人类同猩猩、猿、猴一样发源于非洲。但从现有研究来看,更早的祖先在进入非洲之前起源于非洲之外,比如亚洲。在大约5 000万年前,非洲是一片被海水与世界隔绝的孤岛。那么这些祖先是如何到达非洲的呢?

最容易想到的是这些祖先通过陆桥进入非洲,但是目前已有的地理学证据不支持这一理论。相反,地理学证据提示了我们一种看起来最不可能的方式:我们的祖先借助植物和碎片漂流数百英里来到了非洲。

一般认为物种跨越海洋进行扩散是十分牵强且投机的。一些科学家仍旧支持陆桥学说,他们要么对地理学证据提出质疑,要么声称人类的祖先在远早于化石记载的时间到达了非洲,而那时陆桥尚未断开。

但人们逐渐意识到物种经海洋扩散远比曾经认为的多见。植物、昆虫、爬行动物、啮齿类动物以及我们的祖先都穿越海洋进行物种扩散,占据岛屿繁衍生息。甚至在3 500万年前,猴经历了一次意义非凡漂流,从非洲跨越大西洋来到了南美洲。这样的事件一般极少发生,但是在漫长的时间长河中,这种罕见的事件不可避免地影响了物种的进化,包括我们的祖先。

灵长类动物的起源

人类在距今35万到20万年前出现在非洲南部。这一理论依据是非洲南部人类的基因多样性最高,以及当地发现的早期人类的化石。

与人类亲缘关系最近的黑猩猩和大猩猩都是非洲本土的生物,狒狒和猴也是非洲本土的生物。但是尚存的与这些祖先亲缘关系较近的生物,例如猫猴、树鼩和啮齿类动物都居住在亚洲,或者像啮齿类动物这样,在亚洲演化发展。化石提供的证据有些自相矛盾,但同样提示我们的祖先在非洲之外起源。

普尔加托里猴(Purgatorius)是最早出现的与灵长类相似的动物,它们生活在6 500万年前的蒙大拿州,刚好在恐龙灭绝之后。

最古老的真正的灵长类动物同样生活在非洲之外。与猴和猿相关的德氏猴生活在5 500万年前,他们的足迹遍布亚洲、北美洲和欧洲。灵长类动物较晚进入非洲。在非洲,与狐猴类似的化石出现在5 000万年前,而与猴类似的化石出现在4 000万年前。

但非洲是在1亿年前和南美洲分开成为一个大岛,而与亚洲连在一起则是仅仅2 000万年前的事。如果我们的祖先需要在非洲被海水包围的8 000万年中进入非洲,那他们就需要跨越海洋。

15.1

跨越海洋

物种经海洋扩散是进化论的核心。达尔文在研究加拉帕戈斯群岛的生物时只看到了一些陆龟、鬣蜥、蛇,以及一种小型哺乳动物稻鼠。像塔希提岛这种更远离大陆的岛屿上只有一些蜥蜴生活。

达尔文认为这种现象很难用创造论解释。因为按照创造论的说法,世界各处应当有相似的物种。达尔文的观点是物种经海洋扩散到了岛屿上,这样就能够解释离大陆越远的岛屿物种越少。

达尔文是对的。研究发现陆龟能够在没有淡水和食物的情况下在海中漂流数周,所以陆龟可能从非洲一直漂到了加拉帕戈斯群岛。在1995年,许多被飓风卷下山崖的鬣蜥攀附在碎片上在海里漂了300多千米还活着。加拉帕戈斯群岛的鬣蜥可能就是这样从陆地来到岛上的。

这种经海洋的物种扩散成功的概率微乎其微,它需要满足一系列条件,包括一大块供攀附的植物,正确的洋流和风向,动物要能够繁殖和恰到好处的登陆时机。许多动物落入海洋后就饿死或渴死了。绝大多数动物不能成功上岸,它们消失在海中,成为鲨鱼的食物。这也是岛屿上物种稀少的原因,尤其是远离大陆的岛屿。

漂流这种物种扩散的方式曾被认为是进化过程中的小事件,是发生在地球边边角角之处的罕见事件,就像加拉帕戈斯群岛上发生的一样,而与大陆上的物种进化无关。但现在我们发现,植物落入海洋后形成的漂流物可以带着动物漂洋过海,而这也确实能够解释许多物种在世界上的分布。

漂 流

人类对数个灵长类动物漂流事件已经有了深入的理解。现在的马达加斯加岛上有各种各样的狐猴种群。狐猴在2 000万年前从非洲来到马达加斯加岛。考虑到马达加斯加岛在恐龙时代就已经从非洲大陆分离了,狐猴显然是漂了400千米,跨越莫桑比克海峡来到了马达加斯加。有趣的是奇怪的指猴和其他狐猴并不是一起来到马达加斯加的。

更值得一提的是南美洲的猴,包括吼猴、蜘蛛猴和狨猴。它们同样是从非洲出发,在3 500万年前到达了南美洲。这一旅途必须跨越大西洋,尽管当时的大西洋比现在窄,但仍有1 500千米宽。在到达南美洲后,灵长类动物又跨越海洋漂到了北美洲,并两次漂到加勒比群岛。

但在这一切发生之前,灵长类动物首先需要漂流到非洲。有一次漂流事件给非洲带来了狐猴,而另一次漂流则带来了猴、猿和我们人类的祖先。关于这一理论的研究还在进行中,我们尚不清楚祖先们从哪里出发开始漂流,但这个理论是目前对于物种分布最合理的解释。

漂流理论解释了啮齿类动物是如何定居非洲,然后进入南美洲的,也解释了包括大象和土豚在内的非洲类总目动物是如何进入非洲的。有袋动物在北美出现后,可能先漂流到南美洲,然后进入南极洲,最后来到澳大利亚。其他跨越海洋的漂流事件包括鼠类进入澳大利亚,以及马岛猬、猫鼬和河马进入马达加斯加岛。

跨洋漂流并不是进化理论的附属理论,而是进化理论的核心。它解释了猴、大象、袋鼠、啮齿类动物、狐猴以及我们的进化。并且这一理论还体现出:进化事件并不总是被普通的日常事件推动,一些十分不合理的事件也推动着进化的发生。

宏观进化

达尔文的一个伟大观点是诸如基因微小的变异、捕食和竞争在内的日常事件会在较长的时间跨度上缓慢改变一个物种。但在数百万甚至数十亿年间,罕见的、小概率发生的却具有重大影响的事件,也就是常说的“黑天鹅事件”,也确实发生过。

有些事件是极具破坏性的,例如陨石撞击、火山喷发和冰河时代,以及病毒改变宿主。但其他事件是开创性的,例如在多细胞生物之间的基因组复制和基因转移,以及漂流事件。

历史上的漂流事件体现出进化在一定程度上需要机会。如果在漂流过程中发生了一些不同的事情,例如糟糕的天气和海况,动物搭乘的漂流物被冲上了一个荒岛,动物在海滩上遇到了饥饿的捕食者,抑或是没有雄性动物登上陆地,那样种群的定居就失败了,也就不会有猴,不会有猿,不会有人类了 。

现在看来,我们的祖先克服万难定居非洲,这如同强力球彩票一般的赌注成功了。一旦在这一过程中有任何不同的事情发生,生命的进化就会呈现出不同的相貌,至少我们不会在这里思考这一切。

资料来源 theconversation.com

————————

本文作者尼古拉斯·朗里奇(Nicholas R. Longrich )是英国巴斯大学进化与古生物学高级讲师