中国西南是远古生物化石最丰富的地区:去年4月我们对贵州县安动物竤的发现作了专题报导,并且提及著名的“澄江动物竤”。现在云南澄江附近的海口又发现了两条十分细小(大约只长2.5cm),但肌肉、内脏、血管、鳃、鳍等器官保持得极为细致完好的古鱼类化石。从形态上判断,它们与现存的盲鳗(hagfish)、七鳃鳗(lamprey)等类无颌脊椎动物(agnathan)同类,很可能是其始祖。这一发现的重要性在於:这“海口鱼”化石出现於寒武纪早期,即5.4亿年前左右,这比已知最早的志留纪(4.3-4.1亿年)或至多是奥陶纪(4.9-4.3亿年)的甲胄鱼类(ostracoderms)化石推前了将近一亿年;而且,它们都具有头颅软骨和围心囊等脊椎动物特征。所以,“海口鱼”有可能就是脊椎动物的始祖。
X与Y染色体考古学
人体遗传特征完全决定於细胞核中的23对染色体,这其中22对是“常染色体”(autosomes),即是说每一对中的两条染色体虽然并不完全一样,但是其中的相关基因位置是对应的,因此在细胞核的“减数分裂”(meiosis)过程中可以完全地“重结合”,交换其遗传资讯。
然而,决定性别的第23对染色体却非常特别:女性体内的一对X染色体可以正常地重结合;男性体内却有X和Y染色体各一条,后者长度只及前者1/3,基因数目则只有前者的1%;而且,两者除了在其两端的很短一部分,即所谓“假常态区”(pseudoautosomal region)之外,由於太不相同,所以是不能重结合的。这奇特情况令分子生物学家猜测:X和Y原是一对常态染色体,但在进化过程中其中一条染色体发生特殊变异,最后形成这二者“若即若离”的现状。
这一猜测现在终於由麻省理工学院的拉恩(Bruce T. Lahn)和佩芝(David C. Page)加以证实了。他们研究X和Y染色体上仍然残存的19对对应基因的位置;并且通过测度这些基因之中不受生存竞争压力影响部分的相异程度,从而推算其开始分化的年代。他们这“染色体考古学”所得的结果相当清晰和惊人:从X到Y染色体的变化是分四个阶段发生的,在每一个阶段都有一截X染色体“脱离”出来,颠倒其顺序,然后重新接回原染色体。这“逆序”(inverted)的一段自此就成为不能重结合的区域。第一次“逆序”发生於2.4-3.2亿年前,即哺乳类和鸟类分支的时候;最后一次则发生於3-5千万年前,即灵长目出现的时候。最奇妙的是:在Y染色体上这四次“逆序”所形成的四层(strata),竟然是依其出现时间顺序排列的!这一发现无疑为了解性染色体和生物性别在进化中出现的过程,打开了大门。