多種動物發(fā)生蟹化，人類會是下一個嗎？

美國《大眾機械》月刊網(wǎng)站10月23日刊登題為《多種動物發(fā)生蟹化令人費解，人類會是下一個嗎？》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1米左右，它們穿梭于印度洋與太平洋西部偏遠的熱帶島嶼之間，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，美國哈佛大學進化生物學家喬安娜·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——也就是研究動物如何進化出螃蟹的特征——收集信息。她說，盡管椰子蟹名字里帶“蟹”且體形大得嚇人，但它們脾氣一點也不暴躁，行動緩慢，性格“超級淡定”。

進化道路不一

實際上，椰子蟹并非螃蟹，只是長得像而已。在漫長的進化過程中，已經(jīng)有五種不同類型的動物為適應海洋或瀕海環(huán)境發(fā)生了“蟹化”，其中包括號稱最大“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)時間還要早)，其他甲殼類動物緊隨其后，進化歷史差不多同樣悠久。

動物發(fā)生蟹化，尾巴的功能就會退化。它們需要進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變得像螃蟹一樣嗎？

螃蟹 圖源：pixabay

對那些曾經(jīng)夢想變成蟹人的美國動畫電影《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)肢動物才行，甲殼類動物、蜘蛛和昆蟲都屬于節(jié)肢動物。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，科學家們就已經(jīng)知道蟹化對甲殼類動物是一種進化優(yōu)勢，但這篇論文依舊被主流媒體廣泛報道，讓人們興奮不已。

在幾次采訪中，沃爾夫提出這樣一個問題：“人類會變成螃蟹嗎？”這個問題令她發(fā)笑，但這個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，因為身體必須分節(jié)才能像螃蟹那樣進行折疊。因此，從動物進化的最早期開始，就注定了我們走在不同的進化道路上。”

“趨同”引人關注

人類和真正的螃蟹(十足目動物)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)對稱動物，形似蠕蟲。

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

英國巴斯大學的進化古生物學家馬修·威爾斯博士說，問題是，生物體內(nèi)的不同基因組會共同發(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另一方面產(chǎn)生有害影響”。對比鳥類和哺乳動物的脖子長度，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。

我們確實看到，截然不同的動物群體有時會進化出相同的特征，這種現(xiàn)象被稱為“趨同進化”。威爾斯說，這方面最顯著的例子可能是眼睛的發(fā)育。他說：“譜系之間分離的時間越長，趨同就越引人關注。”

你，一種擁有完整內(nèi)骨骼的陸地哺乳動物，有眼睛。但魷魚，一種沒有骨頭的海洋軟體動物，也有眼睛。在進化過程中的某個時候，你們都獨立地進化到用相機般的眼睛來看世界，而這種復雜機制之間有著驚人相似之處，包括眼球本身的結構、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。在進化樹上相隔甚遠的其他動物也進化出了眼睛。蝸牛、魚類，甚至箱水母，它們的祖先與人類祖先在進化樹上分道揚鑣已久，但都發(fā)育出了與人眼相似的視覺器官。

人類仍在進化

“蟹化”是趨同進化的另一種理想模式，它具有很大優(yōu)勢。

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。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)和碳酸鈣來保護脆弱柔軟的身體。但威爾斯說，獲得這些特征需要付出代價，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折，然后迅速彈開，從而躲避危險。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。

雖然沃爾夫認為螃蟹很酷，但她確信自己不想蟹化。“你知道節(jié)肢動物是如何生長的嗎？它們會褪去整個外骨骼。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，人類仍在進化。舉個例子，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)表的一項關于高原女性的研究，這是因為她們已經(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(紅細胞中負責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，負責將含氧血泵入體內(nèi)的左心室要比一般人寬。

只要時間足夠長，人類就能進化，也一定會進化。只是不會朝著螃蟹的方向。（編譯/胡廣和）

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