強者是逼出來的?科學家往單細胞藻類中引入捕食者後,它們進化了

2020-12-03 寰宇科學新觀察

據科學家們推測,在36億年前,地球上出現了第一個單細胞生命體,在漫長的時光中經歷了無數次分支進化過程後,才有了今天這個絢麗多彩的生態世界。

撇開生命起源不說,單單是每一個物種的一次進化,都是艱難而漫長的。比如猿猴進化成人類,就花了200萬到300萬的時間。然而,最近科學家們卻在50個星期裡,觀測到了單細胞藻類生物,進化成了多細胞生物,而這一切的發生,可以說都是逼出來的。

這是來自喬治理工學院和蒙大拿大學的研究人員們最近在研究的一個課題,他們在試圖弄清楚,在幾十億年前,是什麼驅使地球上最初的單細胞生物進化成多細胞生物的。

他們最先提出了一個假設,是「狩獵」給種群增加了選擇壓力,使它們不得不通過進化來適應生存環境。也就是說,是其中一些單細胞種群對另一些單細胞種群進行捕食活動,逼迫那些弱者進化成為強者的。

為了證明這個假設的有效性,由進化生物學家威廉·拉特克裡夫(William Ratcliff)領導的研究小組開始對單細胞綠藻衣藻種群進行研究。他們把一個單細胞濾食性捕食者,放入草履蟲的培養皿中,並定期觀察發生了什麼。

令人難以置信的是,研究人員觀察到,在短短50個星期內(不到一年的時間),五分之二的單細胞生物實驗種群進化成為了多細胞生物。研究小組在他們的論文中寫道:「在這裡,我們證明了,簡單多細胞生物的新生起源是隨著捕食進化而來的。」

50個星期對人類來說不過是短短的一年,相比猿猴進化為人類的漫長時期來說,不過是一瞬間。但是對於這些單細胞藻類來說,它們卻經歷了750代!想像一下,人類在五六千年的文明中,才經歷了大概150代,相對來說這些單細胞的進化速度是相當驚人的。

能夠目睹這樣的事情不僅讓人大開眼界,而且它還表明,捕食至少在多細胞進化中起到了某種推動作用。

不僅如此,科學家們在觀察中發現,在捕食的驅動下,產生的多細胞生物都是極其多樣的。它們進化的方向捕食單一的,而是有很多分支的。研究小組在他們的論文中寫道:「由單細胞生物進化而成的多細胞生物,它們的生命周期中存在著相當大的差異,分離株的細胞數和繁殖體大小都不同。」為了適應環境,它們必須依靠後代的多樣性來取得種族繁衍的優勢。

要麼選擇變強,要麼被淘汰,強者都是被逼出來的,不僅人如此,生物界也是如此。

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