化石里永恒的愛

紅色皇后

德國麥賽爾化石遺址，是“世界文化遺產”之一。這里原本是一個小火山湖的湖底，保存了種類極其豐富且完整的動植物化石，其中包括許多無盾龜。這種龜屬于兩爪鱉科，有趣的是，有不少龜兩兩成對，呈現(xiàn)“一個疊一個”的姿態(tài)。這是已知唯一保持交配姿勢的脊椎動物化石范例。

雌性介形蟲的化石，保存了精子儲存器官和蜿蜒盤曲的容納精子的通道。

從化石中，可以觀察到各種凝固在瞬間的生活細節(jié)，甚至包括“私房事”。2013年一篇論文介紹了中國科學家在內蒙古發(fā)現(xiàn)的一件昆蟲化石：那是一對沫蟬，腹面相對，雄性的生殖器還插在雌性的交配囊里。研究者將其命名為“永恒的愛”。

在澳大利亞一個山洞中，發(fā)現(xiàn)了最古老的精子化石。這些精子來自距今2300～1600萬年的介形類。介形類是甲殼亞門的小動物，俗稱介形蟲，擁有動物界體積最大的精子。有的介形蟲精子長達1厘米，是自身長度的4倍。不過，一種果蠅（二裂果蠅）的精子比介形蟲更長，達到5.8厘米，因為它有一條非常細長的尾巴。

在同一個山洞里，古生物學家還發(fā)現(xiàn)了雌性的介形蟲化石，它們體內保留著容納精子的通道，蜿蜒曲折，比精子本體還要長，真可謂“深不可測”。

化石保留的動物社死瞬間，不僅能提供段子，還蘊含古生物學和古地質學的許多重要信息。

麥賽爾化石遺址有個謎：這里的動物是被誰所殺？比較可靠的解釋有兩種：一種是火山湖底的地質活動，釋放出了有毒氣體，動物們被熏死。另一種是湖中有毒藍藻爆發(fā)，喝了水的動物中毒而死。

麥賽爾化石坑發(fā)現(xiàn)的龜化石標本

在交配中死去的龜，能給我們提供一些柯南式的線索?，F(xiàn)生的水生龜類在求偶的時候，雄性一般會在水中做出一系列動作，傳遞求偶信號，然后才開始爬跨。雌雄會保持爬跨姿勢一動不動，如果交配發(fā)生在開放水域，兩只龜都會沉入相當深的水里。

藍藻要陽光才能生存，所以它分布在湖水的表層，如果有藍藻毒素，也應該在表層，龜無法在有毒的表層水里完成求偶儀式。無盾龜屬于鱉總科，這類龜?shù)钠つw缺乏鱗甲，表皮有豐富的血管，可以輔助呼吸，但也提高了通過皮膚吸收毒素的可能性。

更合理的猜測是，湖底的火山毒氣泛上來，但還沒有到達表層水，湖水呈現(xiàn)雙層雞尾酒的形態(tài)：下面有毒，上面無毒。無盾龜完成了求偶儀式，但開始交配的時候，它們抱在一起一動不動，沉入更深的水里，接觸到了有毒物質，共赴黃泉。

最古老的“交配化石”，發(fā)現(xiàn)于加拿大的努納福特，是一種約10億年前紅藻的化石，具有兩個性別的孢子，說明它會進行有性生殖。

開辟鴻蒙，誰為情種？生物學界認為，交配的誕生對生命的演化具有深遠的意義。

一種觀點是，交配可以保存生命的“設計書”——基因。無性繁殖的生物如細菌隨時都能生產下一代，但有性繁殖的多細胞生物，在發(fā)育早期就選定一部分細胞，供未來進行有性繁殖使用（比如，人類卵細胞的前身“初級卵母細胞”，在胚胎三個月大時就已經形成了）。這一部分細胞被保護起來，盡可能減少分裂和外界干預，從而保留了完整的基因，避免產生有害的突變，就像是圖書館保存的善本古書一樣。

永遠定格在這一瞬間

另一種觀點更加有趣，交配的作用是讓細胞做好“團建”工作。多細胞生物的生存，需要許多細胞的合作：比如有了營養(yǎng)，大家分著吃;遇到寄生生物，要派出免疫細胞抵御外敵。問題是，一般情況下，自然選擇并不會偏袒團結無私的細胞，如果有的“自私”細胞只顧繁殖自己，團體的利益就會受到損害，甚至全局傾覆（有一種“自私”細胞導致的不利現(xiàn)象我們都知道，叫做癌癥）。那么，在什么情況下，自然選擇會讓無私的細胞獲益呢？如果這個細胞能選擇幫助自己的親戚，或者是自己的復制體，那即使它自己做出了犧牲，因為它的親戚也有同樣的“團結基因”，“團結”這一“品格”仍然會保留下來，甚至會繁殖更多。

有性生殖的多細胞生物，都是從一個細胞（受精卵）發(fā)育而來的，所以除了少量的突變以外，體內的細胞都擁有相同的基因。換句話說，這是一個有助于自然選擇產生“團結基因”的環(huán)境，大家都是一家人嘛。