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生命的起源：所有生命的共同祖先在40亿年前是怎样诞生的？ [:1700256267]
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延伸阅读鞭毛是怎样进化出来的？
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在神创论与进化论的交锋中，有一个著名的“奇兹米勒诉多佛学区案”，在21世纪刚刚开始的时候就给我们带来了一场精彩的辩论。
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2004年12月14日的美国宾夕法尼亚州，11名来自多佛学区的家长向联邦法院提起诉讼，控告当地教育委员会在公立学校中公然宣讲“智慧设计论”——生物有一些复杂的结构不能用进化解释，而一定出自某个高度智慧的设计者。
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法院受理了此案，2005年9月26日正式开庭，11月4日宣判，原告胜诉，法官宣布：所谓的“智慧设计论”不过是改了名字的神创论，是一种明确的宗教思想，不但不是科学理论，还充斥着过时和错误的观点。
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或者更直白地说：
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任何关于“造物主”的理论都是伪科学。
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我们不需要纠结这场审判中的流程细节，而只需注意被告方为“智慧设计论”提供的关键“论据”：细菌鞭毛。
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所谓“细菌鞭毛”是细菌用于运动的细胞器。鞭毛从外观上看很简单，就是细胞膜上长了一根又细又长的线，能像精子的尾巴那样不断扭转，搅动水流，推动细菌前进（参见图序—4）。但仔细观察它的微观结构，就会发现它格外精密复杂，好似一台微小的发动机。
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如图序—32，细菌鞭毛是一种超巨型蛋白复合物，它的基体部分镶嵌在细胞膜和细胞壁之间，由一系列的蛋白质圆环依次叠摞构成。其中，最下方的几个环互相咬合在一起，可以在细胞膜上转动，我们可以将它称为“转子”，尤其是下方的C环特别大，在边缘上有很多齿，好像一台水车的轮子，而在C环这个轮子的边缘又簇拥着大约10个小型离子通道，我们把它们称作“定子”。
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这本书之后的章节会告诉你，细菌的新陈代谢会持续不断地把氢离子泵到细胞膜（对于图序—32，特指“内膜”）的外侧去，使得细胞膜外侧的氢离子浓度远远高于细胞膜内侧的氢离子浓度。这种浓度差异会产生一种强大的压力，迫使细胞膜外侧的氢离子返回细胞膜内侧，而细胞膜又几乎不能被氢离子渗透，所以氢离子必须寻找专门的离子通道钻回去。
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大量的氢离子顺着定子中央的通道返回细胞膜内侧，就会形成一股强劲的氢离子流，汹涌地冲向C环边缘，于是，整个C环就真的像水车的轮子一样旋转了起来。
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在C环的带动下，整个转子，乃至通过鞭毛杆和鞭毛钩连接着的鞭毛丝，都将飞速地旋转起来。据统计，细菌鞭毛每分钟可以扭转200周到1 000周，每秒推动细菌前进60倍的体长。这是个惊人的速度，要知道，就连猎豹也只能每秒前进25倍体长。
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图序—32 革兰氏阴性细菌[9]的鞭毛结构。这类细菌的细胞表面有两层膜，中间夹着一层细胞壁，鞭毛的基体部分就镶嵌在这三层结构之间——图中的鞭毛丝给人越来越细的感觉，但实际上鞭毛丝粗细均匀，这里是用透视表现鞭毛很长。另外，为了表现得清晰一些，这个结构图示经过了严重的简化和省略，比如输出门控之间有些精细的栅栏没有描绘，鞭毛钩事实上也不是一根弯管，而只是一段比较柔软、很容易弯曲的管道。（来自LadyofHats | Wikicommons及本书作者）
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你看，细菌的鞭毛的的确确是个精密而复杂的结构。那么，问题来了：这样精密而复杂的结构是怎样从无到有，从简单到复杂，进化出来的呢？于是，“奇兹米勒诉多佛学区案”的被告方认为自己抓住了进化的把柄，自信满满地祭出了一记杀招，他们提出细菌的鞭毛具有“不可简化的复杂性”：
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鞭毛要想发挥功能，必须同时集齐所有的关键组件，缺一不可——如果鞭毛是进化的产物，那么环形基座、单向的齿、分子马达、鞭毛本身……这一系列关键组件分别进化完善之前，细菌鞭毛都不能发挥任何用途，是一个毫无用处的半成品，而半成品非但不能给细菌带来任何好处，而且是个消耗能量的累赘，这就从根本上违背了“适者生存”的进化原则。
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所以，细菌的鞭毛不可能来自循序渐进的进化，而只能在历史上的某个瞬间由某个高度智慧的设计师设计出来，这必然就是证明上帝存在的线索了。
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不得不说，这套说辞乍看起来非常合理，至今还能唬住许多不明就里的人。但它完全站不住脚，因为我们已经知道细菌鞭毛是怎么进化出来的了，它的原型就是一个“注射器针头”！
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仔细比对蛋白质结构和相关基因之后，我们已经非常明确地知道了细菌鞭毛的进化原型就是“III型分泌系统”，如图序—33，将这两种东西的结构放在一起比较，一眼就能看出二者的相似之处。
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所谓的“分泌系统”，就是一些沟通细胞内外的通道，细菌可以借此向细胞外释放各种大分子物质，而“III型分泌系统”的主要分泌物是“毒力蛋白”，也就是帮助细菌感染宿主的有毒蛋白质。所以你就能在图序—33中看到III型分泌系统在细胞膜外侧有一个显眼的“针头”，专门负责钻透宿主的细胞膜，以便把那些毒力蛋白注射进去。而细菌要制造这样一个针头一点儿都不难，它们只需在分泌毒力蛋白之前先分泌一些结构蛋白，这些结构蛋白就会在细胞膜外侧“凝聚”[10]出这根中空的针了。
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而驱动基座旋转的那些“定子”虽然在III型分泌系统中并不存在，但也不是什么稀罕的东西，它们源自另外一类跨膜通道蛋白，被称为“离子通道”，用来调节细胞膜两侧的离子浓度，这类蛋白细胞膜上本来就有很多。当这些离子通道吸附在了分泌系统的基座附近，那些穿膜而过的氢离子流就会推动整个分泌系统旋转起来了。
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让分泌系统旋转起来，本身就是一件好事——想想看，如果你想把锥子戳进什么东西里却戳不动，会怎么办？
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转动它。
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同样，会转动的分泌系统也在感染宿主这件事上更加得力，而如果某个细菌的鞭毛再稍稍突变一点，没完没了地分泌结构蛋白，那个针头就会越长越长，长了自然就显得软，舞起来就更带劲，就会掀起水流——就这样，细菌进化出了长长的鞭毛。