融合进化是指两个不相关的生物可以独立地进化出非常相似的特征。例如,我们与章鱼共有的最后一个祖先看起来很像一只虫子。尽管这种动物可能已经能够探测到光和暗,但人类和章鱼的祖先花费了大约7.5亿年的时间才进化出人类和章鱼现在都拥有的这种令人难以置信的相似的眼睛结构。
但这并不是经常发生的事情。比如说,鸟的发声部位,被称为鸣管,是地球上其他的生物都没有的。事实上,这是一个进化过程的谜。对其他动物来说,毕竟它们需要交流,就像头足动物和哺乳动物需要能看到他们正在做什么。可以说这个鸣管是比我们与章鱼都拥有的的高敏度、相机式的眼睛都要怪异得多的一个部位,因为从进化角度来说,鸣管这个东西不知道是从哪儿冒出来的。
从在鸟类解剖学中可以看出,鸣管其实是是有点多余的,因为鸟类是有喉咙的——是它们与哺乳动物、一些两栖动物和爬行动物都有的一种发声结构(虽然它只在哺乳动物和一些蜥蜴中比较有用)。在喉咙的顶端的喉部就是牛发出“哞哞”的叫声,狗“汪汪”声和婴儿哭的部位。然而,鸟类是用它们的鸣管发出轻柔的声音-这和喉部类似,但是它是由软骨支撑的声带折叠而成的,在鸟类的胸腔深处里,在它们的裂开到肺里的气管支气管管的正上方。
2016年,奥斯汀德克萨斯大学的一位古生物学家报告说,根据化石证明我们所知道的“鸣管”结构大约有6700万年的历史。从那以后,研究小组就一直在进行鸟类与现代爬行动物的喉部和鼻腔的解剖学、遗传学和发育的对比研究,并发现鸣管的进化比之前以为为的更加奇怪。
在2018年9月24日《美国国家科学院院刊》上新发表的一篇论文中,这个研究小组报告了鸣管和喉实际上在功能、形式和演变方面都大不相同。首先,喉部的声带由支撑其软骨的肌肉操纵;另一方面,有一些动物的鸣管是附着在肌肉上,在有些动物中,这部分肌肉是起到将舌头固定在骨头上的作用,这些骨头是用来将手臂连接到身体的其他部位的。其次,当幼鸟和幼蜥蜴在发育的时候,是事实上由不同类型的细胞形成的各自的发声结构的:喉是由中胚层和神经嵴细胞共同形成的,而鸣管则是只由中胚层细胞形成的。
总之,在某种程度上,现代鸟类的祖先们最开始制造了一个这样的新的发声结构,它最终接管了喉咙的工作。因此,现在的鸟类是可以发出这样的声音的。
这项研究是非常令人兴奋的,因为虽然融合进化是科学家们真正要考虑的很酷的事情,但是真正的进化离群是会更令人兴奋的。
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