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Archive for May 19th, 2020
19 May

淺談演化論

這篇于 2020-5-19 在臉書發表

這一篇很長。。。

說說演化論(或說進化論,evolution)到底是怎麼一回事?

動物園裡的猩猩為甚麽還沒變成人類?

其實演化論顯著的例子比比皆是,你家裡養的金魚是兩千年來中國野生鯽魚人工演化而來的,而博美、哈士奇、鬆獅、等一大堆品種的狗幾百年前都不存在這世界上,它們都是斯皮茨犬(Spitz)人工演化而來的。你今天所買的又大又甜又多汁的水果幾乎全都是人工演化而來的。

怎麼人工演化呢?簡單說就是『去蕪存菁』。將毛色美的、毛髮厚的、眼睛大粒的、肚子肥肥的、多汁的等根據培養者的喜好(或市場需求)保留下來繁殖下一代。這樣一代代下來,所保留的特徵就會越來越明顯。

但那是人工演化呀,你說。

對。人工演化跟自然演化最大的不同點就是選擇權。人工演化的選擇權當然在人類,而自然演化的選擇權。。當然在自然界,物競天擇。自然界演化的選擇關鍵在於生存率跟繁殖力,而非九頭身、六塊肌肉。想當然的,被吃了就甭談繁殖了。

老鼠黑色的毛髮便於躲在黑暗的角落不被發現。青蛙產下數千顆卵就是為了那不到 0.15% 的生存率。羚羊跟花豹一個追一個逃,兩種都演化出不相上下的速度。這些演化都是漸進式的,所以不會像人工演化那樣快速躍進,期間需要幾千、幾萬,甚至幾千萬年以上。羚羊只需要跑快過花豹一點點就能生存,花豹只需要跑快過羚羊一點點就不會餓死,所以你不會發現速度快過花豹很多的羚羊群,因為沒有必要。

是的,演化永遠是有需求下才會發生的,而大部份驅使演化的原因是由於居住環境的關係,像氣候、天敵、食物,等挑戰。

同一個物種會因為那一點點的特徵優勢在數百萬代以後演化成外觀完全不同的後代。猜猜看,河馬(不是你想的那隻!)最親的親屬是哪個物種?豬?大象?正解是鯨魚。正確來說,鯨魚是河馬的旁支,兩者在5千500 萬年前是一家。看圖一。

圖一 鯨魚跟河馬有著共同的祖先https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/images/evograms/whale_evo.jpg

河馬跟鯨魚的分水嶺發生在大約 5千萬年前,河馬屬在經過印原豬屬(Indohyus)的階段之後演化成巴基鯨屬(Pakicetus),開始能在水中獵食。之後逐漸的演化成完全水中的走鯨(Ambulocetus)、庫奇鯨(Kutchicetus)、羅德侯鯨(Rodhocetus)、矛齒鯨(Dorudon)、到今天的鯨豚類(Cetacea),這過程中,用來走路的前肢也演化成蹼,成了地球上最大型的哺乳動物。

回到一開始的問題。動物園裡的猩猩為甚麽還沒變成人類。

這問題本身就不成立。

正確來說,猩猩、人類、猴子、人猿、等都是靈長類(Primates)六千萬年演化出來的結果。看圖二。

圖二 靈長類演化樹
https://en.wikipedia.org/wiki/Primate

先說說靈長類的由來。

所有哺乳動物的祖先起源於一種長得像老鼠,以昆蟲為食物的哺乳動物,科學家給它取了個名字叫摩根錐齒獸(Morganucodon)。這種生物在3億年前的恐龍時代為了保命而像今天的老鼠一樣在地底到處躲藏。6千500萬年前(小行星撞擊地球導致)恐龍滅跡之後,摩根錐齒獸由於天敵的消失而得以光明正大的生活在土地上大量的繁殖,踏出了成為人類的漫長旅程的第一步。

在陸地上的摩根錐齒獸根據不同環境陸陸續續的演化成今天各種各樣的哺乳動物。其中一部份的摩根錐齒獸經過獸亞綱(Theria)、北方真獸高目(Boreoeutheria)的演化階段之後,為了逃避地上獵食者的追捕以及樹上有豐盛食物的緣故,開始往樹上攀爬,成了一群長得像松鼠的動物,長期生活在樹上。

