作者：李臻
監(jiān)制：中國(guó)科普博覽
達(dá)爾文在1859年出版的《物種起源》中分析了動(dòng)物胚胎發(fā)育的相似性，指出同一綱的最不相同的物種的胚胎一般是密切相似的。海洋作為生命的誕生和孕育之地，生物的進(jìn)化歷程表明，生物起源于海洋。那么問(wèn)題來(lái)了，難道人類(lèi)的祖先真的是魚(yú)嗎？我們首先來(lái)看一幅畫(huà)。
海克爾的騙局
海克爾作品《人類(lèi)學(xué)》的誕生，從左到右依次是魚(yú)、蠑螈、烏龜、雞、豬、牛、兔子和人類(lèi)處于不同發(fā)育階段的胚胎
（圖片來(lái)源：維基百科）
?？藸栠@幅繪畫(huà)作品，向我們展示了不同群體的胚胎在其最早的發(fā)育階段看起來(lái)幾乎相同。
他認(rèn)為，胚胎只會(huì)在其各自的發(fā)展后期才會(huì)被識(shí)別為物種，而這些相似之處恰恰證明了從低等動(dòng)物到高等動(dòng)物的線性發(fā)展。他還得出結(jié)論，這些階段概括了該生物祖先的進(jìn)化史。這是一個(gè)很讓人驚喜的結(jié)果。
然而，在?？藸柵咛ブ匮萋砂l(fā)表之后，很多科學(xué)家在試圖重現(xiàn)?？藸柕呐咛パ莼A段時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)他夸大了畫(huà)中胚胎之間的相似性。
海克爾將處于不同發(fā)育時(shí)期的胚胎放在一起，并且為了讓各類(lèi)動(dòng)物胚胎在第一階段表現(xiàn)相似，故意選擇較相近的胚胎，并且“動(dòng)了許多手腳”。
理查森1997年8月在《解剖與胚胎學(xué)》學(xué)報(bào)上發(fā)表題為Fraud rediscovered的文章，揭露了?？藸柕尿_局，實(shí)際上并沒(méi)有任何發(fā)育階段，所有脊椎動(dòng)物胚胎都是一樣的，人的胚胎發(fā)育過(guò)程中也并沒(méi)有所謂和魚(yú)一樣的階段。
海克爾畫(huà)的早期人類(lèi)胚胎和真實(shí)的人類(lèi)胚胎的對(duì)比
圖片來(lái)源：《海外校園》
海克爾為了解釋進(jìn)化而偽造胚胎圖的做法固然應(yīng)該被否定。但是，否定?？藸柌⒉坏扔诜穸òl(fā)育中胚胎的相似之處?！叭藖?lái)自魚(yú)”的進(jìn)化假設(shè)仍然備受研究者們的關(guān)注。
那么，人類(lèi)是否真的是從魚(yú)演變而來(lái)的呢？
人類(lèi)來(lái)自魚(yú)？
其實(shí)，早在19世紀(jì)20年代，德國(guó)解剖學(xué)家馬丁 拉斯克就發(fā)現(xiàn)，哺乳類(lèi)胚胎在早期出現(xiàn)了鰓裂。然而，作為在魚(yú)類(lèi)中終身存在的結(jié)構(gòu)，鰓裂僅在哺乳類(lèi)動(dòng)物的胚胎期出現(xiàn)。這表明哺乳類(lèi)動(dòng)物在胚胎發(fā)育時(shí)經(jīng)過(guò)了類(lèi)似魚(yú)的發(fā)育階段。
實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)的創(chuàng)始人馮 貝爾也注意到動(dòng)物胚胎發(fā)育的相似性。其在胚胎學(xué)名著《論動(dòng)物的進(jìn)化史，觀察與回想》中，提出了生物發(fā)生律，即高等動(dòng)物的胚胎在發(fā)育的過(guò)程中，存在與低等動(dòng)物所經(jīng)發(fā)育階段中相似的階段。馮 貝爾將這一發(fā)現(xiàn)總結(jié)為三點(diǎn)。
其一，每一較大動(dòng)物類(lèi)群的共同性狀比專(zhuān)門(mén)性狀形成得較早；
其二，在發(fā)育過(guò)程中，動(dòng)物類(lèi)群首先出現(xiàn)最共同的性狀，然后出現(xiàn)較專(zhuān)門(mén)的性狀，最后才出現(xiàn)最專(zhuān)門(mén)的性狀；
其三，不同綱動(dòng)物的胚胎最初是相似的，在以后的發(fā)育中才逐步產(chǎn)生分歧。
也就是說(shuō)，不同綱脊椎動(dòng)物的早期胚胎是極其相似的。在胚胎發(fā)育過(guò)程中，門(mén)的性狀最先出現(xiàn)，隨后才依次出現(xiàn)目、科、屬、種的性狀。
來(lái)自古生物學(xué)的證據(jù)
