毛毛蟲透過一種稱為變態的激進過程轉化為蝴蝶和蛾子，在變態過程中，它們的身體幾乎變成液體並重新發育。
自達爾文以來，生物學家一直認為昆蟲的幼蟲和成蟲形態是從共同祖先進化而來的。事實上，變態的進化被認為促進了當今昆蟲的驚人多樣性，使它們能夠在不同的生命階段利用不同的棲息地。
現在，一位孤獨的科學家聲稱，這種現象是當兩種截然不同的生物意外交配時產生的。
在最新一期的《美國國家科學院院刊》(PNAS)中，來自英國利物浦大學的、現年87歲、坐輪椅的動物學家唐納德·威廉姆森（Donald Williamson）提出，現代蝴蝶的祖先錯誤地用天鵝絨蟲（也稱為有爪動物）的精子使其卵子受精。“人們一直在試圖找到一種適用於所有變態的解決方案，”威廉姆森說。“我認為這是發育過程中類群的變化。”
天鵝絨蟲在生命之樹上介於蠕蟲和昆蟲之間，它們身體柔軟，表面上類似毛毛蟲，尤其是早期蝴蝶近親，即小翅蛾的幼蟲。天鵝絨蟲進化出各種精巧的受精程式。眾所周知，雄性將精子包不是放在雌性的生殖開口處，而是放在皮膚組織上，精子在遷移到卵巢之前會穿透皮膚。
威廉姆森認為，一種古代昆蟲意外地拾取了這種精子，而蝴蝶現在包含兩個發育程式，因此它們一半的生命以天鵝絨蟲的形式生活，另一半以有翼蝴蝶的形式生活。
“自從動物發明了性行為以來，它們就能夠雜交，”威廉姆森說。“在體外受精的情況下，總是存在一些精子會使錯誤的卵子受精的可能性。”
然而，被要求對威廉姆森的理論發表評論的科學家們對此感到震驚，並驚訝於它竟然能在如此有聲望的期刊上發表。例如，來自華盛頓特區史密森尼國家自然歷史博物館的昆蟲古生物學家康拉德·拉班代拉說：“你在開玩笑吧！”
在仔細閱讀了這篇論文後，拉班代拉提出了更多實質性的批評。近緣物種之間的雜交有時會在動物界發生，但天鵝絨蟲的精子不太可能使遠緣昆蟲的卵子受精併產生可行的胚胎。他還提出了一個問題，即控制變態的遺傳程式來自何處。
“如果我審閱（這篇論文），我可能會選擇拒絕它，”他說，“但我並不是說發表它是一件壞事。它可能會擴大關於變態如何運作以及……（關於）……這些非常激進的生命週期的起源的討論。”
杜克大學的昆蟲發育生物學家弗雷德·尼霍特對這篇文章持不太友好的看法，他說它更適合發表在《國家詢問報》而不是國家科學院上。
“這篇論文是假設性的和推測性的，沒有任何證據支援這一觀點，”他說。他指出，幼蟲與成蟲之間的發育途徑已經建立，毛毛蟲中的許多結構都可以對映到成年蝴蝶。
這篇論文不是威廉姆森第一次與科學界決裂。自他在 20 世紀 80 年代後期退休以來，他還一直認為海洋無脊椎動物幼蟲（如蛤蜊和藤壺的幼蟲）是透過雜交產生的，但這些說法也受到了震驚。
他的想法的一位擁護者是美國馬薩諸塞州阿默斯特大學的美國國家科學院院士琳恩·馬古利斯，她是頗具爭議的觀點的大力支持者，該觀點認為，生物體的遺傳變異是由無關生物之間基因的水平轉移驅動的。（正如拉班代拉所說，“她對奇怪的理論情有獨鍾。”）
馬古利斯回憶說，威廉姆森在 20 年前首次向她提出了自己的想法，並說：“我今年 68 歲，來自一個短命的家庭，並且正走上一條獲得死後認可的直線道路。” 威廉姆森後來在為研究收集海洋幼蟲時滑倒並摔倒，這損害了他的行動能力，並使他進一步孤立於他在馬恩島的住所。*
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。 透過購買訂閱，您正在幫助確保關於當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
馬古利斯最初試圖在 20 世紀 90 年代初期在《PNAS》上發表這項工作，作為美國國家科學院院士，她擔任編輯，選擇同行評審員並做出出版決定。然而，負面評論太多，不足以發表。一位評審員建議，與威廉姆森的工作聯絡起來會危及馬古利斯的聲譽。
最終，馬古利斯說服威廉姆森專注於毛毛蟲，因為她解釋說，“每個人都知道毛毛蟲是什麼，它看起來不像蝴蝶。”她說，她進行了“6 或 7 次”同行評審，才獲得必要的“2 或 3 次”正面評價，從而為出版辯護。
其中一位審稿人是羅伯特·希金斯，他於 1993 年從史密森尼的無脊椎動物學館長職位退休，現在居住在北卡羅來納州的阿什維爾。“我可能是唯一一個給予正面評價的人，”他笑著說。“這並不是說我相信威廉姆森所擁有的證據，因為我對每個無脊椎動物類群都不太瞭解。我只是將其視為一種應該測試的假設。”
因此，經過 22 年的堅持——並在馬古利斯的幫助下——威廉姆森終於被人們聽到了，無論好壞。“我的職業生涯在我退休後起飛，”他說。
*澄清（2009 年 8 月 27 日）：此句子是在原始出版物後新增的