詹腓力
在我們還沒(méi)有嘗試從分子生物學(xué)找證據之前,需要檢討一下我們已經(jīng)知道什么,而需要知道的又是什么?
我們在第五章中已討論過(guò),若要將生物分門(mén)別類(lèi),我們需要尋找生物之間的相同構造,代表它們彼此的關(guān)系。在達爾文主義盛行前后,分類(lèi)學(xué)家都同意這些關(guān)系不是虛構的,而是生物在自然界實(shí)實(shí)在在的特征。相信本體論的學(xué)者反對進(jìn)化論,認為這些自然界的模型,可能是神的心中藍圖。達爾文主義者摒棄這種模式,接受共同上古祖先進(jìn)化而來(lái)的過(guò)程。
化石中生命的歷史是達爾文主義一個(gè)重要的試驗,因為在自然界中一直找不到中間的生物,在現在的生物中,尤其是目、綱和門(mén)之上的類(lèi)別,都是中斷的;每種生物只屬一個(gè)目、綱和門(mén),并沒(méi)有銜接的中間物。就算奇怪的肺魚(yú)和鴨嘴獸也不例外:前者是魚(yú),后者是哺乳動(dòng)物,在達爾文時(shí)代以前的分類(lèi)學(xué)家,會(huì )以這些證據來(lái)反對生物進(jìn)化論。
原則上達爾文主義者并不否認生物類(lèi)別的中斷性,但他們將這現象解釋為中間生物在進(jìn)化過(guò)程大量地被淘汰,因而絕種。有些進(jìn)化論學(xué)者如理查道金斯更對這些中斷現象引以為榮,好像是達爾文主義的新發(fā)現一樣:
當我們研究種以上的現代生物時(shí)(或在進(jìn)化歷史中某一階段的生物),我們找不到某些粗陋的中間物。如果有動(dòng)物像是一個(gè)中間物,進(jìn)化論學(xué)者確信它們必屬于兩者中的一種,如哺乳綱與鳥(niǎo)綱的中間物應是哺乳動(dòng)物或鳥(niǎo)。我們需要明白,所有哺乳動(dòng)物如人類(lèi)、鯨魚(yú)、鴨嘴獸和其他品種,都與魚(yú)類(lèi)有同樣的親戚關(guān)系,因為所有的哺乳動(dòng)物都是從魚(yú)類(lèi)經(jīng)過(guò)同樣一個(gè)共同祖先進(jìn)化而來(lái)。
道金斯還說(shuō),謝天謝地,幸虧化石證據是不完全的。一個(gè)完全的化石證據也許會(huì )使分類(lèi)學(xué)變?yōu)橹饔^(guān)的東西,因為所有的生物都彼此銜接。其他一些達爾文主義者也有相同的見(jiàn)解,但是我們這些喜歡求證的人要問(wèn):究竟這論調能否被客觀(guān)的實(shí)驗和觀(guān)察衡量?在第四章和第六章我們已指出達爾文主義者的難題,就是如何將他們所認為的生物進(jìn)化的連續性,與化石中“遺失之環(huán)”的證據相協(xié)調,更要解釋化石中一種普遍的現象棗化石的穩定(即長(cháng)久沒(méi)有重要的改變)。今日,正如達爾文在1859年出版的《物種起源》時(shí)一樣,化石的證據仍需要進(jìn)化論者的含糊態(tài)度來(lái)解釋。
達爾文主義不僅認為祖先慢慢進(jìn)化成后裔,而且也解釋這些進(jìn)化過(guò)程如何產(chǎn)生新的生物和復雜的生物構造。這套自然選擇機制被稱(chēng)為達爾文主義最重要的理論,我們在第二和第三章已經(jīng)分析過(guò),自然選擇的創(chuàng )造力并無(wú)充足的實(shí)驗證據,但達爾文主義者卻認為這是放諸四海而皆準的金科玉律。他們雖然口頭上否認這立場(chǎng),但他們一直都引用它支持生物種類(lèi)的進(jìn)化和穩定:若有新種產(chǎn)生,這要歸功于自然選擇的創(chuàng )造力,若古生物沒(méi)有進(jìn)化,也要歸于選擇作用的穩定力!若有些種類(lèi)群體絕種,其他種類(lèi)卻能遺傳下來(lái),這要歸功于生存的種類(lèi)抗衡生物絕種勢力的本能。
