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你甚至可以去分析一个生物个体的身体里两个等位基因之间的聚结点。查尔斯王子也有蓝色的眼睛,我们可以假定他的15号染色体上有一对不同的蓝眼等位基因。查尔斯王子的两个蓝眼基因分别来自他的父母,这两个基因之间有多近的亲缘关系呢?对此,我们知道一个可能的答案,而这仅仅是因为王室的家谱比我们大多数人的家谱记录得更为详尽。维多利亚女王也有蓝眼,而查尔斯王子可以有两种方式算作维多利亚女王的后代:从他母亲那边通过国王爱德华七世来算,或从他父亲那边通过黑森的爱丽丝公主来算。有50%的可能性,维多利亚的一个蓝眼基因剥离出了两个拷贝,一个给了她的儿子爱德华七世,另一个给了她的女儿爱丽丝公主。这两个子代基因更进一步的拷贝很容易一代代传到伊丽莎白二世女王和菲利普亲王身上,从而在查尔斯王子身上重新组合在一起。这就意味着,查尔斯两个基因的“聚结点”是维多利亚女王。我们不知道,也不可能知道,查尔斯的两个蓝眼基因是否真是这样的情况。但是从统计学上来说,他的很多对等位基因肯定都会回溯到维多利亚女王身上聚结。同样的推理也适用于你的一对对基因和我的一对对基因。即便我们可能没有查尔斯王子那样清晰记录下来的族谱可供查询,但是你的任何一对等位基因理论上也能找到它们的共同祖先,那就是它们从一个单一先祖基因上“剥离”开的聚结点。
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下面要说的是一件有意思的事情。虽然我无法找到自己任何一对特定等位基因的确切聚结点,但是理论上来说,遗传学家们能够对任何一个个体身上的所有对等位基因做聚结点的分析,考虑历史上所有可能的亲缘路径(实际上不是所有的可能路径,因为实在太多了,所以只能是抽取一个统计上的样本),从而得出这个个体整个基因组的聚结模式。位于剑桥的桑格研究所的李恒(Heng Li)和理查德·德宾(Richard Durbin)发现了一件非常棒的事情:一个单一个体的基因组中所有成对等位基因的聚结模式就可以给我们足够多的信息,让我们得以重建其整个物种在之前历史中的种群统计学细节,确定那些重要事件的发生时间。
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在我们关于成对基因聚结的讨论中,两个等位基因中的一个来自父亲,一个来自母亲。这里“基因”的含义比分子生物学家所说的基因更为灵活一些。实际上,你可以说聚结遗传学家回归到了一个概念上,有点类似于我之前所说的“染色体有点自私的一大部分以及更为自私的一小部分”。聚结分析研究的对象是一块块的DNA序列,它可能比分子生物学家所理解的单个基因更大,也可能甚至更小,但是它们仍旧能被视为彼此的亲戚,是从一个有限数量的世代之前的共同祖先那里“剥离”出来的。
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当一个(上述意义上的)基因“剥离”成为自己的两个拷贝,并分别传给两个子女时,这两个拷贝的后代可能会随着时间的流逝而积累不同的突变。这些突变可能是“不会被注意到的”,因为它们不会表现为表型上的区别。两者之间突变的差异与分离之后经历的时间是成正比的。这一事实,也就是所谓的“分子时钟”,已经被生物学家们很好地利用起来了,可以测量巨大的时间跨度。此外,我们去计算亲缘关系的这些成对基因不一定要有着相同的表型效应。我有一个来自父亲的蓝眼基因,与之成对的等位基因则是来自母亲的棕眼基因。虽然这些基因不同,但它们必定在过去的某个时候有一个聚结点:在那个时刻,我父母的共同祖先的一个特定基因剥离成了两个拷贝,分别传给了这位祖先的两个孩子。这次聚结(不同于维多利亚女王蓝眼基因的两个拷贝)是很久很久以前的事情,从而让这对基因有足够长久的时间来积累差异,尤其是导致不同眼睛颜色的差异。
