NO.1萬物生存靠適應(yīng)
我們一直傾向于假設(shè)動(dòng)植物的所有特征都是自然選擇的結(jié)果,但在事實(shí)上,許多生物的特征既不是適應(yīng)性的體現(xiàn),也根本不是選擇的結(jié)果。
忙完一天后,很多人端著用微波爐煮的飯往電視前一坐。這僅僅是因?yàn)榉奖?還是因?yàn)橄碛眠@種“電視飯”是“千萬年人類進(jìn)化的自然結(jié)果”?
別偷著笑了!也許你心里有過類似的猜測。編造一個(gè)進(jìn)化故事來解釋“我們的身體和行為的每一方面為什么是這樣子”很容易。如果我們輕易假設(shè)事物都有其存在的意義,那么犯錯(cuò)就像吃飯一樣容易。
以雄性動(dòng)物的乳頭為例。很顯然,雄性哺乳動(dòng)物不需要乳頭,它們生有此物是因?yàn)榇菩酝惥哂腥轭^,而且生長的成本也不高,所以就不存在引發(fā)這種性特征分化發(fā)展的壓力,于是它們就保留了乳頭。
再說嗅覺。你是否覺得玫瑰花香不可抗拒?你能用鼻子嗅出大部分人吃了蘆筍后其尿液散發(fā)的獨(dú)特臭味嗎?人的嗅覺能力差異很大,主要原因是嗅覺受體的基因密碼是隨機(jī)變異的。
可以說,大部分特征是選擇的結(jié)果,但也有例外。比如,身高低的人的短小身材可能是受高死亡率地區(qū)的群體早生早育影響而產(chǎn)生的副作用,卻根本不是自身的適應(yīng)結(jié)果。
為什么明顯的適應(yīng)性可能導(dǎo)致基因選擇產(chǎn)生副作用?原因是基因在生命發(fā)展的不同時(shí)期以及身體的不同部位所扮演的角色不同,所以選擇一種變體可能產(chǎn)生表面上看來毫不相關(guān)的影響。例如,男性同性戀可能由基因變體導(dǎo)致,產(chǎn)生這種變異可能是為了增加女性的出生率。
所有的基因變種都可以在具有相同DNA鏈的群體中迅速傳播。這就解釋了性的重要性:在有性繁殖過程中,染色體之間DNA堿基的交換,良性和惡性變體可以實(shí)現(xiàn)分離。
其他一些動(dòng)植物特征比如鴕鳥的翅膀,也許曾經(jīng)是為了適應(yīng)環(huán)境,但是現(xiàn)在已經(jīng)偏離了原始目的。這些已經(jīng)退化的特征依然保留是因?yàn)樗鼈円呀?jīng)獨(dú)立了,或者是它們還有其他的用處,或者那兒沒有足夠強(qiáng)大的進(jìn)化力量讓它們消失,雖然擁有它們已經(jīng)變得不利。比如盲腸,有很多說法稱盲腸具有這功能那功能,但是有清楚的證據(jù)表明:割掉它,你將更容易生存。
但它為什么沒有消失呢?因?yàn)檫M(jìn)化是個(gè)數(shù)字游戲。幾萬年前,全球人口基數(shù)很小,所以很長時(shí)間以來,每一代人哺育的孩子很少。那就意味著人類遺傳盲腸萎縮基因或者產(chǎn)生完全消滅盲腸的基因的概率非常小——這些經(jīng)過自然選擇而產(chǎn)生的變體在群體中傳播的機(jī)會(huì)也更少。另一種可能是,我們處于進(jìn)化的“第22條軍規(guī)”的困境,隨著盲腸的萎縮,闌尾炎的發(fā)病率會(huì)更高,所以盲腸就保留了下來。
智牙是另一種退化的遺留物。較小、較弱的下顎可以增大我們祖先的腦容量,留給臼齒的空間便縮小了。智牙殘留的一個(gè)可能原因是它會(huì)在人們重生牙齒的年齡再長出來,可能是它們選擇的力量較弱。
因?yàn)檫@些原因,我有必要懷疑那些用進(jìn)化論來解釋不同行為時(shí)斷章取義式的論斷。進(jìn)化心理學(xué)尤其惡名昭著,它試圖解釋行為的每一方面,從我們祖先開始在非洲大草原居住棲息,到圈地造園乃至資源掠奪,都被認(rèn)為是適應(yīng)的表現(xiàn)。
無須多說,沒有可靠的證據(jù),“吃飯看電視是進(jìn)化使然”一類言論都應(yīng)當(dāng)姑妄聽之,不可盡信。
(杜少君 插畫)
NO.2進(jìn)化是隨機(jī)的
否定之中包含肯定。自然選擇就是如此,它是一個(gè)嚴(yán)格的篩選過程,但是我們必須看到,在這一過程中偶然事件也有著重要的作用。
“生物出現(xiàn)的機(jī)會(huì)與臺風(fēng)吹過垃圾場后建成波音747的機(jī)會(huì)一樣寥寥?!?981年,在阿肯色州法院,天文學(xué)家錢德拉·維克拉·馬辛這樣說道。他的同事弗雷德·霍伊爾將這一說法延伸推廣,他認(rèn)為即使是再聰明的人也可能完全誤解進(jìn)化。
