美國《大眾機(jī)械》月刊網(wǎng)站10月23日刊登題為《多種動(dòng)物發(fā)生蟹化令人費(fèi)解，人類會(huì)是下一個(gè)嗎？》的文章，作者是瑪納西·瓦格。

螃蟹 圖源：pixabay

椰子蟹體形龐大，直徑可達(dá)1米左右，它們穿梭于印度洋與太平洋西部偏遠(yuǎn)的熱帶島嶼之間，能夠輕而易舉地打開椰子。椰子蟹幾乎什么都吃，藏匿在洞穴之中。今年春天，美國哈佛大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家喬安娜·沃爾夫博士在日本沖繩島近距離觀察了這些奇特生物，為其“蟹化”研究——也就是研究動(dòng)物如何進(jìn)化出螃蟹的特征——收集信息。她說，盡管椰子蟹名字里帶“蟹”且體形大得嚇人，但它們脾氣一點(diǎn)也不暴躁，行動(dòng)緩慢，性格“超級(jí)淡定”。

進(jìn)化道路不一

實(shí)際上，椰子蟹并非螃蟹，只是長得像而已。在漫長的進(jìn)化過程中，已經(jīng)有五種不同類型的動(dòng)物為適應(yīng)海洋或?yàn)l海環(huán)境發(fā)生了“蟹化”，其中包括號(hào)稱最大“陸地蟹”的椰子蟹。真正的螃蟹已經(jīng)存在了大約3億年(比恐龍出現(xiàn)時(shí)間還要早)，其他甲殼類動(dòng)物緊隨其后，進(jìn)化歷史差不多同樣悠久。

動(dòng)物發(fā)生蟹化，尾巴的功能就會(huì)退化。它們需要進(jìn)化出扁平的圓形身體、折疊分節(jié)的腹部和許多條腿。那么，人類是否可能經(jīng)歷同樣的蟹化呢？你的曾曾曾曾曾孫會(huì)變得像螃蟹一樣嗎？

螃蟹 圖源：pixabay

對(duì)那些曾經(jīng)夢(mèng)想變成蟹人的美國動(dòng)畫電影《南方公園》粉絲來說，很遺憾，我們不可能變成螃蟹。沃爾夫說，最起碼，你得是節(jié)肢動(dòng)物才行，甲殼類動(dòng)物、蜘蛛和昆蟲都屬于節(jié)肢動(dòng)物。2021年3月，她以第一作者身份發(fā)表一篇論文，討論了蟹化的各種案例和特征。盡管早在150年前，科學(xué)家們就已經(jīng)知道蟹化對(duì)甲殼類動(dòng)物是一種進(jìn)化優(yōu)勢(shì)，但這篇論文依舊被主流媒體廣泛報(bào)道，讓人們興奮不已。

在幾次采訪中，沃爾夫提出這樣一個(gè)問題：“人類會(huì)變成螃蟹嗎？”這個(gè)問題令她發(fā)笑，但這個(gè)想法也令人感到困惑。

沃爾夫解釋道：“我們的身體不像那樣分成一節(jié)一節(jié)，所以沒法變成螃蟹，因?yàn)樯眢w必須分節(jié)才能像螃蟹那樣進(jìn)行折疊。因此，從動(dòng)物進(jìn)化的最早期開始，就注定了我們走在不同的進(jìn)化道路上。”

“趨同”引人關(guān)注

人類和真正的螃蟹(十足目動(dòng)物)最近的共同祖先很可能是一種生活在數(shù)億年前的兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物，形似蠕蟲。

脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物在生物進(jìn)化樹上沿著截然不同的方向前進(jìn)。哺乳動(dòng)物不具備蟹化的發(fā)育和基因組靈活性，就像螃蟹不具備變成哺乳動(dòng)物的能力一樣。

英國巴斯大學(xué)的進(jìn)化古生物學(xué)家馬修·威爾斯博士說，問題是，生物體內(nèi)的不同基因組會(huì)共同發(fā)揮生物功能，所以“越來越難以做到在一方面作出改變而不對(duì)另一方面產(chǎn)生有害影響”。對(duì)比鳥類和哺乳動(dòng)物的脖子長度，鳥類保留了可塑性，能夠發(fā)育出不同數(shù)量的頸椎，而所有哺乳動(dòng)物都擁有7節(jié)頸椎——你和長頸鹿都是如此。威爾斯說，除了極少數(shù)例外，我們的頸椎節(jié)數(shù)都是固定的。

