1700667935
我们为什么会生病 亲属选择
1700667936
1700667937
在上一节中，我们表示，“适者”之所以在自然选择中胜出，关键是繁殖的成功。在关于北极鼠的讨论中，我们提到，为了帮助同类而牺牲自我利益的个体并不受到自然选择的青睐。但是，这样的概括只揭示了部分真相。事实上，演化意义上的成功最终体现为未来后代所携带的遗传基因的频率，至于这些基因是直接来自你，还是间接来自你的亲属，则无关紧要，因为亲属里有许多基因与你的基因是一样的。
1700667938
1700667939
子女的基因有一半与母亲相同，另一半与父亲相同。孙辈的基因有四分之一与祖父母相同。同胞兄妹之间，平均有一半的基因相同，侄表兄妹之间有八分之一相同。这意味着，从基因的立场来看，你的兄妹和儿女的生存、生育的重要性，等于你自己的生存、生育的二分之一。根据这一推理，自然选择偏爱帮助亲属的物种。前提是，假定其他诸如年龄、健康等条件都相同，个体帮助亲属所付出的代价低于受益亲属的数目乘以血缘亲密的程度。有一个古老的故事，英国生物学家霍尔丹（J. B. S. Haldane）在被问及是否愿意为兄弟牺牲自己的生命时，他回答：“不是为一个兄弟牺牲，但我可以为两个亲兄弟或者八个叔表兄弟牺牲。”直到英国生物学家哈密顿（William Hamilton）1964年发表了一篇重要论文，这个原则以及它对群体中的合作现象的解释才算被正式承认。哈密顿因此获得了1993年的克拉弗奖（Craford Prize），这是那些诺贝尔奖没有覆盖到的研究领域里的最高学术荣誉。另一位伟大的英国生物学家约翰·史密斯（John Maynard Smith）将这种现象命名为“亲属选择”。
1700667940
1700667941
“好人笑到最后”的规则在演化过程中有一个明显的例外：互惠的交换不一定只发生在亲属之间。假如张三是一个鞋匠，而李四是一个可以提供优质皮革的猎人。资源的交换对他们都有好处，即所谓的“双赢”。自从1971年罗伯特·泰卫斯（Robort Trivers）关于互惠学说的著作发表以来，生物学家经常把自然界的合作现象归因于互惠交换或者亲属选择。
1700667942
1700667943
多亏了先驱威尔逊（E. O. Wilson）、亚历山大（Richard Alexander）的努力，关于社会行为的生物学研究才日益成形。他们分别有《社会生物学》（Sociobiology）和《达尔文主义与人类活动》（Darwinism and Human Afairs）等作品发表。早先的争论和误解已经冰释，取而代之的是日益增长的新的成果。
1700667944
1700667945
1700667946
1700667947
1700667949
我们为什么会生病 自然选择是怎样进行的？
1700667950
1700667951
关于演化，有人认为它是向着特定方向按照固定计划进行的。这是一个误会。其实，演化受偶然性主导，既无目的又无方向，演化的前途无法预测。生物个体的随机变异导致了它们的适应能力具有微小的差异。某些个体比另外一些个体留下更多的后裔，而那些增进适应性的特征会在后代中更加常见。很久很久之前，生活在热带非洲的人群中发生了至少一次突变，血红蛋白分子可以抵抗疟疾了。这一重大的优势使这个新基因传播开来，但随之而来的代价是镰刀型细胞贫血。我们将在后面关于基因的章节中详细讨论这个问题。
1700667952
1700667953
偶然性可能会影响到自然选择的各个阶段：第一，基因突变的出现本身就是偶然的；第二，携带这种突变基因的个体能不能活得足够长久，使得该突变基因的效果得以显现，也是未知数；第三，该个体未必能够繁殖；第四，这个基因，即使增进了第一代的适应性，也可能由于某种偶然事件在第二代的时候被淘汰；第五，无疑，还有许多不可预测的环境变化将在每个物种的历史过程中产生不同的影响。著名生物学家史蒂芬·古尔德（Stephen Jay Gould）说过，如果有可能把生命演化的历史重演一次，结局很可能不一样，不仅可能没有人类，甚至可能没有哺乳动物的出现。
