044 脊椎从何而来

海洋中大约有3 000种已知的海鞘，有的看起来像一勺冰激凌顶着一个烟囱。它们几十年如一日，坐在海底岩石上吞吐着海水。水从它们的身体顶部一根大管子中进入，流经整个身体，再从身体中心深处的一根管子中流出来。随着海水在身体中流动，它们过滤其中的有机质碎片为食。海鞘长得很奇特，有的聚成一丛，有的像扭曲的管子，但它们都没有明显的头、尾或前后之分。你很难想象能够从它们身上看到人类演化史上最基础的事件之一的发展历程。
加斯坦格对它们的幼体极感兴趣。他研究了一些值得注意的事情，这些最初是由19世纪早期的俄国生物学家发现的：当海鞘刚从卵中孵化出来时，它们长得像蝌蚪一样，可以自由地游动。后来它们经历了变态发育，沉入水底，附着在岩石上。如果有什么“蝌蚪”可以唤起人类的想象力，那就是海鞘的幼体了。它们自由游动的样子与成体一点儿也不像。它们有着大大的脑袋，通过前后摆动尾部来推动身体前进。在它们体内，一条神经管沿着背部延伸，还有一条结缔组织棒（脊索）从头延伸到尾；它们的头后甚至还有鳃裂。脊椎动物的假想祖先的三个基本特征，都可以在海鞘幼体中找到。
然后，随着发育进行，这些特征又在海鞘幼体中消失了，或者至少那些从以人类为中心的观点来看重要的特征消失了。几周后，蝌蚪状的海鞘幼体游到了水底。在下降的过程中，它逐渐失去了尾巴、神经管以及几乎整条结缔组织棒，鳃裂变成了抽水装置的一部分。它附着在岩石上，在余生中将成为一台固定的“抽水机”。一条有着脊椎动物身体基础构造的小蝌蚪，会变成让人误以为是植物的东西。
加斯坦格提出，发育过程中的转变是从无脊椎动物过渡到脊椎动物的第一步。成年人类或鱼类与海鞘毫无相似之处，因此许多人会觉得这种比较毫无道理。但是，海鞘的幼体阶段是关键。脊椎动物共同祖先的出现，是通过提前停止海鞘的发育，冻结幼体阶段的特征并使其保留至成年阶段实现的。结果就是出现了看起来像海鞘祖先幼体的成年动物个体。这种具有神经管、脊索和鳃裂的自由游泳的生物，将成为所有鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物的共同祖先。