2016年9月22日木曜日

来！见一下你的祖先（全部）/Meet Your Ancestors (All of Them)

作者：视限
链接：https://www.zhihu.com/question/42129995/answer/94995608
来源：知乎
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趁着你刚开始读这篇文章，让我问你几个你大概已经很久没有问过你自己的问题：
  • 我为什么存在？
  • 我为什么长成了现在这个样子
  • 我的基因都是哪来的？ 如果我顺着这些基因回溯到很久以前， 是不是情况会变得超级不可思议，以至于我们需要用Waitbutwhy的简笔画来表达？
为了能够回答最后那个问题，让我们从现在开始，根据每一个阶段性的时刻向前推算：
  • 我们就从你开始吧！虽然我不认识你，也不知道你长的什么样子，但是我估计你差不多是这样子的：
  • 为了简单起见，我们就把话题保持在你的父辈血统好了：
    所以向前走一步，这就是你的老爸：
  • 然后是你的祖父，曾祖父，终于到了你的曾曾曾祖父，估计一下他大概是1825年到1875年之间出生的：
你的曾曾曾祖父一辈子都没有什么自来水或者交流电可以用，而且和你相比，他估计更加重男轻女。我们谁都没见过他，但是要是没有他，也就没有你。
  • 然后我们跳到他的爸爸，他的爸爸的爸爸，干脆我们往前跳18代，直到你的曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾祖父那里。
    你的曾20祖父（曾20祖父代表你的第20个曾祖父，很显然我们没地方写下20个“曾“”字）是个性情中人。他要不是在殴打别人，就是在被别人殴打。在他没有染上黑死病一命呜呼之前，他大多时间都在远征的时候屠杀女人和小孩。令人惊奇的是，他很可能和你一个姓。

如果他能够跟你见面的话，他绝对会被你每天的弱逼生活震惊的。但是再震惊也没有你的曾500祖父震惊。

  • 你的曾500祖父没有在“思考人生意义这件事”上磨叽，比如天天考虑着未来自己应该做什么才能算是追求自己的内心。他只会做一些打猎、和其他部落对着干这种事。虽然大概只活了30多岁，但是他还是设法把一个女人的肚子搞大了。要是他有点节操，没有把哪个妹子的肚子搞大，你和今天的另外几百万人都将不复存在。
  • 让我们再往前一段时间到现在这个时候为止，人还都是”人”，一个非常特殊的家伙就活在这个时候。科学家管他叫Y染色体亚当（Y-chromosomal Adam）。Y染色体亚当是现在所有世界上人类的最靠近现代的祖先，换句话说，他不仅是你的曾14,000祖父，他也是每个人的曾14,000祖父。他是世界上最后一个已经是人类的男性祖先。在从这里开始讨论的祖先，都是所有人类的祖先。
那么Y染色体亚当是个什么样子？呃，估计他是个恶心的家伙，非常让人不爽，而且可能很喜欢强奸别人。但是对于我们来说，这是件好事，因为他活了足够长的时间来把自己的基因流传下去。 如果他当时没有留种就挂掉了，那么虽然人类社会估计还是会存在的，但是全世界都会变成另外一群人，我们也都不再会是我们了。
  • 好了，从现在开始情况就开始变得猎奇了。三百万年前，这个世界上没有人类。我们那时候的祖先是一种人猿混合体，叫做“南方古猿” （Australopithecus）。你的曾220,000祖父么不是什么特别有脑子的人，事实上，他的脑容积大概只有你的35% 那么大。而且他也没什么吸引力。但是他确实是你第一个可以直立行走的祖先。直立行走让他可以把手腾出看干点别的事情，比如制造和使用工具啊（或者撸管什么的）。能够使用工具让那些聪明猿变得更厉害了，大脑的进化在这之后也进入了高速公路。
  • 你的曾550,000祖父是一个非常重要的猴子。它不仅是所有人类的祖先，也是所有黑猩猩的祖先。这是我们和黑猩猩在历史上最后一次交汇。科学家相信六百万年前，人和猿分道扬镳，最后进化到了一个住在动物园里，一个开动物园。 也就是说，这时候有一个猴子生了两个娃，一个长大后成为了所有人类的祖先，另外一个长大后成为了所有猿的祖先【注】。


