化石與基因是研究進化的兩種重要方法,，而它們提供的結(jié)論往往并不一致,。也許不久科學家們就可以不再為這兩種方法的不同結(jié)論而爭論不休了，因為一個新墨西哥州的研究小組近日提出一種新的理論,，可以使得化石與基因“緊密的握手”,。新理論的內(nèi)容很清晰，即是讓人們在研究進化史時,，要考慮生物的體積與溫度因素,。研究小組聲稱，這樣做可以是化石記錄的進化歷程與基因講述的生命故事非常之吻合,。
這項理論很可能會迫使生物學家們修正他們對物種進化歷程的預測,。新理論非常好的解釋了為什么在進化史上熱帶會突然出現(xiàn)這么多物種，為什么體積小的生物比大體積生物要多得多,，為什么小型生物體比大型生物進化得更快,。
休斯敦大學的進化生物學家丹·格勞爾說“這是一個大的飛躍。”在深層次上，新理論暗示對所有形式的生命,，“不管你是鯨魚,，鯊魚，還是大猩猩,，或者是浮游生物”,，都存在一只看不見的鐘，掌握著遺傳變異的速率,，并最終決定一種新物種的產(chǎn)生,。
通過遺傳學和基因來研究生物進化的科學方法起始于20世紀60年代。當某種生物的遺傳變化逐漸積累,，達到某個臨界點,，使得這種變化著的生物體與它的“前身”再也不能稱為同類，那么一個新的物種就誕生了,。這樣,，通過比較生物遺傳藍圖，生物學家可以判斷兩種相近的物種是在它們進化史的什么階段,，選擇了不同的發(fā)展道路,。用化石來判斷生物的出現(xiàn)年代，則是一種更為古老的方法,。生物學家通過判斷化石巖層的年齡來預測化石中生物生存的年代,。
在理想情況下，遺傳學藍圖與化石將給出相同的判斷,，而事實上它們總是差得很遠,。例如在小鼠（甘鼠）和大鼠（家鼠）的分化時間上，二者的結(jié)論就相差3000萬年,?；撝С终哒J為化石忠實的記錄歷史，遺傳學觀點支持者在堅持己見的同時總是懷疑化石證據(jù)的完整性：“你們找錯石頭了,，也許那塊石頭代表的只是某種偶然”,。對此，新墨西哥州大學的吉魯力博士和他的同事詹姆斯·布朗,、吉奧菲·維斯特,，以及安德魯·艾倫研究之后提出將動物體或植物體的大小和體溫納入考慮，這樣就可以使從遺傳學觀點與化石觀點得出的結(jié)論很好的符合,。目前科學家尚未能徹底解釋清楚體積和溫度給進化帶來全部影響,，但可以肯定的是，體積和體溫確確實實影響著生物體的新陳代謝速率,，而新陳代謝速率明顯地影響生物體發(fā)生遺傳變異的速度,。一般來說,，體積小的動物有較高的新陳代謝率，體積大的動物則較低,；體溫高的動物新陳代謝率高,，體溫低的動物新陳代謝率低。即使對冷血動物,，上面的代謝規(guī)律也一樣適用,。研究者們關(guān)心，物種進化的步伐,，是否會和新陳代謝速率聯(lián)系起來呢,？吉魯力博士和他的同事收集了大量的數(shù)據(jù)，包括各種動物的體積,、體溫,，還有它們的基因產(chǎn)生遺傳變異的速率，并對這些數(shù)據(jù)建立數(shù)學模型以進行統(tǒng)計分析,，最后確定：進化與新陳代謝速率緊密聯(lián)系在一起,。吉魯力博士告訴人們：“研究的結(jié)果表明，新陳代謝的速率,，確實是決定DNA變異速率的基本原理,。”
代謝快的物種進化的更快，代謝慢的物種進化的速度相對慢一些,。研究者還指出,，代謝速率高的物種容易在進化史上形成多個分支。在新陳代謝的生化反應(yīng)中會生成改變DNA從而引起遺傳變異的物質(zhì),，因此高新陳代謝率意味著在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生更多的遺傳變異,，造成更多的出現(xiàn)新物種的機會。同時,，高新陳代謝率也意味著該物種的生育時期距離它出生并不遠,，如小鼠從出生到可以生育后代只需要3個月的時間。
大動物代謝較慢因而進化較慢的想法看起來也許有些奇怪,，畢竟從原生物到人類已經(jīng)是一個很長的進化歷程。如果小動物進化得更快,，為什么人類比所有的小鼠和其它任何小生物都更加狡猾,、聰明、久經(jīng)世故呢,？
“進化程度高,，并不一定要這個物種能住在大房子里或者坐在高速公路的車輛上,”吉魯力博士解釋到，“評判進化程度的真正標準是看這種生物能不能適應(yīng)環(huán)境的改變并在不斷改變的環(huán)境中生存并繁殖后代,。”
