从“多子多福”到“优生优育” 西安学者参与论证最早生命演化权衡现象

寒武纪两种“菲尔德瓦普塔虾”在孵育繁殖策略上表现出演化权衡。（受访者供图）

■通讯员熊晓芬记者张潇

近日，西北大学校友、中国地质大学（北京）科研人员欧强，与西北大学韩健和舒德干等专家，通过对寒武纪节肢动物孵育行为的研究，论证了已知最早的演化权衡现象，并提出在早期节肢动物走向辐射演化并大量繁殖的过程中，“权衡”机制可能曾经扮演了非常重要的角色。研究表明，在寒武纪早期，生物还是追求“多子多福”；而到了寒武纪中期，“优生优育”显然更受到青睐。

原来，在漫长的生命演化历程中，每一个生物所能获取的资源（能量、时间、空间等）是有限的。为了能达到个体生存、繁殖乃至精神层面的最佳状态，生物要充分利用有限的资源，优化配置到身体的各种性状。这种近缘物种之间出现的表型此消彼长的可塑性演化现象被称作“演化权衡”。权衡是现代生物学家研究的重要课题，但是因为缺少化石记录，使得人们对其在早期生命演化中所起到的作用和影响知之甚少。

这支来自中国地质大学（北京）、西北大学、云南大学、玉溪师范学院等高校的联合科研团队对我国澄江生物群及加拿大布尔吉斯页岩生物群的1000多枚寒武纪瓦普塔虾类节肢动物化石标本进行了研究，团队发表在4月29日出版的《科学·进展》上的研究成果，将演化权衡追溯到了距今5.2亿年前的寒武纪时期。

欧强介绍，几年前曾经有国外研究者报道了“菲尔德瓦普塔虾”携卵现象，论证了在距今5.08亿年前，瓦普塔虾就有类似现代甲壳动物的孵育行为。欧强等人发现，距今5.2亿年前的卵形川滇虫携带的卵数量普遍多，最多者总数可达100颗以上，但直径普遍小（均为0.5毫米左右）；而菲尔德瓦普塔虾携带的卵普遍都少，最多者仅为25颗卵，但直径都很大（普遍大于2毫米）。这些孵育性状的鲜明对比，揭露了这两种近缘节肢动物的繁殖策略发生了明显改变，反映了它们在自然选择作用下对寒武纪不同生态环境的适应性演化。“从演化的角度来看，它们在后代的数量—质量之间进行了‘权衡’。”欧强笑着说，这项研究表明，在寒武纪早期，生物还是追求“多子多福”；而到了寒武纪中期，“优生优育”显然更受到青睐。

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