放眼我們周圍的自然界,你是否會思考這樣一個問題:為什么某些生物類群包含了大量物種,而另一些類群的物種則屈指可數(shù)?以出現(xiàn)于大約4.8億年前的昆蟲為例,全世界有約600萬種昆蟲,分布于各種環(huán)境中,占據(jù)著極其多樣的生態(tài)位。 不過,令人驚訝的是,昆蟲從未真正適應(yīng)海洋環(huán)境。相比昆蟲,古菌域的甲烷火菌綱就只有一個物種,Methanopyrus kandleri,出現(xiàn)于40億年前。這種神奇的古菌生活在加利福尼亞灣一個深海熱液口邊緣,周圍是極端的環(huán)境:81到110攝氏度、高二氧化碳濃度、水深達(dá)2000米。為什么有些生物類群物種豐富,有些則寥寥無幾?這一問題一直困擾著生物學(xué)家。 最流行的解釋之一是地質(zhì)學(xué)年齡——更古老的生物類群多樣性更高,因為它們擁有更多的時間積累更多的物種數(shù)。然而,實際情況是一些相對年輕的類群也具有非常多樣的物種,而像甲烷火菌綱等類群雖然非常古老,但物種數(shù)卻異常稀少。 在近期發(fā)表于《皇家學(xué)會報告:B》上的一篇論文中,作者約書亞·肖勒和約翰·威恩斯對這一歷史難題進(jìn)行了新的解讀。他們第一次對新物種在整個生命樹上出現(xiàn)的速率進(jìn)行了分析,而此前科學(xué)家關(guān)注的焦點主要是某個子集的生物體。 他們發(fā)現(xiàn)了一些奇妙的、非同尋常的模式,為多樣性問題及其可能原因提供了新的線索。在生命演化歷史中,植物新物種的出現(xiàn)速率一直是動物的兩倍以上,而復(fù)雜生物(多細(xì)胞真核生物)產(chǎn)生新物種的速率幾乎是簡單生物(單細(xì)胞生物和原核生物)的10倍。這項研究或許能解釋另一個流傳已久的謎題:生物為什么會演化出有性繁殖?性似乎是新物種形成的催化劑,這或許能解釋有性繁殖為什么能成為一種成功的演化策略。 在脊椎動物中,適應(yīng)陸地的生活方式似乎可以解釋更高的物種多樣性。而對于一些主要的無脊椎動物門類,比如軟體動物,適應(yīng)海洋環(huán)境似乎是更高物種數(shù)的主要原因。回到昆蟲上,適應(yīng)食草的生活習(xí)性可能是解釋極高的新物種產(chǎn)生速率的關(guān)鍵。 那么,我們所屬的動物類群又是什么樣的情況?今天地球上能夠兩足行走的猿類,或者稱人亞科(Homininae)的物種為什么這么少呢?人類其實是很孤單的,特別是當(dāng)我們回看演化史上十分多樣的人族物種的時候。 我們所屬的靈長目中,包含著狐猴、蜂猴、眼鏡猴、獼猴和類人猿等類群,現(xiàn)生大約有350個物種。靈長目出現(xiàn)的時間大約在8000萬年前。從另一個角度來看,靈長目的多樣性其實并不低,占了哺乳動物物種數(shù)大約5%。 在總數(shù)上,演化史中出現(xiàn)的靈長類物種肯定以數(shù)千計,但絕大部分已經(jīng)滅絕了。滅絕是演化中的常態(tài),據(jù)估計,在所有出現(xiàn)過的生命中有99%已經(jīng)消失了。靈長類也同樣如此。悲劇的是,今天所有的靈長類物種中有一半面臨著滅絕的危險,而所有與我們關(guān)系很近的類人猿——猩猩、大猩猩和黑猩猩等——都被國際自然保護聯(lián)盟(IUCN)列為極危物種。 目前最為多樣的靈長類是猴類,特別是舊世界猴,其自然分布范圍是非洲和亞洲。它們作為一個類群出現(xiàn)的時間與我們?nèi)藖喛撇畈欢?,大約是在1000萬年前的非洲。還有一些猴類是在近幾十萬年里出現(xiàn)的,就像我們智人,而另一些猴類則是在數(shù)百萬年前出現(xiàn)的,類似一些已經(jīng)滅絕的古人類親戚,如大約200萬年前到5萬年前的直立人。 然而,與物種多樣的猴類不同,今天我們在人亞科中倍感孤獨。我們是唯一雙足直立行走的猿類。如今的舊世界猴物種很可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于以往任何歷史時期。那么,為什么我們會走上與猴類截然不同的道路呢? 大約4萬年前,我們?nèi)祟惻c其他一些關(guān)系緊密的人族物種分享著這個星球,比如尼安德特人和丹尼索瓦人,或許還有馬鹿洞人,甚至一些非洲的古老物種。這些物種在生態(tài)學(xué)上共存著,競爭資源,甚至偶爾會互相交配。那么,為什么最終只有一個物種存活下來呢? 這個問題其實還沒有答案。把這個問題稱為關(guān)于人類起源的最大謎題并不夸張,這其實也是今天科學(xué)界最重要的難題之一。我們所知道的是,人類其實屬于靈長類中一個有著很高滅絕風(fēng)險的類群。 人類的演化史上出現(xiàn)過至少30個人族物種。隨著發(fā)掘的進(jìn)行,這一數(shù)字還會繼續(xù)上升。它們的滅絕可能就發(fā)生在1萬年前到2萬年前之間。從一個有著六七種或更多類人猿的世界,經(jīng)過800萬年的演化時間,只剩下我們自己。我們需要問的一個問題是,我們是怎樣一個物種?我們是會長久存在,還是會同樣在演化史的一瞬間消失? 這些問題的解答或許能為我們的未來提供一些參考。盡管面臨著許多全球性的環(huán)境威脅(大部分是我們自己造成的),但許多人對人類的未來還是持樂觀態(tài)度。最重要的是,人類應(yīng)該立刻行動起來,減少自己對地球的環(huán)境壓力。 微信公眾號搜索"驅(qū)動之家"加關(guān)注,每日最新的手機、電腦、汽車、智能硬件信息可以讓你一手全掌握。推薦關(guān)注!【微信掃描下圖可直接關(guān)注】
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