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我刚才提到过,一个生物个体的基因组聚结模式就能够用以重建之前历史中的种群统计学细节。实际上,任何一个个体都可以用来做这件事。碰巧我的整个基因组已经为了录制《性、死亡与生命的意义》这个电视节目进行了测序,这期节目曾于2012年在四频道上播放过。王岩(Yan Wong)是我写作《祖先的故事》(The Ancestor’s Tale )的共同作者,我对于聚结理论的所知以及许多其他方面的知识都是从他那里学到的。王岩利用这个机会对我的基因组做了李/德宾式计算,而且只用了我自己的基因组而已,就推导出了人类的历史。他发现大量的聚结点出现在大概6万年以前。这表明我的祖先所在的那个交配种群在6万年前是一小群人。当时的人口少,那么一对现代基因聚结到当时某位祖先身上的概率就高。较少一些聚结点出现在30万年前,说明当时的有效种群要更大一些。这些数字可以绘成一条曲线,纵轴是有效种群的大小,横轴是时间。下图就是他发现的模式,它与该技术的创始人在任何一个欧洲人的基因组上可以得到的模式都是相同的。
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来自理查德·道金斯与王岩合著的《祖先的故事》(2006,第二版)。感谢王岩提供图片。
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图中黑线显示了估算出来的不同历史时期的有效种群的大小,依据的是我的基因组数据(我父亲与我母亲之间基因的聚结)。它表明,我的祖先的有效种群大小曾经在大约6万年前显著减小。灰线显示了分析一个尼日利亚人的基因组得到的模式。它显示出差不多同一时期的种群也有所缩小,但程度没有那么剧烈。或许无论是什么灾祸导致了这一下降,它在非洲的下降程度都要弱于在欧亚大陆的下降程度。
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顺带一提,王岩曾是我在牛津大学新学院指导的本科生,但后来我从他身上学到的东西多过了他从我身上学到的。本科毕业后,他成为艾伦·格拉芬[4] 的研究生,而格拉芬也曾是我教过的本科生,后来成为我的研究生,而现在我称他为我知识上的导师。所以,王岩既是我的徒子,又是我的徒孙——这恰恰从文化传承的角度类比了我先前描述的情况,即大家能够以不同的方式成为亲戚。当然了,文化传承的方向要比上述这个简单的构想所代表的情况复杂得多。
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总结一下,以基因的视角来看待生命是这本书的一个中心主题,它所阐明的不仅仅是此前版本中详细予以论述的利他和自私的进化,它还阐明了更为久远而深刻的过去,那是我在最初写作《自私的基因》时没能觉察到的。《祖先的故事》第二版中的相关段落(主要是由我的共同作者王岩撰写)为这个问题提供了更为全面的详尽论述。基因视角是如此的强大,以至于一个单一个体的基因组就足以进行详细的定量推算,得出种群的历史性统计数据。它还有什么其他的强大功能吗?正如与尼日利亚人的比较所预示的,未来对于世界不同地域的人所做的此类分析,能够为这种来自过去的种群统计学信号赋予一个地理维度。
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基因视角还可能以其他方式穿透历史的迷雾吗?我在几本书中曾经提出了一个想法,我称之为“死亡的基因之书”。一个物种的基因库就是相互支持的基因的联合体,它们曾经一起在过去的特定环境中存活了下来,有久远的过去,也有近世的牵绊,这就使得它们成为那些环境的一种相反印记。如果一个遗传学家具备足够的知识,就应该能够从一种动物的基因组中读出该物种曾经生活的这些环境的特征。理论上来讲,欧洲鼹鼠(Talpa europaea )的DNA应该能够生动地展示出地下世界的面貌,那是一个位于地表之下的潮湿、黑暗的环境,空气中满是蠕虫、腐叶、甲虫幼虫的气味。如果我们知道如何去阅读的话,单峰骆驼(Camelus dromedarius )的DNA将会展现出用编码描绘的古老沙漠,那里有着沙尘暴、沙丘,以及生命对水的渴望。常见的宽吻海豚(Tursiops truncatus )的DNA表达着“深海水域”“快速追逐鱼类”“躲避虎鲸”等信息,不过是以一种我们在未来的某一天可能予以解读的语言写就的。但是同样的海豚DNA中也包含了一些描述其更早时期所处世界的段落,相应的基因也存续了下来:那是它的祖先们在陆地上生活的时期,要小心躲避暴龙和异特龙,活得足够久,久到能够生育才行。在那之前,肯定还有一部分DNA描述了更为古老的生存技能,又一次带我们回到了海洋中,那是它的先祖们还是鱼的时期,被鲨鱼甚至是广翅鲎(巨大的海蝎子)追逐的时代。对于“死亡的基因之书”的研究工作应该会在未来某个时间成为活跃的热点。它会不会成为《自私的基因》50周年纪念版的后记中的精彩内容呢?
