所謂的“活化石”物種，比如大熊貓、銀杏樹、揚(yáng)子鱷。生物學(xué)史上有一個(gè)特別著名的活化石案例，它被發(fā)現(xiàn)的過程甚至帶點(diǎn)兒戲劇性。1938年12月，南非一座自然博物館的館長(zhǎng)瑪羅咖·考特尼-拉蒂邁偶然在漁民那里看到一條奇特的魚，這條魚身長(zhǎng)1.5米，重約50千克，魚身下4片厚厚的魚鰭，很像能夠行走的四肢。不明所以的她畫了一張草圖，寄給魚類專家詹姆斯·史密斯。史密斯看后，無比困惑又激動(dòng)萬分，他意識(shí)到，這條魚很像化石中一種3.5億年前出現(xiàn)，但傳說6500萬年前就已經(jīng)消失的古老魚類——腔棘魚。史密斯還曾親自跟隨船隊(duì)出海尋找活著的腔棘魚，但以失敗告終。一直到1952年，印度洋科摩羅群島的漁民才找到一條完整的腔棘魚標(biāo)本并將其交給了史密斯。這就是著名的從化石里重新活過來的物種——西印度洋矛尾魚。在那之后，人們還在印度尼西亞的蘇拉威西島發(fā)現(xiàn)了另一種活著的腔棘魚，并把它命名為印尼矛尾魚。

科學(xué)家們根據(jù)化石證據(jù)推測(cè)，腔棘魚可能用肺呼吸、用強(qiáng)壯的魚鰭在淺灘上行走，是見證魚類和兩棲類分道揚(yáng)鑣的節(jié)點(diǎn)性生物。從1938年那次驚天發(fā)現(xiàn)開始，人們意識(shí)到，這種古老魚類至今尚存，而且模樣和它們幾億年前的祖先差別不大。

在幾十億年的時(shí)間里，生命之樹從生根發(fā)芽到開枝散葉，不斷生長(zhǎng)。那為什么還會(huì)有腔棘魚這樣幾億年外表幾乎保持不變的生物存在呢？

所謂“活化石”，是對(duì)這些古老生物和進(jìn)化過程的一種誤解。即便在腔棘魚身上，進(jìn)化也從未停止。最顯著的區(qū)別是，化石中的腔棘魚留下了肺的痕跡，能離開水呼吸，依靠強(qiáng)壯的魚鰭在陸地上行走；而活著的這兩類腔棘魚，在發(fā)育過程中確實(shí)也出現(xiàn)了肺，但到成年后它們的肺就萎縮了直至失去功能，只能在海洋里靠鰓呼吸，而且棲息在幾百米深的深海海底。這樣看來，前者確實(shí)是魚類上岸生活的過渡物種，后者可能是在上岸過程中半途而廢的失敗者，或者上岸之后重新返回了海洋。

在微觀的基因序列層面，這種區(qū)別體現(xiàn)得也很明顯?；钪膬煞N腔棘魚有巨大的眼睛，能夠檢測(cè)微光，卻沒有分辨顏色的能力。相比現(xiàn)存的其他魚類，這兩種腔棘魚體內(nèi)可以感受顏色的基因要么徹底消失了，要么退化得失去了生物學(xué)功能。這種特征和它們深海夜行的生活方式相匹配。當(dāng)然，這種變化也應(yīng)該是腔棘魚放棄岸上生活、重返海洋之后發(fā)生的。畢竟我們可以推測(cè)，那些在淺海生活、逐步上岸的腔棘魚的祖先應(yīng)該有分辨顏色的需要。

所以真要排族譜的話，活著的這兩種腔棘魚應(yīng)該是化石腔棘魚的遠(yuǎn)房后代，而不是它們的孿生兄弟。在幾億年的時(shí)光中，腔棘魚固然在外觀上保持了相對(duì)的穩(wěn)定，但在我們不易察覺的細(xì)微之處，進(jìn)化在持續(xù)發(fā)生。

其實(shí)仔細(xì)分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，就連這兩種活著的腔棘魚之間也出現(xiàn)了明顯的差異。印尼矛尾魚通體深灰色，而西印度洋矛尾魚則是醒目的藍(lán)色。研究者們根據(jù)基因序列的差異，估計(jì)它們是在三四千萬年前分道揚(yáng)鑣的。也就是說，在化石中的所有腔棘魚于6500萬年前滅絕之后，活著的腔棘魚仍然在持續(xù)發(fā)生變化和分叉。

