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1700268820 这个问题的答案很简单。像卡林斯–史密斯提出的理论或太古浓汤理论,若要讨论它们的可能性,得从长寿外星人的观点来看才会正确。因为那两个理论都假设了一个特定的事件:某种能够复制自己的实体自然形成,而那种事件大约10亿年才发生一次。从地球诞生到第一个类似细菌的化石,大约有15亿年。我们的大脑意识以10年为单位,10亿年才发生一次的事,当真罕见得足以称为重大奇迹。对长寿外星人而言,它就不怎么像奇迹了,他们的感受可能相当于我们在高尔夫球场上一杆进洞。我们大多数人也许都知道某人知道某人一杆进洞的故事。就判断生命起源的理论而言,长寿外星人的主观时间量尺有相关性,因为那把尺约略等于生命起源涉及的时间量尺。要是以我们的主观量尺来衡量,误差可能达1亿倍。
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1700268822 事实上我们的主观判断还可能错得更离谱。我们的大脑是自然组装的,它的功能不只是评估短时间长度中的事物风险;它只能评估发生在我们身上的事,或者我们认得的一小撮人。因为大脑不是在大众传播媒体主导的情境中演化。有了大众传播媒体之后,若有一件不大可能的事发生在任何人身上或任何地方,我们都会在报上读到,或从吉尼斯纪录了解到。要是世界上任何一个地方出现了个演说家,他公开声明一旦说谎就遭雷劈,结果就被雷劈了,我们在报上读到消息,一定会惊疑不置。但是世上有几十亿人,这样的巧合的确可能发生,因此表面看来像是巧合的事,实际上未必那么巧。我们的大脑也许是自然组装来评估发生在我们身上的事用的,或是一圈村子里的几百个人,他们生活在彼此的鼓声距离内,我们的部落祖先接收到的新闻,不出那几百人范围。要是我们在报上读到一则新闻,说是一件惊人的巧合发生在弗吉尼亚或印第安纳的某人身上,我们一定会觉得印象深刻,比“正常的情况”还要惊讶。大众传播媒体以世界人口为抽样对象,而我们的大脑却在祖先的见闻范围内演化,不会超过几百人。因此在世界上不算罕见的事,到了见闻受制于生活范围的地方,就会令人印象分外深刻,算起来世界新闻令人反应过度的程度,可达几亿倍。
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1700268824 数量推估与我们对于生命起源理论的判断也有关系。不是因为地球上的人口数量,而是因为宇宙中的行星数量,生命可能已经出现的行星数量。这正是我们先前在本章讨论过的论证,因此在此不必多说。回到我们衡量事物发生可能性的渐进量尺上,上面有桥牌状况与掷骰子的概率。在这个以“狄隆”与百万分之一“狄隆”为刻度的量尺上,标明以下三点:假定每个太阳系生命都会出现一次,那么在10亿年之内,生命在一颗行星上起源的概率;要是每个星系生命出现一次,生命在一颗行星上起源的概率;要是生命只在宇宙中发生一次,任意选择一颗行星会发现生命的概率。将这三个点取名为太阳系数字、星系数字、宇宙数字。记住:宇宙中大约有100亿个星系。我们不知道每个星系中有几个太阳系,因为我们只能见到恒星,而不是行星,但是我们先前引用过一个估计数字,那就是宇宙中也许有1万万万亿颗行星。
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1700268826 要是我们得评估卡林斯–史密斯理论之流所假定的事件是否可能发生,我们应该以这三个数字来衡量,而不是我们的主观意识。至于这三个数字中哪一个最适当,则视以下三个叙述中我们认为最接近真相的那一个而定:
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1700268828 1.生命在整个宇宙中只出现在一颗行星上(那么,那颗行星必然是地球,我们先前讨论过)。
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1700268830 2.生命大约在每个星系发生一次(在银河系中,地球就是那颗幸运的行星)。
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1700268832 3.生命起源是件非常可能的事,因此每个太阳系都可能发生一次(在我们的太阳系,地球就是那颗幸运的行星)。
