放屁蟲(Bombardier Beetles)如果按照進化論,步驟應該從那裡開始進化?

在其他動物世界中,複雜的系統器官同樣不可能是進化累加而來的。比如說,屁步甲具有特殊的防衛系統,當受到威脅時,它會從身體後部噴射出一股滾燙的有毒溶液,這種甲蟲被稱為「炮手」。原來,屁步甲在一個被稱為分泌囊的特殊結構中同時製造了兩種高度的化學混合物,一種是氧化氫,一種是氫醌。這兩種化學物質單獨存在時沒有熱量,一旦混合在一起,這會產生大量熱能,其溫度可以達到沸點,同時也有毒。甲蟲一遇到危險,兩種化學物質就會迅速混合在一起,並靠收縮肌肉使之噴射。問題是,這個甲蟲在進化的過程中必須同時進化以下東西:氧化氫和氫醌、由分胚腺產生的催化酶、儲囊、括約肌、膨脹器、外排導管。如果屁步甲的防禦系統是進化而來的,同樣的問題:首先應該進化什麼呢?


圖片:Patrick Coin

常說的「放屁蟲」,也就是歩甲科的幾類甲蟲(Brachinini、Paussini、 Ozaenini 和 Metriini)可以將預先儲存好的氫醌類、過氧化氫以及兩種酶(如果沒有酶催化的話前兩者混合只會慢慢地氧化)噴出來擊退威脅,確實經常被神創論支持者拿來當例子,認為它的「複雜性無法被縮減」。但解釋早就已經有了。

過氧化氫和氫醌、催化酶、儲囊、閥門、外排導管等特徵並不是必須同時演化出來的。這種想法其實就是「半隻眼睛沒有用」的變體,已經被反駁無數次了。

  1. 過氧化氫酶和催化酶本身就存在於甲蟲的代謝通路中,只是被「借」來搞爆炸了而已,並不是什麼新產物
  2. 醌類在所有節肢動物中都很常見,用於硬化外骨骼
  3. 醌類本身就不好吃,可以讓食客唇口留香(chou),謝絕回頭客
  4. 甲蟲能生產醌類的衍生物——氫醌類,配方升級,更加難吃。
  5. 一些甲蟲特化出了儲存這些氫醌類的結構,加量不加價。
  6. 還有一些甲蟲能利用細胞的天然代謝物過氧化氫用來幫助氫醌類的排出(如Metrius contractus),能在自己被吃之前就噁心捕食者勝過讓捕食者吃了再後悔。
  7. 一些甲蟲由肌肉演化出了可以控制噴射的閥門,見到了威脅再噴。
  8. 還有一些通過延長腹部末端產生了可以控制方向的導管,射得越準保命能力越強。

完成了這幾點之後就是我們現在看到那種令人嘆為觀止的防禦機制了。

這幾步演化的具體順序暫時還不是很清楚,但是已經足夠說明這套機制的產生是漸變的。神創論支持者一般缺乏(或無視)全面的生物學知識。這個系統單獨來看非常難以理解,但在節肢動物或者甲蟲的大背景下看的話就不難了。

整理自Bombardier beetle 和 Bombardier Beetles and the Argument of Design


蠍鰩

步甲是本人最不了解的東西,不敢妄談,不過可以類比一下蜘蛛的絲腺演化

最原始的蜘蛛象現生的多足類一樣, 在行走時從步足基節的開孔排出基節腺分泌的排泄

物。排泄物的痕迹有利於蜘蛛尋找配偶, 以及外出後能回到它們居住的隱蔽場所。後來, 身

體前部的少數基節腺承擔了原來由所有基節腺承擔的全部排泄功能, 而腹部的基節腺則全部

用來留下印跡, 其分泌物被絲所代替, 而附肢也變成紡器。甚至, 現在大多數蜘蛛在行動時

仍拉出一根拖絲, 雄蛛可沿著雌蛛的拖絲找到雌蛛。胚胎髮育的研究證明紡器系由腹部附肢

的原基發育而成。

所以我猜測一下,步甲的防禦機制可能是由類似半翅目蝽類的臭腺演化過來的,由單純的釋放出臭味,改進了化學物質和噴射機制,從而演化出現在的步甲。


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