  • 和你其他的祖先不一样，你的曾15,000,000祖父的时代比较坑爹。他当时必须和恐龙同处一室。当时的哺乳动物体型娇小，地位卑劣而且住在树上。后来，大约六千六百万年之前，一颗大陨石从天而降，屠杀了所有恐龙。于是这个不爱出风头的家伙就成了所有现代灵长类动物的祖先。

  • 我觉得我应该给你点时间，让你好好体会一下这个事实：你的曾55,000,000祖父是一个耗子。准确来说，他的名字是真兽亚纲动物，第一个有胎盘的哺乳动物，也是所有哺乳动物（除了那些有袋动物和鸭嘴兽）的祖先。所以说，如果海里有一个鲸鱼创办的类似这个的博客，那只鲸鱼也从他的祖先一直追溯到现在，那么从这里开始之后我们的内容就同步了。





  • 如果你在脚下看到一直千足虫，你会尖叫着用书把它拍死然后逃跑。但是你的曾1.25亿祖父见到千足虫就把它吃了。他是个蜥蜴，事实上他是第一个有手有脚、还有神经系统的正儿八经的蜥蜴。他也是所有哺乳动物，爬行动物，鸟类共同的祖先。位于他和那只耗子之间，有一个在进化中处于很尴尬地位的动物，他是第一个哺乳动物但是还是需要下蛋，有点像今天的鸭嘴兽。

  • 你的曾1.6亿祖父生活非常苦逼。他是你第一个离开海洋登上陆地的父辈。从进化角度来讲，他就像是那些移民到新国家的人一样。他抛弃原来自己直到的关于旧国家的一切，到新世界从零开始，就是为了子孙后代能有更好的发展。“走路”对于你的曾1.6亿祖父是个奢侈品，他用自己的鳍在泥里扭来扭去，挣扎着呼吸，只为了能让你有朝一日离开阴暗寒冷的大海。
他的名字叫棘螈（Acanthostega）。他是很多现代生物特征的先驱者，比如腮之外的肺，有骨头的鳍。这个有骨头的鳍后来进化成了我们的手和脚。

  • 你的曾2.2亿祖父是条鱼。低头看看你的手脚，再看看这个图片：你的手脚只不过是他的弱逼鱼鳍的高级版本罢了。如果远古鱼类采用了不同的进化方式来帮助他们在海中保持平衡，我们的身体现在看起来就会有翻天覆地的不同。他还有一点创新：他是第一个有下巴的生物，之前的生物都是脸上长着个洞而已。

  • 你知道为什么你的曾2.55亿祖父看起来像一个逗逼的绦虫么？因为他就是一条逗逼的绦虫。他的贡献在于：他发明了大脑，并且是第一个有正反面的动物（原来的动物都是一个圆滚滚的柱子）。
    没办法我不知道该给你说什么了，这就是你的血统的一部分。

  • 我想现在暂停一下。我并没有为了写这个文章在这里瞎扯淡。如果你找到你爸爸，再找到他的爸爸，这样子找435,000,000次，你就找到了个水母。进化真是令人惊奇！
当然，我们不能跳过这个水母给我们的贡献：神经系统和肌肉。眼睛最早也是在这个时段出现的。有一种学说认为，这些进化突破导致了所谓的寒武纪生物大爆发。

  • 你的曾5.55亿祖父是个海绵宝宝，只不过他一辈子都站在同一个地方，闲的蛋疼。
他头上是有个很长的触手，这个让他成为了世上第一个动物。到这时候为止，世界上所有的生命都是单细胞生物，他是第一个多细胞构成的生命。
哦不对，这些水草什么的不应该出现在图片里面，当时还没有水草。不过我刚刚发现这个错误，而且我对我的绘画技巧很骄傲，所以我就把它们留在那里了！