1700667954
1700667955
我们经常强调，自然选择塑造了许多优美的生物性状，但是这并不等于认同“自然选择创造完美”的流俗意见。对于后者，我们需要辩证分析。演化所达到的完美程度取决于你对完美的认识。如果你的问题是：“自然选择是否总是使得物种获得更长久的安乐？”那么回答是否定的。因为这意味着种群受到选择，而如上文所述，这不大可能。如果你的问题是：“自然选择是否会创造出每一种有价值的适应？”回答仍然是否定的。例如，南美洲有一种猴子可以用尾巴抓住树枝，这种本领对于非洲的猴子也一样有用。但是，仅仅是因为运气不好，它们没有产生这种技巧。在远古时代，南美洲出现的某些环境组合使某些猴子开始使用它们的尾巴，最后它们养成了用尾巴抓住树枝的能力；这一发展过程却不曾在非洲发生。有用的性状未必会出现。
1700667956
1700667957
然而，在优化一些数量性状方面，自然选择确实常常是向着接近完美的方向发展。如果某个特性有助于某项功能，那么，当它们经过世世代代的选择，无数微小的改进会积少成多，愈发趋近理想的功能。例如，鸟的翅膀可以更长，具备更好的提升力；也可以更短，更易于控制。观察大风暴过后鸟类的幸存情况便会发现，死去的往往是那些翅膀特别长或特别短的鸟，能生存下来的鸟的翅膀大都偏离平均值不远，也就是接近最佳的翅长。
1700667958
1700667959
在人类生理特征中可以找到上百个性状接近最佳值的例证：骨的大小和形状、血压的高低、血糖水平、脉搏次数、青春期发育年龄、胃的酸度，等等。观察值可能不是十分精确，然而已经十分接近。当我们质疑自然选择为什么没有起作用的时候，多半是因为我们忽视了某些未知因素。例如：胃酸会加重溃疡，但服用了抗酸药的人仍然可以消化他们的食物。所以，是不是胃酸太多了呢？可能不是，胃酸对消化和杀菌都是重要的，包括杀灭引起结核的细菌。为了识别身体的不完善之处，你必须首先理解其完善和妥协之处，因为它们是不完善之处的代价。
1700667960
1700667961
同所有的工程师一样，演化也经常需要采用妥协方案。汽车设计师可以把油箱设计得更厚从而减少起火的风险，但是这样一来就增加了成本，又减少了行驶里程和加速度，这就需要妥协。于是，油箱没有变得更厚，在某些车祸中它们确实破裂了，代价就是每年都有几个人为此而丧命。当自然选择不可能同时在方方面面都达到尽善尽美的时候，它的妥协方案不是随意的，而是尽可能使净收益最大化。
1700667962
1700667963
有这么一个未必可信的传闻：亨利·福特在巡视一个堆满了废旧T型车的仓库时问道：“这些旧车里是否有绝对不发生故障的部件？”随从人员回答：“有的，一种驾驶杆决不会失灵。”福特转向他的总工程师，说道：“那么我们就重新设计它。如果永不发生故障，我们花在上面的成本一定太高了。”自然选择同样会避免“过度”设计（过度加大安全系数）。如果某件东西运行得相当不错，那么它的某些不重要的缺陷就不会成为选择因素，自然选择也就没有改进它的机会。因此，身体的每个器官都具备一定的抗压能力，足以应付可能偶然遇到的极端环境；同时，一旦压力过大，这些器官也会受到伤害。身体里没有哪个器官是永远不出毛病的。
1700667964
1700667965
对某种资源的供应若适度增加，常常会带来很大的益处，但是大量增加却可能会使收益减少。比如炖汤，放两个洋葱可能比放一个好，但是放十个进去不仅浪费而且也没有什么好处。这种成本收益分析是经济活动中的常规操作，也同样适用于生物学和医学。例如使用某种抗生素治疗肺炎，剂量太小可能产生不了明显的益处，中等剂量时费用虽有增加但能得到更多的收益，过大的剂量徒然使费用更高却不能增加多少疗效，甚至还有风险。
