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1.细菌有自然抵抗人造抗生素的能力。昆虫能很快地对杀虫药产生抗力,因为它们的后代由于不断地变异,必具备一些抗性的优势。
2.1898年美国麻省遇到一场暴风,数以千计的小鸟不死则伤。有一位好心人,搜集了136只受伤的麻雀,送到一位叫邦普斯(Pumpus)的科学家那里,大概是要请他照顾伤鸟。但是,邦普斯的心肠较硬,他将所有的伤鸟都杀了,为的是要测量这些鸟的骨骼。邦普斯发现在所有的雄性麻雀中,体格的差异并不很大,但是较大的雄鸟生还率要比小的为高。
3。1977年开始,加拉帕戈斯群岛遇上旱灾,岛上一种有小型种子的植物失收。而靠这些小种子维生的鸟儿被迫吞食平时不看一眼的大种子。经过一个世代以后,体型小、食小种子的鸟类因食大种子有困难,死亡率很高。但是存活下来的鸟儿,它们的体格,特别是嘴部都有显著的增大。菲秋马当时评论说:〃如果环境复原的话,这些鸟儿也很可能恢复原状!〃
【注三:后来,事情正如所料,真的兑现了。1987年《自然》周刊(Nature; vol。 327; p51) 发 表 了 吉 布 斯 及 格 兰 特
(Gibbs &
Grant)的一篇〃达尔文雀鸟交替选择〃的文章。他们报导,体格较小的雀鸟经过1982…1983年多雨的时期之后,生存率比大型的雀鸟为高,完全改变了1977…1982年间的趋势。】
我们在这个例子中也可以认定:〃鸟儿被迫在干旱环境中生长的话,它们会变化,长期适应环境所提供较多的种子。这的确是自然选择的工作,但完全与机遇及偶然无关。〃
4.在非洲人中,镰状细胞性贫血(sickle cell
anemia)的基因,也有抗疟疾的特性。完全没有镰状细胞等位基因(allele)的人,因疟疾而死亡的可能性特高,而从父母双方各得到一个等位基因的人又常因贫血早亡。只有那些从父方或母方得到一个等位基因的人,生存率最高,因此这个基因也不会在非洲人中消失。菲秋马认为,这例子不但显示自然选择非常有效,而且又是〃一种毫无爱心、机械化的过程〃。
5.小鼠的群体之中多次见到有雄性不育的基因在短期内〃泛滥〃至整个群体,造成整个群体停止生育,结果只有全体灭亡。
6.最后,菲秋马综述了凯特尔沃尔(Kettlewell)著名的观察:飞蛾工业黑化现象(industrial
melanism)。在工业化地区,煤烟使树皮变黑,黑色(或较深色)的蛾(metanic
moth)渐渐占多数,因为捕食蛾的敌人,较难在黑色的树皮上捕捉黑蛾。当空气污染减轻,树皮开始变回浅色的时候,浅色的蛾重占优势。凯特尔沃尔很详细地观察蛾的颜色如何随树皮的颜色改变。以后很多评论家说,这个例子显然说明了,在有限的范围之内,不但有周期的转变,同时也表现出有稳定的作用,因为在变动的环境中,这生物种仍然不断提供深浅不同颜色的蛾,这样才可以保证种的延长。如果浅色蛾在树皮变黑的年间完全消失,那么当树皮又回复浅色时、黑蛾将面临灭种之患。
在菲秋马的那章书中还引用了其他例证,但是我认为那些例于只能用来说明达尔文主义怎样解释一些不寻常的现象,就如自我牺牲的行为和孔雀的大尾扇,而不能用来证实自然选择能产生新的改变。如果我们拿以上六个例子作为支持自然选择论之最佳及可观察的证据的话,我们只可以作两个结论:
1.我们没有理由怀疑在特殊的情况之下,能抵抗药力的细菌较为有利;或者体型较大的鸟比小鸟强;或者黑蛾比白蛾更受优待。在这些情况之下,对药物敏感的细茵、较小的鸟,和浅色的蛾的确暂时减少了,直到环境有新的改变为止。
2.事实上没有任何的〃证据〃能提供足够的说服力,使人相信自然选择可以创造出新的生物种、新器官,或其他重大的改变。就算有小的改变也不过是暂时性的变化而已、镰状细胞贫血一例只说明在特殊情况之下、表面上似乎有害的基因在种群中不能自动消灭。体型大的鸟在大风和干旱的情况之下比小岛更占优势。这些鸟类进化最好的证据,完全没有任何迹象提示任何因素怎样驱使鸟类进化成鸟。其实,在其它的情况之下,小鸟很可能有它的优势,这不正说明了为甚么鸟类没有不断地变大吗?
