探寻进化失误的痕迹

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别扭的比目鱼

有个进化得很失败的例子就是我们熟悉的比目鱼，它们身体扁平，刺不多，吃起来方便，常出现在餐桌上。世界上共有500多种比目鱼和类似的鱼类，都属于鲽形目。比目鱼顾名思义，最显著的特色就是双目比邻――两只眼睛不像其他鱼类一样位于身体的两侧，而是长在了同一边。

其实，比目鱼并不是生下来就是这副奇怪的模样，刚孵化出的幼鱼和普通鱼类一样，也是眼睛分别在身体两侧。而在大约出生一个月之后，比目鱼身上开始出现奇异的变化：它的一只眼睛开始向上移动，绕过头骨到了身体另外一侧，和另一边的眼睛并列了。在这个过程中，鱼的头骨形状也会发生变化，配合眼睛的移动。鱼鳍的形状和鱼身体的颜色也会改变。成年后的比目鱼侧过身来贴在海底，让失去眼睛的一侧身体朝下，两只眼睛则在上面，它们就这样隐藏在海底捕食其他鱼类。而当比目鱼不得不离开海底游动一下的时候，也是这样侧着身体游的。它们可以说是世界上最不对称的脊椎动物了。

我们追踪比目鱼的家谱可以发现，这些怪鱼的祖先也是普通的对称鱼类。显然，对于比目鱼的祖先来说，侧躺到海底隐藏起来，不但可以逃避天敌还方便于捕食，是一种适应。但这样的生活方式必然会导致一个问题，被压在身体底下的那一只眼睛不但没用了而且容易受伤。为了解决这个问题，自然选择推动着比目鱼采用了一种别扭但却有效的方法，就是把眼睛挪到身体另一侧，并改变了身体形状。

其实，像比目鱼这样，把身体侧过来，眼睛从一边挪到另一边，还要改变头骨的形状才能最后成型，这样的进化方式实在是笨拙，较佳的方式是像身体同样扁平的鳐鱼那样，要潜伏也是腹部贴在海底，这样才能更好地保护自己。但比日鱼的祖先只能在自己的身体基础上进化，于是采取了这个无奈之举。

绕了远路的神经

包括人类在内的哺乳动物都有喉返神经，这个神经是从脑通向咽喉部位，为我们控制吞咽动作以及语言表达。这条神经的奇怪之处就是，它本不需要这么长的，长这么长是进化的失误。

按理说这条控制喉部的神经只要直接从脑袋到脖子就可以了，在人身上只需要0.3米就足够了。但实际上它却向下兜了一个大圈子，在主动脉和一条连着动脉的韧带上绕过来，再向上返回喉部，这样一来喉返神经的长度延伸到了近1米。喉返神经这种迂回的路线不仅是“进化得莫名其妙”，甚至还可能给动物带来不良后果。额外的长度使得喉返神经更容易受伤，例如，胸部遭到重击就可能导致喉返神经受损，使人吞咽或者说话出现障碍。

当然，如果我们考虑喉返神经的进化过程，就会明白它为什么会兜这么大一个圈子。哺乳动物的祖先是类似鱼类的生物，我们的喉返神经与主动脉一样，都源于鱼类祖先的鳃弓――几排支持鳃部的骨质环状结构。在我们的鱼类祖先那里，这条神经沿着第六鳃弓的血管自上而下延伸。在成鱼体内，这条神经仍在这个位置，把大脑与鳃连接在一起，控制鳃的泵水动作。而在鱼向哺乳动物的进化过程中，原本的第四和第六鳃弓分别变成了主动脉和连在动脉上的韧带，在它们后面的喉返神经被血管和韧带挂住，同时又要与进化为咽喉部位的鳃部组织保持连接，于是只能越拉越长。

喉返神经被主动脉挂住而不得不延长，那么让它干脆断开，放开主动脉重新接合不好么?想法虽好，但是自然选择无法这样处理问题，我们只能接受喉返神经绕上一大圈这种糟糕的进化方式。

在我们人类身上喉返神经还不是最糟糕的，最糟糕的当然要数长颈鹿身上的喉返神经了。长颈鹿的喉返神经同样也是采取了这种迂回的路线，沿着它们那超长的脖子到躯干，再返回来，长度比直接路径超出了足有4.6米。因此科学家们推测，在那些长脖子的蜥脚类恐龙身上，喉返神经更是延伸到了荒唐的长度。其中有一种易碎双腔龙可能是地球上最长的恐龙，从嘴尖到尾端距离最长可达58米，虽然现在无法确认易碎双腔龙的脖子有多长，但假设脖子长度是身体的1／3，按19米算，它的喉返神经能有38米!难怪有科学家说，喉返神经是进化史上效率低下的代表。

眼睛――拙劣的精巧

我们的眼睛如同一部非常精巧的照相机：晶状体作为镜头汇聚光线，在底片即视网膜上成像，视细胞感光后把信息通过视神经传递给大脑。但其实，人类和其他脊椎动物的眼睛都存在着不可忽视的缺陷。

人眼的视网膜中，用来感光的视细胞在最下层，上面则覆盖着神经细胞以及血管。通过晶状体在视网膜上成像的光线要透过血管和神经才会被视细胞接收到。这些血管会遮挡光线，在成像上留下阴影，这些图像上的缺陷需要眼睛不断轻微移动扫描外界，并由大脑进行后期处理来予以弥补。另外，把神经细胞连接到大脑的视神经要在视网膜中心穿过，留下了一个盲点。这个盲点之所以我们感觉不到，也是大脑综合了两个眼睛接收的图像进行了整合的缘故。视网膜结构的拙劣设计给大脑增加了很多额外的负担。

除了成像质量不好之外，这种结构的视网膜还容易出问题。最底层的视细胞过于纤弱，和下面的表皮细胞结合不紧密，导致视网膜容易脱落下来，如果不进行治疗就会导致失明。

更合理的设计在自然界中就有活生生的例子，乌贼和章鱼等动物也有和哺乳动物类似的球状眼睛，也是通过晶状体，成像在视网膜上。但它们的视网膜的结构则恰好颠倒过来了。在乌贼的视网膜上，感光细胞在最上层，血管和神经则在下面，这样就不会影响成像效果了。而且它们的视网膜是由神经纤维牢牢地固定住的，也不会有脱落之虞。

之所以脊椎动物的眼睛没能采取这样合理的设计，其实也是进化导致的历史遗留问题。脊椎动物的祖先是背部有着原始神经索的脊索动物，类似于现在依然生存着的文昌鱼。文昌鱼没有真正的眼睛，只有结构简单用来感光的眼点。这个眼点生长在神经索的前端，也是感光细胞在后面，神经细胞在前面。不过文昌鱼身体是透明的，这个眼点就是用来感受后面射过来的光线的，当然就是这种颠倒的结构。而脊椎动物继承了这种颠倒的眼睛设计，只能在此基础上进行修改，最后得到的结果虽然也不错，但缺陷却无法消除。

看似完美精密的生物体，实际上充满了不合理之处，而这都是进化所带来的必然结果。