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[1] 指乔治·克里斯托弗·威廉斯(George Christopher Williams),美国进化生物学家。——译者注(下文如无特殊说明,均为译者注)
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[2] 约翰·梅纳德·史密斯(John Maynard Smith),英国著名进化生物学家、遗传学家。
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[3] 原文如此。但实际上,内含子与外显子一起被转录成为信使RNA之后,还要经过细胞质内的剪切体的加工,去除不表达的内含子对应区段,才能获得成熟的信使RNA,进入核糖体进行表达。核糖体这个“翻译机器”在此过程中并不会“忽略”内含子。
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[4] 艾伦·格拉芬(Alan Grafen),英国动物行为学家和进化生物学家。
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自私的基因(40周年增订版) 30周年版简介
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意识到我已经与《自私的基因》一同走过生命中几乎一半的旅程,这把我彻底吓清醒过来,真不知这是件好事还是坏事。这么多年了,我又出版了七本书。每一本书问世时,出版社总派我四处做宣传。读者们以令人受宠若惊的热情回应我的每一本书。他们礼貌地鼓掌,提出一些有智慧的问题,然后排队购书。但他们让我签名的书却是《自私的基因》。这也许有点儿夸张了,有一些读者还是买新书的。而我妻子安慰我说,那些人只是刚刚发现一个新作者,他们会很自然地会去寻找作者的第一本书,阅读《自私的基因》,当然,之后他们肯定会一直读到最新一本书,那才是作者最喜欢的“孩子”。
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如果让我宣布《自私的基因》已经严重过时,早已被时代远远抛下,也许我对这种现象会更为耿耿于怀。不幸的是(在某些人的眼里),我没法这么说。虽然有一些细节已经改变,新的例子正层出不穷,但除了一个问题(我马上会来讨论)外,这本书里几乎没有任何内容存在问题,需要我现在急着将它收回,或者需要向读者致歉。利物浦大学的动物学教授阿瑟·凯恩[1] 是我20世纪60年代在牛津上学时的导师,曾给予我许多启发。他将1976年的《自私的基因》形容为“年轻人的书”。这句话是他故意引用书评家对艾尔(Ayer,英国哲学家)的书《语言、真理与逻辑》的评价。当时的我因此而沾沾自喜,尽管我知道艾尔曾经为其第一本书中大部分内容而公开认错,也不能无视导师的暗示:一段时间后,我也将做同样的事情。
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让我从重新思考这个标题开始吧。1975年时,经过我的朋友德斯蒙德·莫里斯(Desmond Morris)的帮助,我将完稿的部分章节交给伦敦出版界的老前辈汤姆·马希勒(Tom Maschler)。我们在乔纳森·凯普(Jonathan Cape)出版社中他的房间里讨论。他表示喜欢这本书,但不喜欢标题。“自私,”他说,“是一个消极的单词。为什么不叫它‘不朽的基因’呢?不朽是一个积极的词,基因信息的不朽是这本书的主题思想,而‘不朽的基因’与‘自私的基因’听起来几乎一样耐人寻味。”(我现在觉得,我们俩都没意识到《自私的基因》刚好呼应了王尔德的《自私的巨人》。)但我现在觉得马希勒也许是对的。许多批评家——特别是那些哗众取宠的批评家(我发现他们一般都有哲学背景)——喜欢不读书而只读标题。也许这个方法足以适用于《兔子本杰明的故事》或者《罗马帝国兴衰史》,但我可以不假思索地说,“自私的基因”标题本身,如果不包含书上大字的脚注,会使人对内容产生一种不恰当的印象。如今,有一个美国出版社无论如何都坚持要求加一个副标题。
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解释这个标题最好的方法是标记重点。如果重点在“自私”,你便会以为这本书在讨论人的私心,但是本书却将更多的重心放在讨论利他主义上。这个标题里需要着重强调的词应该是“基因”。让我来解释一下原因。达尔文主义中一直有一个中心辩论议题:自然选择的单位究竟是什么?自然选择的结果究竟是哪一种实体的生存或者灭亡?这个选择的单位多少会变得“自私”。利他主义则在另一个层次才被看重。自然选择是否在种群中选择?如果是这样的话,我们应该能看到个体生物因为“种群的利益”而表现出利他行为。它们将降低生育率以控制种群数量,或者限制其捕猎行为以保持未来种群的猎物储备。正是这个广泛流传的对达尔文主义的误解,给了我写作本书的最初动机。
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那么,自然选择是否像我在这里强调的那样,在基因间进行选择呢?在这种情况下,我们便不会惊讶于个体生物“为了基因的利益”,表现出诸如喂养与保护亲属等利他行为,因为亲属更有可能与其共享相同的基因。这种亲属利他行为只是基因自私性在个体利他主义上的一种表现形式。这本书解释了亲属利他与回报——达尔文主义理论中另一个利他行为的主要来源——是如何进行的。如果我要重写这本书,作为一个不久前刚投奔扎哈维/格拉芬(Zahavi / Grafen)“不利条件原理”的人,我会给扎哈维的理论多留点儿位置。扎哈维的想法是:利他主义的捐赠也许是一个“炫富”式的显性信号——看我比你优越好多,我都能负担起给你的捐赠!
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让我来重复并扩展一下对书名中“自私”一词的解释。这里的关键问题是:生命中哪一层次是自然选择的单位,有着不可避免的“自私”属性?自私的种属?自私的群体?自私的生物体?自私的生态系统?我们可以争论这些层次中大多数单位的自私性,它们还都曾被一些作者全盘肯定为自然选择的单位。但这都是错误的。如果一定要把达尔文主义简单概括为“自私的某物”,这本书以令人信服的理由层层推理得出,这个“某物”只能是基因。这是我对标题的解释,无论你是否愿意相信推理本身。
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我希望这可以澄清那些更严重的误解。尽管如此,我自己也在同样的地方发现了自己犯过的错误。这从第1章中的一句话可以看出来:“我们可以尝试传授慷慨和利他,因为我们生而自私。”传授慷慨与利他并没有错误,但“生而自私”则可能产生误解。我直到1978年才开始想清楚“载体”(一般是生物体)和其中的复制因子(实际上便是基因,第二版中新加入的第13章解释了这个问题)之间的区别。请你在脑海里删除类似这句话的错误句子,并在字里行间补充正确的含义。
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