一種更為詳盡的類比這樣說道:假設(shè)先有100萬個(gè)垃圾場,在臺風(fēng)吹過之后,精心檢查每個(gè)垃圾場留下的殘骸,找到最具價(jià)值的垃圾場(擁有更多的能夠用以制造飛機(jī)的材料);再將該垃圾場精確復(fù)制到100萬個(gè),再釋放另外100萬次臺風(fēng),然后再進(jìn)行一系列詳盡的檢查,直到生產(chǎn)出某種形式的機(jī)器——無論多么原始,無論多么不像波音747,但是至少能夠飛行幾米。
適者生存
生物進(jìn)化中的自然選擇過程分為兩步,其中只有第一步是隨機(jī)的:基因突變是偶發(fā)事件,但它們的存活體的出現(xiàn)往往不是偶發(fā)事件。
讓我們來看看最初的水生生物。它們生活在深水中,還必須追逐捕獲獵物才能生存。隨機(jī)的基因突變將導(dǎo)致它們的后代有各種各樣的形狀,而那些擁有適于游泳的身體形狀的后代,相對于別的后代來說更易生存和繁殖。
最終的結(jié)果就是,所有能快速游泳的生物逐漸進(jìn)化成流線型,正如我們所看到的那樣。這一現(xiàn)象看起來像是設(shè)計(jì)的結(jié)果,但它卻是自然選擇的功勞。
生物體并不總是靜待有益突變的自然發(fā)生。例如,引起昏睡病的寄生蟲有成千上萬衣殼蛋白備用基因。這些基因混合和搭配產(chǎn)生衣殼蛋白的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其宿主的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生新免疫蛋白的速度。
更具爭議的是,一些生物學(xué)家認(rèn)為有一些微生物在進(jìn)化中形成了一些特有機(jī)制,在應(yīng)對不斷變化的環(huán)境時(shí)“存儲(chǔ)”變異以備不時(shí)之需,這種機(jī)制可以提高特定基因的突變率。然而事實(shí)上。即使這種機(jī)制確實(shí)存在,它們也只能產(chǎn)生隨機(jī)變異。自然選擇加上隨后的適應(yīng)過程才是朝特定的方向進(jìn)化的原因。
這樣的結(jié)果之一就是,進(jìn)化往往會(huì)產(chǎn)生類似“設(shè)計(jì)”的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為趨同性。自然界中有無數(shù)這樣的例子,如翼龍、鳥類和蝙蝠都進(jìn)化出了類似的飛行方式,金槍魚和鯊魚使用一些類似的機(jī)制來保持其游泳的肌肉比周圍水的溫度更高。
進(jìn)化的相似形
從蛋白質(zhì)到社會(huì),在各個(gè)層面中都有進(jìn)化的趨同性。人們曾經(jīng)認(rèn)為駱駝?dòng)刑厥獾目贵w,其實(shí)鯊魚也有類似的機(jī)制。還有,與螞蟻和蜜蜂一樣,裸鼠也形成了自己的社會(huì)群落。
這就意味著,如果我們能使時(shí)間逆轉(zhuǎn),讓所有的生物重新進(jìn)化,雖然生物可能會(huì)采取極為不同的進(jìn)化途徑,但是還會(huì)產(chǎn)生在某些方面類似于今天有機(jī)體的生物。幾乎可以肯定,在海洋里將產(chǎn)生流線型的生物,而在天空中將產(chǎn)生有翅膀的生物。實(shí)際上,有些人認(rèn)為智力的進(jìn)化也幾乎是不可避免的,雖然最后出現(xiàn)的智慧生物可能與我們?nèi)祟悩O為不同。
不同意的路線
如上所述,從某個(gè)角度看去,雖然進(jìn)化不是隨機(jī)的,但是偶然性仍然有著巨大的作用。進(jìn)化常常有許多可能的方向,以達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島采集的雀類為例,根據(jù)它們的喙可將其分為13個(gè)獨(dú)立的物種。為什么一組鳥類采取某條路線,而不是另一條路線?在特定的個(gè)體中,這可能完全取決于影響到喙的大小和形狀的偶發(fā)基因突變。
更重要的是,因?yàn)殡S機(jī)遺傳的擴(kuò)散,非自然選擇將導(dǎo)致一些突變在種群中傳播或消失。與此同時(shí),偶發(fā)事件也有著非常巨大的作用,例如,在6500萬年前,如果巨大的小行星沒有擊中地球,那么恐龍可能還在統(tǒng)治著地球。
所以,如果認(rèn)為進(jìn)化論意味著-,些結(jié)構(gòu)如眼睛和翅膀是偶然產(chǎn)生的,我們會(huì)說這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的;但如果我們不承認(rèn)偶然性在進(jìn)化中所起的巨大作用,同樣也不是科學(xué)的態(tài)度。
(杜少君 插畫)
NO.3進(jìn)化論不是科學(xué)?
