“活化石”已經停止演化了嗎？

現存的一些動物看起來與它們遠古祖先別無二致，在數百萬年的時間裏，這些“活化石”是否一直沒有變化？

歐氏尖吻鮫是很難得一見的鯊魚，而一旦被人們發現，它們就會馬上佔據新聞報導的版面。這部分因為它們具有非常奇特的外觀——粉紅色的軀體看起來似乎是被剝了皮，頭部前面是突起的長而扁平的尖吻。它們被稱為“深海異形”也就順理成章了。

不過，歐氏尖吻鮫讓人更感興趣的是它們特殊的演化史。它們是尖吻鮫科（Mitsukurinidae）的唯一一個物種，在長達1.25億年的歷史中几乎沒有變化。也就是，歐氏尖吻鮫是名副其實的“活化石”。

從外形特徵上，“活化石”物種與幾百萬年前的化石物種几乎相同，這似乎意味它們的演化完全停滯了，好比已經演化至於完美，不需要再進行改進了。但是，外觀可能掩蓋事實，要深入了解這些古老的倖存者，我們需要更進一步。

“活化石”（living fossil）這個詞彙來源於達爾文於1859年發表的《物種起源》一書。在這本書中，達爾文首次闡述了生物演化的理論。在其中一節，達爾文討論了鴨嘴獸和肺魚，這兩種動物屬於古老的支系，且都具有一些與化石祖先相同的特徵。

達爾文寫道：“這些不同尋常的生物几乎可以稱為活化石；它們一直存活到了現在，分佈於有限的區域內，所受到的競爭壓力也因此沒那麼激烈。”在那個時代，我們現在已知的許多活化石物種還沒有被發現。1938年在南非，一位名叫瑪羅麗·考特內-拉蒂邁（Marjorie Courtenay-Latimer）的博物學家在檢查魚類標本時，發現了一種原本以為已經滅的魚類。這種魚后來被命名為西印度洋腔棘魚（Latimeria chalumnae），科學家原以為它們在6500萬年前就已經滅。

腔棘魚的歷史可以追溯到3.9億年前。它們是大型的深海魚類，能長到2米長，魚鰭上長有肌肉，如同肢体，鰭上也有鱗片覆蓋，且全身鱗片上長有斑點。現存的腔棘魚有兩種，一種是西印度洋腔棘魚，另一種為印尼腔棘魚（L. menadoensis），二者是肉鰭魚類最后的倖存者。

“腔棘魚的發現讓‘活化石’變得廣為人知，”古生物學家理查德·福提（Richard Fortey），“這是個戲劇性的發現，所有人都認為它們已經和恐龍一塊滅了。”不過，腔棘魚更為重要的意義是告訴了我們有關陸地動物演化的信息。

大約4億年前，一些魚類以魚鰭為肢体，開始登上陸地。這些先行者開啟了陸地四足動物演化的序幕，包括從蜥蜴到青蛙，從鳥類到人類等陸地脊椎動物都由這些魚類分化而來。2013年，科學家對西印度洋腔棘魚的基因組進行了測序，發現它們是最接近第一批陸地動物的物種。不過，這還不足以使它們成為真正的“活化石”。同樣發表於2013年的另一項研究稱，通過對腔棘魚化石和DNA的檢測，發現現存的兩個物種與它們恐龍時代的祖先具有顯著差異，這種差異不僅表現在基因水平，而且表現在體型特徵上。

“(活化石)這個詞暗示在很長的時間跨度內，演化沒有在生物體上體現出來，”西雅圖Benaroya研究所的克里斯·阿梅米亞（Chris Amemiya）和馬克·羅賓森（Mark Robinson），“而在腔棘魚身上這顯然是不成立的。”阿梅米亞和羅賓森都從事腔棘魚基因組的研究。

簡而言之，腔棘魚的骨骼已經發生了改變，它們的第二背鰭從棘刺變成了肉葉狀，失去了口部邊緣的骨骼。4億年前的腔棘魚與現在的腔棘魚已經不大一樣，那麼，還存在身體結構沒有變化的動物嗎？

鱟蟲看起來比腔棘魚更像是遠古生物。它們都長寬闊、平坦的背甲，下面藏頭部和節狀的腹部，尾節的兩側是一對細長的尾叉，如同天線。鱟蟲的分佈地點可以相隔很遠，中國、歐洲和美洲都有，它們已經存活了3億年，是二疊紀大滅的倖存者。

根據2013年的一項研究，鱟蟲在數百萬年時間裏經歷了顯著的分化。研究負責人、英國赫爾大學的阿非利加·戈麥斯（Africa Gmez）：“存在許多演化的清晰證據。”事實上，鱟蟲之所以存活至今，關鍵可能就在於它們的繁殖方式。鱟蟲是雌雄同體的，可以單獨生后代。

鱟蟲是自體受精的雌雄同體動物，在卵巢中具有能生精子的器官，因而能給自己的卵細胞授精。“雌雄同體或許可以使生物能更好地佔據棲息地，”戈麥斯，“因而在一些環境變化頻繁的區域，它們就具有更大的優勢。”特別是在20000年前的末次冰期末期，歐洲北部被冰蓋覆蓋。當冰雪融化是，新的洪水平原、河流和湖泊出現，雌雄同體的動物如鱟蟲等，就能以相對較快的速度佔據棲息地。