後來一部份為了利於攀爬而演化出修長的手臂與靈活的手指,成了成類似猴子的形態,這就是這就是靈長類,Primates。由於需要長時間在樹上盪來蕩去,靈長類的骨骼跟體型也局限在一定的程度,太大或太重的體型不利於樹上生活。這發生在大約6千萬年前。

順帶一提,由於大陸板塊移動的關係,有一群獸亞綱動物在還沒有演化成靈長類之前就被隔離在澳洲大陸。由於長時間沒有天敵,而有機會演化成今天跟人一樣高大孔武有力的袋鼠。

靈長類演化到人科(或說黑猩猩科,Hominidae),期間用了4千500萬年。

4千500萬年是漫長的,地球環境長時期沒甚麽大改變,食物鏈維持平衡,所以靈長類的演化也非常緩慢,動物們都安家樂業,歌舞昇平。

除了非洲大陸。

非洲大陸在這段期間,茂密的樹林由於種種原因逐漸消失。消失的原因有森林大火、大陸板塊移動造成氣候變遷、甚至還有羚羊出現的緣故、等等的學說。總之,這些因素導致綠油油的大陸逐漸的沙漠化,樹林的減少迫使一部份弱小的靈長類狹鼻小目(Catarrhini,『小目』不是小眼睛,而是分類!)從相對擁擠的樹上走回陸地上。

但這次可跟之前不一樣了。重回陸地上的狹鼻小目,由於有了以前所沒有的靈活手指,變得更靈活更強大了。它們能抓取石頭或木條來當武器,遇到天敵不再總是處於挨打的地位。而且由於少了的盪樹的考量,更何況體型是退敵的本錢,狹鼻小目的體型也開始變大,間接的讓腦容量也有發展的空間,人類的遠祖開始能思考了。

這發生在大約1千500萬年前,人類的遠祖正式跟繼續住在樹上的猴子分道揚鑣,成為人科/黑猩猩科。

爾後演化繼續隨著環境的改變一直在不停的進行著。在1千萬年前跟紅毛猩猩(Orangutans)分別演化。接下來是 900 萬年前跟大猩猩(Gorillas)脫離關係。最後來到800萬年前,跟黑猩猩(Chimpanzee)分家。所以跟人類最接近的動物是黑猩猩。看圖三。

圖三 人科物種的骨骼比較
https://en.wikipedia.org/wiki/Ape#/media/File:Ape_skeletons.png

直到3百40萬年前演化到了人屬(Homo),這時的遠祖稱為南方古猿(Australopithecines)。

之後人類史進入舊石器時代(Paleolithic),這時代維持了相當長的過程,從260萬年前到1萬2千年前。

大約在1百90萬年前,需要以雙手支撐站立的古猿終於演化成能單靠一雙後腿長時間站立的直立人(Homo erectus)。然後在75萬年前一部份的直立人演化成為智人(Homo Sapiens)中的早期智人(Archaic Homo sapiens)。這時候的智人腦容量已經跟現代人一樣,懂得人工取火、用獸皮製衣、埋葬死去的人,等。我們熟知的周口店發現的北京猿人骨頭就是屬於這舊石器時代(50萬年前)的早期人類,考古顯示它們已經懂得製造石器、煮食、生火等。

舊石器時代之後進入新石器時代(Neolithic),一直到2千年前。晚期智人(Anatomically modern humans)在這時候出現,他們的體質特徵上和現代人已沒有明顯差異。晚期智人能精製石器和骨器,懂得繪畫、雕刻等藝術,能修建簡單房屋,男女有明確分工。長江、黃河文明就是發生在那個時代。

之後就是我們所熟悉的三皇五帝、夏、商、周、秦、漢、三國、晉、等等。。一直到今天。

聲明:文章裡所提到的年代、年份、物種、關係等的分類在科學界還是有分歧,但基本概念不變。

基本參考:

https://en.wikipedia.org/wiki/Primate

https://en.wikipedia.org/wiki/Hominini

https://en.wikipedia.org/wiki/Homo

。。。等等其他

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