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为什么人类没有尾巴额

01月06日 编辑 39baobao.com

人类和猿类都是没有尾巴的,但是他们的祖先猴子却是有尾巴的。尾巴从有到无,是一种退化现象。如何解释退化现象,曾经让达尔文颇为苦恼。他提出了两个机理:一是由于不使用或者说“废退”,二是由于自然选择。 我们从现代进化论的角度来看看达尔文提出的这两个机理。 “用进废退”应该拆开来看:“用进”,即认为动物频繁地使用某个器官,就能导致这个器官在后代中变得越来越发达,这是用后天获得性遗传解释适应环境的进化,是与现代进化论相冲突的。

但是“废退”却未必跟现代进化论相冲突。在现代进化论看来,“废退”其实是在自然选择不起作用之后,有害突变累积的结果。 以尾巴的消失为例,与尾巴有关的基因从长远地看总是会发生突变的,而绝大部分突变都是有害的。但尾巴具有功能的时候,自然选择就会把有害的突变淘汰掉,避免它们累积下来。但是一旦尾巴失去了功能,它是发达还是退化都对个体的生存、繁衍没有影响,自然选择就不再去管,有害的突变得以保留、累积,尾巴也就越来越小、越短,直至消失。

如果尾巴的消失是由于自然选择引起的呢?那是因为没有尾巴要比尾巴更有生存优势。但是,仅仅这么说是毫无意义的,如果以“生存优势”一语来解释一切,自然选择倒真的成了同义反复了。关键是要找出究竟有什么样的“优势”。尾巴也是由骨肉组成的,也会受伤、流血。 在尾巴有功能的时候,受伤、流血只好忍受。但一旦尾巴成了可有可无的累赘,它会受伤、流血就成了一种生存劣势了。

更重要的是,组成尾巴的细胞要新陈代谢,需要有营养供应;拖着尾巴走路,也要消耗额外的能量。如果能省下给无用尾巴的营养、能量,分给更重要的器官,比如说大脑,岂不是更好?因此,在这种情况下,自然选择就有利于无尾巴的,而要淘汰掉有尾巴的。 这两种机理哪种正确呢?达尔文本人举棋不定,认为两种都有可能。在《物种起源》一书中,有一节是讨论退化现象的。

达尔文以几种动物为例,其中一个讲的是鼹鼠眼睛的退化: “鼹鼠和某些穴居的啮齿类动物的眼睛的大小只剩下了残迹,并且有的眼睛完全被皮和毛所遮盖。 这种眼睛的状态很可能是由于不使用而渐渐缩小的缘故,不过恐怕也有自然选择的帮助。南美洲有一种穴居的啮齿动物,叫做吐科吐科或Ctenomys,它甚至比鼹鼠更有深入地下的习性;一位常捉到它们的西班牙人向我保证,它们的眼睛常常是瞎的。

我养过的一只,它的眼睛的确是这种情形,解剖后才知道是由于瞬膜发炎。 由于眼睛经常发炎对于任何动物必定是有损害的,并且由于眼睛对于具有地下生活习性的动物肯定不是必要的,它们的形状缩小,上下眼睑黏连,而且有毛覆盖上面,在这种情况下可能是有利的;倘若如此,自然选择就会有助于不使用的效果。” 达尔文在这里显然认为“废退”是主要的,自然选择只是起了辅助作用。

但是如果自然选择起作用,我们就没必要再考虑别的机理了,因为自然选择是非常有威力的,可以逐渐地使生物结构发生改变。眼睛退化对地下动物来说,究竟有多大的优势呢?达尔文只考虑到了眼睛发炎,其实还有另一个明显的优势他未提到:眼睛是很脆弱的、容易受伤的器官,而且一旦受伤,往往是致命的。 在地下钻来钻去,特别是象鼹鼠那样把头当成推土机挖隧道,眼睛更容易受到伤害,那么,让已经不发挥作用的眼睛退役,就是一种很明智的选择。

近来的研究发现,鼹鼠的眼睛退化,还有别的优势,有助于我们理解那些不象眼睛这么脆弱的器官的退化。 这项研究是以生活在中东地区的一种盲鼹鼠(Spalax ebrenbergi)做为材料的。这种盲鼹鼠看上去象是一条毛绒绒的香肠,它的头部除了嘴巴有开口,露出尖锐的、用来挖土和咬食树根的牙齿,就再也没有任何开口了。它是完全失明的,如果用强光照射它,它也不会有任何反应,甚至连脑电波也不起变化。

但是如果你在它的旁边鼓一下掌,它的脑电波就会起变化。它虽然目不能视物,却能感到振动。事实上,振动是它们相互通讯的方式。盲鼹鼠在一年的大部分时间内都是独居的,它们用头撞撞窝顶,振动传了开去,其他盲鼹鼠感觉到了,也用头撞撞窝顶,就这么长长短短用一种电报式密码互相通讯。 如果你在它的窝上方的地面上跺跺脚,它可能也会撞撞窝顶答复。

在交配的季节,盲鼹鼠就靠“电报”求爱,雄鼹鼠寻声挖洞追踪,运气好的话就挖到了雌鼹鼠的闺房,交配之后就离开;运气不好的话钻进了别的雄鼹鼠的老窝,就难免有一场厮杀。 盲鼹鼠的眼睛其实并没有完全消失。 如果我们解剖它的头部,会发现在毛和皮肤之下,一对腺体包着的小眼睛,直径只有0。7毫米,体积只有同等大小的小鼠的眼睛的1%。

这对眼睛没有瞳孔,晶状体也已萎缩,是无法成像的。但是它们还有视网膜,膜上有锥细胞,里面有能够感光的的视蛋白,数量只有小鼠的4%。 那么盲鼹鼠的眼睛为什么没有完全消失,这么一对藏在皮肤底下的小眼睛有什么用呢?由于里面还有视蛋白,还能感受到白天和黑夜的不同--即使是在皮肤底下,也还是能感光的,就象你闭上了眼睛,也还能感到是光明还是黑暗,所以有的人开着灯睡不着觉。盲...

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