刘大可先生
23-09-11 12:22 微博认证:人文艺术博主

在漫长的地质尺度上,已经灭绝的物种,可以重新进化出来吗?
比如说,从寒武纪大爆发直到今天,显生宙已经过去了5.4亿年,那么再给地球5.4亿年,能不能重新进化出某种已经曾经灭绝过的物种,霸王龙、猛犸象、渡渡鸟什么的?

不可以,绝对不可以,别说5.4亿年,哪怕无是宇宙诞生到毁灭,哪怕是无限长的时间,都不可以,也只能进化出相似的物种,而不能进化出原来那个物种。
无论多么酷似纯元的女子,都不是纯元。

让我们,先来举一个极端的例子。

“阿尔达布拉环礁”(Aldabra,图1),世界第二大的环礁,位于马达加斯加岛的西北方。岛上没有任何掠食性的哺乳动物,于是在40万年前,有一群白喉秧鸡(Dryolimnas cuvieri,图2)飞到了岛上,进化成了一个不会飞的白喉秧鸡亚种。
但是在13万年前的更新世,全球海平面上涨,阿尔达布拉环礁被完全淹没了,这些白喉秧鸡不会飞,因此迅速灭绝了。
可是到了10万年前,全球海平面下降,这个岛又重新露出了海面,于是又有一群白喉秧鸡飞到了这个岛上,再次进化成了不会飞的白喉秧鸡亚种。
而从化石上看,这两波不会飞的白喉秧鸡一模一样,别无二致。
像这样,一个类群消失之后,它的祖先类群又再进化出一个极端酷似的类群,称为“重复进化”(iterative evolution,有些装腔作势的人会把它翻译成“迭代演化”),是进化史上相当罕见的事情。

那么,重点来了:
重复进化,意味着一个物种(亚种)灭绝之后,可以重新进化出来吗?比如说,我们可以把这两波不会飞的白喉秧鸡,看作同一个亚种吗?

当然不能。
人们总会觉得,生物分类学上的各种“类群”,界、门、纲、目、科、属、种,还有亚种什么的,是描述了一种“越来越像”的关系,物种就是一样,亚种就是更一样。
这就大错特错了。要在生物学上的类群,与形态没有任何必然关系,因为形态上的“像”,一定会掺杂人类的主观臆断,而科学的首要任务就是消除主观臆断。最终能够作为类群标准的,只有一个:进化上的亲缘关系。
更具体的,一个合格的生物类群必须是“单系群”,必须包括了所有成员的至少一个共同祖先,并且包括了所有成员的所有后代。
比如图3是一棵虚拟的“进化树”,竖线上任取一点都代表进化史上的某个世代。那么,蓝框、浅绿框和深红框,就都是典型的单系群。
*深绿框虽然包含了所有成员的共同祖先,却遗漏了一支后代,这样的类群叫做“并系群”。比如恐龙如果不包含鸟类,就会成为并系群了。

那么回到“重复进化”上。
13万年前那些不会飞的白喉秧鸡,相当于左边靠上一些的深红框,是一个单系群。今天不会飞的白喉秧鸡,相当于左边靠下一些的神红框,也是一个单系群。
而如果要把这它们视为一个亚种,就相当于建立一个浅红框的类群,而这个类群显然没有包括任何的共同祖先,也就是会飞的白喉秧鸡,那个黄色框。
像这样包含了所有后代,却不包含任何共同祖先的类群,称为“多系群”,是分类学上最不可接受的东西,我们不可以这样做。

反过来,如果要把两波不会飞的白喉秧鸡归为一个合格的“亚种”,就必须把黄色框也合并进来。但这样一来,这个亚种就从来没有“灭绝”过,又谈何“重新”进化出来呢?

亚种是这样,物种当然也是这样,任何分类单位都一样。
亚种或许还有重复进化的可能,但更高的分类层级就连重复进化的可能性都不存在了,就只有“中生代的鱼龙非常类似新生代的海豚”这样的“趋同进化”了。

发布于 北京