科学松鼠会 ? 达尔文大会简记（三）

达尔文大会简记（三）

（《达尔文大会》前边内容请见一、二。）

7. 藤子不二雄离世匆匆，只给我们留下一只糊涂虫机器猫，时光机的制作草图却不知去向何处。因此，过去的演化过程注定只像连绵的黑暗，无法目睹，永不可知。演化生物学家所作的就是向黑暗里射去丝丝亮光，然后把光亮之间的黑暗用想象填补。射入的光线越密，便越可能接近真实图景。接近，仅此而已。

中间物种的存在，相当于黑暗中的一丝丝光亮。

Neil Shubin的课题（瓜分的那片黑暗）是：鱼长鳍，但到你为什么变成了胳膊腿。咦，鱼鳍和手看起来多不同啊。如果你吃鱼吃得够仔细，恐怕记得咂摸鱼鳍的口感——是一些平行排列的细棒棒，而你却是硬骨头！实际上还真相关联。

细说这个问题之前，先看看Shubin老师如何做研究。一次他在地图上巡视了一番，指着宾州说，就这儿了。这里在3亿6000万年前曾是一片三角洲。可是这么大一个州，要是遍地下手挖个底朝天，估计化石没挖到已经被警察“黄雀在后”。于是他们愁苦地在宾州公路上徜徉。公路挨着山，确切地说是挨着“开过的山”，开过的山就暴露出了山里藏着的东西。就这样顺着公路走啊走，边走边敛化石，收了不少，其中包括一个著名的石炭纪“两不像”——这条怪鱼长了个胳膊鳍。

受到两不像的鼓舞，S老师转而将目光投向更遥远的加拿大，先挖海水区——没结果；改淡水……挖了相当于一个PhD的时间，六年，终于从泥里冒出一个“小三角”。这时，S老师指着大屏幕相片里一坨灰突突的泥巴，激动地问：“你们看到了么，这里有个小三角形。”不知别人如何，我反正很茫然，要不，或许，还真有个小三角形？当年的S老师及学生又刨了一阵，整个化石浮出“泥”面，是另一种“两不像”，生活在泥盆纪。在生物的某些领域，一天几千个数据不在话下，然而挖化石这件事，兴许6年才挖出一个数据。如今，S老师一定还能时时重温当年的兴奋，那种漫长努力和担心后获得宝藏的心情，恐怕只有他最明白。

这个两不像有个很摇滚的名字——提塔利克鱼（Tiktaalik），来个近景（上方是还原模型，下边是化石），看那无辜表情，多动人。不知面前这空空的眼窝，曾用水汪汪的眼睛看过怎样一个世界。那远古的过去似乎就如此这般，同现在牵连在一起：

八卦的我还找到了论文版本细节图：

好吧。回到主题问题。科学家观察若干“两不像”物种的“手”（专业说法即过渡物种），想象全局，就串联了一幅演化图，提塔利克鱼相当于下图中从东边数第三个的主人。你看这只手犹犹豫豫似是而非的样子，说不像鱼鳍吧，还真顶着一排扇叶；说不像人手吧，倒是已有几条骨头几个关节。加油，向东方努力！

从凝住的化石我们能看形态，如果再多学点解剖学，就能分析关节可以进行何种程度的回转和弯曲。提塔利克虽然是鱼，却是一条特立独行的鱼，它长出健壮的肌肉、骨骼和肩胛带；由于关节的存在，就比鱼更灵活，能像你的手掌一样有力地抵在平面。这样，当它不服气水的束缚，就可以顽强支撑起自己的前半身，哪怕这种努力并没能把它带上岸去，也离自由的空气又近了一步。

8. 听David Kingsley（青丝鲤老师）讲《钓出脊椎动物演化的秘密》，一直以为他的研究对象是三叉戟（three spine stickleback），回家一查才知道原来叫三刺鱼。这么古怪的生物，有什么好研究的？

好吧，我们的大问题是，演化造就了多姿多彩的生命，究竟什么基因使你不同于大象？对于我们这些纸上谈兵的人来说，理想实验当然是拿你和大象杂交……（被踢飞）然后看你们众多后代中性状分离的情况，便有办法确定你和大象不同的基因在基因组中的位置——这不仅你不干，大象也不干。科学解释是，你和大象的生物属性决定了你们不可能杂交。怎么办呢？找可以杂交的呗——当然前提是，杂交的两个个体得有区别，杂交才有意义。三叉戟三刺鱼便是这么一群。

