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2017-09-01人類和猴子的前世今生 573 期

Author 作者 許家偉/畢業於輔大生物系和陽明微免所博士,曾任職UCLA 醫學院和USC藥學院。雖然已經由學術界轉到產業界,仍希望對科普出一分力量。
解開「人是從猴子演變出來的」這個謬誤的同時,也來剖析達爾文演化論裡的演化樹觀念和共同祖先理論。

「人是從猴子演化出來」這句話是錯的,它只不過是一句從1860年以來以訛傳訛的謠言,那麼對於人類與靈長類(primates)的關係,應該如何正確解讀呢?

高齡100歲仍著書不輟的動物學家邁爾(Ernst W. Mayr)從達爾文 (Charles R. Darwin)所撰寫的《物種起源》(Origin of Species)中的內容整理出5個演化論的基礎概念:一、演化事實(即生物會演化); 二、共同祖先理論(theory of common ancestry)或稱共同起源理論 (theory of common descent);三、漸變說(gradualism)而不是跳躍式的驟變說(saltationism);四、物種的多元化;五、自然選擇(天擇)理論(theory of natural selection)。要糾正「人是從猴子而來」 這種錯誤想法,就要先搞懂達爾文演化論裡的共同祖先理論。

 

物種形成造就出演化樹

早在1960 年代,科學家已發現DNA或胺基胺在序列上的變異跟時間是有一個恆定的速率,可作為分子演化鐘 (molecular evolutionary clock)去定出物種在演化上的變遷。圖一是一幅以支序分類學(cladistic classification)為基礎所擬製出來的分支圖(cladogram), 製圖的依據可以來自不同物種身上的同一個基因的DNA 序列或同一個蛋白質的胺基酸序列。
 

分支圖的縱軸向上延伸是時序,所以是沿自圖底的根端(root)向上延展出不同的枝幹(branch)通往頂部的端節(terminal nodes),端節代表現存物種(現生種),即圖一裡 A、 B、C、D 這4個現生種。每一段枝幹代表著一個物種的演化歷程,我們可以在枝幹上添加短橫槓去注明該物種在某一個時刻出現了某個重要的性狀 (trait),例如圖一裡分別出現在A和D物種演化歷史上的x和y性狀。若枝幹無法延伸至現生種的時間尺度,例如圖一中的物種E,就代表這個物種在歷史的洪流中消失,即滅絕 (extinct)。

枝幹分叉的地方稱為中節(internal nodes),代表一次物種形成(speciation)。演化的關鍵時刻就是一個物種生成出2個後裔物種的時候,也就是在分支圖上伸出新枝的短暫過程,所以我們可以將分叉點之前的整段枝幹視為兩路分叉所共有的共同祖先(common ancestor)的演化歷史(連續多個世代的經歷),而最接近分叉點的枝幹,可視作後裔物種的最後共祖(the last common ancestor)。由此可見分支圖在標示出物種形成的同時,也能夠追溯族群的起源——即種系的發生(親源譜系,phylogeny)。因此,我們可以直接了當的說,每個物種都來自其他物種,當分支圖是按遺傳改變作為親緣比例來繪製的時候,就可以稱為親緣樹(phylogenetic tree)或演化樹(evolutionary tree)。

達爾文在《物種起源》第四章末段裡稱這種分支式的物種演變為生命之樹(tree of life),它的形狀就像一株灌木(圖二)。根據達爾文的觀點,生命可以藉由慢慢地累積一連串的變化而變得多元,生命樹上每一根分枝都跟它的共祖漸行漸遠,結果就會形成一株繁茂的生命樹。所以,物種的演化是一種分枝式的散發過程,由共同祖先物種產生出許多新的子物種,亦因為這樣,所有生物都能追溯自同一祖先,這個觀念就等於說物種是可變的。

種系發生這個詞彙最先由德國胚胎學家海克爾(Ernst H.P.A. Haeckel)在 1866 年首創,達爾文從《物種起源》第五版(1869)開始拿來形容演化樹。……【更多內容請閱讀科學月刊第573期】