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為什麼我們經常聽說物種滅絕,卻從未聽說有新物種誕生?


2020年1月21日 - c20小編 動物志 
   
動物志

地球上的新物種都是從原有的物種演化而來的。人類能見證物種滅絕,卻很少見證新物種誕生,這是因為相對物種滅絕,新物種誕生要困難得多,是在一個很大的時間尺度內發生的。

物種滅絕

造成物種滅絕的原因,要麼是天災,要麼是人禍,無論是那種,都是在一個比較小的時間尺度內發生的。距今6600萬年前的白堊紀末大滅絕導致了當時75%的生物滅絕,而這些動物絕大多數都是在一千年的時間之內消亡的。人類活動更是極大地加快了物種滅絕速度,北極大海雀從被發現到滅絕只有不到500年,而人類消滅渡渡鳥僅用了200年,消滅巨儒艮更是只有27年。這個時間尺度是幾代人甚至一代人就可以見證的。

北極大海雀,1844年滅絕

巨儒艮,1768年滅絕

自然演化下的新物種誕生

自然演化下新物種誕生的過程極其漫長。先是同一遺傳群體中出現種內分異;然後種內分異經常長時間的積累,最終產生新物種,母種與新種以生殖隔離為標誌徹底分道揚鑣。由於這種的種形成方式是分兩步走的,因此叫做「兩階段的種形成」。



  

例如,距今258萬年前,地球進入極寒的更新世,我們稱之為冰河世紀,北方的古代棕熊走上了適應海冰生活的演化之路,到大約60萬年前,真正意義的北極熊誕生。北極熊這個新物種的形成用了足足200萬年的時間,而人只有區區六七十年壽命,相較之下不值一提。

北極熊

生物演化是一個漸變的過程,每個新物種都不會有真正意義上的第一隻個體。我們把今天的北極熊和棕熊對比,發現性狀差異很大而且能各自穩定遺傳,證明一個新物種已經誕生了。化石證據和DNA證據告訴我們,這個新物種出現於大約60萬年前。然而,在古代棕熊向北極熊演化的過程中,任意幾百年、幾千年甚至上萬年的時間裡,這個物種都不會有很明顯的變化。因此,人的一生乃至幾代人、幾十代人都察覺不到生物演化,是再正常不過的了。

棕熊

現代智人於7萬年前走出非洲,到今天演化成黃種人、白種人、黑種人和棕種人。全世界的人都是當年走出非洲的那一撥人的後代,而7萬年的時間僅僅使我們的膚色和外貌有些細微區別,連亞種一級的分異都還沒有達到。由此我們也可以知道,大自然這個造物主創造一個新物種是多麼的漫長,一個新物種的誕生有多麼不容易。

人類也可以是造物主

少數情況下,新種可以通過基因突變或者染色體變異,在很短時間內與母群產生生殖隔離,從而阻斷基因交流,不經過種內分異而一步達到生殖隔離。這樣的物種形成方式我們稱之為「一步跳躍式的種形成」,最典型的就是多倍體。

雙倍體西瓜和四倍體西瓜的基因組是完全相同的,但同樣的遺傳物質前者有兩套,後者卻有四套。它們交配產生的子一代是不可育的三倍體西瓜,因此它們有生殖隔離,是不同物種。我們用低溫或秋水仙素誘導西瓜幼苗,抑制其有絲分裂,就可以使其染色體加倍,得到多倍體西瓜,這樣就能在很短時間內得到一個新物種。



  

我們平時吃的無籽西瓜就是三倍體西瓜

多倍體植物很常見,有天然形成的,也有人工培育的。我們現在吃的小麥就是野麥經過與山羊草的兩次雜交、兩次低溫誘導染色體加倍形成的。

我們今天吃的小麥是八倍體

多倍體在動物中極為罕見,只有少數幾種低等動物存在多倍體現象。多倍體動物最早是比利時生物學家凡·納登發現的,他發現馬蛔蟲有雙倍體和四倍體兩種。

通過多倍體雖然能在短時間內創製一個新物種,但多倍體只有人工育種用途,對增加生物遺傳多樣性作用不大。通常情況下,人類要毀滅一個物種很容易,大自然創造一個新物種卻很漫長。目前,人類活動已經使物種滅絕速度比自然滅絕快了1000倍,有1.6萬種生物瀕臨滅絕,若再不採取有力措施進行保護,還會有大量物種走向滅絕,而生態系統一旦崩潰,要重建往往需要幾百甚至上千萬年時間。因此,保護好現有的生物和環境就顯得尤為重要。

渡渡鳥,1681年滅絕

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