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1700268834 这三个陈述对生命的独特性有不同的观点。实际上,生命的独特性也许落入陈述1与陈述3之间。我为什么要那么说?说白一点,我们为什么要排除第四种可能性,就是:生命起源是比陈述3给人的印象还要可能发生的事件?这不是个有力的论点,但是,既然我们已经将它提出来了,也不妨说一说。要是生命起源是件比太阳系数字默认的还要可能的事件,我们就应该期望到现在我们已经与地球之外演化出的生命联络上了,即使不是面对面,也该有无线电接触。
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1700268836 常有人指出化学家从未在实验室中成功地复制“生命自然发生的过程”。他们运用这个事实的方式,就好像它可当作证据,用来驳斥那些化学家想测验的理论。但是,事实上你可以抗辩,要是化学家轻易就能在试管中让生命自然发生,我们就得担心了。因为化学家的实验只进行了几年,而不是几亿年;从事这些实验的化学家,只有少数几个,而不是几亿个。要是几个人干上几十年实验就能使生命自然发生,那么生命的自然发生就是非常可能的事件,因此生命在地球上应该发生过许多次,在地球附近(接收得到地球发射的无线电)的行星上也应该发生过许多次。当然,这些说辞全规避了重要的问题,那就是:化学家是否成功地复制了早期地球的条件,但是即使答案是正面的,由于我们不能回答这些问题,这个论证值得进一步研究。
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1700268838 要是以寻常的人类尺度来衡量,生命起源是个可能的事件,那么地球附近无线电波发射距离内的许多行星,应该早就发展出无线电技术了(请记住:无线电波每秒前进近30万公里),而且我们使用无线电通讯器材几十年了,至少也该接收到一次其他行星发射过来的无线电波吧。要是我们假定他们拥有的无线电技术与我们的没有差别,那么在无线电波的发射范围内,大概有50颗恒星。但是50年只不过是一瞬间,而且要是另一个文明的发展程度与我们的几乎同步,必然是个重大的巧合。要是我们在计算里包括那些1 000年前就发明了无线电技术的文明,那么就会有100万颗恒星在发射无线电波的范围内(再加上绕行它们的行星)。要是我们将那些1万年前就有了无线电技术的文明纳入,恒星数以万亿计的整个星系都在无线电波的范围内了。当然,无线电信号穿越了那么遥远的距离后,必然已经非常微弱了。
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1700268840 于是我们的结论似乎非常吊诡:要是一个生命起源理论描述的事件太容易发生了,我们凭主观判断就能确定,反而无法解释我们的经验—在宇宙中我们很少观察到生命迹象。根据本论证,我们寻找的理论必然是看来似乎不大可能发生的那种,因为我们的想象力受限于我们有限的存在(寿命与地球的时空限制)。这么看来,卡林斯–史密斯的理论也好,太古浓汤理论也好,都似乎濒临“太过可能”的临界点,反而颇有可能是错的。这么说了之后,我必须承认,由于在我的计算中仍有大量的不确定成分,果真有位化学家成功地创造了自发生命,我也不会感到疑虑不安。
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1700268842 我们仍然不知道自然选择(天择)在地球上究竟是怎么开始的。本章的目标只是解释它必然是以哪一种方式发生的。目前学界对于生命起源理论尚无共识,但是这不该视为整个达尔文世界观的绊脚石,三不五时有人这么想,但是我担心那只是一厢情愿。先前各章已经清除了其他的所谓绊脚石,下一章会处理另一块,就是“天择只能摧毁而不能创造”。
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1700268847 盲眼钟表匠:生命自然选择的秘密 [:1700267680]
1700268848 盲眼钟表匠:生命自然选择的秘密 第七章 创意演化
