研究称寒武纪物种进化“快而合理”

5 . 3亿年前，地球上的生物多样性和数量迅速增长。所谓的寒武纪大爆发让进化论之父查尔斯·达尔文夜不能寐，因为他担心自己的自然选择理论无法解释物种的突然扩散。现在，研究人员已经结合了化石记录的证据和现代物种的遗传线索来评估这种进化爆炸的速度。他们的发现——高但合理的物种变化率——可能会消除达尔文的恐惧。寒武纪黎明将两个截然不同的世界分开。巴斯大学的进化生物学家马修·威尔斯(Matthew Wills)指出，一方面，原始的单细胞生物“生活在泥沼中，数量很少”。另一方面，生命形式多样，就像现代生物群在地球上漫游一样。威尔斯说，化石记录中这些生物的突然出现“让达尔文很头疼”，而进化论的批评者认为，生命之树不能迅速长出这么多树枝和果实。一些科学家试图通过公开化石记录不准确来摆脱这一困境。他们推测，现代生物的第一个代表可能比寒武纪出现得更早，但是他们微小而柔软的身体很难用化石来保存。但是基于化石证据，大多数古生物学家认为大爆炸的“扭曲”一定很短——新生命形式的爆发可能发生在寒武纪之前数千万年。物种进化到这种程度需要多快？"实际上没有人试图量化它有多快。"澳大利亚阿德莱德大学的进化生物学家李名炀领导了这项新研究，他说，“他们只是逐字引用了达尔文的话——“这一定很快。“所以李和他的同事通过研究节肢动物的进化来估计这个速度，节肢动物是地球上最多样的门，包括昆虫、甲壳类动物和蛛形纲动物。通过比较62个不同的基因和395个身体特征，研究人员集中于找出节肢动物的基因序列和解剖结构是如何变化的。对于节肢动物谱系的任何两个分支，如蜈蚣和千足虫，研究人员都选择了现代标本基因序列中重要的生理差异和变化。然后，利用化石记录中关于这两个分支分离速度的证据，研究人员粗略计算了随着时间的推移，每个物种的遗传和解剖学差异出现的速度。研究人员发现，当一些节肢动物谱系的早期分支开始分离时，生物进化出新特征的速度是未来5亿年的4倍。生物基因序列的变异是每百万年117%，大约是现代动物的5.5倍。该研究小组在9月12日的《当代生物学》在线版上报道了这一结果。李称这个速度“很快，但对达尔文的理论来说不算太快”。威尔斯认为，这种基因和解剖学的结合模式代表了“一个相当悠闲的进步”。“这个结果不仅表明寒武纪进化时钟移动得更快，也表明是什么加速了它的运行。作者的结论是，基因和解剖学特征基本上同时进化的事实表明，在一个充满新的复杂食肉动物的世界里，适应和生存的压力迫使寒武纪生物迅速进化。