
Evolution從神經元研究中產生了驚人的複雜特徵章魚臂到哺乳動物耳朵。不過,進化可以“向後”,將復雜的生物恢復為以前的簡單形式嗎?
在所謂的回歸中進化,生物可能會失去複雜的特徵,因此似乎已演變為更簡單的形式。專家說,但是進化並沒有真正回顧進化步驟。
“以相同方式逆轉的(進化變化)相同的磁帶的機會是極不可能的,”威廉·杰弗裡(William R. Jeffery)馬里蘭大學的生物學家告訴《現場科學》。
失去複雜性
回歸進化涉及先前進化的複雜性形式的喪失,貝絲·奧卡穆拉(Beth Okamura)倫敦自然歷史博物館的生命科學研究員告訴Live Science。一個極端的例子來自粘液粒,寄生蟲,帶有非常簡單的解剖學 - 沒有嘴巴,神經系統或膽量 - 非常小的基因組。 Okamura說,最簡單的類型“本質上是單個單元格”。
Okamura說,長期以來被歸類為單細胞原生動物,最終使自己露面是高度退化的動物。他們從包括水母在內的小組中進化出來,失去了寄生生活方式中不再需要的許多特徵。
因此,至少從形態上講,粘液菌似乎已經回到了先前的進化階段。她說:“它們有點像單細胞生物。”
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杰弗裡說,儘管如此,進化過程並未在回歸進化中追溯其步驟。洞穴居住的生物也經常發生回歸進化,在黑暗環境中不需要眼睛等複雜的特徵,例如眼睛。杰弗裡說,但是,例如,沒有這些器官,洞穴魚的眼睛喪失並不意味著要恢復原始祖先。取而代之的是,以前產生了眼球瞬間的過程,使一隻殘留的眼睛長滿了皮膚。
杰弗裡說:“事情看起來就像是逆轉了。” “但是眼睛並沒有反向。它只是停止了。”
此外,複雜性的複雜性可能會增加,例如生物化學寄生蟲用來進入宿主的損失。她說:“人們很容易……從您所看到的……形態學特徵上考慮進化。” “但是我們在生理和生化水平上也看不到許多其他功能。”
在洞穴魚中,失去眼睛可能會掩蓋替代性複雜性。對振動的響應的器官在這些魚類中大量出現,提供了一種在黑暗環境中感知的方式。杰弗裡說,這些器官在已經被填滿的頭部中發現了在魚的空眼窩裡可用的房地產。
通過複雜性回溯
Evolution無法追溯其步驟的部分原因是適應導致其他變化,布萊恩·戈爾丁(Brian Golding),安大略省麥克馬斯特大學的生物學家告訴《現場科學》。這使得簡單地撥回特定的更改極為複雜。
戈德說:“如果您做出了更改……您將對適應進行微調,而這種適應將與其他基因相互作用。” “現在,如果您扭轉了這一變化,其他所有基因仍將必須更改”才能逆轉進化。
例如,在洞穴魚類中,眼睛的原始發育可能不僅帶有變化蛋白質眼睛需要,也需要眼鏡插座的頭骨結構。影響眼蛋白的突變不會導致有機體沒有插座恢復為一個。
最後,專家警告說,“向後進化”一詞可能會誤導地暗示,進化的目標是創造更複雜的形式。但是,進化只是有利於使生物更適合特定環境的特徵。
這樣,回歸進化就像往常一樣。杰弗裡說,失去複雜性可能會使寄生蟲或洞穴居民更好地適應其新環境,例如,消除製造複雜器官的能源成本。
Okamura說:“進化總是漸進的,因為它正在選擇改善表達這種變化的個人適應性的功能。”