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1700268334 3.从现代人类眼睛逆推,经过一系列X,可以达到没有眼睛的状态吗?
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1700268336 我认为答案很清楚,当然“可以”—只要这个X系列很长很长就成了。也许100个X你就觉得够多了,但是如果你需要更多步骤才觉得整个演变平顺而自然,不妨假定X有1万个。要是1万个还是不够,10万个又何妨?当然,时间是个限制因素,你无法无限增加,要多少X有多少X,因为每一世代只有一个X。所以这个问题就变成:有足够的时间繁衍足够的连续世代吗?我们无法精确回答究竟需要多少世代。我们确实知道的是:地质时间很长很长。你知道有多长吗?这么说好了,我们人类与地球生命始祖的世代距离,数以“亿”计,怎么样?心中有谱了吧。就算只有1亿个X吧,有什么东西不能通过1亿个微小的变化步骤变成人的眼睛的!
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1700268338 到目前为止,我们以一个多少有点抽象的推论,得到眼睛可以无中生有的结论,因为我们可以想象一系列X,相邻的彼此相似,很容易互相演变,可是只要这个系列够长,X够多,从没有眼睛到完美的眼睛就是一个可能而且可以想象的过程。但是我们还没有证明这一系列X的确可能存在。我们还有两个问题得回答。
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1700268340 4.我们假定有一系列X可以代表眼睛无中生有的过程,那么相邻的X是不是凭随机突变就能演化呢?
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1700268342 这其实是胚胎学的问题而不是遗传学的,它与那个让伯明翰主教蒙蒂菲奥里(请见第二章)等人担心的问题完全不同。突变必须能够改变既有的胚胎发育过程。有些类型的胚胎发育过程很容易朝某些方向变异,其他方向则不易发生变异,这都是可以讨论的。我会在第十一章回到这个论题,这儿我只想再度强调小变异与大变异的分别。你假定的变异越小,X’与X”的差异就越小,因为基因突变使胚胎发生那种变化的可能性就越高。上一章我们讨论过了,从统计学的角度来说,任何特定的大规模突变本质上就比小型突变来得不可能。不论问题4会引发什么样的议题,我们至少可以确定任何相邻X之间的差异越小,议题就越没什么大不了。我的感觉是:导致眼睛出现的那个演化系列中,要是相邻X的差异小得可以,那么必要的突变几乎必然会发生。毕竟,我们一直讨论的都是既有胚胎发育过程的微小量变。记住,无论每一世代的胚胎有多复杂,每个突变造成的变化都可能是微小而单纯的。
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1700268344 我们得回答的最后一个问题是:
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1700268346 5.我们假定有一系列X可以代表眼睛从无到有的过程,可是每一个X都能发挥功能,协助主子生存与生殖吗?
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1700268348 奇怪得很,有些人认为这个问题的答案是“不能”,而且简直不必用大脑想就知道。例如希钦(Francis Hitching)在《长颈鹿的脖子》(The Neck of the Giraffe or Where Darwin Went Wrong,1982)里就持这种论调。基本上相同的句子几乎任何“耶和华见证人”(出版《守望台》、《警醒》等刊物的教派,发源于美国)的出版品里都可以读到。《长颈鹿的脖子》包含了大量的错误,出版前只消请一位生物学研究所的毕业生,甚至主修生物的大学毕业生看一遍,随手就能挑出。请看希钦的论证:
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1700268350 眼睛要发挥功能,至少得经过下列步骤,彼此完美地协调呼应(同时还有许多其他步骤在进行,但是以下的叙述即使高度简化了实况,也足以暴露达尔文理论的问题)。眼睛必须干净、湿润,由泪腺与活动眼睑的互动负责,眼睑上的睫毛还有过滤阳光的功能。然后光线通过眼球表面一片透明的保护层(角膜),再由晶状体(lens)聚焦后投射到眼球后方的视网膜上。那里的1.3亿个感光细胞(杆状细胞与锥状细胞)接收到光线后,以光化学反应将光线转换成电脉冲。每秒大约有10亿个电流脉冲传入大脑,整个过程仍不十分清楚;大脑接收到信息后就会采取适当的行动。
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1700268352 用不着说,整个过程只要任一环节出了些许差错,就不会形成认得出来的视像,例如角膜不透明,瞳孔没有扩张,晶状体混浊(白内障),聚焦机制出毛病等等。眼睛是个功能体,要么运转良好,要么就不运转。因此眼睛怎么可能以达尔文所说的缓慢、稳定、无限个微小的改善步骤演化?晶状体与视网膜彼此依赖、缺一不可,它们得同步演化,可是那不但涉及成千上万个幸运突变,它们还得凑巧同时发生,你说可能吗?一只看不见的眼睛能协助主子存活吗?