雖然達爾文主義者一直認為自然選擇并非唯一的進(jìn)化機制,但他們卻含糊第對待其他機制的重要性。譬如他們并不否認生物“巨變”的可能性,但除了少數例外,卻強調巨變不能產(chǎn)生新種或復雜的構造。對于“有系統的巨變”理論(即生物體內各構造能有系統地在一世代中全部改變成為新的個(gè)體),他們強調只能是遺傳學(xué)上的“神跡”。有些“中性”的進(jìn)化,或“基因漂移”現象,實(shí)在是極有可能發(fā)生的,但達爾文主義者認為這些因“中性突變”而來(lái)的異態(tài),根據某些邏輯上的必需,一定要經(jīng)過(guò)自然選擇來(lái)淘汰選擇。
上述立場(chǎng)是根據達爾文主義的立論順序引申而來(lái),要是自然選擇是創(chuàng )造者,無(wú)論如何微小的突變都會(huì )影響生物的繁殖功能。譬如上文所引述道金斯所論及翅膀的進(jìn)化,他認為最初差不多不能察覺(jué)的小突變一定使生物得到戰勝環(huán)境的優(yōu)勢:可能是使生物在掉落時(shí)不會(huì )折斷它的頸項。要是突變對生物的生存或繁殖沒(méi)有多大影響,自然選擇作用只能在翅膀已進(jìn)化到一個(gè)相當地步,才可影響生物的運作。這種理論稱(chēng)為“具體選擇論”,乃是強調自然選擇作用因影響小突變在生物生存和繁殖上的趨勢,引致復雜生物構造的進(jìn)化。
自然選擇直接影響環(huán)境中顯示的生物“表型”。【注一:表型(phenotype)是指生物的外貌,更確切地說(shuō),是指生物的遺傳因子型與環(huán)境的相互作用所產(chǎn)生的特性,因子型是生物體內蘊藏的基因,決定生物的繁殖和生長(cháng)方向。】但是邏輯上的引申,需要同時(shí)影響生物的基因。知名的權威恩斯特邁爾在1963年正當分子進(jìn)化論萌芽之際曾作如下聲明:“在漫長(cháng)的時(shí)間中任何基因的突變,不會(huì )不具有幫助生物生存或使之淘汰的特性。”
上述檢討的目的,是指出在分子生物證據中,需要找到樣本和新發(fā)現,才可證實(shí)達爾文主義的準確性;我們需要證實(shí)這些進(jìn)化祖先和中間生物在過(guò)去的生物歷史中生存,同時(shí)也要證明自然選擇加上無(wú)目的的基因突變創(chuàng )造出的生物種。僅僅找到生物之間的關(guān)系是不夠的,最要緊的是這些關(guān)系經(jīng)過(guò)一種長(cháng)期的自然作用,進(jìn)化成為不同的種類(lèi),產(chǎn)生許多種類(lèi)之間的生物,不需要依靠造物主超自然的力量。要是達爾文主義不采用這定義,我們根本沒(méi)有任何科學(xué)上的根據,用以解釋生物如何發(fā)展成為今日復雜多樣的面貌。我們不能貿然把無(wú)知當成知識,只因它叫做進(jìn)化論。根據這些大前提的闡釋?zhuān)屛覀兛纯磳?shí)驗的證據,是否證實(shí)自然選擇的創(chuàng )造能力、進(jìn)化祖先和中間生物的存在。
基于生物化學(xué)的發(fā)展,我們不僅能比較生物外貌的特征,也能分析它們體內的分子構造。在細胞中的巨分子包括蛋白質(zhì),是生化作用的媒介;核酸,主導蛋白質(zhì)的合成。這兩種巨分子的成分和構造的研究進(jìn)步迅速,我們根據這些分析可以比較并衡量不同生物的蛋白質(zhì)和核酸構造的異同。
每一個(gè)蛋白質(zhì)巨分子是一長(cháng)列的氨基酸,好像一句話(huà)中字詞的排列一樣。20個(gè)較簡(jiǎn)單的有機物氨基酸,能以不同的排列彼此結合成為蛋白質(zhì),一種如血紅蛋白一樣的蛋白質(zhì)按照生物種類(lèi)的差異有不同的構造,這些相異之處可按照氨基酸排列的比較來(lái)測量彼此之間的差別。譬如有100個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)中有80個(gè)相同和20個(gè)相異的排列,生物化學(xué)家就認為這兩種蛋白質(zhì)的分歧率為20%。
