摘要：距离厄瓜多尔海岸数百英里之外的加拉帕戈斯群岛，最近发生了一件让科学家们瞠目结舌的怪事——一种野生番茄竟然“倒退”回了数百万年前的祖先状态！在达尔文曾经提出进化论的圣地，如今却出现了“进化倒带”的离奇现象。
据CNN报道，距离厄瓜多尔海岸数百英里之外的加拉帕戈斯群岛，最近发生了一件让科学家们瞠目结舌的怪事——一种野生番茄竟然“倒退”回了数百万年前的祖先状态！在达尔文曾经提出进化论的圣地，如今却出现了“进化倒带”的离奇现象。
2024年，科学家在加拉帕戈斯群岛研究一种名为Solanum pennellii（索拉南·潘内利）的野生番茄时，意外发现这些番茄竟然能制造出一种数百万年来从未在番茄身上出现过的化合物。这些化合物属于生物碱，是植物用来抵御害虫的“天然农药”。更令人震惊的是，这些“返祖”番茄主要分布在群岛西部较年轻的火山岛上，而东部老岛上的同类番茄则拥有现代防御系统。
加州大学河滨分校分子生物化学家Adam Jozwiak（亚当·约兹维亚克）参与了这项研究。他在接受采访时直言：“我们很少见到‘逆向进化’的案例。我们认为，也许是环境压力迫使这些番茄回归到祖先的状态。这说明大自然的弹性远超我们的想象，进化并非只能向前。”
西部岛屿上的番茄果实外观也发生了变化，呈现出紫色和深色藤蔓，而不是常见的明亮暖色。但最惊人的差异，还是体现在分子层面。科学家们分析了30多份番茄样本，发现西部Solanum pennellii的分子指纹竟然和茄子（eggplant）极为相似——茄子和番茄同属茄科，有共同祖先。现代番茄早已不再制造茄子的生物碱，但这些“返祖”番茄却重新激活了古老基因，仿佛时光倒流。
科学家们认为，深入研究这些分子和基因复活的原因，未来或许能培育出更好吃的作物、更强力的农药，甚至开发新药物。更重要的是，这一发现可能彻底颠覆我们对进化的理解——也许进化比我们想象的更灵活，甚至人类也有可能“返祖”！
Solanum pennellii原产南美，约在100万至200万年前通过鸟类传播到加拉帕戈斯群岛。西部岛屿较年轻，火山活动频繁，土壤贫瘠，生物多样性远不如东部老岛。科学家推测，恶劣环境可能促使番茄激活祖先基因，制造出更毒的分子鸡尾酒，不仅能防御捕食者，还可能帮助根系吸收养分或抵抗疾病。
更令人咋舌的是，科学家发现只需对氨基酸结构做一个微小调整，番茄就能“返祖”回到祖先状态。他们还用同样的方法改造烟草，成功让其制造出古老化合物，验证了这一机制。
不过，为什么会发生这种基因回归？返祖到底带来了什么好处？这些问题还需要进一步研究。Jozwiak表示，他希望能再次前往加拉帕戈斯，继续追踪这些谜团，甚至探索返祖分子是否影响了番茄与昆虫的互动、腐烂速度等其他特性。
康奈尔大学环境研究教授Anurag Agrawal（阿努拉格·阿格拉瓦尔）认为，植物在不同环境下进化出多样化的化学防御并不稀奇。他指出，进化其实是“修修补补”，经常会出现“绕路”或“倒退”。比如洞穴动物失去眼睛、鸟类从会飞变成不会飞（企鹅、鸵鸟、几维鸟），还有鲸鱼、海豚、鼠海豚等海洋哺乳动物失去后肢，都是祖先特征的丢失或回归。
但这次番茄的返祖现象，还是让科学界感到震撼。进化生物学有个著名定律——多洛定律（Dollo’s Law），认为一旦某个特征在进化中丢失，就不可能以完全相同的方式重新获得。比如海豚曾经是陆地哺乳动物，后来回到海洋，但尾巴结构已经不同，仍需呼吸空气。
马里兰大学生物学教授Eric Haag（埃里克·哈格）表示，这项研究对多洛定律构成了挑战。因为加拉帕戈斯番茄的氨基酸变化，竟然和远古祖先高度一致，这种“收敛”现象极为罕见。不过他也指出，返祖番茄同时拥有现代和古老生物碱，和祖先还是有区别，究竟是自然选择偏爱了祖先基因，还是其他原因，还需更多研究。
虽然Jozwiak本人并不研究人类，但他认为，如果进化真的如此灵活，其他物种甚至人类也可能出现返祖现象。比如极少数人出生时会带有“尾巴”，这是2500万年前灵长类祖先的特征。加拿大达尔豪斯大学进化细胞生物学教授Brian Hall（布莱恩·霍尔）则认为，“返祖进化”这个词其实不太科学，因为我们不可能完全回到祖先状态，更像是“保留了进化潜力”。比如现代马只有一个蹄，但偶尔也会生出三趾，和祖先一样。
加州大学圣克鲁兹分校生态与进化生物学教授Beth Shapiro（贝丝·沙皮罗）则持不同看法。她认为，“返祖进化”这个词虽然不严谨，但很适合用来吸引公众关注进化话题。她强调，进化没有方向，完全是随机的。某些基因变体消失一段时间后又重新流行，这就是进化本身。
无论科学界如何争论，Jozwiak都认为，进化始终受环境和竞争驱动。如果过去某种特征最适合当时环境，未来环境变化后，物种完全有可能“回头”重新激活祖先基因。
加拉帕戈斯群岛，这片曾孕育达尔文进化论的神秘土地，如今又一次成为科学家们窥探生命奥秘的窗口。返祖番茄的出现，不仅让人惊叹大自然的疯狂，也让我们重新思考进化的真正含义——也许，生命的道路远比我们想象的更曲折、更不可预测。
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来源：世新杂谈