演化是一个圆还是一条线

易格

演化是否有方向性？它是一个循环往复的圆，还是一条永不回头的直线？这个问题很难有确定的答案，如果我们考虑不同时间长度的不同物种的演化历程，也许我们将得到不同的答案。

演化是场轮回？

生物考古学家根据发现的化石证据，推测说，到目前为止，地球曾经发生过五次生物大灭绝。如果把每一次大灭绝作为循环的终点，物种的复苏作为起点，那么物种的演化过程是否是一个个相似的圆呢？

发生于距今2.51亿年前二叠纪末期的第三次生物大灭绝，是公认的最严重的一次生物灭绝。那次灭绝造成了98%的海洋生物以及96%的陆地生物的消失，全球几乎没有生命迹象。生命的复苏过程也格外的漫长和反复，从生命重现到恢复灭绝前的繁荣盛世持续约近1千万年。

首先复苏的是藻类植物，但是因为海洋温度的居高不下和营养物质的缺乏，藻类的复苏花费了数百万年。藻类的出现给软体动物菊石类鹦鹉螺提供了食物，菊石类又成为虾蟹的祖先以及早期的海洋底栖爬行类的食物。直到陆地上的原始鳄鱼、天空中的翼龙类统治地球，灭绝前的繁盛基本恢复。

但是好景不长，距今1.95亿年前的三叠纪末期，地球又迎来了一次大灭绝。这次恢复最快的还是海生生物，最后占据统治地位的是恐龙。离现代最近的一次大灭绝是距今6500万年前白垩纪末期的恐龙大灭绝，这次海洋中的菊石类也没有逃过死劫，而陆地上的种子植物和昆虫类则成为了复苏的起点，智人最终统治了地球。

以简单的低等生物为始，到复杂的高等生物占据更多生存资源，这些生命的演化复苏过程是不是一个个相似的循环呢？同一个物种的演化又是不是一场轮回呢，象的演化似乎有这种趋势。

象的祖先始祖象长相平平，身材也比较矮小，更像是现代的亚洲貘，吻部比较长，而且还没有长出很长的鼻子和象牙。

长牙比长鼻子更有利于象的生存。牙不仅是捕食的工具，还能帮助求偶，公象的象牙越长越大，就越受母象的青睐，这样长牙基因就更有机会传递下去。慢慢地，象的牙越来越长，出现了很多以长牙为标志的种类，比如牙齿长过下巴的恐象、下巴和牙齿特化成铲子的铲齿象，还有牙长超越身高的互棱齿象等。

经过数百万年的演化，发达的象牙和长长的象鼻成为了象类的两大标志，直到人类的出现改变了这一切。当人类猎杀大象的目的从捕食转变成获得象牙之后，象牙越长的个体死得越快，象牙长得长反而变得更不适应“环境”，长牙基因也就没办法传承下去了。在南非的阿多国家大象公园里，有98%的雌性大象已经完全不长象牙了。

象们花了数百万年去适应环境，它们的象牙一点一点变长，但当它们遇到了新的环境和比自然选择更强大的“筛选”力量，又在数百年的时间里快速退回来路。当这种“筛选”力量消失时，象牙还会再长回来吗？大象的演化是不是一个圆呢？

演化有去无回？

虽然有些物种的演化好像存在“返祖”现象，但是还有很多物种的演化在现在看来像是一条永不回头的直线。

从19亿年前肉眼看不见的单细胞藻类到16亿年前肉眼可见的大型藻类再到5.4亿年前繁盛的藻类植物，水生生活的藻类越长越大。苔藓植物是植物从水生到陆生演化的过渡类型，蕨类植物和裸子植物曾经称霸一时，但现在地球上种类最多的仍然是有花有果的被子植物。长大、陆生和种子繁殖似乎就是植物进化的方向了，越晚出现的种群越是这样，少有走“回头路”的。