鱟蟲依然在演化進程中。戈麥斯發現，撒哈拉地區的鱟蟲繁殖速度比歐洲的鱟蟲快，可能是為了趕在水塘被太陽曬乾之前完成繁殖后代的任務。而且，“澳大利亞的一些鱟蟲物種可以忍受海水的高鹽度，歐洲的一些物種在此鹽度下則立刻死去，”戈麥斯。

根據以上的例子，似乎我們是被誤導了，以為這些古老動物是一成不變的。這可能與我們本身的習性有關。人類是視覺動物，擅長識別形狀，而很難透過外表，發現隱藏的演化過程。也有人認為，這些活化石可能並沒有我們之前認為的那麼古老。例如，蘇鐵植物被認為是與恐龍同時期的植物，有些蘇鐵種類確實如此，但對現生蘇鐵的DNA檢測表明，它們是在約1200萬年前出現的。

戈麥斯：“它們一直在不停演化，不斷輻射分化，為什麼還被稱為活化石呢？”實際上，對每一個活化石物種的研究結果都差不多是這樣。顯然，這些物種都在演化，有的可能只是演化得比較慢而已。

印第安納大學的大衛·波利（David Polly）：“演化背后的數學事實是，存在一種使物種保持同樣的機制。”基因一直在不斷突變，而且通過有性繁殖進行重組，但這並不一定意味動物體會發生大的改變。演化並不一定會向著新的外形和結構進行。

然而，相比之下，大部分的動物似乎一直在變化，這些活化石肯定有不同尋常的特質。“它們保持基本相同的形態，意味有些因素使它們這樣，”大衛·波利，“問題的有趣之處就在於，這些因素是什麼？”

可能的原因之一，是它們在合適的時間處在了合適的地點。動物需要有合適的棲息地才能生存。大滅事件摧毀了許多動物棲息地，但並沒有完全摧毀。“如果這些動物的棲息地經受住了危機的考驗，那這些動物也就能倖存下來，”理查德·福提，“它們在危機過后就能自由地演化，系統發展不會斷掉。”

棲息地的消失速度也比較慢。“在過去的地質時期中，有些特定的環境曾經廣泛存在，”大衛·波利，“而在目前的地質時期，這些環境變得不那麼常見，同時出現了新的環境。”這也解釋了許多物種被迫做出了改變。

今天，一些物種已經適應了新的棲息環境。例如，蟑螂可以生活在許多環境中，如洞穴、牆壁裂縫、岩石堆、排水溝等，而且几乎能以任何東西為食。這或許能解釋它們為什麼能在地球上存在這麼長時間。

對於適應能力相對較弱的物種，問題的關鍵是找到最佳的地點。以海豆芽為例，這類腕足動物分佈於印度洋的近海區域。它們看起來很像貝類，但實際是屬於古老的舌形貝屬（Lingula）。它們的化石祖先主要生活在潮間帶中。

在二疊紀大滅事件期間，海洋中的氧急劇減少，使得許多海洋生物變得極為脆弱，最終導致約95%的海洋生物滅。與此同時，由於氣候變得乾燥，沙漠擴張，使陸地動物也出現相同程度的滅。但是，海豆芽的祖先倖存了下來。在潮間帶，海水持續地循環，不存在缺氧問題。正是由於生活在正確的地點，才使類似海豆芽的一些物種躲過了大滅。

除了棲息地點，物種的某些特徵也能幫助它們存活下來。例如，腔棘魚的肉味道很差可能正是倖存的原因之一。它們的體表似乎覆蓋黏液，據肉的味道像蠟一樣，而且會使吃的人肚子不適。

鱟也是偉大的倖存者，其最早的化石記錄出現在近5億年前。鱟具有亮藍色的血液，在遇到病菌的時候會凝固，避免了更進一步的感染。每年有成千上萬的鱟被捕捉用於製藥業，因為它們血液中的化學物質能用來檢測人體內部組織是否存在致病菌。

事實上，並沒有真正意義上的“活化石”存在。所有的物種都在演化，即使表面上並不明顯。戈麥斯認為，我們應該不再使用這個詞。他：“達爾文從未有意嚴肅地使用它。這個詞過於簡化，並且導致人們認為有些東西沒有演化，而這恰恰是錯誤的。”理查德·福提更傾向於將腔棘魚這樣的物種稱為“某個支系的極端倖存者”。這更加準確，但也不那麼朗朗上口。

還有一個活化石物種我們都不陌生，這就是人類本身。有些人宣稱人類已經停止演化，這是真的嗎？該論點的依據是，科學技術和醫療的發展已經去除了人類演化的壓力。通過建造庇護所，開發疫苗等手段，現代社會可以使最弱的個體活下來。因此，現代環境更加容易讓人存活下來，我們可能只是在文化上進行演化，正如大衛·愛登堡（David Attenborough）2013年接受採訪時所的那樣。

不過，遺傳學研究並不支持這一觀點。大約40000年前，人類數量出現了爆髮式增長，演化速度加快。2007年，威斯康辛大學的約翰·霍克斯（John Hawks）對來自270人的DNA進行了研究，發現人類演化“在近期加快了100倍”。

與此類似的，2014年的一項研究估計，現代人類最近的共同祖先大約生活在239000年前。這比其他一些估計早得多，也表明人類演化的速度在加快。即使是在最近10000年裏，人類也發生了改變。藍眼睛的出現，以及一些成年人能飲用含乳糖的動物奶製品，就是近期演化的兩個例子。

對過去幾千年裏發生的事情，現在還很難得清楚，因為這樣的時間跨度過於短暫。如果那些活化石物種能給我們帶來什麼啟示的話，那應該就是：人類不可能停下演化的腳步。（任天）