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日前,科学家在一种鱼类身上无意中发现了物种演化的关键,那就是新感知觉系统的发展——该系统得以发展的鱼类有可能演化为两种甚至更多的物种。

这种名为象鼻鱼(elephant fish)的小鱼生活在浑浊的水环境中,通过微弱的电信号相互交流。因此,即使水中的可见度为零,这些小鱼也能通过收发电信号的独特器官得以沟通。

美国华盛顿大学的生物学家布鲁斯·卡尔森(Bruce Carlson)通过多年研究发现,大脑的复杂程度为这种鱼类快速演化和分化提供了可能性,而大脑的复杂程度则直接来自于鱼类的感知觉加工能力。


这种鱼类必须能够在浑浊的水环境中识别出同种鱼类的电信号,同时忽略其他鱼类的信号。研究者们发现,26种象鼻鱼的中脑外侧核(exterolateral nucleus, EL)已经发展为专门用来识别这种信号的区域。他们发现EL区域的发展引发了象鼻鱼科内的一个遗传谱系系信号检测系统的改进,并推动了物种进化的加速;而姐妹谱系由于在前期缺失EL区域的发展,导致信号检测能力下降,同时也没有继续分化。

信号探测能力强大的鱼类可以识别不同种类的放电和脉冲形式,它们的感知觉系统复杂程度远远超过了脑部没有继续发展的鱼类。

不同鱼类电信号的脉冲波形如下图所示:

卡尔森在《科学》上写到:

图片上面的那组鱼类属于 Paramormyrops 属,拥有可以进行复杂信号加工处理的脑,(演化过程中)放电形式变化很快,造成了很相近的种属之间脉冲波的区别也很明显。下面的一组鱼属于Petrocephalus属,其中脑结构简单,脉冲波波形也十分相似。这两种属的区别就在于,上面一组鱼类有对应于发展信号检测系统所需的解剖学特征——比如发射不同脉冲的结构,以及能够分辨脉冲波波形微小差异的结构。

卡尔森认为:

在演化生物学的研究中,要确定某种特性是另一种特性的诱因是一件很困难的事情。但是这一次,我们能够证明新物种大量形成之前,发生了脑结构趋向复杂信息加工结构的演化。拥有这种脑的鱼类,其电信号产生分化,并能够精确分辨不同的信号。这些发现支持了脑的演化可以引发多样化的增加。

卡尔森的工作暗示着脑部演化迅速的物种——比如智人——如果遇到合适的环境,就会更有可能演化出新的物种。对于象鼻鱼来说,进化的关键在于脑部对所输入感觉信息的挑选能力。

于是我们不禁再进一步,难道现代社会中的人类也会在媒体的“感知觉轰炸”下进化为新的物种吗?又或许《娱乐至死》中的预言终会成真,人类只有以破碎而退化的姿态走向灭亡?且待剧终之日揭晓。

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2 Responses to “在鱼类身上发现物种演化的关键”

  1. sixear说道:

    希望人类早些进化出高血糖耐受性

  2. 二次元说道:

    真的是先发展脑后出现新物种吗?最后那个感知轰炸说的好——