事實(shí)上,自150年前達(dá)爾文提出進(jìn)化論以來,有無數(shù)考古發(fā)現(xiàn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)都具有證偽進(jìn)化論的潛力,但最終它們都沒能做到這一點(diǎn)。
人們能夠通過證偽的方式來驗(yàn)證科學(xué)、假說以及理論的合理性。換句話說,這些觀點(diǎn)能被證偽。有人認(rèn)為進(jìn)化論不能被證偽,其原因并不是因?yàn)槲覀儫o法想象生物在未進(jìn)化之前的差異。曾經(jīng)有位名叫J.R.S,海迪納的生物學(xué)家在被問到如何證偽進(jìn)化論時(shí),說了這句著名的話:“前寒武紀(jì)的兔子化石!”
進(jìn)化論預(yù)言:生物都是越來越復(fù)雜,越來越高級的。比如,多細(xì)胞生物應(yīng)該出現(xiàn)在單細(xì)胞生物之后;有頜綱的魚類應(yīng)該出現(xiàn)在無頜綱魚類之后;兩棲類應(yīng)該出現(xiàn)在用肺呼吸的水生動(dòng)物之后;爬行動(dòng)物應(yīng)該出現(xiàn)在兩棲類之后;有變異鱗片(皮毛和羽毛)的哺乳動(dòng)物和鳥類出現(xiàn)在有鱗的爬行動(dòng)物之后;人類出現(xiàn)在猿類之后。只要出現(xiàn)一個(gè)例外,就是對進(jìn)化論的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
如果第一塊兩棲類的化石比第一塊魚類化石早,很明顯這不能證明兩棲類由魚類進(jìn)化而來。但是,現(xiàn)在沒能發(fā)現(xiàn)一塊例外的化石。當(dāng)然,有一些說法能加強(qiáng)這種懷疑的效果,但是絕大多數(shù)特創(chuàng)論者承認(rèn)這些說法都是欺騙性的。
長著羽毛的兔子也能證偽進(jìn)化論。有一些動(dòng)物綜合了哺乳動(dòng)物和爬行動(dòng)物的特點(diǎn),例如針鼴;而且有一些化石具有鳥類和爬行動(dòng)物的特點(diǎn),例如有齒的始祖鳥。但是還沒有發(fā)現(xiàn)擁有哺乳動(dòng)物和鳥類特征的雜合體動(dòng)物。
進(jìn)化論推斷,哺乳動(dòng)物和鳥類是分別從兩支不同的爬行類動(dòng)物種群開始進(jìn)化的??墒牵覀儧]有理由阻止一個(gè)“智能設(shè)計(jì)師”設(shè)計(jì)出有羽毛的哺乳動(dòng)物,或者有肺的鳥類。
而且,假設(shè)生命都是設(shè)計(jì)出來完成特定功能的,它們也許不能進(jìn)化。還有無數(shù)的實(shí)驗(yàn)都表明:如果變化不是太突然,所有類型的生物都可進(jìn)化以適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。動(dòng)植物育種或人工選擇在過去1000年內(nèi)已經(jīng)培育了不同形式的物種,例如,將狼轉(zhuǎn)變成了吉娃娃和大丹犬。在實(shí)驗(yàn)室里,研究人員已能培育出具有多種新特點(diǎn)的細(xì)菌、植物和動(dòng)物,它們完全是新物種。
在野外也有大量進(jìn)化在起作用的例子。許多病毒和細(xì)菌已經(jīng)戲劇性地改變了人類的活動(dòng)空間,從艾滋病毒適應(yīng)人體到H5N1型禽流感病毒。比如一些魚類的體型逐漸變小(因?yàn)闈O民喜歡吃大魚而造成的選擇壓力),比如蒲公英也通過改變種子來適應(yīng)城市。
如果地球很年輕,進(jìn)化就存在時(shí)間上的問題,因?yàn)樽匀贿x擇進(jìn)化需要很長的時(shí)間,達(dá)爾文解釋為“深度時(shí)間”。
19世紀(jì)的物理學(xué)家開爾文計(jì)算了地球的年齡,說地球只有3000萬年的歷史。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于達(dá)爾文估計(jì)的3億年。實(shí)際上他們都錯(cuò)了,有一些證據(jù)包括利用鉛同位素法測得的數(shù)據(jù)都表明地球的年紀(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過達(dá)爾文的估計(jì),大約是40億年。
