解密40亿年生命史

结 语 ■□2018年圣诞节那天的早上，暴风雪肆虐，我大部分时间都被困在帐篷里。天气晴朗之后，我爬上了营地上方的山脊，伸展腿脚。每走一步，我的身心都越发自由。zui终，我发现自己站在南极洲横贯山区里奇山的山顶上，周围是一块比美国本土还大的冰雪高原。我们的研究小组希望寻找的，是比在北极附近发现的提塔利克鱼更古老的化石，那是一些zui早的有骨骼的鱼类。根据含有此类化石的正确岩石类型和年龄，我们来到了南极洲的这片山脉。 ■□在这里，山峰的尖顶从冰川中穿刺而出，露出一层深色的岩石，与周围大片的白色冰雪形成鲜明的对比。层层叠叠的红色、棕色和绿色的岩石保存着地球和生命4亿年的历史。岩石内部的结构表明，这个极地地区曾经是与亚马孙河面积相仿的巨大热带三角洲，后来发生了剧烈的火山活动。生命也对改变这里的环境做出了贡献。底部的岩石大约有4亿年的历史，主要包含鱼类化石；而顶部的岩石则有2亿年的历史，其中的化石反映了当时各种爬行动物构成的生态系统。 ■□远远望去，地层清晰可见，很容易让人联想到一种有序发展的演化变迁。在全球尺度下，含有zui早微生物化石的岩层位于含有zui早动物化石的岩层之下，含有zui早鱼类化石的岩层位于含有两栖动物化石的岩层之下，而含有zui早两栖动物化石的岩层位于含有zui早爬行动物化石的岩层之下，依此类推。 ■□我们总是试图用自己的偏见填补知识上的空白，这种偏见通常综合了希望、期望或恐惧。我们的思想倾向于将过去的各个事件联系起来构建一个线性发展的故事，其中的一个变化带来另一个变化。我们都看过关于人类演化的漫画，从猴子到猿类再到人依次排列，展示了从众多四足行走生物到两足行走生物的演化历程。这种描绘通常是讽刺性的，演化的结束是一个人坐在沙发上观看《辛普森一家》或专心地玩着手机。这种历史观根深蒂固。你曾多少次听到“缺失的一环”这个词语？就好像有一条巨大的演化链，其中一个环节必然通向另一个环节？又或者缺失的环节看起来像祖先及其后代特征的结合？ ■□没错儿，在化石记录中，第yi条鱼的出现早于第yi个陆生脊椎动物。但是，正如我们已经看到的那样，我们对不同动物的化石、胚胎和DNA研究得越多就越发现，许多使得动物可以在陆地生活的变化产生于鱼类在水中生活的时期。生命史上的每一次重大变革都遵循相同的路线。事情并非始于我们认为它们开始的时候：祖先比我们想象中出现的时间更早，出现的位置也与想象中不同。150多年前，达尔文在回应圣乔治·杰克逊·米瓦特的质疑时就已经知道，这几乎是生命演化史的唯一发展方式。 ■□达尔文不了解DNA，也不了解细胞的运作方式，更不了解在胚胎发育过程中遗传物质如何构建了躯体。DNA不断扭曲、旋转，与自身和外部入侵者交战，为演化变革提供了动力。我们的基因组中有10%由古老的病毒组成，另外至少60%是由疯狂的跳跃基因构成的重复单元，只有2%是我们自己独有的基因。随着不同物种的细胞和遗传物质融合，以及基因不断重复和改换用途，生命演化的历程就像一条蜿蜒曲折的河流，而不是一条笔直的大道。大自然母亲就像一个懒惰的面包师，通过对古老的食谱和成分进行复制、修改、改换用途和重新安排，制作各种令人迷惑的调配食物。就这样，通过亿万年的加装、复制和增补，单细胞微生物的后代已经遍布地球上的每种生境，甚至登上了月球。 ■□我会不时回看30年前开启我的职业生涯的那幅漫画：一个箭头将鱼与两栖动物相连。现在这张图看来很奇怪，甚至让人感觉幼稚，显示了我们对基因组、病毒入侵者或躯体的构建基因不甚了解之时的演化生物学。彼时，我们还不知道我和我的同事将在2004年发现的四足鱼类，也不知道zui近才发现的其他化石，这些化石告诉了我们生命史上的其他一些重大事件。我们正在进行的科学研究，在几十年前是做梦都无法想象的。就像生命史一样，科学发现也充满了意想不到的扭曲、转折、死胡同和机会，正是这些改变了我们看待周围世界的方式。我们用来探究自然多样性的那些想法，本就是我们的前辈在几十年甚至几百年前就已经想到的，只不过是经过了修改和变换了用途。 ■□诗人威廉·布莱克曾写道：“一沙一世界，一花一天堂。”当你知道了方法，你就可以在所有现存生物的器官、细胞和DNA中看到数十亿年的生命演化历史，尽情享受我们与这地球上其他生命千丝万缕的联系。