在了解反方向进化之前，我们先来认识一下一种奇特的蚂蚁，龟蚁。这种蚂蚁都有着厚重的盔甲，它们的头部特别大，特别坚硬。当它们的巢穴遭遇威胁的时候，龟蚁就会用头部充当盾牌，堵在入口处，形成“一夫当关万夫莫开”的阵势，有时还会释放有毒的化学物质驱走入侵者。
其中一些龟蚁还有一项特别的技能——滑翔。它们跳下来后，一般会先自由下降3到4米，然后它们会用自己那扁平而巨大的脑袋作为滑翔伞，不断调整角度，最终到达目标处。它们到达目标处的时候，会先让自己的头部先碰到目标，这样来实现“硬着陆”。
在同一个种群中，很多龟蚁的头部形状都不是一个样的。比如有些兵蚁的头部类似井盖，能够完美地封闭巢穴入口，也有一些龟蚁的头部是接近于方形的，便于它们能够像斯巴达军队一样组成盾牌阵。而科学家们发现，龟蚁的这种头部形状的多样性，揭示物种是如何进化来填补生态位的。
最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一项最新研究表明，进化并不总是朝着专业化方向发展的单行道。有时，它可以把一个物种带回一个更“通才”的阶段。
研究人员丹尼尔·克罗诺尔（Daniel Kronauer）说：“通常，很多人会认为，一旦一个物种被专门化，它就会陷入非常狭窄的生态位。但龟蚁是一个有着非常动态的进化轨迹的有趣例子，有很多来回。”简单来说就是，它们会在有必要的时候，朝着反方向进化。
与其他群居昆虫一样，龟蚁擅长于不同的功能，一个群体中会有不同的分工，它们经常会进化出适合其工作的夸张特征。对于其中的兵蚁来说，这个过程已经造就了它们各种形状的大脑袋。
这项新研究的主要作者，生物学家斯科特·鲍威尔（Scott Powell）说：“最小种类的和最大种类的龟蚁头颅之间有着惊人的四倍差异。为了帮助人们了解这一点，我经常说，最小的物种能够舒适地坐在最大的物种的头上……差异就是这么大。”
龟蚁兵蚁头部的形状和大小取决于他们所处的隧道类型。蚂蚁自己很少会挖地道，它们经常会搬进那些被蛀木甲虫挖出来的地道里。克罗诺尔说，由于这些隧道的大小总是不一样，而龟蚁又需要用自己的脑袋来“堵门”，因此它们必须实现多样化来适应这一切。龟蚁的头部和隧道之间的关系可以为自然选择提供一个独特而清晰的视角。研究人员可以很容易地将特征头围与其进化适应的生态特征进行比较。
为了研究不同头部形状的进化历程，研究人员根据不同龟蚁的兵蚁的头部的形状，比如方形的、圆盘形的、碟形的，将89种海龟蚂蚁进行了分组。其中还包括一种没有兵蚁的龟蚁。然后，他们利用之前收集到的物种遗传信息，研究了这些群体之间的进化关系。
如果说进化是一条单向的道路，那么出现在4500万年前的第一只龟蚁应该完全没有士兵，然后逐渐向专业化方向发展，从方形头部的兵蚁开始，一直进化到有着高度“专业化”的碟形头兵蚁的种类。
但新的分析表明情况并非如此。相反，研究人员能够追踪到的最古老的共同祖先可能是有一个方形的头。这个祖先后来形成了一系列的物种，从根本没有士兵的物种到其他具有不同专业水平的物种。在某些情况下，更多的专业物种会随着时间的推移而改变方向，进化回更为“通才”的头部形状。鲍威尔说，这一发现很好地说明了自然界在使有机体的形状与其所处环境相适应方面有多么惊人的灵活性。
试想一下，如果在未来某个时候，因为生存环境的变化，人类也朝着反方向进化，变成了猿类，那该是一件多么荒谬的事……当然了，像哺乳动物这样经过高度进化的物种，是不可能这样的，它们只能走单行道，像一个树杈一样朝着不同专业化的方向进化，永远不可能回头。
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