2022年9月29日，Nature雜志以封面文章形式同期發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所朱敏院士團(tuán)隊(duì)的四篇學(xué)術(shù)論文。
四篇論文集中報(bào)道了一批有關(guān)有頜類(lèi)起源與最早期演化的研究成果。這些發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了全球志留紀(jì)早期有頜類(lèi)化石記錄的空白，首次為有頜類(lèi)崛起與最早期輻射分化提供確切證據(jù)。
志留紀(jì)晚期，更多樣、更大型的有頜類(lèi)屬種出現(xiàn)并開(kāi)始擴(kuò)散到全球，開(kāi)啟了魚(yú)類(lèi)登陸并最終演化成為人類(lèi)的進(jìn)程。這一研究發(fā)現(xiàn)為從“魚(yú)”到人的觀點(diǎn)再添新?lián)?/span>
（圖片來(lái)源：https://www.nature.com/nature/volumes/609/issues/7929）
基因也會(huì)“插隊(duì)”？
已有研究人員通過(guò)比較不同物種的發(fā)育調(diào)控基因后發(fā)現(xiàn)，較早出現(xiàn)的基因確實(shí)更為相似，而較晚出現(xiàn)的基因則更為不同。
只不過(guò)，這些基因并非像海克爾所預(yù)料的那樣，老老實(shí)實(shí)地按照先來(lái)后到的次序表達(dá)，而是存在“插隊(duì)”的現(xiàn)象。古老的基因喜歡在發(fā)育的中間階段表達(dá)，而新來(lái)的基因則喜歡在兩頭表達(dá)，從而形成沙漏般的狀態(tài)。
這也證明了一些來(lái)自古老祖先的“基因遺產(chǎn)”一直存在，換句話說(shuō)，動(dòng)物們或許都有著共同的祖先。
基因表達(dá)的“沙漏”狀態(tài)
（圖片來(lái)源：Benjamin Prud’homme & Nicolas Gompel：“Evolutionary biology: Genomic hourglass”, Nature(2010): p768-769.）
既然有共同的祖先，那么人類(lèi)的手腳究竟會(huì)不會(huì)長(zhǎng)出蹼來(lái)？
在美國(guó)科幻連續(xù)劇《大西洋底來(lái)的人》中，帕特里克 達(dá)菲扮演一位來(lái)自神秘的大西洋海底世界的人，他的手腳長(zhǎng)有蹼，沒(méi)有肺卻有鰓。人們驚訝于角色如魚(yú)一般外貌特征的同時(shí)，也難免疑惑，人類(lèi)的手和腳究竟會(huì)不會(huì)長(zhǎng)出蹼來(lái)？
電視劇中如蹼一般的手
（圖片來(lái)源：《大西洋底來(lái)的人》劇照）
其實(shí)，在人類(lèi)胎兒手腳的發(fā)育過(guò)程中，指頭與指頭之間是相連的，就像鴨蹼一般。然而，在胎兒發(fā)育的6~8周，隨著指間的細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞凋亡，發(fā)育初期的“鴨蹼”會(huì)逐漸變成成形的手指。
結(jié)語(yǔ)
無(wú)論是?？藸柕漠?huà)、胚胎的鰓弓結(jié)構(gòu)，還是頜類(lèi)化石以及基因表達(dá)的“發(fā)育沙漏”模型，種種的證據(jù)似乎都在表明進(jìn)化的過(guò)程，動(dòng)物或許擁有這共同的祖先。
與其說(shuō)人類(lèi)來(lái)自魚(yú)，不如說(shuō)人和魚(yú)都共同來(lái)自于遠(yuǎn)古海洋中的某種生物。
編輯：應(yīng)奕可
參考文獻(xiàn)：
[1] Pennisi E. Haeckel's embryos: fraud rediscovered. Science. 1997;277(5331):1435. doi:10.1126/science.277.5331.1435a
[2] Jirasek JE1983 Atlas of hu man prenatal morphogenesis, Martinus Nijhoff Publishers, Boston.
[3] Benjamin Prud’homme & Nicolas Gompel：“Evolutionary biology: Genomic hourglass”, Nature(2010): p768-769.