在這個(gè)意義上，“活化石”這個(gè)詞應(yīng)該從字典里被刪除才對(duì)。在生命之樹上，所有活著的生物都在努力求生，不存在一勞永逸的生存方式。

你只有不停奔跑，才能停在原地

這種生存伴隨著進(jìn)化、停止進(jìn)化就無法生存的生活方式，被生物學(xué)家們賦予了一個(gè)有點(diǎn)兒童話色彩的名字：紅皇后效應(yīng)。它來自《愛麗絲夢(mèng)游仙境》故事當(dāng)中紅皇后的一句名言：“你只有不停奔跑，才能停在原地?！?/p>

假設(shè)環(huán)境保持不變，那么進(jìn)化不光有方向，可能還有終點(diǎn)。但這個(gè)終點(diǎn)基本只是在理論上存在的，因?yàn)榄h(huán)境作為進(jìn)化的外部約束條件，無時(shí)無刻不在發(fā)生變化。非生物環(huán)境的要素，比如溫度、濕度、大氣成分，它們的變化相對(duì)來說還是比較緩慢的。只要一種生物自身在持續(xù)進(jìn)化，對(duì)于和這種生物共同生存的其他生物來說，就意味著它們面對(duì)的外部生物環(huán)境也在持續(xù)發(fā)生進(jìn)化，這種變化的頻率和強(qiáng)度是非常驚人的。

我們用一個(gè)假想的例子，來演示紅皇后效應(yīng)是如何發(fā)生的。在非洲草原上，獵豹追逐羚羊的生存游戲已經(jīng)進(jìn)行了幾百萬年。但是在獵豹的威脅下，羚羊并沒有滅絕，二者的數(shù)量也維持在一個(gè)大體穩(wěn)定的水平。

這種平衡就是紅皇后效應(yīng)的產(chǎn)物。羚羊在獵豹的威脅下會(huì)持續(xù)發(fā)生微小的進(jìn)化，可能跑得更快、更持久，從而可以甩脫獵豹；也可能在奔跑中學(xué)會(huì)了急停轉(zhuǎn)身，足以迷惑獵豹；甚至可能是變得皮糙肉厚，讓獵豹難以下咽，放棄把自己當(dāng)成目標(biāo)……羚羊身上發(fā)生的這些變化，反過來又作為生存壓力，驅(qū)動(dòng)獵豹的持續(xù)變化，讓它們跑得更快、轉(zhuǎn)向更敏捷、牙齒更鋒利……這兩種進(jìn)化的力量相互牽制，兩種生物看起來誰也奈何不了誰，但如果我們沿著時(shí)間軸做比較，就會(huì)看到兩種生物在以彼此為參照，持續(xù)進(jìn)化。如同一場(chǎng)拔河比賽，看起來勢(shì)均力敵，場(chǎng)上沒什么顯著的變化，但實(shí)際上參賽人員都已經(jīng)拼盡全力。

我們甚至可以想象，如果我們真能復(fù)活生活在百萬年前的獵豹，它們可能根本抓不到今天這批持續(xù)進(jìn)化了百萬年的羚羊，只好餓肚子；而復(fù)活對(duì)象如果是生活在百萬年前的羚羊，它們?cè)诮裉斓墨C豹爪下可能也堅(jiān)持不了幾秒鐘。正是在紅皇后效應(yīng)的永恒驅(qū)動(dòng)下，地球生物才一刻不敢放松進(jìn)化的腳步，從生命之樹的根部開始，一路生長(zhǎng)分叉，開枝散葉。當(dāng)然，地球生物奔跑的速度和方向可能各不相同，但“奔跑”本身才是不變的法則。

在紅皇后效應(yīng)的驅(qū)動(dòng)下，生物的進(jìn)化并不總是越來越好，也可能是在原地繞圈圈。這種看起來原地繞圈的進(jìn)化過程，其實(shí)特別好地說明了生物進(jìn)化“活在當(dāng)下”的特征。在每一個(gè)緊張的競(jìng)爭(zhēng)和選擇時(shí)刻，生命的著眼點(diǎn)永遠(yuǎn)都是此時(shí)此刻能夠活下來，能夠獲得繁殖后代的機(jī)會(huì)。

和生物一樣，人類社會(huì)也處在永遠(yuǎn)的生存競(jìng)爭(zhēng)和自然選擇之中。人們只有不停奔跑，才有可能停在原地，因?yàn)檫M(jìn)化是一場(chǎng)永不停歇的冒險(xiǎn)。唯一不變的是變化本身，這句話是生物世界的生存智慧，也是人類社會(huì)的生存智慧。