破解達爾文懸案！5億年前人類最古老的祖先原來是它
2023-04-01 03:34:07 4
「物種起源」揭示了地球上的生命作為一個整體，或近或遠是相關的。你知道人體結構是很久以前由低等生命逐漸創造出來的嗎？5億年前，人類最古老的祖先不是猿，而是猿！
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以下是中國科學院院士、進化古生物學家舒德幹的發言全文:
很榮幸有機會分享我多年來在研究達爾文進化論和進行科學研究方面的一些經驗。我分享的主題是「尋找5億年前人類起源的證據——誰創造了第一口、第一個鰓裂、第一個大腦、第一根脊柱和第一顆心臟」。
在這個問題上，我們有一系列的證據，都來自中國。「世界第一魚」——昆明魚就是證據之一。
達爾文未解決的問題
探索人類祖先的起源始於達爾文。在現代，偉大的達爾文進化論者、英國皇家科學院的成員道金斯寫了許多有趣而有影響的書，其中一本叫做《祖先的故事》，講述了人類的起源。
道金斯推測，40億年前，人類祖先的祖先只是一個小單細胞。從那時起，人類已經經歷了40個「世代」。道金斯的證據是分子遺傳學的間接證據。
有趣的是，這本書還引用了一些直接的證據，尤其是我們的「世界第一魚」，它非常接近5億多年前人類的第18代祖先。
當然，無論生命科學如何發展，這一切都始於達爾文，他的貢獻是非凡的。
我們知道在過去的500年裡有無數的科學發現和技術發明，但是只有兩次真正偉大和顛覆性的科學思想革命:一次來自16世紀的哥白尼，另一次來自19世紀的達爾文，他創立了進化論。
可以說，達爾文的思想改變了世界，改變了人類對自然和世界的看法。與此同時，他也留下了許多有待解決的科學問題。
達爾文一生寫了10多部關於生命科學和地質科學的專著。其中，使他成為偉大思想家和哲學家的兩本書是《物種起源》和《人類起源》。
《物種起源》揭示了地球上的生命作為一個整體，其本質是在自然選擇的推動下最終形成一棵生命譜系樹。這棵樹上的所有生命，無論遠近，都是相關的。
《人類的起源》一書揭示了人類的本質——人類只是這棵樹上的一片小葉子，它是從低等動物進化而來的。
我有幸被邀請翻譯《物種起源》。我認為這本書有兩個核心觀點:一個是自然選擇促進了生物的進化，另一個是地球上所有的生命形成了一棵生命之樹。
儘管達爾文創造性地提出了上述觀點，但由於當時客觀條件的限制，他也遇到了許多科學問題，主要體現在以下三個方面:
首先，遺傳學的真正含義。生命是如何遺傳和變異的？達爾文生活在一個沒有遺傳學的時代，這是一件非常麻煩的事情。
第二，進化過渡群體的缺失。這不是生命科學範疇，而是古生物學問題。在生命進化的過程中，一定有無數的過渡類型，但在達爾文時代，人們找不到這些過渡類型，這也影響了人們對當時寒武紀大爆發的判斷。
寒武紀大爆發真的存在嗎？它的本質是什麼？達爾文對缺乏過渡類型非常生氣。
第三，人類起源於低等動物的真實而直接的證據在哪裡？人類祖先的消化系統、呼吸系統、運動系統和神經系統是如何起源的？
達爾文基於許多間接的證據，例如人類和低等動物在形態和結構上的許多相似之處，以及胚胎發育上的許多相似之處，得出了天才的結論——直到現在，也就是說，人類是從低等動物進化而來的。
然而，達爾文一生都沒有找到直接的證據來證明這一點。因此，尋找真正的化石證據已經成為達爾文留給後代的一項任務。
這三個難題對於達爾文進化論的建立和發展至關重要。幸運的是，達爾文之後，一位名叫孟德爾的生物學家通過豌豆實驗建立了顆粒遺傳理論，然後一系列科學家根據顆粒遺傳理論提出了遺傳遺傳理論。
這裡提到的粒子是基因。人們首先在果蠅中發現了基因，第一個發現者摩根因此獲得了諾貝爾獎。此後，從事相關研究的人也相繼獲得了諾貝爾獎。
可以看出，只要達爾文的問題得到解決，找到確鑿的證據，他就能獲得諾貝爾獎，做出突破性的科學貢獻。
動物王國是何時以及如何形成的？
達爾文的第二個和第三個問題屬於地質和古生物學問題。儘管解決它們註定永遠得不到諾貝爾獎，但如果不解決這兩個問題，進化就無法得到支持，也無法前進。