生物化學(xué)家采用類(lèi)似的技術(shù)來(lái)衡量脫氧核糖核酸和核糖核酸的堿基排列,因此他們可用這些巨分子的異同來(lái)鑒定生物之間的分歧率。究竟這種鑒定標準是否正確,還是人言人殊的問(wèn)題。不同巨分子的比較帶來(lái)不同的分歧率,往往巨分子的比較與其他生態(tài)(如化石)的比較不相協(xié)調,而且分子的異同與其他構造的異同不一定有連帶關(guān)系,譬如所有的蛙類(lèi)外形相仿,但他們的巨分子相異的程度,可與包括鯨魚(yú)、蝙蝠、袋鼠等各異態(tài)的哺乳動(dòng)物的差異相仿。
學(xué)者不僅不因這些難題而氣餒,而且還聲稱(chēng)分子分類(lèi)學(xué)比其他生態(tài)分類(lèi)學(xué)更客觀(guān)。這些分子分類(lèi)學(xué)的研究也帶來(lái)不少哲學(xué)上的推論,其中關(guān)于“人類(lèi)的進(jìn)化”這一敏感問(wèn)題最值得注意,因為根據分子分類(lèi)學(xué),人類(lèi)和黑猩猩的關(guān)系比黑猩猩與其他靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物的關(guān)系更密切。然而,人類(lèi)雖在基因排列的順序上與黑猩猩相仿,二者基因系統所包含的信息卻有顯著(zhù)而重要的差異,但是某些達爾文主義者的著(zhù)述中,這種矛盾之處卻被忽略,在梅蘭特埃迪和唐納德約翰遜的《基因藍圖:解開(kāi)進(jìn)化之謎》(Blueprints:Solving the Mystery of Evolution)一書(shū)中,他們輕描淡寫(xiě)地說(shuō):“雖然人類(lèi)與黑猩猩和大猩猩外貌上完全不一樣,但這些相異都是表面的,在那些重要的地方棗它們的基因棗三類(lèi)動(dòng)物有99%相同。”而“那些重要的地方”只是他們哲學(xué)推論的產(chǎn)品。
因為達爾文主義者的基本假設是生物之間的關(guān)系代表同源進(jìn)化的關(guān)系,他們認為分子結構的相似乃是證明“進(jìn)化的事實(shí)”。他們也認為各分類(lèi)學(xué)家所推論而得的結果,是達爾文主義所預料的,在這些錯誤的大前提下,這些人與猿之間有99%的分子結構相同,成為證明其理論的關(guān)鍵。
這是一種根本誤解,達爾文并沒(méi)有發(fā)明或改變分類(lèi)學(xué),他的貢獻是以唯物主義的機制來(lái)解釋生物多樣性的來(lái)源。他認為,分類(lèi)學(xué)者所認定的類(lèi)族之間的差異是客觀(guān)存在的,而非如圖書(shū)館用作分類(lèi)書(shū)目的主觀(guān)性系統。達爾文理論面世之前,分類(lèi)學(xué)者已注意到人與猿猴外貌上有很多相似之處,因此相信創(chuàng )造論的林耐這位分類(lèi)學(xué)的鼻祖肯定地將人類(lèi)與猿猴放在靈長(cháng)類(lèi)之中,這些基因上的相同其實(shí)是證實(shí)了林耐的學(xué)說(shuō),而不是達爾文的學(xué)說(shuō)。它告訴我們,猿猴與人類(lèi)在某些地方有顯著(zhù)的相同處,好像他們在其他方面有顯著(zhù)的相異處,但是基因結構并沒(méi)有解釋這些相同或相異從何而來(lái)。
分子生物的證據說(shuō)明一件事實(shí):大自然中的生物類(lèi)別是彼此隔離的,其間并無(wú)仍然存在的過(guò)渡生物。在多種生物體內的蛋白質(zhì),細胞色素C是一個(gè)備受注意的研究對象。有一個(gè)參考圖案列出細菌的細胞色素C與其他包括哺乳動(dòng)物的復雜生物,如飛鳥(niǎo)、爬蟲(chóng)、兩棲類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、昆蟲(chóng),及果類(lèi)植物的細胞色素C的氨基酸排列的比較:細菌與兔、龜、企鵝、鯉魚(yú)、螺旋蟲(chóng)比較有64%左右的差異,與向日葵比較大概有69%的差異,但是單與動(dòng)物包括昆蟲(chóng)和人比較,卻只有64%?/FONT>66%的差異。
