进化树为什么没有回路？不存在进化错误后的「回退」或是反向进化么？ 第1页

你看的进化树没那么画而已。你完全可以自创一种带有逆向分支的进化树画法，只是这未必有必要。

“某个性状演化得越来越不适应当前环境”“环境变化导致某个性状还不如过去的性状有效”都是很常见的，这不包含什么“正确”“错误”的判断。性状可以“回退”，但这不必画什么特定的逆向分支。

• 进化并没有进步的含义，只是表示“生物的可遗传性状在世代间积累的变化”，反映的是种群内基因频率的改变。你喜欢的话，可以根据种群内的基因多样性丰度绘制每个分支的走势图，这会让许多物种分支的线条剧烈振荡，每个灭绝物种最终震回了底线——对许多古生物门级分类来说，这样画的进化树就像个垂柳了。
• 演化没有长远的预见性，缺乏特定的方向，由此塑造的生物性状可能低效、冗余、随机地走上歧途或缺失，而后适应环境而削减冗余部分、将剩余部分的功能调整等等。

退化就是跟“反向进化”类似的词语。退化不是进化的反义词，也不是“过去放弃了的特征突然重新长了出来”，而是“生物在个体发生或系统发生的过程中，特定的器官、组织、细胞或整个身体逐渐缩小，结构逐渐变得简单乃至消失”的现象。

• 个体发生中的退化，在不可逆的场合接近“萎缩”，在暂时脱分化、日后再分化的情况下则接近“返老还童”，例如灯塔水母、海月水母等生物可以从水母体变为水螅体，那之后可以再发育成水母体。
• 系统发生中的退化，例如内寄生虫的消化系统基本消失、许多洞穴生物的眼睛基本消失、人类的尾巴只剩一点尾骨，在有适应意义的场合表示退行性进化。

具体到某个同源器官的性状上，进化与退化反复横跳都是很正常的事情。

也可以看人自己的表演：

人类有返祖现象，那历史上有没有人类长成其他哺乳动物甚至爬行动物的样子的情况？

“已经退化的生物特征不能再次演化出来”之类不准确说法，是对“多洛定律/Dollo's law of irreversibility”的常见误解。该定律是比利时古生物学家路易斯·多洛在1893年提出的，本来是说：

• 在概率上，物种不可能两次遵循完全相同的进化轨迹。
• 在不同物种的生物身上出现的完全相同的复杂器官，在概率上不可能是各自独立演化的产物，而一定是同源器官。

例如，鸟要是有一天又长出了前爪，应该是用翅膀演化出来的或是用和翅膀相关的基因指导的，而不是凭空捏出一组新爪子来。

由于在19世纪末的一般读者看来“学术界普遍不说人话”，这个本来十分简单的说法在反复传播中被误解为“进化是不可逆的，生物退化掉的结构和器官不能在任何过程中以同样的形式出现”——这个理解是完全错误的，反例众多。

• 读者是人类的话，灵长类的颈部肌肉、胸肌区和上肢肌肉就是这玩意的反例^[1]，你就是战胜了“演化不可逆法则”的可怕物种——实际上根本没有这种法则。
• 蛙类在2.3亿年前退化了下颌骨的牙齿，但Gastrotheca guentheri在时隔2.1亿年后又在下颌骨上长出了非常类似牙齿的构造，有珐琅质和象牙质^[2]。
• 竹节虫的一些种类一度放弃了翅膀，后来又长出了翅膀^[3]。
• 在漫长的时间里，许多腹足纲动物的壳从复杂的螺旋卷曲逐渐简化，直到在一些目里成为单纯的片状。从一亿年前到两千万年前，舟螺都是简单的片状壳，但是那之后一些舟螺从这个状态搞出了新的卷曲状壳。

“已灭绝的物种不可能重新出现”这样看起来非常安全的推论其实都是有反例的：

该物种的祖先物种还生存的场合，可以再创造出和该物种极度相似乃至基因上视为同一物种的新物种，在人类操作下特别容易（因为许多物种其实是能够自交或无性繁殖的种间杂种，人类可以反复进行一样的操作来让它们在灭绝后重生），在自然界例如不会飞的白喉秧鸡的自然复活^[4]：

• 40万年前，从马达加斯加飞到阿尔达布拉岛的白喉秧鸡演化出一些适应当地环境的特征，包括失去飞行能力，成为新物种。13.6万年前，该物种随阿尔达布拉岛被大海淹没而灭绝。10万年前，该岛浮出水面，从其它岛屿飞来的白喉秧鸡很快适应了该环境，并再次演化出不会飞的白喉秧鸡。

所以真的没有必要纠结这些。

参考

1. ^ https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1558-5646.2012.01621.x
2. ^ http://kejiao.cntv.cn/20111231/100119.shtml
3. ^ https://www.nature.com/articles/nature01313
4. ^ https://academic.oup.com/zoolinnean/article-abstract/186/3/666/5487031#