如果让你猜人类最古老的动物亲戚长什么样,你大概会想到海绵——那种贴在海底、没有肌肉也没有神经、看起来像植物的东西。但过去二十年的证据正在把这个印象翻过来:最早从动物家族树上分出去的,可能是一种会发光、会游泳、还有神经系统的凝胶状生物。
它叫栉水母(ctenophore),俗称"海醋栗"。名字里带"水母",但它和水母其实没什么亲缘关系。大约7亿年前,这一支从其他动物中分离出去,可能是最早分家的动物谱系。今天地球上还活着将近200种栉水母,从寒冷的深海到温暖的近岸表层海水都有它们的身影。
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这件事本身没那么神奇,真正神奇的是:它们的DNA正在帮科学家回答一些搁置了很久的根本问题——最早的神经系统是怎么演化出来的,生物发光又是怎么起源的。
一场持续多年的"乒乓球赛"
一个多世纪以来,科学界的标准答案都是海绵。海绵没有肌肉,没有神经元,结构简单,符合人们对"最早动物"的想象——越早分家,应该越简单。
但近二十年的证据开始指向另一个方向。挪威卑尔根大学研究神经元与神经系统起源的演化生物学家Pawel Burkhardt形容,不同实验室之间围绕"谁先分家"争论了很多年,像一场来回打的乒乓球赛。直到2023年,一篇分析染色体组织的标志性论文给出结论:最早分出去的是栉水母,不是海绵。不过Burkhardt也指出,这个问题目前还没有完全尘埃落定。
为什么这个结论让人意外?因为海绵没有肌肉和神经元,而栉水母有肌肉,还表现出简单神经系统的证据。Burkhardt说,如果你认为某一支是最早分家的动物谱系,你会预期它更简单;这个发现改变了很多关于"最早的动物长什么样"的假设。
换句话说,动物演化的起点,可能并不是一个"极简版",而是一个已经具备相当复杂度的版本。
它们身上还有哪些"不该有"的本事
越研究,栉水母显得越复杂。研究人员已经在一些物种身上观察到几件挺不寻常的事:
- 部分物种被观察到可以从成年阶段逆转回幼虫阶段,也就是"倒着发育";
- 另一些物种拥有特殊类型的脂质,帮助它们在深海承受极端压力;
- 它们身上还藏着关于更复杂体型如何演化的线索。
蒙特雷湾水族馆研究所的海洋生物学家Steven Haddock研究栉水母,他指出,能同时接触到生活在如此多变环境中的近缘物种,"让你可以追问某些东西是怎么演化出来的",比如对高压的适应,或者感光基因。
加州大学圣迭戈分校研究细胞膜的生物物理学家Itay Budin则给出了一个衡量距离的说法:我们和栉水母的亲缘距离,跟栉水母和水母之间的距离一样远。在他看来,研究那些看起来奇怪、怪异的生物非常重要,因为它们能告诉我们很多关于生命物理、化学和生物学原理的东西,而这些原理随后可以应用到我们自己身上。
Burkhardt的说法更直接:栉水母是非常令人兴奋的研究对象,同时也是极其美丽的生物。
为什么值得盯住这一支
把栉水母放回动物家族树上看,它的价值不在于"长得好看"或者"会发光",而在于它占据了一个特殊位置——最早分家的那一支。这个位置意味着,它身上保留或演化出的特征,可能直接影响我们对动物起源的推断。
如果最早分家的动物就已经有肌肉、有简单神经系统,那"复杂"就不是后来才慢慢攒出来的,而可能从一开始就在场。这个判断一旦成立,受影响的是一整套关于早期动物形态的假设。
当然,边界也要说清楚:2023年那篇论文给出的是基于染色体组织的分析结论,Burkhardt明确表示这还没有完全定论。栉水母究竟是不是最早分家的动物,科学界仍在继续验证。
但有一点已经比较清楚:这种被低估了很久的凝胶状生物,正在成为理解动物生命起源的一个关键窗口。它不只是一道海里的风景,更像是一份还没读完的早期档案。
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