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1700268853 有时大家认为天择纯然只是负面的力量,铲刈怪胎、弱者有余,却不足以建构复杂、美观、精良的设计。天择能删削冗缀,用不着多说,可是一个真正的创造过程不是该增益些什么吗?我们不妨以雕塑家的作品回答这个问题,他没有在大理石上增益什么,他的创作只是删削冗缀而已,最后却出现了富有美感的雕像。但是这个比喻会误导读者,因为有些人感兴趣的是这个比喻的错误信息—雕塑家是个有意识的设计者—而我想举证的却是:雕塑家的创意表现在“损”的功力上,而不是“添加”。即使这个正确的信息也不该过于夸张。因为天择也许只能“损”,而突变却能“益”。突变与天择携手,在绵长的时间中可以建构复杂的事物,那与其说是删刈,不如说是增益。创造这样的结果,主要有两个方式。第一个可以说成“大家一起来”(基因型共演化,coadapted genotypes),第二个就是“军备竞赛”(arm races)。表面看来它们很不一样,但是以“共演化”与“基因互为环境”这两个概念来讨论的话,它们就颇为融会贯通了。
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1700268855 我们先讨论“大家一起来”(基因型共演化)。任何一个基因都有一个特定的作用,纯然因为有一个已存在的结构,它可以影响。任何一个基因都不能影响大脑的神经线路,除非先有一个大脑,它的神经线路正在形成。这样的大脑不会凭空存在,除非先有个发育中的完整胚胎。这样的胚胎也不会凭空存在,除非先有一套指令(基因),规定了种种化学与细胞事件的进行程序,这些事件受到许多因素的影响,像是许多其他的基因以及许多非基因影响。基因的特定影响并不是它们的内在性质,而是胚胎发育过程的性质。胚胎发育是个既有的过程,基因在特定位置(空)、特定时间(时)的作用,可以改变它的细节。这一点我们以计算机生物形具体而微地演示过了。(参见第三章)
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1700268857 胚胎发育的整个过程也许可以看成一个合作事业,有几千个基因出力。发育中的生物体,有几千个基因在工作,互相合作,一起将胚胎组装出来。这样的合作是怎样成就的?了解这个合作事业的关键,就是:天择青睐的基因,一直着眼于它们适应环境的本领。我们往往认为这里所说的环境指的是外在的世界,也就是受气候、猎食者支配的世界。但是从基因的观点来看,它们的环境中最重要的部分也许是它遇到的所有其他基因。基因会在哪里“遇到”其他的基因呢?大部分在生物个体的细胞中。每个基因由于遗传的缘故,都会出现在一系列生物个体中。每个生物体的细胞中,每个基因都可能遇到以前没见过的基因。只要它能与任何可能遇上的基因族群合作无间,就会受天择青睐。
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1700268859 任何一个基因都在一群基因中工作,而它必须适应的工作环境,不只是恰好出现在某个生物体内的那群基因。它必须适应的基因族群,至少在实行有性生殖的物种中,是物种的基因库,就是有交配潜力的个体体内所有基因的集合。在任何一个时刻里,任何一个基因的复本都必须处于一个生物体的一个细胞中。每个基因的复本都是一群原子的集合,但是那个集合并没有永恒的意义。它有寿命,而且单位以月计。我们已经讨论过,作为一个演化单位的长寿基因,不是任何特定的物质结构,而是文本档案中的“信息”,一代又一代遗传下去的是信息。这个文本复制子拥有许多分身。空间上,它的分身出现在许多不同的生物个体中,时间上,它的分身出现在一系列世代中。这样来看,我们就能讨论某个基因在一个生物体内与另一个基因的遇合了。它也“预期”它的分身会在不同的身体、不同的世代中遇上各种不同的基因,更别说不同的地质时代了。成功的基因能在其他基因构成的环境中发挥作用、优游不迫;须知不同的生物个体体内,各有不同的基因族群,要成功就得从众。想在这样的环境中“发挥作用”,无疑就是与其他基因合作无间。要是以生化路径为例,最能看出这一点。
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1700268861 生化路径就是一串化学物质,构成连续步骤,完成某个有用的过程,例如释放能量,或合成一个重要物质。路径中的每个步骤都需要一个酶—一种大分子,瞧长相就觉得像是化学工厂中的机器。在一个生化路径中,不同的步骤需要不同的酶。有时为了达成某个有用的目的,有两个(以上)生化路径可供选择。虽然它们都可以达成同一个目的,必经的中间步骤往往不同,起点通常也不同。两者都能完成任务,选哪一个都没有关系。对任何一个动物,最重要的是:别两个同时动用,因为会造成化学混淆,使效率不彰。