从陆地进入海洋，还能再上岸吗？鲸的演化也是一条“不归路”。

大约4800万年前，在今天巴基斯坦的西海岸，一只原本生活在陆地上的小型偶蹄食草动物为躲避捕食者，一头扎入了浅水中。后来它再也没有上来，不是死亡了，而是在水下找到了更适合生存的地方——它就是鲸的祖先。1979年科学家发现了它的化石，因为它具有与现代鲸类相似的耳骨和听觉系统，从而确立了鲸的祖先的地位，被命名为“巴基古鲸”。

巴基古鲸从陆地来到海洋后，原本的四肢慢慢变成了鳍状肢，鼻子变成了排水孔，肺和气管更适合呼吸水中的氧气。它们逐渐适应并喜欢上了海底的生活，这里空间广阔，食物更多，天敌更少。它们变成了个头庞大的海中霸主，但是代价是失去了双腿，再也无法像祖先一样上岸了。

目前看來，鲸即使在海洋中遭遇了人类的穷追猛打，也很难再长出一双长腿，获得再次上岸的机会了。它的一生是不是无法回头的直线呢？

人类有“后悔药”？

如果我们以上万年的时间来衡量，也许多数物种的演化都是一圈圈上升的螺旋。但如果只看单个种群的一生，物种的演化之路通常是“一条道走到黑”的，死亡或灭绝就是终点，再也没有反悔重来的机会。不过也许人类可以让它们重回起点。

有许多物种在远古时期灭绝，也有许多物种在人类影响下灭绝，如何复活它们呢？现在我们至少有三种方法，第一种是寻找与已灭绝物种相似的现存物种，培育出与已灭绝的动物最接近的版本，例如欧洲野牛的“复活”。第二种是克隆，这只能用于新近灭绝的物种，从灭绝动物身上提取完整的细胞进行克隆。西班牙和法国的科学家在1999年取得了世界上最后一只布卡多野山羊的细胞，并在2003年成功克隆出了已灭绝野山羊，但是，由于肺部问题，幼羊只存活了不到10分钟。

最后的绝招是基因工程，寻找已灭绝动物的“直系后代”，使用基因编辑技术，将后代动物的基因修改成灭绝动物的基因，制造新的已灭绝动物，科学家们正在应用这个方法尝试复活恐龙、猛犸象和旅鸽。

我们知道，恐龙是现代鸟类的祖先，那么能不能修改鸟类的基因，让它重新变成恐龙呢？智利科学家就做了这样的实验。恐龙的大腿骨与鸟类不同，它有一根直接与脚腕相连的长长的腓骨，而鸟类的腿骨较短，不连接脚腕。智利大学科学家发现，控制鸟类腓骨生长的细胞，在长到脚腕之前就会停止分裂，于是科学家注入了一种基因，延迟了鸡胚胎的腓骨细胞的生长期，最后使鸟长出了与恐龙相同的长至脚腕的腓骨。

美国哈佛大学的遗传学家乔治·丘奇正在开展将现代大象转变成猛犸象的工作。此前已经有一个研究团队在俄罗斯西伯利亚的永久冻土带发现了一具保存完整的猛犸象尸体，它甚至还具有液态血液，而从血液里可以获取猛犸象的DNA图谱。了解猛犸象的基因后，乔治·丘奇需要改动现代大象的基因组，将猛犸象的特征编码输入进去。他改动了15个基因，包括控制耐寒血红蛋白、皮下脂肪和汗腺的基因等。

基因编辑完成后，丘奇将在实验室中培养这些编辑后的大象干细胞，看它们是否能长出具有所期望的功能的组织和器官，如果能成功就可以进行活体实验。与丘奇复活猛犸象的方法相似，美国一个旨在保护基因多样性的非盈利组织“复苏”也在运用基因编辑的方法复活旅鸽。

在自然选择的力量下，物种以自己的节奏在生存和进化，即使经历了大灭绝，也会在漫长的岁月中复活。但是人类的干涉打乱了它们的节奏，它们的灭绝时间提前了，这也使得复活的时间变得遥遥无期。为了弥补这些过失，人类能提早复活它们吗？克隆个体的生存问题亟待解决，基因编辑的方法还在起步阶段，如果复活真的能成功，演化的轨迹能接续上吗？