第一個問題是關於寒武紀大爆發。我們知道40億年前地球上出現了生命，但是我們不能確切地知道在接下來的30億年裡還有什麼樣的生命存在，因為這些生物的化石從未被發現過。
發生這種情況的原因是這些生命形式是單細胞生物。它們太小了，太脆弱了。因此，這些生命形式的化石根本無法保存。
然而，在這5.4億年的關鍵時刻，一件驚人的事情發生了。在短時間內，大量的生物突然出現，我們稱之為寒武紀大爆發。生物學是如何過渡到寒武紀的？在達爾文時代，人們沒有發現相關的化石。
儘管達爾文一再強調:「自然界沒有飛躍。」事實上，達爾文之後100多年的研究表明，他的觀點是錯誤的，因為寒武紀大爆發確實存在，並且因為生命在大約5.4億年前突然大量出現。
結果，大多數學者接受了地球上的生命突然出現在寒武紀的觀點。
這意味著所有生命都在同一起跑線上，因為它們同時進化。神創論者對這一觀點非常滿意，認為這代表著上帝曾經創造了動物王國。那麼，這個說法正確嗎？
這種說法有一定的問題。根據現有的研究成果，我們得出結論，在寒武紀大爆發中，動物並沒有同時進化，而是從量變到質變。在地球上創造動物王國需要三個步驟。它的核心關注於動物王國是何時以及如何形成的。
通過對100多萬種現代動物的研究，生物學家發現它們可以按照從低級到高級的順序分為三類動物亞類、原生動物亞類和口後動物亞類。
其中，基礎動物子領域最低。這個分支包括珊瑚和水母等動物。它們的嘴和肛門是一體的。從口中吃的食物經過短暫消化後從口中排出，它們的新陳代謝水平很低。
原生動物亞科動物的結構比前者複雜得多。它們前面有嘴，後面有肛門，中間有消化道。它們的代謝效率更高。
至於嘴後的動物，它們的結構與嘴前的動物相似，但是在胚胎發育過程中嘴和肛門顛倒的奇怪現象使嘴前的動物變成嘴後的或新嘴的。
因此，古生物學家已經完成了他們對第三種動物王國的理解，他們接下來需要回答的是第三種動物是上帝突然創造的還是在自然界中逐漸進化的。
放眼雲南澄江，5.2億年前，那裡的動物群是最集中的，不僅代表了當時整個生物世界的基本特徵，而且化石中包含了極其豐富的生物信息。
這是因為當時動物的身體是柔軟的，在澄江地區不僅能看到它們的硬殼，還能看到它們的鼻子、眼睛和腸子。這對生物進化的研究非常有益。三十多年來，我們在澄江有幾個研究團隊繼續研究工作。
令人欣慰的是，在第一個十年的研究中，我們取得了重大進展。從1984年到1994年，基本的動物分支和原生動物分支，人們沒有見過或很少見到化石，基本上被填滿了。然而，在後嘴動物的亞目中，沒有發現明確的物種，留下了許多問號。
這種情況在第二個十年發生了巨大的變化。西北大學的研究小組在澄江發現了6個後部動物亞區。其中，5個分類群是目前後動物群的祖先，另一個已經滅絕。
這表明5.2億年前，地球上有一個口後動物亞目。圍繞相關研究成果，我們在英國雜誌《自然》和美國雜誌《科學》上發表了一系列文章。
第三個十年也有許多發現，支持了第二個十年的研究成果。這意味著在5.2億年的時間裡，澄江動物群擁有三棵動物樹，這也是100多年來國際古生物學和進化生物學的重大突破。
儘管取得了顯著的成就，但我們更想知道的是，在5.4億年前和5.2億年前的5.6億年間，地球上的生物發生了什麼。
根據各方的研究結果，我們最終確定基本動物亞邊界、原生動物亞邊界和口後亞邊界是分三步逐步形成的，而不是一次性爆發的結果。
據此，我們提出了一個新的假說，叫做「三幕寒武紀大爆發」。
人類祖先基本器官的創造
第二個問題是找回人類的祖先。讓我們先來談談現代祖先，也就是說，當我們看看幾百萬年前。再談古代祖先，那是5億多年前的事了。
在《人類起源》一書中，達爾文認為非洲的黑猩猩和大猩猩在形態、生理、行為、繁殖等許多方面與人類非常相似，因此它們可能是人類的近親。
事實上，非洲的黑猩猩和大猩猩可以製造和使用工具，以及社會群體，甚至像人類一樣擁有非常豐富的情感。如果在黑猩猩和人類的情感之間進行一對一的對應，就會發現這兩者是密切相關的。
