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2020-01-01沒什麼用途,藏起來也好? 不見得所有生命現象都是適應性的結果 601 期

Author 作者 許家偉/畢業於輔大生物、陽明微免所,曾任職UCLA微免分子遺傳所和USC分子藥理所。大學時修讀過演化生物學,一直都相信演化是真的。

一廂情願的誤解──從男女性的乳頭說起


達爾文隨小獵犬號(HMS Beagle)抵達加拉巴哥群島 (Galápagos Archipelago),島上的鬣蜥、陸龜和芬雀跟南美洲大陸(其實都是來自南美洲大陸)有一定的相似度,這讓達爾文明白:雖然物種來自共同的祖先,但會因應環境而逐漸改變,發展出不同的特性,產生生物多樣性。所以,演化的自然選擇(natural selection)運作原則會讓人不自覺地以為「所有生命現象都是適應性的結果」,但這種謬誤的產生只不過是一廂情願罷了,因為透過研究可以發現並非所有生物的生理特質都有適應性。

要舉證跟適應性無關的生理特質並不困難,只要各位男性讀者低頭瞧瞧自己胸前的乳頭即可。請男士們撫心自問,此生是否有好好用過這對突起呢?說實在,所有雄性動物都不需要這個突起。雄性之所以有乳頭,是因為雌性!由於雌性需要這個器官作為哺乳之用,而雌雄兩性都是在同一套基因下運作,那麼在雄性身體上長出這個突起又不會花上什麼昂貴的成本,所以就沒有必要在雄性這性別上另闢專屬於雄性的機制或移除掉這個結構,只要在雄性體內開發出一套荷爾蒙調控機制去阻止乳頭的發育即可,而這種沒有演化壓力施加在雄性乳頭上的現象,稱為演化包袱 (evolutionary commitment)。由此可見,有些性狀 (trait)的確是經過自然選擇發展出適應性的結果,但有一些(例如雄性的乳頭)卻不是。

 

淪為擺飾的退化特質?


若從生理性狀的功能和成本考量,動物身上隨處可見因退化所殘留下來的退化性狀(vestigial traits),如遺跡器官 (vestigial organ)或殘跡器官(rudimentary organ) 的出現就不難理解。

上述構造原本在祖先中是有特定功能的,但在演化過程中由於環境變遷導致習性改變而逐漸退化。有些退化的性狀並沒有完全消失,它們之所以仍然留下來有三個可能原因:一、因為還未有足夠的時間將這個退化性狀完全消除,使這個「正在退化中」的性狀對主子仍有某些不便之處(甚至有害);二、可能因為它們可有可無、無好處也沒害處,擺著也無妨;三、也可能是因為這些構造被挪用作別的功能,如鴕鳥和火雞的翅膀,在張開時就有恫嚇對手和求偶的用處。


只為證明曾經存在—偽基因


除了看得見的生理構造,DNA 也是退化特質的見證。有些基因在遠祖中曾經起過作用,只是在今時今日,因為不需要這項功能,就不再去表現這個基因,但這個基因的 DNA 序列依然會保留在基因組上,而這些不會表現的基因就稱為偽基因(pseudogenes)。
……【更多內容請閱讀科學月刊第601期】