1700667966
1700667967
每一个工程或者医疗上的决策都会进行成本和收益两方面的考量，每一个在演化中保留下来的有益的遗传变化，也不可避免地要付出一定的代价。自然选择的力量并不弱小，也不是不可捉摸；它选择的是对整体适应更有好处的基因，即使这个基因会使个体对某些疾病更易感。那么，我们可不可以认为某一些性状，例如焦虑，也有必要的功能呢？想一想前面提到的兔子，在狐狸特别多的一年里，那些“无知无畏”的兔子的命运会怎样呢？即使是引起衰老的基因也并不一定都没有好处，它们可能对年轻时的生活有益。自然选择对青年阶段的作用最强，这个阶段的适应对于生存和繁殖的益处远远超过衰老和死亡的代价。为了更好地理解疾病，我们一定要透过“设计缺陷”的表象，理解背后的收益何在。
1700667968
1700667969
1700667970
1700667971
1700667973
我们为什么会生病 如何检验演化假说
1700667974
1700667975
本章开头，我们引用了亚里士多德的话，这并非调侃，我们是有严肃考虑的。亚里士多德是功能分析的开山祖师。功能分析在生物学的众多领域中已取得了丰硕的成果，我们预期，它在医学领域中也将有用武之地。当然，亚里士多德与现代生物学家的世界观迥异。他对生物体中生命活动的物理和化学机制几乎一无所知。他也不懂得实验检验的重要性。他更不曾听说过自然选择的原理，而且也不知道生物完全是按照繁殖成功率最大化的原则塑造出来的。不论是对人类的手、大脑或者免疫系统，亚里士多德的重磅问题：“它是做什么的？”现在已经有了非常明确的科学含义：“这种特征对繁殖的成功有什么贡献？”他认定生物体作为一个整体的存在一定有某种目的，这是正确的。不过，直到最近人们才逐渐把这个问题弄清楚，这个目的就是繁殖。
1700667976
1700667977
有人认为各种关于生物性状功能的讨论不免会滑向“目的论”或流于纯思辨，因而不适于科学探索。这种想法是不正确的，本书将举出许多例子来反驳它。有关生物性状的适应性功能的问题，如同解剖学和生理学方面的问题，都是可以经得起科学检验的。询问生物性状（例如眼睛、耳朵和咳嗽反应）的适应性作用是有意义的，因为在演化的历史过程中，这些生物性状逐步改变，从而能够更好地完成特定的功能。
1700667978
1700667979
然而，当我们提出这类“为什么”的问题时，我们必须警惕那些“想当然”的故事。为什么我们的鼻梁凸起？因为要用来支起眼镜架。为什么婴儿会啼哭？那一定是在锻炼肺部。为什么我们几乎都在100岁之前死去？那是为了给下一代人腾出生活的空间。几乎每个问题都可以编出一个“想当然”的回答，但是如果它们仅限于此，就谈不上是科学。这里的问题不在于提出的问题不对，而在于这些“想当然”的回答没有经过审慎的科学考察。
1700667980
1700667981
我们不妨用上述几个荒谬的例子来说明如何检验这些解释，并证伪它们。远在眼镜出现之前，我们就有了鼻梁，所以鼻梁不可能是为了支起眼镜架而演变出来的。成年期肺的健康并不取决于婴儿时的啼哭，所以啼哭不是为了肺的发育。衰老不是为了给后代腾出生存空间而演化出来的，因为这样的种群在自然选择中并不具有额外的优势；而且，有关衰老的机制细节也否定了这种猜测。
1700667982
1700667983
另外，许多关于生理特征的功能假说是如此明显以至于没有什么新意。任何熟悉心脏结构和工作过程的人都可以看到它是用来泵血的。我们也知道咳嗽是将异物排出呼吸道，而寒颤会使体温升高。你也不需要演化专家指出牙齿是用来咀嚼食物的。有意思的假说要切中重要的问题，并且能付诸检验，哪怕真伪不是一目了然。这样的假说可能会带来新的发现，对医学也可能带来重要的突破。
[
上一页 ]
[ :1.700667934e+09 ]
[
下一页 ]