在亞洲，古生物學家已經發現了很多證據，包括北京猿人和印度尼西亞的爪哇猿人，但是證據比較分散，缺乏系統性。
在非洲，經過半個多世紀的研究，人們已經發現了最系統的證據，那就是三四百萬年前的南方古猿以及後來的能人、直立人、智人等。
這個證據鏈非常完整。比較大腦的發育和大腦體積的發育，我們發現它的智力發育也很快。
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對於現代祖先的研究，由於這些直接證據的存在，我們取得了很大的成就，但也不是沒有問題。在這幾百萬年的時間跨度裡，我們找不到製造器官的直接證據，所以我們需要繼續回顧過去，看看人類的遠古祖先是如何製造器官的。
我們手裡有兩個研究工具。一個是進化的邏輯，即進化生命樹。第二，必須有證據，可以是直接證據，也可以是間接證據。
所謂間接證據是分子證據和發育證據，屬於現代生物學家的工作範疇。至於直接證據，則取決於化石。我想介紹的是直接證據和最後一個大問題，關於遠祖進化的新證據。
具體來說，看看5億年前沒有上下頜骨的「無臉」祖先是如何創造出基本器官的。
在《人類的起源》一書中，達爾文推測我們來自下層生活。然而，在這本書的結尾，達爾文寫道:「儘管人類具有高尚的品質、善良和同情心，但他們的智力遠遠高於其他生命，甚至他們能理解太陽系的構成和運動。但是人體器官的結構總是帶有低等生命的痕跡。」
換句話說，人體結構不是由父母或祖父母創造的，而是很久以前由低等生命逐漸創造的。
那麼，是誰或者是哪個低等動物創造了這些基本結構？這些基本結構是如何出現的？
研究表明，人體有八個系統和50多個器官，它們不是同時發生的，而是逐步形成的。
最早人類祖先的祖先應該是像卵一樣的小囊，有嘴，但他們可以沒有肛門和鰓裂。
如果它進化成一個更複雜的生命，它將產生一個專門從事呼吸的前體和一個專門從事消化的後體，前體和後體之間的區別將被稱為二分法。一旦它長大了，它就變成了一個三元組。在人類進化的整個過程中，可能需要許多步驟，但這三個步驟是最基本的。
我的介紹順序與上述進化過程完全相反。我將首先介紹三元組，然後報告二分體和單細胞體。
為什麼我們能如此肯定人類的進化？因為我們已經找到了相關的化石證據，所有這些證據都是在我國發現並被全世界所認可的。
首先，讓我們看看20年前我們發現的三合會。有些人可能會問:為什麼裡面沒有脊椎動物？這是因為從胚胎學的角度來看，所有的生命在早期都是一種魚的形式，不管它的身體結構是複雜還是簡單。人類也是如此，人類的本質是魚。
1999年，我們發現了這條「世界上第一條魚」，將世界上最早的魚的記錄提高了5000萬年。英國雜誌《自然》用五頁篇幅高調報導了這項研究。
後來，我們發現了更多的魚標本，一個接一個，大約幾百塊。它們都是由三部分組成的結構，頭部在前面，軀幹在中間，尾部在肛門後面，專門負責運動。
他們真的和人類有關係嗎？讓我們來看看這兩個基本結構，以明確這一點。
它的脊柱非常有趣。像文昌魚一樣，它有低等動物的脊索和高等動物的脊椎結構。這表明它是一個很好的過渡類型，就像始祖鳥一樣，一半像恐龍，一半像鳥。
它的脊柱與人類胚胎早期脊柱的形態一致。我們現在完全是硬骨，而且是軟骨和脊索結構，這表明它是我們人類祖先祖先祖先的祖先的結構。
再看眼睛，眼睛是大腦的延伸。因為它已經有眼睛了，所以它表明它有頭。它可以被稱為最早的頭足類動物，也是我們智慧的起點。人類如此聰明的原因是他們有大腦，而大腦的起點就在這裡。
應該注意的是，這種三倍體魚至今仍有活化石，我們稱之為七鰓鰻。顧名思義，它的身體兩側各有7個鰓孔，非常類似於海口魚。
一般來說，眼睛的作用是不尋常的。它是魚類獲取80%自然信息的關鍵結構。眼睛是大腦的延伸結構，它的出現是智慧的標誌。
將「世界第一魚」與所有其他脊椎動物相比較，我們發現無論它們是活著還是已經滅絕，人類都是從魚逐漸進化而來的。
其中最基本的是「世界上最好的魚」。它創造了脊椎，創造了心靈，因此得到了國際國內學術界的廣泛認可。