根據細胞色素C的研究,芝麻、蠶與細菌之間的差異,可同人與細菌的差異相提并論,其實(shí)每一類(lèi)的植物和動(dòng)物與細菌中的細胞色素C,都有相同的分子距離,在這些多細胞生物與單細胞生物之“間”,不能找到生存的中間生物,要是巨分子現在的氨基酸排列,是由一種簡(jiǎn)單的祖先分子慢慢進(jìn)化而來(lái),那么在生物之間應有過(guò)渡性的中間分子,但是比較現在生物的巨分子,卻無(wú)法判斷這些中間分子究竟是否存在。
其他分子證據指出前所未見(jiàn)的重要分類(lèi)上的結構:一位名叫沃斯的生物化學(xué)家曾研究生物體內的核酸中的堿基排列,這些核酸在細胞中的蛋白質(zhì)制作過(guò)程中是一個(gè)重要的媒介,在他的理論發(fā)表之前,生物細胞構造學(xué)已將生物分成兩大類(lèi):真核細胞生物(eukaryotes,如動(dòng)植物)和原核細胞生物(prokaryotes,如細菌類(lèi)),后者沒(méi)有真正的細胞核,前者的細胞核有核膜包圍。沃斯發(fā)現在原核細胞生物中也分成兩大類(lèi),它們彼此之間的差異與原核細胞和真核細胞之間的差異一樣大。
這種發(fā)現將生物界按照細胞結構的標準,分為三大類(lèi):沃斯稱(chēng)普遍公認的原核細胞為真細菌(eubacteria),稱(chēng)自己所發(fā)現的細菌為古細菌(archaebacteria),
這些古細菌都在極端的環(huán)境下生長(cháng):一種缺氧細菌能制造甲烷,另一種生長(cháng)在鹽分極高的環(huán)境差不多是在這種環(huán)境下絕無(wú)僅有的生物,還有另一種在高溫如硫礦溫泉的環(huán)境中繁殖,沃斯認為這些細菌的生存環(huán)境,是地球進(jìn)化的原始狀況,因此稱(chēng)它們?yōu)楣偶毦凳舅鼈兛赡芎髞?lái)進(jìn)化成為真細菌,但是這兩大類(lèi)之間有重要的基本差別,不能有彼此進(jìn)化關(guān)系,它們之間有分子及其他具體特性上極大的差異,其間并無(wú)中間生物。
一些生物化學(xué)家認為三個(gè)細胞類(lèi)是從一個(gè)相同的祖先進(jìn)化而來(lái),因為假設一個(gè)獨立的生命來(lái)源多次出現會(huì )有更大的困難。這個(gè)相同的進(jìn)化祖先,和眾多的進(jìn)化中間生物,都是理論構想的產(chǎn)物,對一個(gè)達爾文主義者來(lái)說(shuō),這些假想的產(chǎn)品都是邏輯上必須有但事實(shí)上卻沒(méi)有任何實(shí)驗的證明。
這使我們想到這一章開(kāi)始時(shí)所提及的第二個(gè)問(wèn)題:達爾文主義堅持自然選擇作用具有重大的創(chuàng )造力,使最微小的有利突變在繁殖中的生物群體內廣泛傳布,因為這些突變的累積,引致如同翅膀和眼睛的復雜新構造的進(jìn)化。上文已提及,一般認為有創(chuàng )造性的自然選擇缺乏實(shí)驗性的支持,而且化石在證據上剛好是這理論的反證。分子生物學(xué)的證據使人更加懷疑這個(gè)學(xué)說(shuō),因為生物與生物之間有相當的遺傳距離。
假想以一個(gè)哺乳動(dòng)物的進(jìn)化過(guò)程為例,當它從爬蟲(chóng)祖宗分化發(fā)展以后,加上很多其他分化的進(jìn)化,其中一個(gè)方向是向海洋發(fā)展,經(jīng)過(guò)一些難以想象的適應,變?yōu)橐粭l鯨魚(yú),另一個(gè)方向是向樹(shù)梢和洞穴發(fā)展,按部就班地學(xué)習飛翔,還要發(fā)展一套像“聲納”性質(zhì)的導航本領(lǐng),取代視覺(jué)。這兩個(gè)方向的經(jīng)歷和最后的形象是多么不同,但對細胞色素C的發(fā)展速率卻似乎全無(wú)影響,因為根據現代鯨魚(yú)與蝙蝠中的同源分子,與現代如蛇類(lèi)爬蟲(chóng)分子的比較,它們有大致相同的變化程度。但是蛇類(lèi)是從一個(gè)與哺乳類(lèi)完全不同的方向進(jìn)化而來(lái)的。下文我們會(huì )解釋為何這種奇異的現象被稱(chēng)為“分子時(shí)鐘”(molecular clock)。