  • 现在我们需要回溯很多代才能到达你的曾1000亿祖父那里：一个具有复杂细胞结构的真核细胞。他看起来好像不算啥，但是他是所有动物的祖先，而且他是第一个有性别的生物。你看他多可爱啊！

  • 让我们一直回到地球早起的那段好时光，我们找到了你的曾8500亿祖父。一个苦逼的搬砖屌丝单细胞细菌。他的最大贡献，就是发明了光合作用，并且在今后的几亿年中为地球的大气层提供了现在生命所需的氧气！

  • 再向前1.15万亿代，大约38亿年，我们就到达了我们旅行的终点：第一个有生命的颗粒，地球生命的创造者。我们现在还不是特别清楚他是怎么出现的，这个问题也是众多未解科学之谜之一。现在有很多理论，比如自然产生论、原始汤产生论、外星生命论等等。无论如何，我们都欠这个小家伙一个人情。我们应该花10秒钟时间来想想原来他是我们的祖先，向他38亿年前的孤独生命致敬。
让我们总结一下，有两件事我们要好好思考：
1）你身体里的基因的故事有多么丰富。你的基因走了一条很长很长的路，在几万亿个生命体中传承下来，经历了无数次优化突变，最终以染色体的形式包在你的细胞核中。正是因为那个水母经历的，那个蜥蜴经历的，那个猴子经历的所有事情，他们如何适应周围的环境，才让你成为今天你的这个样子。
我听说，我们有时候会打嗝，那是因为打嗝其实是源自鱼的残余进化反射。打嗝就是一个小窗口，通过这个窗口我们看到了我们亿万年前那些鱼祖先。



2）想想看你能够存在，这件事的概率是多么的小。从生命的第一代开始，有着数万亿的父亲的父亲的父亲，最后到了你的父亲。如果这些父亲中任何一个（或者母亲）在繁衍之前就死掉了，如果几万年前你的鱼祖先还没长成就被吃掉了，如果你的耗子祖先还是个小老鼠的时候就被倒下的树砸死了，你就不会存在了。可能一个和你相似的另一个人，但不再是你了。




如果一直找爸爸找下去，你一定会找到地球最初那个所有生命的祖先。
他没有爸爸或者妈妈，我们虽然不知道他怎么产生，但一定是自然产生的；就算他来自某颗陨石，他也是在某处自然产生的。
科学家推测可能是氨基酸或蛋白质的某种随机排列使他能够自我复制，一旦他拥有自我复制的能力和外界足够的能量，没有什么能阻挡它扩散到整个海洋，生命激烈的演化就从这里开始。
证据是目前发现的生物的外表形状相互类似或结构器官存在联系，我们可以把他们详细的分类，地球上的发现的生物都是一个家庭。如果我们把他们的基因测序，会发现他们的部分DNA分子链上有写着和我们一模一样的编码。
大概的分类是下面这样，也可以看成地球的全家福。
德克萨斯大学的David M. Hillis等人根据rRNA测序以分支辐射排列，选取代表性的3000种物种，以使物种分类的比例接近于实际比例（和Chrome没有关系）。
你(homo sapiens)在这个地方 ↑
显然3000个名称无法囊括地球上所有的物种，要把地球上的物种列全，这张表格要比原来大2900倍。
原图片和PDF：
jhupress.files.wordpress.com
zo.utexas.edu/faculty/a


可以看到，图中的任意两个物种都在某处被联系到了一起。辐射图里越靠近圆心，这个物种越原始。所有的生命都由这个最原始的生命经过漫长的时间演化而来。形成了今天地球上以百万计物种的庞大家庭。而这一切都被史诗般地记载在了DNA上。
我想这已经解答了题主的问题，我们的祖先没断过后，人类的最终祖先也是所有已知生命的祖先。