達(dá)爾文還認(rèn)為所有的生命都有一個(gè)共同的祖先。這種觀點(diǎn),起初來自于解剖學(xué)的研究和發(fā)展,而現(xiàn)在通過基因組測序得到了證實(shí)。地球上所有的生物在本質(zhì)上都以同樣的方式來運(yùn)行,使用同樣的編碼來儲(chǔ)存和翻譯信息,在最原始的生物間只有很小的差異。每種生物的大段信息都是一樣的,即便是差異很大的物種,其遺傳信息也只有很小的差異。蒼蠅的一些關(guān)鍵的發(fā)育基因可以用老鼠的發(fā)育基因來替換,而不會(huì)產(chǎn)生任何不良影響。
如果生物是被設(shè)計(jì)出來的,其內(nèi)部運(yùn)行方式就會(huì)大不相同,就像LCD屏幕和質(zhì)膜的機(jī)制完全不同一樣。
有些人認(rèn)為“設(shè)計(jì)者”針對同樣的主題制造出所有的變異物種,這樣就可以解釋上述現(xiàn)象,但是難道這不能解釋為設(shè)計(jì)者的資源和想象力有限嗎?萬能的創(chuàng)造者能夠創(chuàng)造整個(gè)世界,其中每個(gè)單一物種都是獨(dú)特的,和其他的物種沒有關(guān)系。
進(jìn)化越多,變化就越快。實(shí)際上,進(jìn)化可產(chǎn)生“進(jìn)化能力”。例如,生物進(jìn)化出能處理廣泛環(huán)境條件的系統(tǒng),然后進(jìn)化變得越來越合理。最近的實(shí)驗(yàn)也支持這種觀點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),改變環(huán)境條件可以加速進(jìn)化。
這種觀點(diǎn)仍存爭議。但無可爭議的是,雖然進(jìn)化的最終結(jié)果可能不會(huì)出現(xiàn),一旦你了解了自然選擇并提煉偶然事件的方式,那就會(huì)意識到對于進(jìn)化來說:沒有什么不可能。
(盛文娟 插畫)
NO.4所有的生物學(xué)家都是達(dá)爾文主義者
我們所熟悉的現(xiàn)代進(jìn)化理論是以達(dá)爾文的一些觀點(diǎn)為基礎(chǔ)建立起來的,但并不包含達(dá)爾文全部的觀點(diǎn),并且在有些方面已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了達(dá)爾文當(dāng)初的理論。
人們常常想當(dāng)然地認(rèn)為:在達(dá)爾文提出物種起源理論時(shí),生物學(xué)家都熱烈擁護(hù)該理論;人們還認(rèn)為時(shí)至今日,科學(xué)家都全盤認(rèn)同達(dá)爾文的觀點(diǎn)。
實(shí)際上,在達(dá)爾文提出他的理論之前,曾經(jīng)長期存在各種生命進(jìn)化的觀點(diǎn)。直到1859年,達(dá)爾文才在《物種起源》中提出令人信服的證據(jù),但是使得生物學(xué)家真正相信生物進(jìn)化論的依據(jù)是:同一祖先,后代漸變。
現(xiàn)代生物學(xué)家認(rèn)為達(dá)爾文的最大貢獻(xiàn)是提出了自然選擇的主要機(jī)制。然而,在達(dá)爾文的有生之年,許多生物學(xué)家都不相信自然選擇對進(jìn)化的作用,在當(dāng)時(shí)這種觀點(diǎn)并不為人們所接受。
在20世紀(jì)30年代,人口生物學(xué)家重新拾起這種觀點(diǎn)。他們證明自然選擇是進(jìn)化的一種非常重要的驅(qū)動(dòng)力(但不是唯一的驅(qū)動(dòng)力)。同時(shí),隨著遺傳學(xué)的發(fā)展,生物學(xué)家已發(fā)現(xiàn)了進(jìn)化發(fā)生的機(jī)制。這樣,根據(jù)許多不同領(lǐng)域的多種發(fā)現(xiàn),生物學(xué)家對進(jìn)化就有了新的理解,即現(xiàn)代進(jìn)化理論。