究竟這種巧合現象是如何產(chǎn)生的?可能因為分子進(jìn)化的速率獨立于表型進(jìn)化的速率,且不受自然選擇的影響;換言之,如果分子以時(shí)鐘般的速率進(jìn)化,那一定是一種常規突變的產(chǎn)物,不太受那些導致表型的劇變及長(cháng)期穩定的環(huán)境因素的影響。這就是木村資生(Motoo Kimura)所提倡的分子中性突變的理論。
許多達爾文主義者起初覺(jué)得這套理論不可信。突變總是發(fā)生在個(gè)別生物身上,靠自然選擇的作用傳播到一個(gè)繁殖的群體中。一個(gè)中性的突變,原則上不會(huì )增加生物的繁殖功能,怎么發(fā)展成為整個(gè)族群的特點(diǎn)呢?而且在生物體內分子的生化構造的改變,又如何能不影響生物的適應性呢?
中性突變理論者有他們的答案:他們認為很多分子上的變異沒(méi)有改變生物的生理,比如生物體內有很多多余的脫氧核糖核酸,并不構成蛋白質(zhì),而DNA語(yǔ)言中含有同義字,說(shuō)明不同的排列表達相同的“信息”。在沒(méi)有影響生物外貌的功用的情況下,沒(méi)有人會(huì )認為自然選擇可以影響分子進(jìn)化的方向。
中性突變機緣巧合地發(fā)生,而且遺傳給后代。一種突變經(jīng)過(guò)長(cháng)期的基因漂移(在碰巧的情況下得以生存),成為族群的特性,由于缺乏特殊的環(huán)境,中性突變理論預料,在現代生物族群中有高度的異合性(heteozygosity,即生物基因中兩種不同形態(tài)的并存),自然選擇會(huì )淘汰不適合生存的生物,中性突變和進(jìn)化原則上不會(huì )淘汰任何種類(lèi),在現代生物的族群中,異合性的程度比自然選擇作用所容許的范圍更高。
木村資生承認他的理論的成立,有賴(lài)于過(guò)去的突變速率、族群大小及自然選擇的假設。這些假設都不能用客觀(guān)的方法印證,盡管邏輯上是圓通的。然而,當他認為一個(gè)“功用上”的遺傳異態(tài)是否被淘汰,乃是根據它有無(wú)影響生物生存和繁殖的能力,他的理論根基就被極大地搖動(dòng)了。他說(shuō):
中性理論……并非假設中性的基因沒(méi)有功用,只是假設不同的基因可能對生物本身的生存和繁殖都有相等的效果……有些對中性理論的批評是根據“自然選擇”的一個(gè)錯誤定義。這個(gè)名詞應以純正的達爾文思想來(lái)應用:自然選擇必須以個(gè)別生物的生存和繁殖本能來(lái)實(shí)現其作用。兩種不同的分子形態(tài)可測知的功能性差異并非這作用的證據,因為這作用只能用生存能力和繁殖能力來(lái)衡量。
他的論調不過(guò)是想挽救那將被推翻的自然選擇的又一個(gè)嘗試,企圖以同義反復替自然選擇作用重新下定義。如果說(shuō),“適者”只能以生存的本能和繁殖的成功來(lái)鑒定,那么,中性進(jìn)化和選擇進(jìn)化并無(wú)實(shí)質(zhì)的區別,因為兩種論調都是要解釋“適者生存”的機制,“適者”就是“生存”的族群。
中性進(jìn)化論者也能解釋中性分子進(jìn)化能與生物表型適應環(huán)境的進(jìn)化共存。因為分子的突變率太高,其中應不乏少部分對生物有利的突變被自然選擇采納,用于生成復雜的能適應環(huán)境的構造。根據這個(gè)不能被證實(shí)的假設:就算大部分的分子突變是中性的,生物的表型仍可按自然選擇來(lái)進(jìn)化。木村資生還強調自然選擇作用在中性理論中扮演重要的園丁角色。不少證據支持自然選擇作用在分子架構上的主要功能乃是防止改變,因為在無(wú)重要生理作用的分子的行列發(fā)現較多的異態(tài),但在關(guān)鍵生理功用的分子排列上的異態(tài)卻較少。
