共同祖先學說

顧名思義,共同祖先是指衍生出一群生物的祖先,它可以指一個特定的類群,也可以指地球上所有的生命。很多人認為,存在一個最後的普遍性的共同祖先,地球上現存的和已經滅絕的所有生物都是自它衍生而來,它被稱為LUCA(the last universal common ancestor)或LUA(the last universal ancestor)。

基本介紹

  • 中文名:共同祖先
  • 外文名:the last universalcommon ancestor
共同祖先的思想從何而來?,如何探尋共同祖先?,

共同祖先的思想從何而來?

最原始的共同祖先思想是一種樸素唯物主義哲學思辨的產物,它可追溯至二千多年前的古希臘哲學家亞里士多德(表1)。它也是進化論推演的一個產物,在十九世紀博物學家和進化論的先驅達爾文那裡得到了清晰的表述,即地球上的一切生物都源於一個共同的祖先。但是,為何這樣的共同祖先得以誕生?在什麼環境下?這個神秘的LUCA到底是什麼呢?這些都還是未解之謎!
表1 關於共同祖先思想的早期歷史
學者
思想描述
文獻
亞里士多德(公元前384—前322年)
“自然界由無生物進展到動物是一個積微漸進的過程……”,這被稱為偉大的存在之鏈
亞里士多德1996
哲學家康德(1724年—1804年)
“從人類追蹤到水螅,從水螅追蹤到乃至苔蘚,到地衣,而最後就到自然最低級為我們所察覺到的種類,在這裡我們就達到了粗糙的物質……”
康德1985
醫生達爾文E(1731年—1802年)
“所有的生物都屬於來自一個祖先的大家庭”
瑪格納2001
哲學家黑格爾(1770年-1831年)
進化“的進程是這樣的:首先出現的是濕潤含水的產物,從水中出現植物、水螅類和軟體動物,然後出現了魚類,隨後是陸生動物,最後從這些動物產生了人......”
黑格爾1986
博物學家達爾文(1809年-1882年)
“一切絕滅生物都能與一切現存生物分類在一起,這一偉大事實是現存生物和絕滅生物都是共同祖先的後代的自然結果”
Darwin 1872

如何探尋共同祖先?

既然任何一種生物都有它的祖先,那我們就有可能一直追尋下去,直到找出LUCA。將這樣的一種追尋過程描繪出來,就可得到一個像圖1這樣的生命的系統發生樹(Phylogenetic tree)或演化樹(evolutionary tree)。如果準確無誤,就可根據這樣的樹狀圖找出具有共同祖先的各物種之間的親緣與進化關係。在這樣的圖中,節點代表各分子的最近共同祖先,枝條長度表示進化距離。為了構建這樣的系統發生樹,人們必須遴選出一些關鍵的生命特徵,還需藉助於一系列的數學工具,如矩陣法、最大簡約法、最大擬然法和後驗機率法等。但是,無論特徵如何恰當,也無論手段如何先進或複雜,對一個生存環境如此複雜而廣闊、經歷了幾十億年漫長的演化歷程依然還棲息著數以百萬計的生物物種(據估計這不過是地球上曾經存在過的物種總數的1%)的地球生命世界來說,任何這樣的系統發生樹也只不過是真實進化關係的一種概略性的推測或估計。
基於rRNA序列構建的系統發育樹基於rRNA序列構建的系統發育樹
照理來講,只要能夠構建出可信的系統發育樹,就意味著生命起源與進化的問題得到了解決。換言之,一個準確無誤的包容了所有生物類群的生命之樹(無論基於形態結構還是分子結構或其它生命特徵)的構建就是共同祖先理論的最終實現。但是,實際情況如何呢?顯然,這並非易事,因為至今還沒有見到一個沒有任何爭議的公認的生命之樹,當然,這樣的生命之樹或許永遠都不可能完美無暇。而對追逐生命起源的進化生物學家來說,如果能夠完成進化之樹的基部類群親緣關係的準確構建,也就達到目標了。
遺憾的是,由於人們還不知曉生命起源的最初過程,導致人們雖然構建了生命的進化之樹,但是在關於樹的基部到底誰是共同祖先的問題上,依然留下了未解之謎。雖然在這樣的進化樹中,關於較為高等的真核生物的親緣關係可能相對準確(因為還可以用化石證據或形態特徵予以校正),但對原核生物(細菌和古菌)來說,只能停留於一些主觀性猜測(準確與否根本無法驗證),甚至連猜測都很困難!

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