雖然這個(gè)星球已經(jīng)按照固定的萬(wàn)有引力法循環(huán)運(yùn)行，但從如此簡(jiǎn)單的開始，無(wú)盡的形式，最美麗，最精彩的一直在進(jìn)化。

所以查爾斯達(dá)爾文在他的物種起源中寫道。動(dòng)物的起源和進(jìn)化是現(xiàn)代生物學(xué)中最令人著迷的問題之一。我們知道今天活著的各種各樣的動(dòng)物都來(lái)自單細(xì)胞的祖先。我們知道這種轉(zhuǎn)變可能與地球的環(huán)境以及生物體如何與之相互作用以及遺傳物質(zhì)(基因組)的變化有關(guān)。

但我們不知道動(dòng)物形狀的多樣性，即達(dá)爾文所描述的“無(wú)盡的形式，最美麗和最美妙”，是在第一個(gè)動(dòng)物生命形態(tài)之后迅速出現(xiàn)的，或者它是否在它們的進(jìn)化過程中出現(xiàn)得更晚。來(lái)自英國(guó)和美國(guó)的一群進(jìn)化生物學(xué)家試圖用科學(xué)期刊PNAS上發(fā)表的一篇最美麗，最精彩的論文來(lái)解決這個(gè)問題。

作者使用復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)方法分析了許多動(dòng)物解剖學(xué)。他們的研究結(jié)果表明，大多數(shù)動(dòng)物組很早就達(dá)到了解剖學(xué)多樣性的峰值，但在少數(shù)情況下，這種情況后仍然增加。他們還發(fā)現(xiàn)了這些變異模式的最可能原因。

動(dòng)物顯示不同的解剖位，每個(gè)解剖位具有多種形式和形狀。例如，昆蟲有頭部和六條腿，而?？麤]有。這些特征的組合稱為體圖計(jì)劃，通常用于將動(dòng)物分類為門類。現(xiàn)代門的例子包括節(jié)肢動(dòng)物(蜘蛛，蜈蚣，甲殼類動(dòng)物，昆蟲等)，脊索動(dòng)物(脊椎動(dòng)物和一些無(wú)脊椎動(dòng)物的盟友)，軟體動(dòng)物(蝸牛，章魚等)和環(huán)節(jié)動(dòng)物(蚯蚓和水蛭等)。

如今有超過30種動(dòng)物門，有些顯示出比其他形式更大的形式(稱為差異)。例如，脊索動(dòng)物包括與魚和猴子完全不同的動(dòng)物，而蛔蟲(動(dòng)物門線蟲)則完全不同，看起來(lái)幾乎完全相同。

研究人員希望解決群體內(nèi)和群體之間的這種差異如何演變。他們?yōu)?10個(gè)動(dòng)物組收集了近2,000個(gè)解剖學(xué)特征的解剖學(xué)數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)門內(nèi)的許多組進(jìn)行取樣。然后他們用尖端的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析了他們的解剖學(xué)相似性。這些產(chǎn)生了各種各樣的圖，其中每個(gè)組是點(diǎn)，并且組之間的距離與它們的解剖學(xué)相似性成比例。

他們的結(jié)果顯示，每個(gè)門內(nèi)的群體在地圖中整齊地聚集在一起，正如他們共同的身體計(jì)劃所預(yù)期的那樣。例如，在地圖中蜘蛛更接近昆蟲和其他節(jié)肢動(dòng)物，而魚更接近哺乳動(dòng)物和其他脊索動(dòng)物。由門的成員占據(jù)的地圖區(qū)域表示該門的解剖學(xué)多樣性。脊椎動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物顯示它們中最大的區(qū)域。

持續(xù)進(jìn)化

值得注意的是，大多數(shù)門在動(dòng)物起源后不久就達(dá)到了它們的差異水平，除了四個(gè)不斷擴(kuò)大的門。這些是節(jié)肢動(dòng)物，脊索動(dòng)物，軟體動(dòng)物和環(huán)節(jié)動(dòng)物，它們的一些成員在進(jìn)化過程中隨后從水轉(zhuǎn)變?yōu)殛懙?。搬到陸地上遇到了新的挑?zhàn)，導(dǎo)致他們發(fā)展出新的身體部位。

更重要的是，這些生物門彼此非常不同，其中有大的空地圖區(qū)域。但是，當(dāng)這些分析中添加了已滅絕群體的化石時(shí)，不同門的間隙就會(huì)減少。這表明早期動(dòng)物并不像今天看起來(lái)那樣完全不同。早期動(dòng)物進(jìn)化探索了許多不同的解剖學(xué)可能性，但一些體型計(jì)劃的滅絕夸大了它們之間的差異。

最后，研究人員試圖找出動(dòng)物差異與其他生物學(xué)特征之間是否存在關(guān)聯(lián)。他們發(fā)現(xiàn)，門的差異越大，細(xì)胞類型，體型和物種數(shù)量就越多。

還存在與基因組大小的相關(guān)性，但與基因組中蛋白質(zhì)編碼基因的數(shù)量無(wú)關(guān)。我們知道基因組的某些部分專門用于調(diào)節(jié)身體蛋白質(zhì)何時(shí)何地起作用，而不是自己制造蛋白質(zhì)。該論文的作者認(rèn)為，如果差異水平與門的基因組大小有關(guān)，而與其中的基因數(shù)量無(wú)關(guān)，則這意味著基因調(diào)控在動(dòng)物多樣性中發(fā)揮的作用大于新基因的出現(xiàn)。

這項(xiàng)研究描繪了動(dòng)物起源的新圖景，其中大多數(shù)動(dòng)物門在早期探索了它們的解剖多樣性，但是從水到陸地的過渡導(dǎo)致了一些門以探索視差圖的新區(qū)域。動(dòng)物最初更均質(zhì)，現(xiàn)代差異是一些中間組滅絕的產(chǎn)物。

所有這些完全不同的差異與基因調(diào)控的演變密切相關(guān)。更多的解剖學(xué)數(shù)據(jù)，更多的化石以及對(duì)基因調(diào)控的進(jìn)一步研究對(duì)于進(jìn)一步了解動(dòng)物最美麗，最精彩的無(wú)盡形式至關(guān)重要。