不管中性理論在其他方面有什么影響,這些分子生物證據,并沒(méi)有為自然選擇的假設帶來(lái)它所急切需要的印證。自然選擇作用只能以同義反復的方法,,或與客觀(guān)現實(shí)全無(wú)關(guān)系的推論,來(lái)解釋建造復雜構造的機制。在大自然中可觀(guān)察到的自然選擇作用,只能在一個(gè)生物所容許的范圍中,導致少量的異態(tài),而且還明顯地保存這范圍的限制。達爾文主義所提倡的創(chuàng )造性的自然選擇作用仍然缺乏實(shí)驗上的證據。
中性進(jìn)化和和選擇進(jìn)化的爭論不需要任何結論,因為雙方各從不同的數據中獲益。雙方都接受達爾文的理論:自然選擇作用影響生物的表型,但是漫無(wú)目的的遺傳基因的突變乃是進(jìn)化的原料。中性理論的面世,并非要向達爾文主義挑戰,而是以一種幻想力來(lái)解釋與傳統理論沖突的證據。它不僅沒(méi)有攻擊達爾文的理論,還增強了達爾文主義的解釋能力。
時(shí)鐘速率樣式的中性突變理論,是測量巨分子進(jìn)化情況的一個(gè)有力工具。如果我們假設現代一切的生物都是源于同一祖先,其間一連串的過(guò)渡中間生物都已滅亡,那么我們可以估計任何兩種生物何時(shí)從同一祖先分化,因為這些同僚的巨分子之中的突變速率都是大致固定的,所以這“分子時(shí)鐘”只需按照每一種生物和它假想中的進(jìn)化祖先在化石中的年齡來(lái)調整。在其他生物中的類(lèi)似分子大致也是按照相同的速率進(jìn)化,那么生物化學(xué)家可以從兩種生物的分子排列的比較,來(lái)衡量它們何時(shí)從假想的祖先分化進(jìn)化而來(lái)。
這“分子時(shí)鐘”被加州大學(xué)柏克萊分校的艾蘭威爾遜和文森特薩里奇用來(lái)改變人類(lèi)的進(jìn)化歷史。人類(lèi)學(xué)者根據化石的證據推論人與猿的分化至少在1500萬(wàn)年前就已開(kāi)始,但是分子的證據卻支持500?/FONT>1000萬(wàn)年的數字,大部分學(xué)者根據分子生物學(xué)的研究接受人與猿是在700萬(wàn)年前從同一祖先分化進(jìn)化而來(lái)。最近威爾遜還根據只從母系遺傳的線(xiàn)粒體的脫氧核糖核酸堿基排列來(lái)衡量人類(lèi)的進(jìn)化,結論是全人類(lèi)都是在20萬(wàn)年前從非洲一個(gè)女人進(jìn)化而來(lái)。人類(lèi)學(xué)者卻不接受這結論,因為他們相信在非洲以外發(fā)現的直立人化石與現代人仍有關(guān)系。在人類(lèi)的進(jìn)化問(wèn)題上化石學(xué)者與分子生物學(xué)家還在爭論誰(shuí)是誰(shuí)非。
達爾文主義者常常引用“分子時(shí)鐘”作為證明“進(jìn)化乃事實(shí)”的決定性證據。這一理論可以唬住那些不從事科學(xué)研究的人:它有著(zhù)冷峻的技術(shù)性的外貌,像魔術(shù)般地運作,能提供似乎很精確的數字;它來(lái)自于一個(gè)全新的科學(xué)分支,達爾文和創(chuàng )立新達爾文主義的人都未曾知悉,而科學(xué)家都說(shuō)它能獨立地證實(shí)他們告訴我們的那些東西。“高技術(shù)”的號召力使人注意不到這個(gè)“分子時(shí)鐘”理論早已“假設”了它所要證明的“理論”:即一切生物都有一個(gè)共同祖先。
