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【古生物大小事】李世緯/龜兔賽跑世界杯

2019-08-25 06:00聯合報 文/李世緯 圖/Tai Pera

圖/Tai Pera
圖/Tai Pera
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生物長相相似的原因很多

龜兔賽跑是一則出自《伊索寓言》的典故,講述兩個明顯不相干也不太對等的動物--烏龜與兔子之間的速度競賽。其實在這兩三千年的時間裡,相傳中的龜兔賽跑一直在演變,參與的動物也有增有減。甚至,隨著思潮與歷史背景也會得出截然不同的寓意。

德國,也許因為環境中隨處可見刺蝟,所以德國的小朋友們朗朗上口的是「兔子與刺蝟的賽跑」(收錄於《格林童話》),而故事也與我們聽過的略有不同:有一天,兔子和刺蝟相約賽跑,起跑後兩者一起全力向前衝。然而,由於刺蝟已經先讓自己的太太躲在終點線前面,所以刺蝟太太很快地就從洞中鑽出,並且大喊:「我在這裡。」使得分不清刺蝟長相的兔子以為自己輸了,刺蝟順利贏得比賽。

兩個生物為什麼會長相相似,是一個看似簡單,實則複雜的問題。因為基因的關係,血緣親近如兄弟姊妹總是會比別人多一分相似性。因為環境的關係,兩個類別截然不同的生物,有時候也會趨近於一模一樣,比如為了適應水流與水壓,魚類、魚龍(爬蟲類)與鯨豚(哺乳類),會發展出極其相似的外觀。此外,演化有的時候也會基於利益因素,主動或被動地迫使兩個物種趨近相似。比如生存於中南美洲的箭毒蛙,牠們因劇毒的皮膚而得到保護,因為沒有一個理智的捕食者會自願把牠們當成食物;而這樣的優勢更加誘發了其他沒有毒的蛙類,愈來愈「模仿」箭毒蛙的體色與樣態,以求騙過捕食者。生物世界中,長得極為相似的兩隻魚可能分屬不同科,而同一隻螳螂的左右兩翅,卻可能出現不同的翅脈。

最直接但也最危險的證據

就像狠狠地騙了兔子的刺蝟一樣,地質研究中化石的相似與相異,提供了最直接但也最危險的證據。有一群直翅類昆蟲(Hagloidea),如果單獨研究牠們的雌蟲,你會以為牠們從三疊紀一直存在到白堊紀,超過一億五千萬年之久,並且完全沒有改變,因為牠們擁有幾乎一模一樣的翅膀。然而,如果同時研究牠們的雄蟲,那又是一個形態多樣、種類繁多的標準昆蟲世界。演化速度的不一致,不僅可以發生在雌雄兩性,也可以發生在特定的身體部位,比如魚類頭部的變化速度,就明顯快過其他部位。

每一個岩層起碼都是相差百萬年以上,時間與空間加成可以發生非常多的變化。古生物學是考量時間的科學,尤其當應用在生物分類時,會有祖先與子孫的連結。類似的、相似的物種接連存在,可能真的是一脈相承的證據。不過,故事往往不是那麼單純。

地球在中生代結束時,遇到了一次超級大的滅絕事件,那次的大摧毀把生活於海洋中絕大部分的有孔蟲都消滅了,只留下一點點、零星的有孔蟲殘餘。所幸,頑強的生命自會找到出路,從那僅有的有孔蟲單位,又長出現今遍布全球的有孔蟲多樣世界。也就是說,中生代與新生代的有孔蟲類群,基本上不是平均、直接「完全繼承」而來的;儘管牠們外型上看起來好像是單純直接繼承而來的。類似像這種因滅絕或遷徒而造成的不對稱繼承例子,在古生物演化中俯拾皆是。

太過簡單直接的證據要小心使用。舉個最簡單的例子,德國哥廷根大學裡有一棟毫不起眼的小屋,其中有一間宿舍,數學家高斯曾經住過。那一間小屋到今天都還被學校當成學生宿舍使用,但幾乎可以確定的是,今天住在裡面的學生跟高斯應該毫無關係,畢竟兩百年的物換星移,就已經足夠說出一段很長、很複雜的故事了。

德國宿舍鯨豚

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