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1700268863 现在假定制造维生素D的“路径一”顺序需要三种酶:A1、B1、C1,而路径二需要A2、B2、C2。每个酶都是由一个特定的基因制造的。因此为了演化出“路径一”生产线,组装A1、B1、C1的三个基因必须“共演化”(一起演化,或协同演化)。为了演化出第二条生产线(“路径二”),组装A2、B2、C2的三个基因也必须协同演化。这两个共演化事件最后由哪一个脱颖而出,不必事先计划好。任何基因只要与当时正巧在基因库中占主流地位的其他基因相得益彰,就会受天择青睐。要是基因库中刚巧B1、C1数量很大,就会助长A1的气候(而不是A2)。反过来说也成,要是基因库中刚巧B2、C2数量很大,“气候”就有利于A2,而不是A1。
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1700268865 当然,实情不会那么简单,但是至少你会了解我的论点:某个基因受天择青睐的“气候”,最重要的面相是基因库中已经占优势的其他基因;那些基因最有可能与它共享一个生物身体。由于这些“其他”基因也受制于同样的“气候”,因此我们可以想象一个基因团队朝向合作解决问题的方向演化。基因不演化,它们得在基因库中生存,不成功,便成仁。演化的是基因“团队”。其他的团队也许也可以干同样的事,甚至干得更好。但是一旦有一个团队在物种基因库中居于主流地位,它就自然而然地享受了那个地位带来的好处。居少数的团队很难突破“少数”限制,切入主流,即使“非主流”团队更有效率,也难逃这样的命运。主流团队不容易取代,不为别的,凭数量优势就够了。这倒不是说占多数的团队永不会被“轮替”。果真的话,演化之轮就会卡住了,但是“惰性”(inertia)的确是演化过程的内建性质。
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1700268867 用不着说,这类论证不只适用于生物化学。只要是一群相得的基因,互相合作完成一项任务,就可以用同样的论证说明它们的演化,不管它们共同建造的是眼睛、耳朵、鼻子、行走的四肢,或一个动物身体所有的合作零件。适合咀嚼肉块的牙齿与适合消化肉类的肠道颇为速配,制造那种牙齿的基因在制造那种肠道的基因当道的气候中,就容易受青睐。另一方面,适于咀嚼植物的牙齿在适于消化植物的肠道当道的气候中才受青睐。这两个例子反过来说都成立。与肉食有关的基因往往组成演化团队,一起演化;素食基因团队亦然。也真是,任何一个生物身体内,有作用的基因都可视为一个团队的成员,它们合作无间,才造就了一个有生命的身体,因为在演化史上它们(它们的祖先复本)互为环境的一部分,而天择着眼的是整个环境。要是我们问道:为什么狮子的祖先养成食肉习惯,而羚羊的祖先养成了食草的习惯?答案可能是:话当年纯属意外。意外,意思是:当初狮子的祖先也有可能养成食草习惯,羚羊的祖先染上食肉的习惯。但是一旦有个世系开始组合一个基因团队,专门处理肉块而不是草叶,朝向食肉动物演化的列车就开动了,而且动力不假外求。另一个世系若开始组合一个基因团队,专门处理草叶而不是肉块,演化列车就会朝另一个方向开动—食草动物—动力也不假外求。
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1700268869 参与这种合作事业的基因,数量越来越多,是生命演化史早期必然发生过的重大事件。细菌的基因组很小,基因数量不多,比动物、植物的差得远了。基因数量增加,也许是通过各种基因复制的机制造成的。还记得吗?基因不过是一串携带了信息的符号而已,就像计算机磁盘上的档案;基因可以拷贝到染色体上的不同位置,正如档案可以拷贝到磁盘上的不同位置。我把本章档案拷贝到一张磁盘上,根据记录上面有三个档案。所谓记录,我指的是计算机的操作系统告诉我的信息:“上面有三个档案”。我可以下指令要计算机读取任何一个档案,计算机就会在屏幕上显示一份文本,看来干净利落、句读分明。而事实上,在计算机磁盘上整份文本的安排可完全不是那副模样,一点也不干净利落、句读分明。你可以“眼见为信”,只要自己写个程序“阅读”磁盘上每个扇区实际登录的信息就成。原来那三个档案每个都分裂成许多片段,彼此混合一气,其中还间杂着死掉的老档案,因为我早就“删除”了,所以忘了。每个片段也许分成六份,散布在磁盘上。
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