當然，我們的科學研究不能停留在認識到「世界是最好的魚」。魚的祖先是什麼？這可能是一種二分法。目前，有兩個化石證據，其中一個我想重點關注。它來自於我們已經建立的滅絕的動物群。
起初，科學家認為古菌屬於節肢動物，看起來像蝦。它的身體被分成兩部分，也就是兩部分。後來，我們花了將近20年的時間來證明古代昆蟲動物有鰓裂。
鰓裂是口後動物亞目的一個重要特徵。因此，古生菌是達爾文非常期待的過渡類型，是原生動物亞目進化為口後亞目的過渡類型。
古代昆蟲動物是如何進行新陳代謝的？它的身體分為兩部分。前部肌肉發達。通過肌肉的收縮和收縮，水被吸入體內。包含在其中的食物也進入它的身體，並被運送到後消化道。消化後，廢物通過肛門排出。
它的呼吸器官位於身體的前部，兩側有5對鰓裂式出水孔，與今天的鯊魚完全相同，都屬於同源結構。
這種結構的出現改變了整個後口腔動物的新陳代謝。一旦它們伸展和收縮，氧氣和食物也可以得到。而且，兩者也是分開的，效率非常高。
也有證據表明早期人類胚胎在胚胎發育階段有鰓裂。目前，發現的最早的鰓裂動物化石是古生物化石，因此可以想見兩者之間有著密切的關係。
此外，我們有關於遺蹟結構的證據。例如，一些處於胚胎發育階段的兒童，鰓裂沒有適當閉合，出生後，鰓裂的殘餘結構就留在身體上，鰓瘻就是這樣一種情況。
殘餘結構的出現對孩子、他們的父母和家庭來說都是一件悲哀和錯誤的事情。然而，殘餘結構的存在也讓我們想起了我們祖先的鰓裂以及他們在製造鰓裂方面取得的巨大成就。
關於人類祖先的最後一個重要觀點是，豬囊尾蚴有嘴而沒有肛門。這項工作是由我們團隊的年輕學者韓健完成的。單細胞化石發現於石灰巖中，比澄江動物早1500萬年，是最早的單細胞化石。
因為石灰石被乙酸分解，由磷酸鈣組成的豬囊尾蚴化石不會分解，因此會被保存下來。在電子顯微鏡下我們可以觀察到它的表觀形態和內部結構。
《自然》雜誌以封面文章的形式介紹了研究結果。
據英國廣播公司報導，這是中國科學家發現的最古老的人類祖先。
美國的《紐約時報》也不想被其他人跟蹤。它的標題是「元祖，一個沒有肛門的大嘴史前人類」。它認為自己是排名最低的動物，很可能接近「世界第一」。
我們說「接近」的原因是，5.35億年前可能有其他有胃而沒有肛門的動物，但我們還沒有發現它們。
豬囊蟲病的發現證明了口腔器官至少是在5.4億年前的前寒武紀創造的，所以豬囊蟲病可能接近「第一口」。
整體、二分體和三分體是寒武紀大爆發中的裡程碑式發現，也是從低等動物進化到人類的三個最關鍵的步驟，因為它們是人類祖先基本器官的三個基本創造。
這些發現值得記住，因為它們是由中國學者在中國土地上發現的，並得到了外國學者的一致認可。動物王國早期的三大進化裡程碑為人類祖先的消化系統、呼吸系統、運動系統、循環系統和高級神經系統奠定了基礎。
這也可以稱為達爾文的《人類起源》的升級版。當然，將來我們也可以寫一個升級版的《人類起源》。
上述發現的科學和人文意義不言而喻。它深刻回答了古典古希臘人文主義命題:我是誰？我來自哪裡？
我是誰？我是一個基因組。我們的基因組不僅是從我們的父母和祖父母那裡遺傳來的，而且是從幾萬甚至幾億代以前的一些祖先那裡逐漸遺傳來的。
我們可以看到，5.35億年前，我們祖先的近親——不敢說是直系祖先，可能是他們的姐妹或表親——長得像這樣:有嘴，沒有肛門，像一個小球。
然後是二分法，然後是思維，它變成了三等分。如果它繼續發展，我們會發現它有下顎。
顴骨由上頜和下頜組成一張臉。然後，他們在3億多年前爬上了海岸。最後，站起來，你可以挑選食物，打獵，學習使用工具和製作工具；最後，語言被創造出來了。這是人類進化的過程。
「格致論道」，原名「自我格致論道」，是中國科學院全面啟動的一個科學文化論壇。它由中國科學院計算機網絡信息中心和科學交流局聯合主辦，中國科普博覽會承辦。它致力於跨越國界傳播非凡的思想，旨在本著「向事物學習」的精神探索科學技術、教育、生活和未來的發展。如需了解更多信息，請關注各智能道官方網站:self.org.cn、微信公眾號:自拍、微博:各智能道論壇。這篇文章來自「自我對話」論壇。請註明公開號碼的來源，不要擅自重印。