让我们把问题扩展一下，是否地球上所有生命共享一个祖先？
以上只能说明已经被我们发现和分类的生物和我们共享祖先，但是我们未知或者未分类的物种要比已发现和分类的多出约7倍，在庞大的未知数据和人类很难探索的深海，还有着很多我们不了解的生物。
这无法排除之后再次自然产生生命的可能，我们的地球在出现水后的漫长的几亿年时间里，仅自然产生了这么一个生命吗，虽然目前未找到化石证据表明，推测很可能因为多样性少，或生存技术没有我们的祖先“老练”而被淘汰。
地球上有估计约870万种物种，但是目前已描述和分类的只有1 233 500种。
以界比较分类比例：
How Many Species? A Study Says 8.7 Million, but It’s Tricky
How Many Species On Earth? About 8.7 Million, New Estimate Says

注：
这时候有一个猴子生了两个娃，一个长大后成为了所有人类的祖先，另外一个长大后成为了所有猿的祖先
这句话说的毫不夸张，为什么文章中的重要转变都在单独个体发生呢？任何一个物种都有他的一个“亚当”。生物产生变异的概率极小，不可能群体同时发生相同改变。
碱基对有ACGT 4种变化，比如说某个体的DNA上有20000个碱基对，其中200个碱基对发生相同的复制错误而变异成两只新物种，并且允许其中20个碱基复制不相同对结果不影响，那么一个群体，就算2只好了，其变异出相同的DNA的概率为4^180分之一。4^180约等于10^108。所以重要的转折有高于百分之99.99…(后面100余个9）的概率是在单独个体发生的。10^108什么概念呢，相当于两万亿亿倍于可观测宇宙中的原子个数。而且这个数字还是偏小的，这个例子的碱基对只有两万（属于简单生物，人类光1号染色体，就有245,522,847个）。
所以我们认为某个时刻只有一个人类独立于猿，全部人类都是他的子孙。当然这时这个“人类”个体和猿是非常接近的，但是从这里开始，人与猿的进化向不同的方向发展。进化是一个过程，但是由一次偶然的突变开始。
世代周期的估算
大致贴近族群的平均生育年龄
人类：25年；
猿和高级灵长目：13年；
早期灵长目：5年；
早期脊椎动物门：2年；
早期多细胞生物：2个月；
单细胞动物：1天
进化论正确吗？
进化论是目前科学界对生物起源和发展做出解释的所有理论中，在现有的考古学证据下最可信的一个。生物是进化而来的这一科学事实是被一致接受、没有异议的。
反对进化论的有两种：
一是拿出确凿的证据，具有建设意义。使科学家不得不对进化论做出修正和改进，但不存在能够推翻进化论的证据。
二是拿出编造的证据，被利益相关的人基于宗教或统治原因的编造并扩散。主流的反进化论是基督教的神创论，如：达尔文晚年皈依基督教；95%的科学家信基督教。

推荐两个纪录片：
【PBS纪录片】你体内的鱼/Your Inner Fish【中英字幕】【三集】
【NHK记录片】生命大跃进【中日字幕】【三集】


References
– Toth, Nicholas and Schick, Kathy (2005). “African Origins” in The Human Past: World Prehistory and the Development of Human Societies (Editor: Chris Scarre). London: Thames and Hudson. Page 60.
– Richard Dawkins 2004 The Ancestor’s Tale page 136, 250, and 289.
– A Jurassic eutherian mammal and divergence of marsupials and placentals dx.doi.org/10.1038/natu
– Eckhart L, Valle LD, Jaeger K, et al. (November 2008). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 105 (47): 18419–23.
– web.archive.org/web/200
– Proterospongia
– Lots of Wikipedia, obviously, but since that’s “unprofessional,” we’ll just pretend it wasn’t part of it.
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