我們確實(shí)看到，截然不同的動(dòng)物群體有時(shí)會(huì)進(jìn)化出相同的特征，這種現(xiàn)象被稱為“趨同進(jìn)化”。威爾斯說，這方面最顯著的例子可能是眼睛的發(fā)育。他說：“譜系之間分離的時(shí)間越長，趨同就越引人關(guān)注?！?/p>

你，一種擁有完整內(nèi)骨骼的陸地哺乳動(dòng)物，有眼睛。但魷魚，一種沒有骨頭的海洋軟體動(dòng)物，也有眼睛。在進(jìn)化過程中的某個(gè)時(shí)候，你們都獨(dú)立地進(jìn)化到用相機(jī)般的眼睛來看世界，而這種復(fù)雜機(jī)制之間有著驚人相似之處，包括眼球本身的結(jié)構(gòu)、眼周肌肉控制眼球的方式、控制光線穿透的瞳孔以及聚焦光線的晶狀體。在進(jìn)化樹上相隔甚遠(yuǎn)的其他動(dòng)物也進(jìn)化出了眼睛。蝸牛、魚類，甚至箱水母，它們的祖先與人類祖先在進(jìn)化樹上分道揚(yáng)鑣已久，但都發(fā)育出了與人眼相似的視覺器官。

人類仍在進(jìn)化

“蟹化”是趨同進(jìn)化的另一種理想模式，它具有很大優(yōu)勢(shì)。

蟹化意味著身體趨于扁平，變得短而寬，腹部可以折疊在身體下方，從而得到保護(hù)。這種形狀很適合爬到巖石底下躲避捕食者，用一層厚厚的甲殼質(zhì)和碳酸鈣來保護(hù)脆弱柔軟的身體。但威爾斯說，獲得這些特征需要付出代價(jià)，即失去快速逃跑的能力。例如，龍蝦和蝦幾乎可以將身體完全對(duì)折，然后迅速彈開，從而躲避危險(xiǎn)。所以，如果你愛吃的帝王蟹沒有從早期的龍蝦形態(tài)發(fā)生蟹化的話，也許能夠逃脫漁網(wǎng)。(抱歉，美味的帝王蟹并非真正的螃蟹)。

究竟是什么造成了蟹化？這是沃爾夫及其同事試圖解答的核心謎題。她目前正在研究蟹化的基因通路，希望了解蟹化動(dòng)物(包括真正的螃蟹)體內(nèi)有哪些常見基因群。

雖然沃爾夫認(rèn)為螃蟹很酷，但她確信自己不想蟹化?！澳阒拦?jié)肢動(dòng)物是如何生長的嗎？它們會(huì)褪去整個(gè)外骨骼。眼睛的外層和內(nèi)臟的前半部分都是外骨骼的一部分。你想這么做嗎？”

不過，人類仍在進(jìn)化。舉個(gè)例子，一萬多年前有人定居在高原，如今他們的后代可以做到大多數(shù)前人都做不到的事情：在海拔超過3400米的地方生活而不缺氧。根據(jù)最近發(fā)表的一項(xiàng)關(guān)于高原女性的研究，這是因?yàn)樗齻円呀?jīng)發(fā)展出一些特征，能夠幫助血液更高效地向全身輸送氧氣。血液能以更快的速度流入肺部，血紅蛋白(紅細(xì)胞中負(fù)責(zé)向組織輸送氧氣的蛋白質(zhì))能夠攜帶過飽和水平的氧。她們的心臟也比大多數(shù)人的心臟大，負(fù)責(zé)將含氧血泵入體內(nèi)的左心室要比一般人寬。

只要時(shí)間足夠長，人類就能進(jìn)化，也一定會(huì)進(jìn)化。只是不會(huì)朝著螃蟹的方向。（編譯/胡廣和）

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