我们往往会想到作为一个单向过程:简单的生物逐渐发展成为更复杂的生命形式,没有后退的余地。然而,正如新的研究表明,情况并非一定如此。
“进化没有终点线。没有最终目标,没有最终状态,”田纳西大学植物进化生物学助理教授雅各布·苏伊萨 (Jacob Suissa) 在对话。 “生物体通过在特定地质时刻发生的自然选择而进化,或者只是通过在任何方向没有强烈选择的漂移而进化。”
Suissa 和新学院的 Makaleh Smith 试图研究植物的这一进化假设,并在最近的一项研究中发表了他们的发现。两人发现蕨类植物经常违背我们的线性进化模型——该模型被定义为– 有时会从更专业的形式“向后”演变为未分化的形式。
蕨类植物表现出不同的繁殖策略:有些是二态性的,这意味着它们产生单独的叶子进行光合作用和繁殖,而大多数蕨类植物是单态的,使用一片叶子进行光合作用和孢子传播。
如果进化只发生在一个方向,就像大多数生物一样王国,你会期望一旦蕨类植物进化出高度专业化的二态性,它就无法恢复到简单得多的单态性。然而,这并不是苏伊萨和史密斯的发现。
他们专门研究了 118 个物种,包括属于蕨类植物科的物种,使用自然历史收藏和算法来估计蕨类植物的进化。他们发现,在 Blechnaceae 中,二态性的进化“既不是逐步的,也不是不可逆转的”。事实上,他们发现了植物进化出二态性,然后又回归到单态性的几个例子。
“为什么蕨类植物有如此灵活的繁殖策略?”苏莎沉思道。 “答案在于他们缺乏什么:种子、花朵和水果。”
“因为活的蕨类植物没有种子,所以它们可以改变叶子上产生孢子的结构的位置。”这使它们具有更大的灵活性,这意味着即使在专业化之后,它们仍然可以恢复到更通用、单态的形式。本质上,它是。
蕨类植物并不是唯一的物种。这让我们庆祝一下例如,蜥蜴似乎有产下先前已适应幼体出生的卵。
“最终,我们的研究强调了进化生物学的一个基本教训:进化没有‘正确’的方向,也没有朝着最终目标前进的方向。进化路径更像是错综复杂的网,一些分支分叉,另一些分支聚合,有些甚至自行循环,”Suissa 总结道。
该研究发表于进化:国际有机进化杂志。