鮭魚出現“生育孤立”

    自1992年起，美國進化生物學家亨利和他的同事開始對1937年放入西雅圖附近華盛頓湖的一批鮭魚的後代進行研究，結果發現，原來投放的鮭魚後代似乎已演化成兩種不同的鮭魚。這兩種鮭魚的不同之處表現在，其中一種鮭魚是在湖畔産卵，而另一種外觀略有異樣的鮭魚是在流向湖泊的河流裏産卵，這預示著兩種鮭魚出現了“生育孤立”現象。更重要的是，研究人員還發現這兩種鮭魚出現了微小的基因差異。但是有關這項研究的報告，直到最近才被科學家公布於眾。

    根據傳統定義，兩種原本相同的生物進化到無法相互聯姻，或者聯姻後出現後代無法生存以至後代無法生殖，這就是人們所説的“生育孤立”現象。兩種原本相同的生物之間出現“生育孤立”，即可被認為形成兩種不同的物種。基於上述觀點，參與鮭魚研究的科學家認為，早年投放到華盛頓湖裏的那批鮭魚後代已經演化成兩個不同的物種，而且停止相互繁殖，這至少是産生不同物種的第一步。使科學家興奮的是，鮭魚的演化過程不是千百年，而僅僅經過了50多年。亨利對他們的發現給予了很高評價。他説，“對鮭魚的研究成果是史無前例的，甚至連考慮這樣的想法都需要很大的思想躍進。”

    關於果蠅的研究

    無獨有偶。這裡説的鮭魚的進化過程已經加快到只需幾十年，而又有研究認為果蠅的進化過程已經縮短到6個月。幾乎在亨利等人發表有關鮭魚研究報告的同時，澳大利亞科學家公佈了有關果蠅的研究成果。

    果蠅體內含有的碳氫化合物，在接近不同種群時會發出不同的味道。這種味道可幫助果蠅求偶時，辨認對方是否是自己的同種。根據果蠅的這一特徵，澳大利亞科學家對共同生長在同一自然環境和各自生長在獨立環境的被稱為Serrata和Birchii的兩種果蠅，進行了對比研究。科學家發現，與Birchii果蠅共同生長在同一自然環境的Serrata果蠅體內所含是一種碳氫化合物，而生長在獨立環境的Serrata果蠅體內所含的是另一種碳氫化合物。科學家把生長在獨立環境的Serrata果蠅放在實驗室裏，讓它與同樣是生長在獨立環境的Birchii果蠅接觸，結果，Serrata果蠅進化出的碳氫化合物，與在自然環境中和Birchii果蠅一起生長的其他Serrata果蠅非常接近。令科學家沒想到的是，Serrata果蠅的這種變化只經過了9代的繁衍，時間僅為6個月。通過對果蠅的研究，澳大利亞科學家也提出了一個相同的問題——生物進化的步伐是不是加快了？

    不同的反響

    亨利有關鮭魚研究的報道發表後，當即就引來了同一領域裏頂尖科學家的批評。美國新墨西哥州立大學進化生物學家霍華德代表部分科學家，對關於鮭魚研究的報告發表評論時指出，鮭魚的研究方法和發現被誇大其詞。霍華德説，“這其中的錯誤，就像不同種族的人類，或者不同種類的老鼠一樣，不需要讓人過多的費神。”有批評者指出，鮭魚的基因差異可能出自其他因素，也許是投放的鮭魚與其他鮭魚交尾繁衍的後代産生基因變異，而並非屬於“生育孤立”的進化過程。也有人批評説，鮭魚的基因差異太微小，不足以做出任何解釋。

    有批評者，同時就有讚賞者。英國愛丁堡大學的生物進化論專家巴登認為，鮭魚的研究報告提出了強有力的證據證明物種形成能夠快速發生，並大膽提出問題，亨利的報告是個榜樣。專門從事魚類進化研究的美國加州進化生物學家利茲尼克認為亨利的發現非常重要。他説，不能要求鮭魚的基因會在這麼短的時間裏發生太大的變化，實際上，鮭魚的基因能出現任何程度的變化都足以令人驚訝。與對待鮭魚研究一樣，澳大利亞科學家關於果蠅的研究也被一些人做了否定。當然，那些對研究成果持正面意見的科學家認為，果蠅的研究成為“新生物的進化過程比想像的要快”的論點的另一個證據，同時它將對其同行有很大的啟發作用。

    美國路易斯安那州立大學的生物學家大膽做出預言：進化生物學領域將從鮭魚和果蠅的研究中“引發出更多的研究。物種將來會變成什麼樣子，令人充滿無限的期待。”

    《科技日報》 2001年8月27日