1700256569
这样的案例又岂止眼睛呢?竹节虫的拟态、放屁虫的防御、鸟的翅膀、人的肺脏……数不清的复杂结构,都曾经是神创论者攻击进化论的武器——就在《盲眼钟表匠》出版20年的时候,细菌的鞭毛还因为酷似一台发动机,而在一场荒唐的诉讼中成为呈堂证供。
1700256570
1700256571
然而到了今天,这一切案例全都成了进化生物学的经典案例,那些大获好评的关于进化的科学读物总会邀请这些案例做客,展示进化是如何从无到有、从简单到复杂,创造了无数的奇迹。因此,为了不至于让读者的期望太过落空,在正文之后,我们也会附上眼睛的起源与鞭毛的起源在进化生物学中的解释。
1700256572
1700256573
但是,仅仅这些案例还远远称不上一个完整的解释——它们将一切生物的复杂性归到了一个简单的共同祖先身上。但这个共同祖先,第一代单细胞生物,也并没有简单到哪里去。因为哪怕最简单的细胞也含有数以十万计的蛋白质零件,仍然不知比钟表复杂到哪里去了。
1700256574
1700256575
那么,第一批细胞的复杂性又来自哪里呢?如果无法回答这个问题,神创论就可以退一步海阔天空,咬定第一个细胞是智慧设计的产物——实际上,在进化生物学的冲击下,现代的神学家就是这个态度。
1700256576
1700256577
所以我们还要更进一步地追着解释:不仅生物可以进化,化学反应也同样可以,细胞并非进化的起点,而只是其中一座特别的里程碑——从岩石和海水开始的化学反应会发生千变万化的副反应,从中变异出无数的可能,经过反应速率的竞争,最后形成一个自我组织的封闭系统,也就是复杂的活细胞。
1700256578
1700256579
在过去的60年中,尤其是21世纪以来的最近一段时间,这种科学的解释正在以可喜的速度丰满起来,渐渐揭示了一幅宏大、壮丽、摄人心魄的生命起源图景。但这幅图景并不是用普通人日常熟悉的语言揭示的,而是由数不清的热力学、地质化学、化学动力学、有机化学、生物化学、分子生物学、结构生物学、细胞生物学……生硬晦涩的术语吐露的。在某种程度上,这幅图景就像奥林匹斯山上的火种,让常人难以企及。所以直到今天,公众大多不知道世上有这样一幅图景,还以为科学对生命的起源一筹莫展,仍然停滞在60年前那个在烧瓶里煮汤的粗糙实验里。
1700256580
1700256581
所以,这本书要尽可能避开那些艰涩的术语,寻觅一条能让常人一窥火种真容的盘山小道,把这幅生命起源的科学图景小心翼翼地铺展开来,展示给那些勇于攀登的读者——是的,要“勇于攀登”。尽管这本书的作者已尽可能地回避术语,但有一些术语是我们必须了解的核心概念。随着章节的推进,本书会越来越多地触及生命科学的前沿,使用越来越复杂、越来越抽象的词汇,因此这本书不像大多数的通俗读物那样,随便翻开哪一页都能找到有趣的故事,倒像是一本环环相扣的侦探小说,只有像登山那样踏稳了眼前的每一步,才有可能迈上新的高度,否则会因为错过了关键剧情而搞不清人物关系,觉得难以理解。
1700256582
1700256583
1700256584
1700256585
1700256586
图序—3 牛肺疫支原体(Mycoplasma mycoides)已经属于所有细胞当中最简单的那一类了,但它显然拥有毫不逊色于眼球的高度复杂性。(David Goodsell绘)
1700256587
1700256588
不过,对于那些心急的读者,我们倒也可以提前说出整幅图景中最关键,也最能讽刺整个“钟表匠类比”的部分:威廉·佩利认为石头代表了简单,而钟表代表了复杂,生命是比钟表更复杂的存在。
1700256589
1700256590
但如今看来最可能的情形,却是生命本身就源自各种石头:
1700256591
1700256592
橄榄石,地球深处最常见的石头,能与海水发生持续的水化反应,给生命起源提供源源不断的能量;
1700256593
1700256594
石膏和石灰,地球表面最常见的石头,能够形成错综复杂的矿物管道,给生命起源创造化学反应的条件;
1700256595
1700256596
铁硫矿,地热活动形成的铁的硫化物,能够催化复杂的氧化还原反应,促成了生命起源时的新陈代谢。
1700256597
1700256598
这些石头虽然如此平庸,但是在原始海洋深处,它们构成了最不平庸的立体结构。那是一些像海绵一样错综复杂的沉积物,四通八达的毛细管道在其中纵横交错。这个宇宙中最常见的两种氧化物,水和二氧化碳,就在其中以最巧妙的方式邂逅,并在这些石头的催化之下发生了层层递进的化学反应:简单的无机物变成简单的有机物,简单的有机物又组合成复杂的有机物,一些最复杂的有机物开始催化复制自己的过程,遗传、突变、自然选择,进化就这样悄无声息地开始了。终于,这些有机物进化出了一种隔离机制,可以把自己与周围其他的化学反应统统区分开来。
1700256599
1700256600
事儿就这样成了,第一批原始细胞诞生了!
1700256601
1700256602
所以,有机物的构成细胞看起来如此柔弱,却是由岩石孕育出来的奇迹。直到今天,每一个活细胞的内部,都还镶嵌着数以万计的“岩石碎片”,那是一些金属氧化物的微粒,仍然延续着40亿年前的化学反应,电闪雷鸣般地传递着自由的电子,以此维持着我们全部的新陈代谢。
1700256603
1700256604
威廉·佩利如果知道了此事,该做何感想呢?他以为生命如同钟表,与从来就有的岩石根本不同,然而到头来,生命内部最复杂的地方,竟然也“从来就有”一块块石头!
1700256605
1700256606
我们或许可以借一句俗话——“搬起石头砸了自己的表”。
1700256607
1700256609
延伸阅读眼睛是怎样进化出来的?
1700256610
1700256611
许多人看到眼睛的解剖结构都会不由自主地问:什么样的突变能从零开始,把顽肉改造成这样精密的光学系统?
1700256612
1700256613
早在19世纪初,进化生物学刚出现的时候,这就是一个关键的疑问了。那个时候,人们连神经如何感知光照都不清楚,所以达尔文在写《物种起源》时也承认自己尚未找到可靠的解释,但他提出了一些极富远见的理论预言,在之后的100多年里它们无不得到了充分的验证:
1700256614
1700256615
• 生物视觉器官的进化,始于有色素的细胞。
1700256616
1700256617
• 在简单的色素细胞和复杂的眼睛之间,一定存在过许多处于“中间状态”的视觉器官,它们一个比一个复杂,也一个比一个好用。
1700256618
[
上一页 ]
[ :1.700256569e+09 ]
[
下一页 ]