格拉斯跟我一样,看了以上的证据之后,完全无动于衷。在他写的进化与自然选择一章的末段综合了他们的结论:
朱里安·赫胥黎(Julian Huxley)所谓的〃进化论在运作〃 (evolution in
action)和其他生物学家的描述只不过是一些人口统计的资料,地区性基因型的差异,和地理分布的不同而已。这些生物种常常经历数百世纪也没有真正的改变!只因情况转变而产生轻微的波动,而整个生物的基因组没有改变的话,这点波动完全不能算是进化,我们有确凿的证据,就是那些长期不变的生物种(panchronic
species)(如活化石,维 持了数百万年也毫无改变。)
这个结论显然正确。但另一方面反而引起了新的问题。为什么那么多人、包括在才智和品格上都受我敬佩的专家们,竟然会相信:地区性的群体波动,可以证实自然选择的假设大有能力,可以创造出眼睛和翅膀这些工程上的奇迹呢?每一位研究进化论的人都知道,凯特尔沃尔描述的飞蛾实验是证明自然选择论最重要的经典。为什么达尔文学者要等上一百年才可以看到这么平凡、一点点的证据,来证明达尔文主义的精粹呢?而且凡真正研究过这些实验的人也知道:这些证据跟任何的物种起源完全没有关系,甚至跟新品种的来源也没有关系,因为黑蛾和白蛾在整个实验之中都同时共存。唯一的变化只是两者的比例而已。那么为何具有聪明才智的人这么容易受欺骗,以为凯特尔沃尔这样的实验可以对达尔文主义大言不惭的人有任何支持的力量呢?我们必须看下面第四种描述自然选择论的方法。
自然选择是必要的哲学
美国国家科学院(National Academy of
Sciences)在最高法院作证时说,科学最基本的特点是单单〃依靠自然性的解释〃(naturalistic
explanations)而不能靠〃人类理性不能了解的超自然的能力(supernatural
means)〃。这些现代科学家认为超自然、不能接受的范畴之中,不但包括了神,同时也包括了非物质,引导生物向复杂进化的生命力,和任何有意识和自觉性(consciousness)或其它所有非物质性的存在。如果科学能提供任何关于生物为何变向复杂的答案的话,就必须从余下的物质范畴中找寻。自然选择论当然是余下的选择,也许也是唯一的选择。
在这种情况之下、也有许多人会采取一个很简单的抉择达尔文主义必定是真理。对这样的人来说,如果还要钻研下去,唯一的目标只有查问:自然选择到底怎样操作?并且他们很可能开始向一些不寻常的现象(不
能 解 释 的 难
题)着手。他们认为达尔文学说根本没有受考验的必要了,因为除此以外,根本没有任何值得考验的选择。如果有任何人说,进化论不可尽信,会被赫胥黎(Thomas H.
Huxley),当年〃达尔文的恶狗〃,向怀疑者提出的挑战所征服,他问的难题其实很简单:〃你还有什么其它的选择呢?〃
我认为多数的科学家不会不寻问丝毫的实验证据,就安心接受。达尔文主义只不过是一个哲学上的原则而已。但是从态度上来说,要在实验室中挑剔一个受怀疑的理论,或找证据支持唯一可信的真理,两者之间会有天壤之别。我们已经看过,杰出的科学家毫无异议地接受了混淆人工选种与自然选择之间的推论。他们又竟然对重复赘述和逻辑推论的空言毫不为意。这些不合逻辑的思想不单仍然存在,而且还在不断地繁生,正如一个无能的生物种,在完全没有竞争的生态环境中得以苟延残喘。
如果自然选择的创造潜力不需要从正面去证实的话,那么,消极方面的反对证据也不可能推翻这个学说了。达尔文主义者已经演变出整套的辅助论据,提供似乎有理的答案解释任何的问题。例如,为什么活化石千百万年都保持不变,而它们的表亲已进化到像人这样的高等生物呢?对达尔文主义者来说,这并非难题。它们没有进化是因为适当的变异尚未发生,或者因为在〃发生过程中受牵制〃(developmentalconstrains)。或者说,这些活化石已经对环境有足够的适应。总而言之:它们没有进化是因为没有进化!