其實(shí)分子生物證據是分類(lèi)學(xué)證據的改寫(xiě),分子生物關(guān)系大致上(但并非全面性地)與表型生物關(guān)系協(xié)調。分子生物學(xué)所推測的進(jìn)化分化年齡與化石證據中生物首次出現的估計大致相符。【注二:在本章中我只接受中性理論和分子時(shí)鐘的表面論調,但是我要在此處聲明這些立場(chǎng)正在受到各方面的挑戰,在羅杰爾盧因最近出版的一篇評論中有以下的說(shuō)法:“根據進(jìn)化歷史中突變的固定積累率來(lái)估計新品種產(chǎn)生的時(shí)間,這個(gè)理論正在受到嚴重的抨擊。”根據自然選擇的立場(chǎng)來(lái)看,它們卻是不夠固定,艾蘭威爾遜如此說(shuō):“很多用數學(xué)模型來(lái)衡量進(jìn)化過(guò)程的生物學(xué)家已漸漸相信,分子進(jìn)化過(guò)程之中所積累的突變不是中性的,他們認為分子進(jìn)化不是按照固定的速率,而可能是長(cháng)期的不變中加上突然的劇變,如果這理論是對的,如何解釋分子時(shí)鐘的過(guò)程,將是一個(gè)日漸增大的挑戰。”所以我們現在所能作的結論,乃是生物之間分子結構的比較,大致上與外表特征的比較相符,這些生物之間的關(guān)系,可能是由可變或恒定速率的進(jìn)化而來(lái)。】生物外表特征和分子特征,都可能說(shuō)是從一個(gè)假想的進(jìn)化祖先發(fā)展變異而來(lái),如果這進(jìn)化祖先是存在的話(huà)。
對一個(gè)達爾文主義者來(lái)說(shuō),上述立場(chǎng)不單是支持進(jìn)化論的證據。它就是進(jìn)化論,因為達爾文主義者相信,一切生物之間的關(guān)系都是進(jìn)化的關(guān)系。根據這種假設,他們需要引申其他理論,包括自然選擇作用的創(chuàng )造能力,使簡(jiǎn)單的生物祖先進(jìn)化成為復雜的后裔。基于這種邏輯系統,達爾文主義者認為,凡是不相信在緩慢的自然作用下,從無(wú)核細胞進(jìn)化到人類(lèi)的科學(xué)理論的人,都是科學(xué)精神的叛徒。
要是分子的變異是唯一需要達爾文主義解釋的問(wèn)題,那么中性突變的理論仍可用來(lái)描述分子之間的關(guān)系。但是最難的是這些分子需要在分子體內運作,這些生物也要像分子進(jìn)化一樣從祖先進(jìn)化而來(lái)。這些進(jìn)化的共同祖先核過(guò)渡的中間生物,至今仍不過(guò)是存在于假想的領(lǐng)域中,經(jīng)過(guò)成年累月的尋索,在化石中仍然沒(méi)有找到。
更為重要的是科學(xué)仍不能以自然的機制來(lái)解釋達爾文理論的重要假設棗生物由簡(jiǎn)單進(jìn)化為較復雜的形態(tài)和功用。一套只能解釋生物變異,而不能增加生物重要功能的理論,不足以解開(kāi)生物進(jìn)化之謎棗生物巨分子之來(lái)由,和一個(gè)單細胞如何演變成為復雜的動(dòng)物或植物。其實(shí)分子生物學(xué)的發(fā)現,更增添了生物構造的奧秘:分子本身也屬于一套需要各部分互相協(xié)調方能運轉的復雜機器的一部分。譬如紅血素本身有那么復雜的構造和功用,使人有時(shí)用“分子肺臟”來(lái)形容它。在每一層面的復雜性增加之后,使用突變和自然選擇來(lái)解釋生物構造的進(jìn)化的嘗試更顯得困難。
因此,分子生物的證據并沒(méi)有支持所有生物祖先相同的假設,也沒(méi)有證實(shí)達爾文理論的準確性。其實(shí)還沒(méi)有人以分子生物的證據來(lái)檢驗達爾文主義。正如對其他的證據的處理方法一樣,達爾文主義者順著(zhù)他們先入為主的大前提,只企圖在一切研討之前,尋找支持他們理論的證據,而真正的科學(xué)問(wèn)題棗如果沒(méi)有達爾文主義的大前提,分子生物證據是否能夠證實(shí)達爾文的理論棗卻從未受人注意。
在本章中我們論及生物體內最基本的巨分子:蛋白質(zhì)和核酸的異同。還未解決的問(wèn)題是:究竟這些復雜的構造從何而來(lái)?下文我們要討論一下生命的來(lái)源問(wèn)題。
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