作者尼爾・蘇賓(Neil Shubin)是美國國家科學院院士,他最重要的發現是,找到一塊具三億七千五百萬年歷史的提塔利克魚化石,它被認為是魚類和陸地動物之間的重要過渡演化,那本《我們的身體裡有一條魚》(Your Inner Fish),受到世界各地媒體報導,曾是紐約時報暢銷書之一。2015年,還主持過以「我們的身體裡有一條魚」為基礎的艾美獎公共電視迷你劇。這本《我們身體裡的生命演化史》是作者關於生物演化的續作,讀來輕鬆又很有趣。
從《我們身體裡的生命演化史》書裡讀到最感興趣的是,演化透過「舊零件的新組合」來創造新功能。這是演化生物學中最精彩的橋段之一,例如;我們的手,其實是魚鰭的延伸與轉化,肺與魚鰾是來自共同祖先的氣囊,以及鳥類與恐龍的親緣關係等。
- 手部與魚鰭的關聯:
- 蘇賓提到了一個關鍵發現:控制人類手部發育的基因,其實早在魚類的鰭中就已經活躍。這些基因主要是 Hox 基因群,它們負責決定四肢的前後結構。
- Tiktaalik 發現一種約 3.75 億年前的「四足魚」,它的鰭不僅有魚類的特徵,還有類似手腕的骨骼結構。
- 在「四足魚」的鰭末端,研究人員發現了與現代脊椎動物手部發育相似的基因活性區域。
- 這表示演化並不是從零開始創造手,而是「重組」了魚鰭中既有的基因。魚類早已具備「製造手」的基因潛力,只是尚未完全表現出來。
- 肺與魚鰾的關聯:
- 在早期硬骨魚類中,氣囊是從消化道(食道)分化出來的結構,最初的功能是用來呼吸空氣,而非控制浮力。
- 這個氣囊在不同演化支系中走上了不同的道路:
- 在肉鰭魚類(如肺魚、四足動物的祖先)中,這個氣囊演化成了肺。
- 在輻鰭魚類(如鯉魚、鱸魚)中,則演化成了魚鰾,主要用來調節浮力。
- 鳥類與恐龍的親緣關係:
- 美國古生物學家歐斯壯(John Ostrom) 在 1960 年代發現了恐爪龍(Deinonychus),這是一種靈活、骨骼中空、後肢強壯的獸腳類恐龍。他注意到這些特徵與鳥類極為相似,提出了「鳥類是恐龍的後代」這個當時極具爭議的觀點。
- 1990 年代末,中國遼寧省出土了一系列保存極佳的恐龍化石,這些「中華龍鳥」身上清楚保留了羽毛的痕跡,徹底改變了我們對恐龍的認知。
- 這些相似性不只是巧合,而是演化上的連續證據,就像魚鰭中的 Hox 基因預示了手的出現一樣,羽毛與飛行的特徵也早在非鳥類恐龍中就已經存在。
羽毛最初可能是為了保溫或求偶展示而演化出來,後來才被「借用」來發展飛行功能。這與魚鰭中的手部基因活性類似,原本用於游泳的結構,後來被重新組合成了能支撐陸地行走與操作的手。肺的出現也不是從零開始,而是對魚鰾既有結構的重新利用與強化。
這再次印證了演化的核心關鍵是,來自於對舊有結構的重新組合與再利用,而非從零開始。這讓人想到《創意的生成》書中提到的兩個核心原則:創意不過是舊元素的重新組合、能看到不同事物間的關連性。原來這樣的推陳出新/創新能力,源自數十億年的古早前,就存在共同祖先的基因裡面,而且還遺傳給了後代的我們!