为了搞清进化，科学界的专家们多在寻找物种变化的迹象。古生物学家通过寻找化石，将古生物与现在尚存的生物进行比较。生物学家在探索植物、动物的群体过程中，当偶尔发现一种分裂成为两种时显得异常激动。化学家和分子生物学家通过模拟生命起源，使一些实验性的结果有了可比较时便十分高兴。

然而，威廉 · 斯科普夫（J. William Schopf）最感兴趣的却是生物的无变化现象。这位加州大学洛杉矶分校的古生物学家于30年前发现：10亿年前的藻青菌（blue-green bacteria）化石和它们现代的微生物后代——在不流动的水上常常形成一活的薄膜——具有明显的相似性。

“看上去它们与现代的微生物简直就没有差别 ”，斯科普夫回忆。

那时，由于研究人员发掘出的古老的化石太少，因此几乎无人知道这种相似性。“然后这问题变成：这种现象是不是普遍存在？”

现在，通过研究对比全世界的有关资料，斯科普夫和其他专家推论，现代池塘中的浮垢和古代的藻青菌几乎没有什么差异。”不同时代的化石这种形态上的相似性是普遍的”，斯科普夫说。

他列举了3000次这样的化石发现作证，这些化石可分成300种，其中的90%与现代的相似。这些保存下来的标本无论是在个体大小上、形态上 · 还是组织上，甚至在群体结构上也和现代的细菌相同，今年2月在旧金山召开的美国科学进展协会年会上他对此作了报告。数十亿年前，这些细菌细胞甚至和今天的细菌一样分裂——无性繁殖。

“代代相传，几乎没变”，斯科普夫强调。

这种没有变化的现象促使他重新考虑进化是怎样进行的。

大约50年前，进化研究人员是根据进化的快慢来划分生物种类的。当时认为，不同的环境可能产生不同的变化率。最慢的进化种类有鲎（horseshoe crabs）、鳄（crocodiles）、空刺鱼类的鱼（coelacanth fish），这些都和它们的1亿年前的古老祖先相同。

当时，那些科学家并不知道藻青菌（还可以写成Cuanobacteria）。“生命化石的发现表明，生命出现的时间现在向前延长了6倍”，斯科普夫说。他认为，这些细菌属于进化更慢的种类——也可以说，它们进化停止了。”我肯定地说，它们停止了进化”，他告诉《科学新闻》。

有进化就说明遗传发生了变化。因为有性繁殖包括了两生物体的基因结合，DNA的新的结合便更容易，从而加速了进化过程。而无性的生物是在没有交配的情况下进行繁殖的，藻青菌依靠自身突变来繁殖，因此进化更慢。

但是，斯科普夫认为，这些微生物防止变化的能力更强些，最明显的是它们能够抵抗X射线、紫外线，甚至还能抵抗γ射线，这些微生物具有难以置信的有效的DNA修复机制，因而它们的突变固定了下来。

“进化在这里是保守的，不需要的”，他解释，“这种生物完全适应了多种不同的环境，它们没有变化，它们的DNA建立了一种机制：当（遗传）变化发生时，以便得到纠正。”

确实，现在已知任何地方都能找到藻青菌。地球早期恶劣的大气层迫使它们成为自给自足者。它们利用阳光将二氧化碳转变成有用的能量，并且具有利

用水或者硫化氢——像现代植物一样——的生物化学功能。它们还能利用空气来固氮。在藻青菌的早期，由于它们能够利用水——产氧的副产品，使得它们在后来出现的其它微生物新陈代谢的干预下，它们仍处于竞争优势。”这是一场微生物的气体大战”，斯科普夫说，“它们是世界环境的首批污染源

在那些日子里，藻青菌占领了所有的地方，成为优秀的生态能手，斯科普夫说。甚至在今天，这些微生物还是无处不在的，在热泉里，在雪地里，在难以置信的酸水、碱水、盐水、纯水中，在岩石里，在沙漠中，在氧少、无氧，直至超氧的环境中，甚至在无光（它们需要进行光合作用）的环境中也能长期生存下去。

