生命科學(xué)中的爭議理論

沃梓穎

在科學(xué)界，爭議是經(jīng)常出現(xiàn)的，但爭議往往能帶來一場思想風(fēng)暴。而生命科學(xué)是一門十分復(fù)雜的科學(xué)，在主流理論之外，還有著許多富有爭議的理論。下面我們就來介紹一些這樣的理論。

達(dá)爾文的跳躍擴(kuò)散理論

達(dá)爾文首次提出進(jìn)化論以后，就有爭議伴隨。雖然進(jìn)化論、自然選擇等觀點(diǎn)已被今天的主流科學(xué)家所接受，但是，一些衍生的假設(shè)仍然富有爭議，特別是達(dá)爾文提出的一個叫做“跳躍擴(kuò)散”的理論。

跳躍擴(kuò)散理論是用來解釋為何有些被重洋遠(yuǎn)隔的大陸，有著相同或相似的物種。為了解釋這個現(xiàn)象，達(dá)爾文認(rèn)為一些生物——從細(xì)菌、昆蟲，到小型動物——可以借助各種方式搭順風(fēng)車，來跨過重洋抵達(dá)新大陸，然后開始定居生活。這些順風(fēng)車可能是冰塊、海藻、一小塊植被等，甚至可以完全借助風(fēng)。

然而，跳躍擴(kuò)散理論并沒有被大多數(shù)科學(xué)家所接受。相反，許多人更相信陸橋說。這個理論認(rèn)為以往各大陸有狹長的地峽（即陸橋）相連，使生物能在各大陸互相走動，后來這些地峽慢慢沉到海中，造成今日各大陸的分離。

不過，一些科學(xué)家在2014年用計算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn)，生物更有可能是通過“跳躍擴(kuò)散”，而不是借助陸橋來跨越重洋的。也許，我們想當(dāng)然地認(rèn)為“跳躍擴(kuò)散”是一件罕見的事情，但在更長的地質(zhì)時間尺度下，與海陸變遷相比，它可能是一件很常見的事情。當(dāng)然，這項(xiàng)研究也沒否認(rèn)陸橋說。也許，這兩種方法在塑造地球生物的多樣性上，都扮演著重要的角色。

被獵捕的人

2005年，美國人類學(xué)家羅伯特·薩斯曼所著的《被獵捕的人》出版了。在這本書里，薩斯曼提出了一個觀點(diǎn)：人類在進(jìn)化過程中起到作用的角色，不是獵人，而是獵物。他認(rèn)為，人類主要依靠植物為食，只有合適的機(jī)會時才會去狩獵。而人類是在擺脫捕獵者的過程中，智力和合作能力得到了大幅度的提高。

大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，人類祖先最開始時就是獵人，擁有著捕獵本能。然而，薩斯曼的書卻挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的人類學(xué)觀點(diǎn)。在書中，他還提供了許多來自化石記錄等的證據(jù)，證明他自己的觀點(diǎn)。

例如，化石記錄表明，南方古猿（最早的古人類，生活在700萬年前到200萬年前）的個頭很矮，牙齒很平整，這樣的身體很顯然不適合打獵。另外，證據(jù)還表明，它們幾乎不吃肉，吃的食物一般是水果和堅(jiān)果。

此外，與南方古猿一同生活的食肉動物，體格都是巨大的，例如那時的土狼、劍齒虎跟現(xiàn)在的熊一樣大。南方古猿沒有身高，沒有工具，沒有鋒利的牙齒，只能靠自己的大腦、身體敏捷性以及社交技巧，擺脫這些捕食者。

直到人類學(xué)會制作鋒利的切割工具，以及使用火以后，才開始去吃肉。人類制作出的第一個工具直到200萬年前才出現(xiàn)，而學(xué)會使用火的時間最早可能是在80萬年前。事實(shí)上，一些考古學(xué)家和古生物學(xué)家認(rèn)為，直到6萬年前，人類才學(xué)會了一個系統(tǒng)化的狩獵方法。

所以說，與其說天生就是獵人，不如說人類天生就是園丁。薩斯曼認(rèn)為，傳統(tǒng)的獵人理論之所以如此流行，可能是受到的猶太教和基督教中一些觀點(diǎn)的影響，即認(rèn)為“人類生來是邪惡的，充滿侵略性，是天生的殺手”。

同域性物種形成

在當(dāng)今的進(jìn)化論中，廣為接受的一種觀點(diǎn)是，物種形成的一個必要條件是，一定要有地理上的隔離：同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流，并最終演化為兩種或更多種新的物種。

但是，一種叫做“同域性物種形成”的觀點(diǎn)認(rèn)為，在相同的地理區(qū)域內(nèi)，也會有新的物種形成。驅(qū)使新物種形成的因素則是那些非地理性因素，例如資源的限制、種群內(nèi)部的激烈競爭等。

雖然上面這個觀點(diǎn)已經(jīng)存在幾十年了，但大多數(shù)科學(xué)家都不太贊同。不過，一個關(guān)于巴西螞蟻物種的新發(fā)現(xiàn)表明，同域性物種形成的觀點(diǎn)也許是正確的。

