驚人的研究表明，進(jìn)化確實(shí)會(huì)重演

進(jìn)化通常被認(rèn)為是一個(gè)隨機(jī)的過(guò)程，作用于通過(guò)遺傳變異隨機(jī)出現(xiàn)的各種特征。

如此之多，以至于如果我們要把進(jìn)化的時(shí)鐘倒流并“重播生命的錄像帶”，已故的古生物學(xué)家斯蒂芬·杰伊·古爾德（Stephen Jay Gould）說(shuō)，他懷疑“像這樣智人會(huì)再次進(jìn)化。

但一項(xiàng)關(guān)于棒狀昆蟲(chóng)的新研究表明，進(jìn)化有時(shí)可能會(huì)以可預(yù)測(cè)的方式重復(fù)，這可能有助于我們理解生物體如何響應(yīng)選擇壓力而變化。

法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心的進(jìn)化生物學(xué)家帕特里克·諾西爾（Patrik Nosil）及其同事主要研究了棒狀昆蟲(chóng)的偽裝模式Timema cristinae 克里斯蒂娜.通過(guò)來(lái)自10個(gè)不同地點(diǎn)的30年實(shí)地研究數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)重復(fù)是棒狀昆蟲(chóng)進(jìn)化的關(guān)鍵部分。

自 1990 年代以來(lái)，Nosil 及其同事一直在加利福尼亞州圣巴巴拉附近山區(qū)的路邊網(wǎng)捕不會(huì)飛的昆蟲(chóng)。

三種不同的品種T. cristinae 克里斯蒂娜偽裝自己，要么用白色條紋，要么用純綠色來(lái)匹配它們喜歡的寄主植物，要么用更稀有的深色來(lái)偽裝自己。棒狀昆蟲(chóng)每年只產(chǎn)卵一次，因此研究中的每一年都代表新一代棒狀昆蟲(chóng)，沒(méi)有重疊。

通過(guò)對(duì)超過(guò)32,000只昆蟲(chóng)進(jìn)行網(wǎng)捕和編目，該團(tuán)隊(duì)可以梳理出這些趨勢(shì) - 發(fā)現(xiàn)在所有10個(gè)地理上分離的種群中，綠色和條紋棒狀昆蟲(chóng)的頻率以可預(yù)測(cè)的方式逐年循環(huán)。如果條紋在某一年變得不那么常見(jiàn)，那么它們?cè)诘诙昃蜁?huì)增加，反之亦然。

然而，隨著時(shí)間的流逝，融入森林地面的稀有深色調(diào)昆蟲(chóng)的比例保持相當(dāng)?shù)颓曳€(wěn)定。

“我們的研究結(jié)果表明，對(duì)于相同的性狀，進(jìn)化既是可重復(fù)的，又是復(fù)雜的，”Nosil及其同事在他們發(fā)表的論文中寫(xiě).

這些發(fā)現(xiàn)讓人想起過(guò)去的研究，試圖理解為什么進(jìn)化會(huì)持續(xù)下去制作（和拆）螃蟹，它們側(cè)身劈叉的身體計(jì)劃、堅(jiān)韌的外殼和超大的爪子。研究還表明，其他生物，如棘背魚(yú)，具有類(lèi)似的傾向，一次又一次地進(jìn)化出相同的特征。

然而，這些發(fā)現(xiàn)大多來(lái)自對(duì)一個(gè)或幾個(gè)人群的研究，或者是簡(jiǎn)短的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不夠長(zhǎng)，無(wú)法捕捉到可能產(chǎn)生有用性狀的基因突變的出現(xiàn)。

這項(xiàng)新研究回顧了生命史上幾十年來(lái)的決定論和偶然性問(wèn)題，但它也可能對(duì)未來(lái)產(chǎn)生影響。未參與這項(xiàng)工作的科學(xué)家想這種對(duì)進(jìn)化有時(shí)以可預(yù)測(cè)的方式起作用的理解可以幫助研究人員預(yù)測(cè)生物體如何變化，從而管理種群。

但是由于 Nosil 和同事們只看了T. cristinae 克里斯蒂娜和它的親戚，他們只能推測(cè)結(jié)果在其他分類(lèi)群中可能有什么不同，或者進(jìn)化在動(dòng)物王國(guó)和植物世界的其他地方是否也是類(lèi)似的可預(yù)測(cè)的。

現(xiàn)在似乎有一堆例子，從飛蛾和蝴蝶去釣魚(yú)，雀,羊和鹿，物種遵循可預(yù)測(cè)的進(jìn)化路徑，回到有助于它們生存的經(jīng)過(guò)測(cè)試的特征。

該研究已發(fā)表在科學(xué)進(jìn)展.

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