既然进化论的能力在于繁殖自己的后代,为什么有些动物当捕食它们的敌人出现时,会冒着自己的生命危险,发出信号警告同类、保护同伴呢?自然选择怎样可以促进这种自我牺牲的特征向无私舍己进化呢?有些达尔文学者将功劳归给〃群体的选择〃(group
selection)。人类国家之中若有个人愿意在战场上为国牺牲,则整个国家受益。同理,动物群体中若有自愿牺牲者,当然要比全部都是自私的群体有利。
有其他的进化论者耻笑群体选择论,推崇〃家属选择〃(kinship selection)为牺牲
精神(altrusium)的基础。既然牺牲自己可以保护下代或近亲,也就保证了个人的基因可以延续。自然选择可以在基因层面促进基因组合中有些个体产生牺牲行为,所以达尔文主义者可以避免自然选择论遇到的困难,将问题推到群体或基因的层面,解释一切。
达尔文主义者所拥有的武器中,最有解释威力的是〃基因的多效性〃(pleiotropy)
:一个基因有很多种不同的功能。也就是说,任何影响一种功能的基因改变很可能也带有其它的作用。那么,真正的利或害就要看总的效果了。表面上看来有害的特征,很可能与其它有利的特征联合在一起。那么,自然选择的功效在乎选择整个组合了。
我认为要解释一切异常的事物与达尔文主义表面上的冲突,需求助于多效性,或家族选择,或发生的约制这些学说。这样的做法在基本上没有什么错误,只要我们假设达尔文基本上是正确的,就很有理由调整学说,迁就所观察的事实。问题是调整太多了,要综合起来找一个方法,审察一下达尔文主义是否正确时,才发现已经不可能了。显然不适合的特征可以归咎于多效性。或者说,我们不知道有利的地方何在。当所有的理由部说不通时,就索性推罪于〃机遇〃(chance)了。达尔文自己说:〃如果能证明任何生物种内有任何的结构是为了其它种的利益而产生,我的学说就马上化为乌有,因为这些情况是不可能从自然选择而来。〃但是达尔文又巧辩,坚持他从来没有说过自然选择是进化唯一的机制(mechanism)。
有一项附属的学说性的选择(sexual
selection)——是表现达尔文主义手法高明的例子。他们居然可以将顽梗不利的证据转化为他们学说的支柱。性的选择在今天只算得是达尔文主义之中的一小部份。但达尔文当年认为它几乎与自然选择论一样重要。(达尔文第二本名著《人的来由》(The
Descent of
Man)的主要内容集中讨论性的选择。)孔雀艳丽的尾巴是性选择中最著名的例子。虽然它是雄孔雀逃避敌人时的累赘,但雌性喜爱它。所以,有庞大的尾巴会减短雄性孔雀的寿命,但同时又增加了生殖的机会。
这样的说法好像也有道理,甚至很有趣。但我感到不解的是达尔文主义者为何不以雌孔雀古怪的性趣味为怪。为什么自然选择会在所有低等的鸟类中,推出这样的一种,让雌性狂爱那些具有杀身之患的异性?这些雌鸟应该对异性尖锐的爪子和强壮的翅膀发生偏爱才对!或许对孔雀屏的爱好与其他极重要的特点,如坚硬的蛋壳有关连。那么为什么自然会选择如此古怪的遗传关连呢?但无论如何,菲秋马居然宣告:孔雀不是进化论者的问题,而是创造主义者应该应付的问题:
科学创造论者真的认为他们的创造主会造出这样一只没有六尺之庞大的尾巴就不能生育、而同时又容易被豹吃掉的鸟吗?