2014年，德國研究員克里斯蒂安·拉貝林在巴西圣保羅大學(xué)校園里挖掘蟻群時，發(fā)現(xiàn)了一種從沒有見過的螞蟻。經(jīng)過分析后，他發(fā)現(xiàn)它們可能是從當(dāng)?shù)氐囊环N真菌培植蟻分化出來的新物種。

一些南美洲的螞蟻，會采集樹葉并利用樹葉的殘?jiān)鼘μ囟ㄕ婢M(jìn)行種植培養(yǎng)，以獲取真菌中的蛋白、脂肪和碳水化合物。這種螞蟻叫做真菌培植蟻。不過，這些新發(fā)現(xiàn)的螞蟻比當(dāng)?shù)爻Ｒ姷恼婢嘀蚕伕?、更有光澤，而且還發(fā)展出了翅膀。然而，它們自己卻不培植真菌，而是直接去吃其他螞蟻培植出的真菌，可以說是一種寄生螞蟻。有時候，它們偷食的行為不會被發(fā)現(xiàn)；但有時候，它們會被真菌培植蟻?zhàn)R別出來，并被咬死。

盡管證據(jù)不足，但拉貝林認(rèn)為，這些寄生螞蟻可能是一種正在形成的物種。拉貝林等人使用遺傳分析，發(fā)現(xiàn)寄生螞蟻的基因是獨(dú)特的，與當(dāng)?shù)氐恼婢嘀蚕伌嬖谟H緣關(guān)系。他們估計，這種寄生螞蟻物種分化出的時間，大約發(fā)生在距今3.7萬年前。

這種寄生螞蟻與真菌培植蟻都生活在一個地方，沒有地理隔離。拉貝林的發(fā)現(xiàn)，給了“同域性物種形成”一個強(qiáng)有力的證據(jù)。

圖林的嗅覺理論

20多年前，希臘香味化學(xué)家盧卡·圖林提出了一個觀點(diǎn)，認(rèn)為人類可以聞出同位素效應(yīng)。具體地說，如果把一種有機(jī)物分子中大部分的氫原子替換為氘原子，那么人就會聞出其氣味發(fā)生了變化。圖林認(rèn)為，之所以這樣，是因?yàn)樘鎿Q為氘原子后，會導(dǎo)致分子振動的改變，進(jìn)而影響人的嗅覺。2001年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，人類可以區(qū)分苯甲醛的兩個版本。

不過在兩年后，一些科學(xué)家用苯乙酮（一種分子中有8個氫原子的有著甜果味的化合物）進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)人無法區(qū)分普通版本與含氘版本。于是，圖林的理論陷入了爭議之中。

不過在2011年，圖林的團(tuán)隊(duì)測試了環(huán)十五烷酮，結(jié)果卻喜出望外。這種化合物有麝香氣味，分子中有28個氫原子。圖林等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)超過一半的氫原子變?yōu)殡雍?，志愿者就聞出了氣味的轉(zhuǎn)變：環(huán)十五烷酮變得有更多的燒烤味。

這個有力證據(jù)還表明，嗅覺這種機(jī)制涉及到了量子力學(xué)，因?yàn)榉肿诱駝訂栴}屬于量子力學(xué)中的問題。所以說，生物學(xué)與量子力學(xué)在這里走到了一起。

具有感染性的阿爾茨海默病

阿爾茨海默病也稱作老年癡呆癥，是一種神經(jīng)退行性疾病，病情開始較為緩慢，隨后會變得越來越嚴(yán)重。許多研究表明，這種疾病與大腦中β-淀粉樣蛋白的累積有關(guān)。因此，一些醫(yī)學(xué)家提出了一個很有爭議的觀點(diǎn)：阿爾茨海默病可以通過器官移植這類手術(shù)，從一個人傳到另一個身上。很不幸的是，最近一個研究表明，這是有可能的。

這個研究調(diào)查了8名來自奧地利和瑞士的已去世的人的大腦組織樣本。他們生前都曾進(jìn)行過腦膜移植，但是他們卻因此得了克雅氏病而死?？搜攀喜∫彩且环N神經(jīng)退行性疾病，已被證明可通過神經(jīng)組織的移植進(jìn)行傳播。研究人員發(fā)現(xiàn)，這8個人中，7人被發(fā)現(xiàn)在他們死亡時，他們的大腦中有β-淀粉樣蛋白構(gòu)成的蛋白塊，而這被認(rèn)為是一個阿爾茨海默病的早期癥狀。但是相對來說，這些人去世時的年齡很年輕，其中一個人才28歲。這么年輕就有阿爾茨海默病的早期癥狀，是一件非常不尋常的事情。

盡管沒有完全排除其他的可能，但是研究人員認(rèn)為，蛋白塊的出現(xiàn)與克雅氏病無關(guān)。最大的可能是，在給病人進(jìn)行腦膜移植時，阿爾茨海默病也隨著傳過來了。

這個研究結(jié)果支持了阿爾茨海默病可感染的觀點(diǎn)。根據(jù)這個發(fā)現(xiàn)，一些醫(yī)學(xué)家呼吁要重新評估器官移植的風(fēng)險，在器官移植過程中，一定要注意清除可能傳播的污染物。endprint