从小龙虾化石看生物的进化速率

从小龙虾化石和现生小龙虾进行比较来看，经过一亿多年的漫长岁月，现生小龙虾基本没有进化，他仍然保持着它的祖先留在化石中的样子。小龙虾为什么进化得那么慢呢？这和不同的生物进化的速度有关。

进化速度（speed of evolution）指在相同时限内，同一生物类群中，各种性状演变的快慢，或出现分类群的多少。根据美国古生物学家辛普森的建议，一般以进化速率（rate of evolution）作为衡量进化速度的依据。进化速率就是单位时间内的变化量。辛普森用每百万年产生“属”的多少来表示进化速率的大小。

例如，马在6000万年中产生了8个属，进化速率为0.0013，而菊石的进化速率为0.0005，表示马的进化速度比菊石快。不同类群的生物，进化速度很不一致。按照进化速率的大小，可分为缓速进化、快速进化和中速进化。

一是缓速进化（bradytelic evolution）：如腕足类的海豆芽（Lingula），从寒武纪就出现，经历了5亿多年，没有发生显著的变化；此外，象新西兰的喙头蜥、肢口纲的鲎等，也有类似的情况。这些动物特称为“活化石”。小龙虾也可以归为缓速进化一列。二是快速进化（tachytelic evolution）：如澳洲有袋类的进化。它们自白垩纪出现后，大约经过五六千万年，便产生出各种各样的类型；被子植物亦有类似的情况。此外，从爬行类到鸟类、从猿到人等，时间都较短，这些都是快速进化的例子。三是中速进化（horotelic evolution）：速度界乎缓速与快u-速之间。马的进化是中速进化的典型例子。大多数生物的进化均属中速进化。四是本质进化（Nature evolution）即人类进化，这是查尔斯·达尔文提出进化论后，逐渐发展起来的一种理论，认为人类起源于类人猿，从灵长类经过漫长的进化过程一步一步发展而来。这一理论得到一些生物学家及考古学家的支持。和其它由进化理论发展出来的理论一样，这一理论同样面对很多挑战和难以解释的现象。

物种进化的速度主要取决于其基因突变的频率，一般来讲，突变越容易发生，突变越频繁，物种进化的相对就快一些。在分子生物学角度，可以研究该物种的基因突变频率作为参考，或基因序列总长度与突变基因长度比例等。生物信息学（NCBI）也可以为作为辅助手段，对同源序列的比较，分析出物种起源进化等，从而判断进化的快慢。然而，进化主要还是受自然环境选择多一些。如果说，突变为进化提供了原材料的话，那么，环境起的就是筛选的作用。

首先，进化的速度是很漫长的，而且，不能说有什么条件和进化速度有正比的关系，进化是很偶然的，而又是很漫长的。

其次，人类一直在进化着，你会发现，东方人的汗毛会比西方人轻，这就是进化程度的差异。你还会发现东方人平均比西方人矮，这就是由于环境因素所造成的，东方人文明起源早，很早就农耕，由于农耕，人类的身高就逐渐降低，以适应农耕的方便。

观察身边各种动物、植物，也都存在这大大小小的进化，或者是退化。

几千万年以前，澳大利亚大陆就同其他大陆分离，孤立存在于南半球的海洋上。长期以来，自然条件比较单一，动物的演化很缓慢，至今还保存着许多古老的种类。例如，腹部有口袋以保存幼兽的大袋鼠，形似鸵鸟、足有三趾、两翼退化、不能飞翔的鸸鹋（érmiáo），以及卵生的哺乳动物鸭嘴兽等，都是澳大利亚特有的珍奇动物。

十二生肖中进化过程漫长而缓慢的当属蛇。在恐龙时代，即六千多万年以前就有原始蛇，其外貌形象、生活习性、进食种类以及繁殖方式等等，均与现代蛇相近。而其它高等动物，如鼠、牛、虎、兔、马、羊、猴、狗、猪，它们的出现要比原始蛇晚数千万年，原始鸡的出现就更加晚了，后面这十种动物的进化时间显然比蛇类短，换句话说，蛇的进化过程比它们漫长而缓慢一些。这个理论看来越是高等级的动物似乎进化的速率越快，而向小龙虾这样的低等级的动物进化的是很缓慢的。

但进化学上还有一种观点，似乎与上述观点相反，通过分析陆生动物物种数与体积之间的关系发现，在大部分体积区间，物种数与体积成负相关，也就是说，随着物种体积的增大，新物种的分化越来越困难。一般来说，体积较小的动物在进化上较为低等和原始，结构也相对简单。达尔文就曾指出，“在自然系统中低级的生物比高级的生物容易变异。”

为何动物物种的分化速率与体积成负相关？有几种可能的原因：一是动物的体积越大，繁殖速率越慢，因此，物种分化也就越慢；二是动物的体积越大，内部机构就越复杂，形态与生理变异的可塑性相对变窄，因此新种的分化就越困难，三是在一定的空间范围内，动物的体积越大，所能容纳的物种数就越少。一般来说，动物的活动范围随体重的增加而增加，而且同样的体重，肉食性动物的活动范围比牧食性动物更大，恒温动物的活动范围比冷血爬行动物要大。

但是从生态对策来看，小的物种生态可塑性强生命适应性也强。苍蝇和老鼠能忍受种群的剧烈波动，可凭借其惊人的繁殖率从极低的种群密度快速恢复，它们除之不尽；而老虎却不能忍受种群的剧烈波动，十分容易被人类灭绝。一旦遭遇到环境灾（巨）变，复杂的生命往往难以进行大幅度的改变与适应，不可避免地遭受灭顶之灾，庞然大物恐龙的灭绝就是一个活生生的悲惨案例。

小龙虾是体积较小的物种，按照这种进化理论似乎应该更快才对，但是不要忘了，小龙虾是甲壳类的动物，一般来说，甲壳可以对物种起到保护的作用，虽然小龙虾属于小型物种，但是甲壳对它的保护作用，使他免受外界环境的侵扰，因而进化速度反而慢了下来。