我不知道科学创造论者会怎样说,但我认为无论公、母孔雀都很可能是一位具备丰富想像力的神所爱好的。孔雀是〃毫无情感、机械式的过程〃如自然选择所不能容许的。
我们从菲秋马对孔雀的评论中可以看出,他的反问是辩论中常用的技巧之一;攻击是最好的防守。但同时,我们也看见,接受了某些哲学上的大前题,居然会使一位聪明的达尔文主义者面对着相反的例证时却视而不见。
朱里安·赫胥黎曾写下:〃我们可以预料自然选择所得到的必定是可能性极微的产品;我们面对一个充满矛盾的颠倒现象(paradox),就是一个几乎不可能造成的产品,同时也可以用它来证明自然选择的功效是何等伟大。〃如此建立起来的理论不必畏惧任何反证的力量。
自然选择是达尔文主义中最著名的要素,其实并不一定是最重要的一环。自然选择的真正功能只是保存或淘汰一些已有的东西。突变必须提供有利的创意,让自然选择促进引导。从此我要转到一个新的题目,所以需要开始新的一章了。
第三章 大小突变第三章 大小突变
〃进化论〃一词涵义极广,除了霎时创造论(Instantaneous
creation)之外,其它各家各说都可包容其中,难怪自古就有不少人思考进化这问题。达尔文最突出的贡献在于提供一个比较可能理解的机制(plausible
mechanism),藉此可以解释生物必须经过的变化,不必依靠神明的引导,或隐秘的生命力(vital
forces),或其它现时物质世界之中捉摸不到的力量。达尔文非常谨慎尽量避免〃跳跃性〃、突然大步跃进的〃庞变〃(saltations),例如一代之间即能产生新种的想法。庞变如今常称全身大突变(systemic
macromutations),对很多科学家来说,他们也有很充份的理由觉得这是不可能解释的现象,因为生物的整体是由极度复杂又互相关连的部分(parts)组成的。其中一个小部份已够复杂了。所有的部份靠机遇,可以同时同步突变成为有用的器官,是不可思议绝无可能的事。
用达尔文的话来说,大突变等于一个神迹。再极端一点来说,大突变几乎与特创论(special
creation)没有什么分别。如果一只蛇蛋可以孵化出一只老鼠,我们可以称为即时进化,同样也可以称为特创论。即使一个复杂的器官如眼睛或翅膀突然出现的话,那就是神迹。达尔文断然拒绝这一类的进化论。他给查理·赖尔(Charles
Lyell)的信中说:
如果我的自然选择论必须借重这种突然进化的过程才能说得通,我将弃之如粪土……如果在任何一个步骤中,需要加上神奇的进步,那自然选择论就不值分文了。
达尔文希望在生物学上创立一个广泛的理论,像赖尔在地质上的贡献一样:用自然及均变的(uniformitarian)原理解释最大的改变。就是说,用日常可见自然的渐变方法,和经过漫长的时期来解释生物现象。他知道他的学说最突出的地方就是比较科学化,他拒绝科学不能掌握的神秘主义,或超自然主义;坚持在哲学上彻底的唯物主义(materialism)。达尔文必须用无数微小的改变累积起来解释复杂或较大的改变,才能保持他唯物的立场。以下是他自己雄辩之词:
自然选择的工作必须靠极度微小并对生物有利的遗传改变,长期不断的累积而成;正如现代地质学几乎已经推翻了一次大洪水可以掏空整个大山谷的学说,自然选择论也可有相似的大贡献。如果这学说正确,我就可以否定神不断创造新生物种的信仰和生物界有突然大突变的意念。
托马斯·赫胥黎(Thomas H.
Huxley)从起初就反对教条式武断的(dogmatic)渐进主义。他在一封著名的信中警告达尔文说:〃你这样毫无保留地接受自然界绝无大跃进(natura non
facit
saltum)的观点,使你陷入不必要的困难之中。〃其实要想达到他的目的,达尔文的确毫无必要冒这些危险,而且他真会有很大的困难。长远的历史显示,最大的问题是化石的记录。化石中没有足够的中间型(transitional
forms)作为达尔文学说的支住。达尔文的答辩很清楚,他说开始掘化石的人太少,所得的化石不多。这藉口在当年尚有相当的可信性,故进化论一时未有倒台之危。下一章我们再继续讨论化石的证据。
更重要的问题还是理论上的困难。不少器官必须有很多精密的基本组织彼此配合才可以发挥功能。眼睛及翅膀是最常引用的例子。但读者不要误以为这两个是特殊的例证,其实动物及人体中充满了同样神奇的例子。问题是到底〃极度微小(infinitesimally
small)个别都对生物有利的遗传变异,怎样可以累积〃成大突变呢?无论在发展视力或飞翔如此复杂的功能的过程中,第一小步的改变开始时,若非配合其它各部份同时部署妥当,不可能对生物有什么好处。举例来说,试想如果古代一位炼金术家碰巧制造了一块微电子板,但因缺乏其它电子工业的配合,就算是再神奇的发明也毫无用处,必被弃置了。
斯蒂芬·古尔德(Stephen Jay
Gould)曾自问〃一个极好的问题:即使有了百分之五的眼睛,到底有什么好处?〃他继续猜测,当眼睛的第一小部份开始出现时,它可能另有用途,与视力无关。道金斯(Richard
Dawkins)回应说:
一个古生物具有百分之五的服睛很可能要用这部份组织作其他用途,但我认为也很可能就用它来作百分之五的视力。其实我认为这个问题并不是一个好问题。如果在没有视力的动物身上得到了你我视力的一小部份,已经很有用了。因此,有百份之一的视力总比完全没有好。百份之六比五好,百份之七比六好,余此类推,不断可以渐渐上进了。
这种论调