在許多方面,現(xiàn)代進(jìn)化理論是達(dá)爾文觀點(diǎn)的延伸和完善,但也存在一些重要的分歧。尤其是在進(jìn)化是遺傳演變的結(jié)果還是自然選擇的結(jié)果方面。雖然達(dá)爾文在大部分事件上都是正確的,但是他也有一些錯(cuò)誤。在達(dá)爾文1868年出版的《動(dòng)物和植物在家養(yǎng)下的變異》一書中介紹了“泛生論”,這是他理論中的最大錯(cuò)誤。根據(jù)該理論,生物獲得的有利特征可以在后代中傳遞幾代,起作用的粒子是體細(xì)胞中的“泛生?!?,這些顆粒就集中于所謂的“復(fù)制器官”中。
達(dá)爾文認(rèn)為該理論可以解釋一些現(xiàn)象,例如,為什么小孩出生時(shí),腳底的皮比其他地方的皮厚。但是到了20世紀(jì),這種觀點(diǎn)就不被人們所接受了。盡管現(xiàn)在很少有生物學(xué)家相信生物在其生活史中可能通過多種途徑獲得遺傳的特征,但是仍然存在著相反的看法。讓人詫異的是,事實(shí)已經(jīng)證實(shí)這種狀況可能發(fā)生。即使多種途徑獲得遺傳特征確實(shí)能夠發(fā)生,很明顯這也是常規(guī)中的例外而已。
達(dá)爾文的其他錯(cuò)誤更加微不足道。例如,在第一版《物種起源》中,達(dá)爾文熱心地談到“始生蟲加拿大種”,該物種在過去曾被其他人確認(rèn)為原始微生物,但是,后來證實(shí)該物種的“化石”只是礦物層。
達(dá)爾文還認(rèn)為狗是幾個(gè)野生祖先的雜交后代,而雞只有1個(gè)野生祖先。實(shí)際上,事實(shí)剛好相反。他對肺和魚鰾的進(jìn)化關(guān)系的論述也與實(shí)際情況相去甚遠(yuǎn)。
現(xiàn)在有一些生物學(xué)家呼吁修訂現(xiàn)代進(jìn)化理論,其中要參考那些新的發(fā)現(xiàn)多大程度上改變了我們的觀念。例如,基因的性質(zhì),性別起源,表觀遺傳,選擇水平和物種形成。但是,這種修訂只是正式承認(rèn)生物學(xué)家在最近數(shù)十年內(nèi)所積累的知識。
那么,他們到底積累了什么神秘的知識?用一句話來說就是,雖然達(dá)爾文提出的自然選擇進(jìn)化的概念很簡單,但是在地球40億年的歷史中,自然選擇產(chǎn)生的結(jié)果異常復(fù)雜,而且往往出人意料。
(盛文娟 插畫)
NO.5進(jìn)化的潛力有限
自然選擇可以淘汰有害的基因突口變,并對有益的基因突變進(jìn)行合理組合。這樣它就像一個(gè)“不可能的驅(qū)動(dòng)器”,只要有足夠的時(shí)間,就會(huì)產(chǎn)生似乎根本不可能的結(jié)果。
在現(xiàn)實(shí)世界中遇到這樣的事情時(shí),許多人都會(huì)得出這樣的結(jié)論:這絕不僅僅是偶然性而已。但是,我們沒有看到的都是失敗:有無數(shù)的生物在卵或在子宮內(nèi)死亡,在孵化出或出生時(shí)就有可怕的缺陷,或由于一些弱點(diǎn)而成為天敵或疾病的犧牲品。
進(jìn)化的三個(gè)步驟
為了了解進(jìn)化,你需要理解三件事。首先,萬億分之一的概率確實(shí)一直在發(fā)生。第二,雖然基因突變是隨機(jī)的,但是生存的突變往往并非隨機(jī)。第三,給予足夠的時(shí)間,逐個(gè)積累的有益突變又可以產(chǎn)生非常復(fù)雜的系統(tǒng)。自然選擇可以被看成是一種不可能的驅(qū)動(dòng)器,只要有足夠的時(shí)間——顯然不可能就會(huì)變成極有可能。
如果你選擇一種現(xiàn)存的最簡單的生物,計(jì)算DNA序列隨機(jī)洗牌產(chǎn)生的基因組的可能性,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)是個(gè)天文數(shù)字。即使匹配DNA序列最簡單的病毒也是極不可能的。
