大自然並不是完美主義者,它也總有出糗的時候。對於科學家們來說,這些怪異生物不單單是有趣的研究對象,理解個中成因,更是能為他們提供彌足珍貴的資料。
「自然發生的畸形告訴我們何為可能,」柏林洪堡大學的格哈德•舒爾茨(Gerhard Scholtz)如是說。
「研究畸形生物就好比從錯誤中獲取知識。如果事情出了差錯,而且你弄清了其中的原因和機制,那麼你也就能理解正常發育過程的成因與機制了。」
那麼,就讓我們來看一些令人著迷的大自然出糗案例吧。
奇特的變異
有些基因變異不是好事,有時突變甚至能直取身家性命——也正因為這個原因,這些變異會隨著進化從基因池中消失。但另外一些基因上的小變化存留了下來,因為它們或是無傷大雅,或是能帶來某種競爭優勢,提高生物生存的機率。
基因並不是畸形「怪獸」產生的唯一原因。發育的過程不光受到基因操控,其中還有很多其他因素調控,這其中任何一個環節出錯,都可能造成「怪胎」誕生。哪怕只是某個器官的發育時機稍微出了問題,也會帶來一連串後果。
環境同樣會對發育造成幹擾。舉個例子,爬行動物卵孵化時的溫度決定了動物的性別,而溫度過高可能還會孵出雙頭怪。
愛荷華大學的神經學家、《大自然的怪胎》(Freaks of Nature)一書的作者馬克•布隆伯格(Mark Blumberg)告訴我們,畸形的成因往往不止一個,而是多種因素共同作用的結果。他解釋說,許多動物身上正常的特徵——比如雙頭龜——在最開始都有可能是在進化過程中、因環境變化而產生的新鮮事物,環境的變化也對動物的發育過程造成了影響。
他補充說:「現在有一些科學家認為,與其說基因變異導致了新特徵的產生,不如說或許是新特徵的產生帶來了基因上的變化。」因此,新物種的誕生並非只有一個成因,而是環境、基因、發育過程和時間的合力之作。
洪堡大學的舒爾茨(Scholtz)表示,變異能夠幫助科學家們進行反向推理。「你觀察到一個現象,接著開始嘗試重建可能導致這一現象的機理和歷史脈絡——就像偵探利用血跡的模樣來重現兇案現場一樣。」
當然,現代科學家不再需要苦等大自然出錯,他們能夠在實驗室裡面擺弄細胞或是操縱基因,從而獲得屬於自己的變異生物。
連體雙生子
這些年,人們發現了自然界中許許多多的畸形現象,這其中雙頭生物尤其引人注目。例如不少龜友在孵化時出現雙頭烏龜。
根據舒爾茨所說,這些連體雙生子的產生最有可能是因為胚胎的不完全分裂,如果分裂成功,就會誕生同卵雙胞胎,而連體現象在很多動物中都有發生。
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