趨同進化

在生物世界里，具有相似生活方式的物種通常會進化出相似的適應性。這就會在不同物種的外觀上產生很多驚人的相似性——有時甚至連科學家也會一不小心就混淆起來。

仔細看看下頁右上的兩種植物：兩者都有著桶狀的外形，而且外表都有尖刺保護著。除非你是沙漠植物專家，否則你就會認為這兩種植物之間是近親關系。事實上，它們相差甚遠：一種是來自墨西哥的仙人球，另一種是來自非洲南部的晃玉。它們看上去很相像，那是因為它們有相似的生活方式。

自然的效仿者隱藏的歷史

就像一個想法很多的發明家一樣，進化最擅長創造適應性，它甚至可以給兩種非常不同的物種帶來同一種適應性——這種情況通常發生在當兩個不同的物種具有相似的生活方式的時候，此時自然選擇在它們身上產生了同樣的效果。這個結果被稱為趨同進化——一種使得兩個物種顯得越來越相像的進化過程。

仙人球和晃玉就是兩個物種趨同進化的很好的例子——雖然它們的生活地區相距幾千千米之遙。它們圓桶形的外形可以幫助它們儲存水分，而它們脊上的刺可以讓饑餓的動物退卻。它們還有其他相似性，比如兩者都有長長的根，而且都不長葉子。這些適性應幫助它們得以在極其干旱的棲息地中生存——這些棲息地的干旱期通常一次就長達好幾個月。

世界上有很多趨同性物種，有些趨同物種看上去只有一點點相似，而有些則是非常相似，以至人類經常會將之混淆。比如，鯨和海豚看上去都很像魚，一方面因為它們都有著流線型的身軀，另一方面它們身上長著鰭狀肢而不是腿。幾個世紀前，很多人認為它們是一樣的，但事實上，它們的趨同物種是不同的，因為它們是從不同的祖先進化而來的：魚是冷血動物，它們通過鰓呼吸來獲取氧氣，但是鯨和海豚的祖先都是陸生熱血動物，后來才進入到海洋中生活。經過幾百萬年后，鯨和海豚都適應了它們新的生活環境，慢慢地進化出像魚一樣的外形。然而，進化并不能掩蓋它們的過去。這就是為什么鯨和海豚仍然是用乳汁來哺育它們的后代，而且仍然需要到水面上來呼吸空氣的原因。

導致混淆

當科學家們試圖為生物劃分種類時，趨同進化會帶來一些問題。要分辨出海豚是一種哺乳動物并不是一件難事，但是要弄清有些動物的真正歸屬則需要更具說服力的證據。比如，成年藤壺是附著在巖石上生活的，而且它們長有銳利的殼，從而保護它們不受海浪的侵襲。藤壺看上去很像軟體動物，而且早期的科學家們也認為它就是軟體動物，但是，它們的幼體在廣闊的海洋中生活，而且長有很多條腿。仔細觀察就會發現，藤壺事實上是一種甲殼類動物，換句話說，它們應該是龍蝦和螃蟹的親戚。

當有親屬關系的物種朝同一方向進化時，就更容易讓人混淆了，因為它們本身就具有很多相似性。為了準確認定它們的祖先，科學家們不能單靠觀察其外表，而是需要通過檢測它們的DNA來畫出它們的進化軌跡。

趨同進化的過去和現在

趨同進化并不只是表現在如今的物種之間，它已經有很長的歷史了。在史前，有一種被稱為豫裂獸的動物的外形就很像大象。更早的時候，一種被稱為“盾齒龍”的爬行動物看上去很像海龜，因為它們都進化出了圓形的、布滿片甲的外殼。不過，最好的趨同進化的例子出現在有袋哺乳動物身上：來自南美的劍齒類有袋動物與劍齒虎長得很像，而一種被稱為南美袋犬的有袋動物則與狼和熊驚人地相似。上述趨同的有袋食肉動物中，滅絕最晚的是一種被稱為“塔斯馬尼亞狼”或者“袋狼”的有袋動物，它們滅絕于20世紀30年代，這種不同尋常的動物是存活到現代的最大的有袋食肉動物。