紅皇后假說

黃雅琴

這是數百萬年前一段關于奔跑的故事。當時，非洲部分地區發生干旱，森林退化，稀樹草原出現。對于生活在當地的動物來說，這是天翻地覆的變化。森林中最高效的捕食者精通隱匿和彈跳，但想在平原上糊口，就得通過奔跑來捕食獵物。這樣的新環境對貓科動物造成了“進化壓力”：跑得越快的動物可以吃得越好，繁殖得更多。至于獵物，則是越敏捷的存活率越高——隨著個體體形變得越來越小，相應的物種也越跑越快。反觀捕食者，它們就得再次開足馬力，追上獵物；獵物如法炮制，跑得更快……說到這，相信你已經明白“紅皇后假說”的原理了。

這種“競速賽”時至今日仍在獵豹和跳羚之間上演。作為陸地上跑得最快的動物，獵豹的瞬時啟動速度可達110千米/時，跳羚雖然只有88千米/時，但可以騰空起跳2米，躲避獵豹的攻擊。如今的獵豹自然比祖先跑得更快，可是它們并不會捕到更多的獵物，因為跳羚也變得更難捉了。這就是所謂的紅皇后假說。

紅皇后是《愛麗絲鏡中奇遇》（《愛麗絲漫游奇境》續作）中的人物。愛麗絲跑得上氣不接下氣，卻驚訝地發現周遭景色完全沒有移動，紅皇后向她解釋說：“在這里，必須奔跑才能留在原地。”放到進化論中，可以解釋為：“為了防止被其他物種超越，避免滅絕的命運，必須不停地進化、不停地適應。”沒有哪種生物生活在一成不變的環境中，環境會因氣候變化、地質災害而不斷演變。但更多的變化取決于對應環境中有哪些物種，以及物種間的關系：獵物、捕食者、寄生物……環境的變遷迫使物種不停進化，否則就會滅絕。

但是，進化并不意味著在各個方面實現改良。獵豹的骨盆非常適合奔跑，但不適合繁殖，雌獵豹下崽非常困難，甚至會威脅整個物種的生存。“進化競賽并非沿著某條直線奔跑，終極目標也不是至臻完美。”法國國家自然博物館古生物學家安德烈·奈爾指出，“它作用于各種性狀的拼湊物，由于偶發事件，任意一個性狀就變得具有決定性。”如果6600萬年前滅絕的暴龍復活，它們或許仍能成為不遜于現今任何野獸的出色獵手。但暴龍不會是頂級捕食者，不起眼的微生物就有可能把它們擊垮，因為暴龍沒有與微生物進行過“紅皇后”式的賽跑！

（摘自《新發現》2021年第7期，娜子圖）