植物与动物何时分野

在生命简单到复杂、由低级到高级的漫长进化史中，很重要的一个环节是动植物的分野。两者之间的分化大大加快了生命的进化速度，那么，动植物究竟是何时开始分野的呢？

1859年，英国科学家达尔文在其著作《物种起源》中，提出了“寒武爆发”的进化论论点，就是说在寒武纪之初，我们的地球上突然出现了众多的动植物，于是就产生了动植物分野于约6亿年前寒武纪之初的传统观点。

到1959年，划时代的《物种起源》发表整整100周年之际，发生了一件具有重大意义的学术事件：对伊迪卡拉动物群的正确鉴定。该动物群的化石在过去一直被划归为寒武纪早期，而澳大利亚学者格拉斯南经过卓有成效的工作，指出了三个具有历史意义的科学事实：该化石群中没有任何寒武纪的动物化石；而且化石群中的微体化石的组成与寒武纪的毫无共同之处；更重要的是，它所处的地层与寒武纪地层明显属于两个不同的地质年代。由于这项发现，大约6亿年前动植物出现分野的传统观察被突破了，但是，仅仅依靠这些证据，仍然无法确定具体的年代。

进入本世纪70年代后，新的化石证据不断涌现，美国学者克劳德在美国加利福尼亚东部的贝克泉组地层中，发现了生活于13亿年前的单细胞的绿藻和金藻化石。1971年，德国科学家舍夫在澳大利亚的苦泉组地层中，又发现了一些生存于9亿年前的藻类植物化石。这些证据显然表明，动植物的分野至少应该始于10亿多年前。

动植物化石的新发现为确定动植物分野年代提供了大量的直接材料，但仅仅依靠化石是不够的。于是，分子生物学家们也加入到探索动植物分野年代之谜的讨论中。所谓生物分子进化论的研究方向，主要是研究蛋白质的分子结构，因为蛋白质的初级结构——氨基酸的排列顺序，不但决定了蛋白质分子的二级、三级、甚至四级结构，更重要的是从初级结构的差异中可反映出不同物种之间的亲缘关系。

至今，科学家们已弄清了数百种蛋白质分子的结构，所建立起来的分子进化系统与传统的分类系统基本上是吻合的，说明生物种的分子进化和形态进化有着基本的一致性。1982年分子生物学家柳思尼考对动物中的血红蛋白和肌红蛋白的进化做了研究，发现其变化速度为330～610万年，因此他提出，至少在10亿年前就已出现了动植物的分野，但这依然不是最后的定论。

最近，日本学者木村资生研究了动植物体内共有的一种蛋白质——细胞色素C。在不同的生物体中，细胞色素C的氨基酸排列顺序是不同的，但数量固定，都由104个氨基酸组成，其中有35个氨基酸在已知的200万种动植物中是完全不变的，而其余的则可以被不同或近似的氨基酸所替代，从而形成了不同生物种的氨基酸在排列上有所差异。他和另一些分子生物学家在研究中发现，在不同生物种的细胞色素C中，氨基酸排列顺序上的差异与生物种在进化系统上的位置是相对的，而且这些差异变化极缓慢又极有规律，氨基酸排列顺序大约2000万年改变1％。所以，分析和比较物种之间细胞色素与氨基酸排列顺序的异同，便可掌握它们彼此间亲疏远近的关系。分子生物学家用这种方法进行了详细而又精确的计算，最后得出结论认为，植物和动物的分化年代，应该是距今12～13亿年前。

综上所述，新发现的化石资料和分子生物学的新成就，使人们在了解动植物分野年代的问题上，迈进了几大步，但要真正揭开这个谜团，尚需要有更多的证据和发现。