根据计算方式，地球上大约有900万个物种，从最简单的单细胞生物到人类。想象一下像我们这样复杂的身体和大脑是进化不可避免的结果，就让人感到安心，就好像进化有一个目标一样。不幸的是，对于人类的自负来说，最近的一项研究比较了一千多种哺乳动物(我们所属的群体)，描绘了一幅不太令人满意的画面。

18世纪末的进化生物学家，包括让-巴蒂斯特·拉马克(Jean-BaptisteLamarck)，推断生命必定具有进化成更加复杂形式的内在倾向，并相信这反映了上帝的设计。然而，到了19世纪中叶，查尔斯·达尔文表明自然选择没有方向，有时会使生物体变得更简单。

现代生物学家一致认为，在过去40亿年里，最复杂的生物体变得更加复杂，但对于究竟是何种过程造成了这一现象，他们存在分歧。

因为大多数生物体仍然非常简单，一种可能性是最大的复杂性“意外地”增加了，就像一滴墨水在一杯水中的扩散一样。如果这是真的，这可能会对我们人类作为最复杂的生物体的意义感造成打击。

另一种理论认为，平均而言，复杂性的增加是由自然选择驱动的。有时，选择以类似的方式并行地作用于生命之树的许多独立分支。这可以在许多这样的分支中产生类似的效果，被称为驱动趋势。

虽然驱动趋势并不一定意味着神圣的目的，但它们至少表明复杂性主要是一种改进，这让我们人类感到安心。

那么，哪种模式在复杂性的演变中最常见：偶然扩散还是驱动趋势?

大多数变化和突变都是不好的，这些变异通常会通过称为稳定选择的过程被淘汰，该过程的作用是维持现状。但是，如果大多数突变都会使事物的功能变得不太好，那么这是否会导致进化上的新奇事物很难出现呢?

事实上，进化常常作用于事物的多个副本。例如，单个基因可能在同一生物体中复制。

只要一个副本保持其原始功能，另一个副本就可以积累突变，而不会使其携带者立即处于不利地位。这些突变的副本通常会随着时间的推移而被编辑掉，但偶尔它们会获得一种具有优势的新功能。

更值得注意的是，整个基因组——生物体中的每一个基因——都可以在一代人内复制。在这种情况下，某些基因的拷贝很有可能获得新的功能。

例如，鲟鱼和桨鱼在2.5亿年前经历了全基因组复制，这可以解释它们如何在有史以来最大规模的灭绝中幸存下来，这场灭绝消灭了96%的其他海洋物种。

还可以通过复制过程制作诸如节段和肢体等结构的相同副本。例如，千足虫有很多条腿，但它们的同一个设计被复制了很多次。

相比之下，虾有许多不同类型的腿，用于进食、行走、游泳和孵卵。一种称为零力进化定律的生物学原理指出，这些副本往往会因为意外扩散而变得不太相似，除非稳定选择起到维持现状的作用。当然，如果自然选择有优势的话，它也可能会降低副本的相似度。

我们的论文表明，哺乳动物复杂性的增加既有扩散性的，也有驱动性的。哺乳动物并没有朝着更加复杂的方向发展，而是朝着许多不同的方向进化，只有某些谱系推动了复杂性的上限。

大自然肯定会选择一点复杂性吗?

不幸的是，很少有研究解决这个问题。为数不多的发表研究之一表明，甲壳类动物(螃蟹、龙虾、虾及其近亲)在过去5亿年中随着复杂性不断增加的趋势而进化。

像甲壳类动物和所有脊椎动物一样，我们的身体由重复的组织块(称为体节)组成。这些在我们的脊柱(或脊柱)和肋骨以及瘦运动员的六块腹肌中最为明显。在哺乳动物中，椎骨(构成脊柱的骨头)的数量各不相同，并且它们的形状在颈部、胸部、背部、骶骨和尾部执行不同的工作。

计算不同区域的骨骼数量可以量化所有哺乳动物复杂性的一方面。在我们对一千多种哺乳动物进行采样的研究中，许多群体——包括鲸鱼、蝙蝠、啮齿动物、食肉动物以及我们自己的灵长类动物群体——独立进化出了复杂的脊柱。这表明更高的复杂性可能是一个成功的公式，而选择在哺乳动物树的多个分支中推动了这一点。

然而，许多其他分支的复杂性较低，甚至变得更简单。大象、犀牛、树懒、海牛、犰狳、金鼹鼠和鸭嘴兽都繁衍生息，尽管它们的脊柱相对简单。进化的方向完全取决于背景。

对复杂性演化的研究最近才开始加快步伐，因此我们仍然不知道很多。但我们确实知道，哺乳动物进化的故事并不是定向的“进步”，而是具有随机和扩散行走的许多特征。

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