這是否證明進(jìn)化是不可能的?嘗試這個(gè)辦法:拿一把牌,洗牌,然后按你所見的順序發(fā)牌,這樣你可以看到序列?,F(xiàn)在嘗試一下,洗另一把牌,最后得到相同順序的撲克。
還需要做嗎?在宇宙結(jié)束之前,你都不可能成功。如果洗牌是真正隨機(jī)的,有機(jī)會(huì)產(chǎn)生52張牌的任何特定序列的概率是1后面加上68個(gè)零!但是即使每次每張牌都是隨機(jī)的,這種事件也不會(huì)發(fā)生。
轉(zhuǎn)位基因
在生物界中,這把“撲克牌”正在不斷被洗動(dòng)。DNA復(fù)制中的損壞或錯(cuò)誤會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)突變,從單個(gè)“字母”的變化到大片段DNA的復(fù)制或缺失。絕大多數(shù)的突變將是有害的或中性的——只有少數(shù)幾個(gè)將是有益的。但是,隨機(jī)撲克的例子表明,即使所有有益突變的可能性都很小,也并不意味著就不會(huì)發(fā)生。
事實(shí)上,一個(gè)有益突變的幾率高于你認(rèn)為的概率。最近對大腸桿菌研究而得出的概率為:每1萬個(gè)新的細(xì)菌就會(huì)產(chǎn)生1個(gè)有益的突變。
該可能聽起來不是很大,但是許多簡單生物,每個(gè)小時(shí)或更少的時(shí)間產(chǎn)生代,其種群數(shù)量以萬億計(jì),在這個(gè)基礎(chǔ)上求和就可以得出有益突變的概率。
真正重要的是突變之后會(huì)發(fā)生什么,這就是自然選擇后隨之出現(xiàn)的淘汰時(shí)間。每種新生物的生命在本質(zhì)上就是一個(gè)嚴(yán)格的測試過程。那些有害的突變將趨于消失,而那些有益突變可產(chǎn)生競爭優(yōu)勢,將會(huì)興盛,產(chǎn)生更多的后代。這意味著有益突變將在種群中變得更加常見,而有害的突變則消失。
該過程重復(fù)發(fā)生。如果帶有有益突變的個(gè)體興盛和繁殖,最終在這些個(gè)體中又會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)有益突變,隨著時(shí)間的推移,含有兩個(gè)有益突變的個(gè)體在種群中成為優(yōu)勢種群,然后在這些個(gè)體中又可能會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)有益突變……
性別優(yōu)勢
更重要的是,在可交換遺傳物質(zhì)的物種間,例如,通過有性繁殖,在不同個(gè)體中分離的有益突變,在它們的后代中可能會(huì)加以組合。這樣,自然選擇才可以創(chuàng)造出我們周圍所看到的驚人的有機(jī)體,它們只是數(shù)以萬億的有益突變在數(shù)十億年的時(shí)間內(nèi)慢慢聚集的結(jié)果。
的確,該進(jìn)程的第一步如何開始仍然是一個(gè)謎。直到有人在實(shí)驗(yàn)室得到從碎片進(jìn)化來的生物,或是在其他星球上發(fā)現(xiàn)獨(dú)立的生命,我們才能明白生物起源可能的或不可能的方式。但是比較清楚的是,隨著能夠自我復(fù)制的原始實(shí)體出現(xiàn)后,進(jìn)一步進(jìn)化將不可避免。
進(jìn)化越多,變化就越快。實(shí)際上,進(jìn)化可產(chǎn)生“進(jìn)化能力”。例如,生物進(jìn)化出能處理廣泛環(huán)境條件的系統(tǒng),然后進(jìn)化變得越來越合理。最近的實(shí)驗(yàn)也支持這種觀點(diǎn),生物學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),改變環(huán)境條件可以加速進(jìn)化。
雖然這種觀點(diǎn)仍存爭議,但無可爭議的是進(jìn)化的最終結(jié)果可能不會(huì)出現(xiàn)。而一旦你了解了自然選擇通過集中和提煉偶然事件的方式發(fā)揮作用,就可以意識到:對進(jìn)化而言,沒有什么不可能。
(盛文娟 插畫)
NO.6進(jìn)化論導(dǎo)致種族主義和種族滅絕?