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1700268354 这个论证我们应该好好讨论,因为经常有人使用,我猜那是因为大家都愿意相信它的结论。希钦说:“只要任一环节出了些许差错,就不会形成认得出来的视像,例如聚焦机制出毛病。”你觉得呢?我打赌带着眼镜阅读本书的读者约有1/2,要是你是眼镜族,请把眼镜摘下,四周张望一下,你会同意“认得出来的视像无法形成”吗?如果你是男性,每12人就有一个色盲。你可能有散光。摘掉了眼镜,你的视野可能会一片茫然。我就认得一位当今最著名的演化理论家,他很少清洁镜片,因此我们可以假定他的视野可能一片茫然,但是他似乎活得好好的,而且根据他的自述,他以前喜欢玩一种粗野的游戏—遮住一只眼打壁球。要是你的眼镜掉了,也许会因为在街上认不出朋友来而得罪人。但是你可能更受不了朋友对你这么说:“因为你的视力不完美,你还是闭上眼走路吧,找回眼镜再张开。”然而那却是希钦的意思。
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1700268356 希钦还说什么“晶状体与视网膜彼此依赖、缺一不可”,好像真的一样。凭什么?我有一个亲人两眼都动过手术摘除白内障。她两眼都没有玻璃体。不戴眼镜的话,她没法打网球,也无法以来复枪瞄准目标。但是她向我保证:有一个没有玻璃体的眼睛,比没有眼睛强多了。你走路不会撞墙,也不会撞到人。要是在野外,这种没有玻璃体的眼睛无疑可以让你察觉悄悄逼近的猎食兽身形,以及它的逼近方向。我们可以想象,在原始世界中,有的动物想享有眼睛没有玻璃体,有的动物根本没有眼睛,眼睛没有玻璃体的动物享有的便利,没有眼睛的动物门儿都没有。X既然出现过一个连续变化系列,我们认为视像锐利程度每一次微小的改良—从模糊一片进步到完美的人类视觉—都能提升生物的存活概率,应属合理推测。
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1700268358 希钦还引用了美国哈佛大学著名古生物学(与科学史)教授古尔德(Stephen Jay Gould,1941~2002)的话:
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1700268360 “5%的眼睛有什么用?”好问题!我们不直接回答这个问题,我们会论证:这种原始阶段的眼睛一开始不是视觉器官。
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1700268362 古代动物的“眼睛”要是功能只有现代眼睛的5%,它们也许真的拿它顶别的用途,不当作“视觉器官”。但是我觉得就算用它来“看”,5%的眼睛顶5%的视觉,也不是不可能的。事实上我不认为这个问题问得好。任何动物即使视力只有我们眼睛的5%,都占许多便宜,比一点视力都没有好多了。甚至1%都好。6%比5%好,7%比6%好,如此这般,在这个连续渐变系列中,总是后出转精,让“主子”过得好些。
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1700268364 这类问题已经让一些对动物“拟态”(mimicry)有兴趣的人感到不安。许多动物受拟态保护,躲过猎食者。例如竹节虫(stick insects)看来像竹枝或细枝,鸟儿没察觉,就能逃过一劫。叶竹节虫(leaf insects)看来像叶片。许多可口的蝴蝶长得像有恶臭或有毒的物种。这些动物拟态令人印象深刻,天上的云即使像黄鼠狼,怎么都比不上。许多例子逼真的程度比我的电脑“昆虫”还让人赞叹。(我的“昆虫”有8只脚,记得吗?真正的昆虫只有6只脚。)真正的自然选择过程有更多世代改进“拟态”的逼真程度,至少比我的电脑“昆虫”多百万倍以上。
