古老的演化痕迹:科学家发现,人类胚胎有蜥蜴般的手部肌肉

古老的演化痕迹:科学家发现,人类胚胎有蜥蜴般的手部肌肉

任何物种的进化历程都像迷宫一样,充满弯曲的道路和死胡同。最近美国霍华大学科学家利用先进的 3D 成像技术,首次捕捉了胚胎在发育期间一些祖先的特徵,这些在演化中遗失或变成无用的基因,也让我们能稍微窥见祖先过往可能的生活模式。

盲肠、智齿都被认为是一种痕迹器官(vestigial organ),是演化过程中因为不需要而退化、失去功能的「古蹟」,但除了这些残留下来的部分,更多的祖先特徵在胚胎发育初期便会消失,像是人类尾骨上的尾巴。

但在一些案例之中,应该消失的祖先特徵仍可能重新出现,这种返祖现象(atavism)也很好地说明了进化的运作方式;儘管人类已经不再需要尾巴,但是它的蓝图仍然保存在我们的基因组中。

过去人们并无法深入追蹤胚胎中这些暂时性身体部位的形成,但现在透过先进的 3D 成像技术,研究人员成功获得人类胚胎四肢早期生长的清晰影像,并从中发现一些过去未曾见过的特异之处。

古老的演化痕迹:科学家发现,人类胚胎有蜥蜴般的手部肌肉

在刊载于《发展》(Development)期刊的研究中,霍华大学进化生物学家 Rui Diogo 利用 3D 成像对 15 个发育中的胚胎进行了扫描,结果在 7 周大的胎儿的手脚上发现了近 30 条单独的肌肉,其中近 3 分之 1 在 13 週前便消失或融合在一起。

其中一对肌肉已知为「dorsometacarpales」,这种肌肉在蜥蜴、火蝾螈等爬行动物身上都可以看到,但在哺乳动物身上最后一次出现推估是在 2.5 亿年前,在爬行动物与哺乳动物的过渡期间。

「这些肌肉早在 2.5 亿年前就消失了,没有成年哺乳动物、没有老鼠、没有狗有这些肌肉。这相当令人印象深刻,因为这确实是很久以前的事了。」

目前还不清楚为什幺这些肌肉对人体的用途,又为何会在发育过程中消失,但好消息是,即使有人真的因为基因突变而在发育中保留下这些肌肉,也不会对人体造成太大伤害,但坏消息是,作者在进一步研究中发现,这种变异和异常现象可能是子宫内胎儿发育迟缓或停滞引起的。

无论如何,这些发现都提供了有利的进化证据,也为远古人类的生活提出更多有趣的问题,究竟这些肌肉是为了什幺用途而来的?又为什幺退化?我们远古的祖先,究竟在过着什幺样的生活?Diogo 认为,随着研究持续,或许有一天我们将能获得这些问题的答案。

「过去比起我们自己的物种,人对鱼类、青蛙、鸡和老鼠的早期发展有更多的了解,在新技术协助下,未来我们将能更详细地了解人类的演化。」