達(dá)爾文的觀點(diǎn)已被援引為制定各種政策的依據(jù),包括一些非常惡心的政策。但進(jìn)化理論是一種描述性的科學(xué),它不能告訴我們什么是正確以及什么是錯(cuò)誤的。
與直接攻擊進(jìn)化論不同的是,一些人嘗試用龐大的組織系統(tǒng)來鼓吹進(jìn)化論。他們經(jīng)常提出這種觀點(diǎn):進(jìn)化論不可避免地導(dǎo)致優(yōu)生學(xué)和類似于希特勒那樣的暴行。事實(shí)上,這些觀點(diǎn)與實(shí)際的進(jìn)化論無關(guān),大部分也不真實(shí)。
讓我們先從達(dá)爾文自己說起。他在有生之年都非常反對種族主義和種族滅絕的觀點(diǎn),他拋棄了那些當(dāng)時(shí)被廣為接受的種族差異的觀念。例如,他說:“唯一的事實(shí)只能是不同的種族有類似的創(chuàng)造力或腦力。”
這段話常常被人用來指責(zé)他支持優(yōu)生學(xué):“令人感到驚訝的是缺少照顧,或錯(cuò)誤指導(dǎo)的照顧,將多么快地導(dǎo)致國內(nèi)種族的退化。但是除了當(dāng)事人自身之外,幾乎無人意識到這一點(diǎn),而讓他撫育最差的動(dòng)物?!边@這些人顯然遺忘了達(dá)爾文的這段話:“如果我們故意忽視弱者和無助者,它只會(huì)產(chǎn)生偶發(fā)性益處,但卻產(chǎn)生決定性的邪惡。因此,弱者生存和繁殖后代一定會(huì)產(chǎn)生不良的影響,而我們必須忍受這種影響……”
毫無疑問,一些人引用達(dá)爾文的進(jìn)化論作為支持優(yōu)生學(xué)的理念或依據(jù),但是進(jìn)化論已被用來支持各種觀點(diǎn)和主題,不管是共產(chǎn)主義還是資本主義。
生物學(xué)告訴我們生物是什么,而不應(yīng)該是什么;它是描述性的,不是規(guī)定或規(guī)范。它可以告訴我們不同的行動(dòng)將有何種可能的結(jié)果,從而影響我們的決定,但它不能判斷該結(jié)果是否是道德的或可取的。
回想起來,在20世紀(jì)初實(shí)施的許多優(yōu)生政策的基礎(chǔ),很顯然更多的是種族偏見和社會(huì)偏見,而不是對遺傳學(xué)和進(jìn)化論的理解。有些人可能使用了進(jìn)化論作為借口,但是這并不是真正的原因。
更重要的是,在美國有許多優(yōu)生學(xué)運(yùn)動(dòng)最熱衷的推動(dòng)者,從而導(dǎo)致了一些政策,如福音派基督徒的強(qiáng)制絕育政策。正如瑪麗·提特在她的書《婚姻中的上帝之路》中介紹的一樣:“白癡、精神病患者、低能兒、盲人、聾啞人、癲癇病患者、截癱病患者、殺人犯、小偷、醉鬼和道義敗壞者的數(shù)量龐大,并迅速增加,因?yàn)樗麄兲幱谏鐣?huì)的底層,所以他們的物質(zhì)水平都很差,他們的數(shù)目卻在急劇增加?!?/p>
至于大屠殺,只根據(jù)宗教殺害了健全和健康的人,不能稱為優(yōu)生學(xué)?;仡櫾谶^去幾個(gè)世紀(jì)里基督教對反猶太主義的推動(dòng)作用時(shí),就會(huì)明白指責(zé)達(dá)爾文是毫無根據(jù)的。
例如,在1543年,馬丁·路德寫了一本小冊子《猶太人和他們的謊言》,該書要求驅(qū)逐猶太人或強(qiáng)迫他們從事手工勞動(dòng),而且他們的猶太教堂和學(xué)校也應(yīng)該被燒毀。這本小冊子在納粹集會(huì)中也被用來展示。希特勒在《我的奮斗》一書中這樣介紹他的
動(dòng)機(jī),“因此,今天我相信,我正按照全能造
物主的意愿,捍衛(wèi)自己的權(quán)利,反對猶太人,
我在為上帝而戰(zhàn)”。其中并沒有提及達(dá)爾文或
他的進(jìn)化論。
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NO.7進(jìn)化不可預(yù)測
也許我們無法準(zhǔn)確預(yù)測10億年后我們生活的狀況,但是那些可以做出的預(yù)測卻是相當(dāng)重要的。