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1700268366 竹节虫与叶竹节虫的模样,我们使用“拟态”这个词来指涉,可是我们并不认为这些动物有意识地模仿其他东西的模样,而是自然选择青睐那些被误认为其他东西的个体。换言之,竹节虫的祖先族群里,凡是看来不像竹枝的都没留下后裔。有些学者认为“拟态”在演化的早期阶段不大可能受自然选择青睐,德裔美籍遗传学家戈尔德施密特(Richard Goldschmidt,1878~1958)是其中最有名的。就像私淑戈尔德施密特的古尔德谈到“拟”粪堆“态”的昆虫时所说的:“看来与粪堆只有5%的相似程度会有任何好处吗?”由于古尔德的影响力,最近为戈尔德施密特“恢复名誉”的言论颇为时髦,什么戈尔德施密特生前就受到打压啦,戈尔德施密特有些真知灼见值得发掘啦等等。且让我举个例子,让大家欣赏欣赏他的论证:
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1700268368 (有人说)……某些个体因为基因发生突变,恰好长相与某个较不受猎食者青睐的物种相似,因此占了一些便宜。我们必须追问的是:究竟得多相似才能占到便宜?难不成我们必须假定鸟儿、猴子、螳螂的观察能力异常高明(或者有些聪明家伙很高明),只要一丁点儿相似都会当真,自动退避三舍?我想这个要求太过分了。
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1700268370 戈尔德施密特的立论太不牢靠了,不该耍这种嘴皮子的。观察能力异常高明?聪明家伙?读者会以为他在说鸟儿、猴子、螳螂因为被极为原始的“拟态”骗了,反而占到便宜。戈尔德施密特应该这么说:“难不成我们必须假定鸟儿、猴子、螳螂的视力那么糟(或者有些笨蛋真的糟到那个地步)?”然而,这的确是个不易解答的难题。竹节虫的祖先一开始与竹枝的相似程度必然不怎么样。只有视力烂透了的鸟儿才会上当,可是现代竹节虫与竹枝的相像程度实在惊人,连竹枝上的细节都仿冒得惟妙惟肖。鸟儿必然有绝佳的视力,至少集体来说是如此,它们选择性地捕食那些“次级品”,迫使竹节虫的拟态朝完美境地演化。鸟儿这一关绝对蒙混不了,不然它们的拟态绝不会如此完美,而且我们会发现拟态只有二三流水平的个体。我们如何解决这个看来难以自圆其说的难题?
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1700268372 有些学者认为鸟类的视觉与昆虫的伪装是在同一个演化时段里逐步改进的。也许吧,要是你不介意我轻浮一点,我会说鸟儿5%的视觉刚好配虫子5%的伪装,真是绝配。但是那不是我想提出的答案。事实上我觉得昆虫伪装(“拟态”)的演化,从“不怎么像”开始一直发展到完美的地步,速度非常快,而且在不同的昆虫族群中分别演化过好几次,在这段期间鸟儿的视力已经达到今日的水平。
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1700268374 其他学者提出的解答如下。也许每一种鸟儿或猴子的视力都很差,它们对昆虫感兴趣的地方只限于某一面相。也许一种猎食动物只注意颜色,另一种是形状,还有一种是质地,等等。于是只在某一方面像一根细枝的昆虫就能欺骗一种猎食动物,即使其他猎食动物还是不放过它。演化这么进行下去,昆虫的伪装便出现越来越多逼真的特征。最后,许多不同猎食动物造成的自然选择压力,合力打造出各方面都极为完美的拟态。那些猎食动物没有一个看见拟态的完美全貌,只有我们能。
