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盲眼钟表匠:生命自然选择的秘密 第四章 动物空间
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眼睛由许多环环相扣的零件组成,构造复杂,设计精妙,难怪培里喜欢拿眼睛做例子,要说它当初并不起眼,经过一系列逐步变化后才形成的,许多人都难以相信,我们在第二章中已经说过了。现在我们要利用上一章以生物形模型得出的论点,再度讨论这个问题。请回答下列两个问题:
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1.人类的眼睛会不会是无中生有、一步登天的结果?
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2.人类的眼睛会不会直接源自与它稍有不同的事物X?
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问题1的答案很明显:不会。毋庸置疑。答案“会”的可能性,低到难以想象的地步。那等于在基因超空间中奋力一跃,不仅得穿越太虚,还得落点准确。机会渺茫。问题2的答案一样的明显:会。不过现代眼睛与它的直接前驱X差异必须很小。换言之,它们在充满所有可能构造的空间中必须非常接近。要是问题2明白地指出了眼睛与那个X的差异程度,因此答案是“不会”的话,我们只需缩小眼睛与X的差异程度,再问一遍问题2就成了。迟早我们会发现一个适当的差异程度,使问题2的答案变成明确的“会”。
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X的定义是:很像人类眼睛的东西,正因为非常相像,只要经过一个变化步骤,就可能变成人类的眼睛。如果你心中有个X的形象,而你觉得人类的眼睛不大可能直接由它演变出来,那只表示你弄错了X。你可以在心中调整X的形象,让它逐渐越来越像人的眼睛,直到你发现一个你认为可能直接演变成人类眼睛的X。必然有一个X令你觉得可能,即使你对“可能”的判断比我的更为审慎或什么的。
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好了,X找到了,问题2的答案是肯定的,现在我们要针对X问同样的问题。我们以同样的逻辑得到同样的结论:X可能直接由一个稍微不同的X’演变而来,只要一个变化步骤就够了。很明显的,我们可以再由X’逆推到X”,如此这般一直逆推下去。等到一长串X都找到了,我们就可以讨论人类眼睛从某个颇为不同的事物演化出来的过程了。只要我们以小步前进,想在“动物空间”中走上很长一段距离,就不会是“不可能的任务”了。于是我们现在可以回答第三个问题了。
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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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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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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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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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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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我们得回答的最后一个问题是:
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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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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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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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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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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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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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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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“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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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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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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