进化论的“BUG”：看似普通的乌龟，是怎么成为生物学家噩梦的？

1859年，一本对生物学界影响深远的书籍出版了，不仅为生物学的研究奠定了基础，甚至还严重动摇了当时的神学统治，这本书就是《物种起源》。

达尔文在这本书里详细论述了生物进化学说，挑战了宗教的创世论学说，他认为，所有的生物并不是在最初就是这个样子的，而是随着环境的变化，为了更好地生存下去，才逐渐演变成了今天这个样子。

达尔文和《物种起源》

“生物进化”学说可以说开创了现代生物学，并且对遗传学、分子研究、地质研究等学科领域产生了深远的影响。

在当今生物学研究越加深入的情况下，科学家依旧沿着两百年前达尔文所提出的生物进化方向前进，并在这条路上收获颇丰，对地球生命有了更深的认识，逐渐掌握了世界上现存生物的进化过程，更是让那些已经消失在进化历史中的生物重见天日，让人们对地球上的古早生命有了更多的了解。

“生物进化”学说开创了现代生物学

然而在这条路上也不是一直一帆风顺的，大千世界，无奇不有，总有那么一些生物让生物学家头疼，比如被网友戏称为“进化bug”的乌龟，就成为了科学家的噩梦，为什么乌龟会让科学家如此头疼呢？我们详细来说说。

生命的诞生

地球作为太阳系中的一颗重要行星，在诞生之初，其上并没有生命，不过在45亿年前，随着一颗彗星到地球做客，地球这才开始了漫长的生命演化道路，可以说这颗彗星为地球打开了生命的大门。

彗星“造访”地球

一亿年的漫长光阴过去了，最初的单核生物演变成了更高级一点的生命——单细胞生物，其后又是漫长的演化，终于在27亿年时，出现了真核生命，而生命的狂欢，这个时候才刚刚开始。在5亿年前，地球上的生命迎来了一次发展狂潮，被称为生命大爆发，这个时期的生物千奇百怪，长什么样子的都有，让人怀疑中国《山海经》里那些长相奇怪的动物是不是就是按照这个时期的生物样子进行描述的。

生命演进

一直到三叠纪生物大灭绝，这次的生命狂欢才渐渐被遏制住，而地球经过这一次生命的发展繁衍，终于不再一片寂静，而是逐渐热闹起来。随着地质勘测技术和考古技术的发展进步，生物学家对于那个遥远年代的认知越来越深入，也进一步解释了现在地球上生命的演化历程。

只是在这个过程中，乌龟是个例外，每一次科学家都觉得自己找到了真实可靠的证据来证明乌龟的演化，但是每一次都被推翻了假设。乌龟是龟科类两栖动物，主要居住在江海湖泊等水域，是杂食性动物。提起乌龟，我们最先想到的是乌龟漫长的寿命、缓慢的速度、以及遇到危险时会直接将四肢和头部缩进龟壳里的行为。而正是这个龟壳，成为了生物学界迄今为止尚未解开的谜团，这是怎么回事呢？

池塘里的乌龟

让人不解的bug——龟壳

首先我们来说说乌龟的龟壳，相信很多人并不清楚龟壳到底什么样的。蜗牛背上的壳仅仅是个与身体相连接的壳，并不是身体骨骼的一部分，与蜗牛背上的壳不同，乌龟的壳其实是乌龟的骨骼变成的，是由肋骨和胸腔闭合之后形成的一层硬甲，如果进行解剖就会发现，拆掉龟壳之后就能看见乌龟的内脏。在各种甲壳生物中，它们的壳多是由角质层构成的，少数是演化出的甲壳，比如穿山甲，但是在这些甲壳生物中，像乌龟这种由骨骼组成甲壳的，还真的没有见过。

呆萌的小乌龟

一般来说，像骨骼这种身体重要部分应该被保护起来，怎么能长到身体外面呢？就好像心脏不长在胸腔里，反而长在了身体外面，能活下去吗？乌龟的这种情况显然是违背了生物生存繁衍的常识，科学家也对此困惑不解，希望从那些古老的化石中找到答案。从达尔文进化论学说出发，生物形态的演变是与环境分不开的，也就是说定然是由于环境的因素导致乌龟的先祖选择了这种不可思议的进化方式。