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1700268376 这似乎意味着只有我们人类够聪明,才能全方位欣赏昆虫的精彩拟态。这未免太自命不凡了吧?不过我不接受这个解答,另有理由。这就是:任何猎食动物,即使在某些情况中视力极为锐利,也可能在其他情况中视力无从发挥。事实上,我们从自己熟悉的经验就足以体认“视力”不能一概而论,同一双眼睛的表现,从“不良”到“绝佳”都算正常,视状况而定。在阳光普照的大白天,鼻尖正前方20厘米的一只竹节虫,绝对难逃我的法眼。我会注意到它的长腿紧挨着躯干轮廓。我也许会注意到它的身体呈现的对称很不自然,真正的小细枝不会那么对称的。但是,要是我在傍晚穿过森林,同样的眼睛、同样的大脑可能就无法分辨颜色黯淡的昆虫与周遭触目都是的树枝。昆虫的影像也许落到我视网膜的边缘而不是视觉比较锐利的中央。昆虫也许在150米开外,落在我视网膜上的只是一个微小的影像。光线也许很差,我几乎什么都看不见。
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1700268378 事实上,昆虫与树枝的相似程度不论多么微不足道,光线、距离,还有注意力等因素,都可能使视力不弱的猎食动物误判。要是你想到一些例子,觉得怎么都不可能看错,请你将光线调暗试试,或者走远一点儿再看。我的意思是:许多昆虫因为与树枝、树叶或地面的粪粒有一丁点儿相似之处而保全了性命,当时或者它距猎食者很远,或猎食者出现时已是黄昏时分,或猎食者隔着雾在看它,或猎食者看到它时因为附近有发情的雌性而分心了。另一方面,许多昆虫因为与小树枝相似得离奇而保全了性命,因为猎食者刚好距它们很近、光线也很好,搞不好是同一头哩。无论光的强度、与猎食者的距离、影像在视网膜上的位置,以及类似的变项,重要的是它们都是连续变项。它们的测量值分布在“可见”与“不可见”这两极之间,任何一点都可以是它们的值。从“可见”与“不可见”,变化是连续的,邻近的值之间差异可以小到难以察觉的地步。这种连续变项孕育了连续、渐变的演化。
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1700268380 戈尔德施密特的问题(究竟得多相似才占得到便宜)原来根本不是问题!(戈尔德施密特对自然选择论有许多不满,那个问题只是其中之一;他出道后,有很长一段时间都在宣扬一种极端的信念:演化不是个积少成多的累进过程,而是个大破大立的跃进过程。)而且我们再度证明了“5%的视觉”也比没有视觉好。我视网膜边缘上的视力,也许还不到视网膜中央区视力的5%呢。但是我的眼角余光仍然可以侦测到大卡车或公共汽车。由于我每天骑自行车上下班,这个事实也许已救过我的性命呢。下雨天我带着帽子,要是眼睛没注意到大卡车或公共汽车,很容易就做了轮下鬼啦。在暗夜中我的视力比起日头正当午时,必然5%都不到。许多人类祖先在午夜里也许就仗着能看见紧要东西的视力,才逃过一劫——例如附近的剑齿虎或前头的悬崖——得以传宗接代。
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1700268382 我们每个人有自己的切身体验,例如在暗夜中,都知道从伸手不见五指到一目了然两者间,其实是一系列连续变化的阶段,邻近的差异简直无从分辨,可是一步一脚印,每前进一步都能享有实质利益。任何人用过可变焦距双筒望远镜,都能体会调节焦距是个连续的渐进手续,向正确焦点推进的每一小步,相对于前一步都能改善视野的清晰程度。逐渐旋转一架彩色电视机的彩色平衡旋扭,就能发现从黑白到自然彩色事实上是个连续渐变过程。虹膜控制瞳孔的大小,保护我们的视力不受强光的影响,让我们在光线微弱时也看得见东西。我们都有夜里给车头灯照得暂时失明的经验,因此可以想象没有虹膜的滋味。挺不愉快的,甚至危险,对吧?但是眼睛还不至于完全失去功能。现在你知道了吧—“眼睛有许多零件,但是它们不能各自为政,眼睛是完美的功能体,要不,就一点儿功能都没有!”(译按:这句话的意思是“不完美的”、“不完全的”眼睛不可能产生功能。)—去他的,这么说不只错了,而且不诚实,任何人只要花两秒钟回想自己熟悉的经验就不至于这么说了。
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