它们自古全都活在海洋的咸水里。一万年前，最近一次冰河时期即将过去，北半球的冰川突然呼啦啦地热化了。一些勇敢（可怜）的小拓荒者们就被困在了新形成的淡水湖中——从没见过的猛兽要吃它们，新的食物不合胃口，连水尝起来也怪怪的——但勇者无惧，它们成功了。这样，三刺鱼群体便成了今天的天下二分局面：有的在海洋搏击风浪；有的嬉戏于清流浅水。可以想象，环境截然不同，于是长相和行为也相去甚远。可贵之处在于，三刺鱼尽管在寻求生境时已经分道扬镳，却不忘本，拿来杂交还是可以多子多孙。

省去细节若干字，科学家们抓住这个优势，利用上边的方法，就可以确定长相不同的三刺鱼究竟是什么基因不一样了。空口说了半天，上活鱼！

如下图两条，上边的活在海洋，下边淡水，大小不论，且看骨板（就是侧面一排，如果真鱼你看不清，右边是示意图）。海里的保留了坚硬完整的骨板；而淡水三刺鱼的骨板，只发育到比较幼稚的时期便停下了，造成长大以后只有鱼头带甲。你以为这很惨么？其实不然，虽然它们没有了结实的保护甲，却增加了灵活性，相当于从武士变成了会轻功的侠客。科学家找出导致盔甲区别的一个基因，起了个好听的名字叫Eda，把催长骨板的Eda给长不全骨板的鱼，结果活生生让它们又“穿”上了骨板。唉，人家本来不想要，现在甩都甩不掉。

鱼的另一个天经地义的特征是鳍。可是有的淡水三刺鱼竟然不要鳍（下图，上为海水三刺鱼，下为淡水，注意看下腹部）！青丝鲤老师用类似的方法杂交、找基因，结果发现只要一个基因改变了，就能造成这么严重的区别。在和我们人类更加接近的小鼠体内，如果这个基因出了意外，小鼠将变成俩腿不一样长而且腿脚软塌塌的瘸子。不禁联想蛇和鲸鱼，这些身残志坚的家伙的祖先也都是不缺胳膊不少腿的四足动物，不知道是不是也在演化过程中扔掉了一个基因，就变出了如今光溜溜的身段儿。

青丝鲤老师也简要援引了他人研究的另一个好玩特征，皮肤色。淡水三刺鱼从海洋走出，然而却没有带走海洋祖先的黑皮肤，变成肚皮白白。你想到什么了？

——“人类从非洲走出，然而东亚和欧洲人却没有将黝黑的肤色一并带走。”

这并不是天方夜谭，实际上，别管三刺鱼还是人，这个基因的变化，都会影响肤色。而最神的还要算人，欧洲人和东亚人事先并没有商量，却分别在那个基因上产生了改变，长出了较白的皮肤——生物演化，还真就是这么邪乎。

9. 最后一天的哲学部分简直就是天书，翻了大半天笔记本，笔记本上也是天书。唯一的长进是学了一个新单词……不如一吐为快。

在演化生物学哲学部分，人们常常Meme、Meme地挂在嘴边（发音mi:m，听起来像个小猫名字）。故事是这样开始的，科学领域发现了基因，这太重大了，因为特征的前后传承，从此有了物质依托；于是人文的不干了……

1976年，道金斯《自私的基因》首次为文化平反，生生编造了文化传承单元这个概念，它代表了语言、旋律、信仰、习俗等等。你会发现，Meme同生物属性的传承单元Gene，竟有着惊人的可比性：它们都能由人向人传播，能自我复制，承受着选择压力，有时突变，有时彼此竞争，有时顺利“遗传”，不行的还可能灭绝。

于是乎，这个假想的单元被许多人接受——生物信息看基因，文化传承靠迷米。

尾声

散会前的最最后，送给大家一幅我见过最美的Tree of Life（推荐点击这里欣赏原图）。中心是生命起源之时，随着演化的进行，物种日渐丰富，尽管中间几经大灭绝（虚线），但至今日，仍丰富到了必须弯折成半圆才画得下的程度。

我相信多样化是不变的真理，或许人类的行迹终将凝固在树的某个中点，那时我们只能对伸远的枝桠挥手作别。好在令人敬畏的生命将坦然抛下悲怆的回忆，如同她曾经头也不回弃下三叶虫和恐龙，继续无限地前行。