“由于作为一个群体，它们没有灭绝，因此，我认为它们没有进化”，斯科普夫补充道。

并不是人人都同意这一观点：这些微生物完全取消了遗传密码上的变异。“事实上变化发生过”，波士顿大学的进化生物学家斯铁普科 · 戈卢比克（Stjepko Golubic）反驳道，“也就是说，它们也有过进化，只不过后来基因型冻结了。”在为他的观点取证时，他指出了实验室里的藻青菌的进化特征。

戈卢比克和他的同事们将化石和现代迭层——由藻青菌形成了白垩圆盘和白垩圆柱——进行了比较。

对比后表明，在这两个时期，这些微生物在潮间带的海岸边生长旺盛，并且为防晒产生了色素。“它们的生态、形态没有变化”，戈卢比克断定，“但是，基因型变化的程度仍然是个问题。”

斯科普夫承认，单从外貌上看可能说明不了什么问题。这些细菌可能保持了它们通常的结构，也可能进化成在生物化学上很不相同的微生物。但是，他认为它们没有变化。现在地球上的藻青菌还和寒武纪前的藻青菌一样。碳同位素记录表明，现在的藻青菌所进行的光合作用还和以前的一样。而且，现在的藻青菌的新陈代谢途径也没有变。这些都表明，它们的生物化学没有发生变化。

斯科普夫对于藻青菌的研究结果，导致他认为25亿年前~5亿年前这一段时间内是一独特的进化时期，也就是说，这一时期的变化模式和发展速度都是独特的。

至今，研究人员对于进化的研究主要还是放在近5亿年以来的调查上。然而，“这是一个进化迅速的时期”，斯科普夫说。绝大多数种类持续不了800万年就会灭绝。在这期间，这些将要灭绝的生物和其它尚存的生物生活在各自的环境之中。不幸的是，当条件发生变化时，大多数生物不能很快地适应新的环境而灭绝。而这些尚存的生物却能在恶劣的环境下很好地利用资源而存活下来。

对比之下，5亿年前之前出现的这些微生物却一直存活至今。当时主要是无性繁殖的微生物，特别是制氧的藻青菌更是无处不在。这些生长慢的能手们能够很快适应地球上的各种恶劣的环境。

然而，那些适应了古环境而存活下来的微生物最终还是发生了变化，形成了更为复杂的生命形式。这些新的生命形式可能超过了缓慢生长的藻青菌，并且占领了藻青菌的许多领地，斯科普夫说。因而，现在的藻青菌主要生活在不适宜生命存在的地方，如热泉里。

戈卢比克对藻青菌的解释却不是这样。只是因为这些微生物比其它“活化石”——鳄和其它类似的动物——持续时间要长2~10倍，并不是说它们遵循的是另外一套进化规则，他争论道。

他认为，不应把藻青菌单独归于恶劣的环境之中。但是，它们确实只生活在那些特别 的地方。然而到1979年，其他研究人员发现，在不冻洋里生活着大量的卵形的和圆形的藻青菌，有时竟达到每升1000万个的密度。除两极外，到处都有它们的伙伴，它们适应了富营养的水里，也能在无营养的水中生活，戈卢比克说。

这些微生物作为海里的其它海洋生物的最初食物占了20%，藻青菌的存在继续为这颗行星的食物链起着重要的作用，戈卢比克强调。

他还认为，这些微生物并没有拒绝其它的生活环境。也就是说，它们允许自己进化成为更为复杂的生物。遗传研究表明，所有的叶绿体——不管是树、草、蔓，还是藻——都携带着藻青菌的遗传特征。因此，他调查了今天仍然生活在世界各处的藻青菌，但是在那些更高级的微生物中，它们已经成为这些生物之中的一种。它们可能单独生活在非常差的环境中，这只不过是被更高级的生命形式赶了出来而已。

“世界上的任何绿色生物都起源于藻青菌”，他指出，“因此，谁说它们没有进化”。

[Science News，1994年3月12日]