宇宙學(xué)家可以準(zhǔn)確預(yù)測出200億年后宇宙中會(huì)發(fā)生的事情,生物學(xué)家卻在盡力預(yù)測培養(yǎng)皿中的細(xì)菌在20小時(shí)內(nèi)可能的進(jìn)化方式。有人聲稱,這種預(yù)測缺乏準(zhǔn)確性,并由此推斷進(jìn)化不具備科學(xué)性。
然而,判斷科學(xué)性的關(guān)鍵因素不是你可以預(yù)測多少,或這些預(yù)測有多準(zhǔn)確,而是這些預(yù)測是否可以被證實(shí)。氣象學(xué)家不會(huì)因?yàn)榛煦缋碚摳嬖V他們天氣預(yù)報(bào)不可能100%準(zhǔn)確,就反對該理論,相反,他們接受這套理論,因?yàn)樘鞖夥匣煦缋碚擃A(yù)測的廣泛模式。
對進(jìn)化進(jìn)行預(yù)測則很難,部分的原因是生物進(jìn)化都是在不同的方向自由進(jìn)行。例如,大約在600萬年前生活在非洲的一種猿類的后代,采取了完全不同的進(jìn)化途徑,最終形成了大猩猩、黑猩猩和人類。這種種群的分裂可能源自初始的微小差異。
這些類人猿采用的進(jìn)化途徑也可能受到了氣候變化的影響。這表明,地球上的生命史部分地受到了偶然事件的影響。如果小行星沒有毀滅恐龍,如果真實(shí)的類似人類的智能已完全進(jìn)化,第一個(gè)智能生命形式可能與我們所知的有很大不同。如果我們能夠使時(shí)鐘倒轉(zhuǎn)40億年,讓生命重新進(jìn)化,其過程可能也會(huì)大不相同。
年老的星球
然而,雖然進(jìn)化的預(yù)測能力有限,但是該理論卻可以被用來在各種場合進(jìn)行預(yù)測。達(dá)爾文意識到,地球的年紀(jì)必須足夠大,這樣所有的生命才有足夠的時(shí)間來進(jìn)化。事實(shí)證明地球的年紀(jì)甚至比他認(rèn)為的更老。
他還預(yù)測將發(fā)現(xiàn)過渡期的化石,而迄今科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)以百萬計(jì)(如果您計(jì)算微生物的話,應(yīng)該是數(shù)以萬億計(jì))的該類化石。研究人員甚至能夠預(yù)測出某些過渡化石應(yīng)該出現(xiàn)的巖石年齡和類型。
以著名的斑點(diǎn)蛾為例,它進(jìn)化出黑色色素以適應(yīng)英國工業(yè)化期間污染的樹木。在消除污染后,淡色品種又成為優(yōu)勢品種。這是最近幾十年才發(fā)生的事情。
臭蟲的錯(cuò)誤
也許生物學(xué)最驚人的預(yù)測是由昆蟲學(xué)家理查德·亞歷山大于1975年做出的。他在研究了社會(huì)性昆蟲(如白蟻)的進(jìn)化后,預(yù)測在熱帶地區(qū)的一些挖掘類嚙齒動(dòng)物也可能產(chǎn)生同樣的社會(huì)系統(tǒng),后來證實(shí)裸鼠就是一例。
進(jìn)化理論可以而且正在越來越多地應(yīng)用于實(shí)際工作。例如,如果你對農(nóng)作物進(jìn)行遺傳改良,使其產(chǎn)生類似農(nóng)藥的特性,很可能就會(huì)進(jìn)化出抗蟲植株。不那么明顯的是,如果你在這種遺傳改良的農(nóng)作物旁套種常規(guī)品種,就可以減緩該進(jìn)化過程。
許多研究人員在開發(fā)傳染病治療方法,現(xiàn)在他們要考慮如何抑制進(jìn)化和阻止進(jìn)化的方法,例如使用某些藥物組合。這將減緩抗藥性的進(jìn)化要素,因?yàn)椴≡w要獲得幾個(gè)突變才能在用藥后生存下來。
大多數(shù)的預(yù)測涉及進(jìn)化理論中非常具體的內(nèi)容。例如,如果沒有發(fā)現(xiàn)類似裸鼠的社會(huì)性的哺乳動(dòng)物,它只會(huì)證明亞歷山大對動(dòng)物的社會(huì)性行為的進(jìn)化觀點(diǎn)可能是錯(cuò)誤的,而不能證明更廣泛的理論的錯(cuò)誤。然而,一些廣泛的預(yù)測,包括地球的年齡,存在過渡化石和生命共同起源,都是對進(jìn)化基本理論的重要測試。
(盛文娟 插畫)