最初科学家猜测，乌龟有甲壳是为了防御，防止那些猎捕者伤害到自己，但是这个推测显然有些站不住脚，因为乌龟付出了速度的代价，行动缓慢死的不是更快了吗？就在这个时候，古生物化石方面却有了新的进展。

化石发现

在1887年，人类发现了一种奇特的化石，经过鉴定，这是2亿多年前的乌龟化石，科学家将其命名为原颚龟。

原颚龟复原图

由于原颚龟长着和现在乌龟一样的龟壳，因此被认为是现在乌龟的祖先。这个发现让科学家确定了一件事情，乌龟在更久远之前就有了龟壳，于是就将目光放在了锯齿龙的身上。锯齿龙生活在2.9亿年前，比原颚龟更古早一点，它的行走方式与乌龟类似，并且背部也有叠甲，科学家认为是原颚龟是从锯齿龙演变而成的。

锯齿龙模型

但是这个结论也没活多久，2008年，我国贵州出现了另外一种乌龟化石——半甲齿龟，比原颚龟早出现1000万年左右，而外形看上去像是进化了一半的乌龟。更让科学家惊讶的是，它的龟壳长在腹部。科学家只能放弃原先的想法，认为半甲齿龟演化出了原颚龟。

半甲齿龟想象图

很快又发现了更古老的乌龟化石——正南龟。正南龟生活在距今2.8亿年前左右，比半甲齿龟更加古老，它还没有演化出龟壳，随后在德国发现一个名为祖龟的化石，其存在年代比正南龟晚，而且腹部有演化成腹甲的趋势。于是一条演化链被科学家提出来，由正南龟演化成祖龟，随后变成了半甲齿龟，再到原颚龟，最后是今天的乌龟，仿佛这就是最终答案了。

正南龟复原图

然而分子生物学的最新发现直接推翻了这个结论，通过对所有爬行动物的基因图谱进行分析对比，分子生物学者指出：乌龟和鸟类、鳄鱼具有十分亲近的血缘关系，他们应该有共同的祖先——一种双孔类爬行生物，而正南龟则是一种无孔类生物。在遥远的2.8亿年前，也就是正南龟生活的时代，这三类动物还没分开进行演化，也就是说，在那个时候，乌龟真正的祖先应该是具备鸟类和鳄鱼的特征，这就跟正南龟的存在冲突了起来，科学家只能推翻原先的假设。

现在的龟壳与乌龟化石

就在科学家在为2.8亿年前乌龟的先祖到底是什么样争论不休的时候，中国境内又出现了新的乌龟化石——始喙龟，其生活年代是在2.28亿年前，也就是祖龟和半甲齿龟中间的那段时间，神奇的是，它没有龟甲。无论是半甲齿龟还是祖龟，祖龟要演化成龟甲，演化到一半又演化回去变成了始喙龟？最后又演化出腹部龟壳成了半甲齿龟？

新的假设

科学家依旧对乌龟的祖先乐此不疲地研究着，希望能找到一条正确的演化线路，最新的一个说法是趋同演化假设，这种说法得到了生物学界科学家的普遍认可。

科学家提出了趋同演化假设

趋同演化的意思是指生物在演化过程中，虽然没有亲近的血缘关系，但是由于所处的环境相似，有着差不多的进化压力，那么截然不同的生物也会演变出来近似的特征。科学家认为，虽然在2.8亿年前，乌龟的祖先应该有着鳄鱼和鸟类的特征，但是在趋同演化的理论下，乌龟的先祖为了能够适应环境，在同一时期内出现不同的样子是能理解的。

小乌龟抬头

那么这个假说真的就是最后的答案了吗？可能未来随着新的乌龟化石被发现，我们还会提出新的假说，又或者证明这个假说是正确的。

来源：宇宙解码