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中性进化论者也能解释中性分子进化能与生物表型适应环境的进化共存。因为分子的突变率太高,其中应不乏少部分对生物有利的突变被自然选择采纳,用于生成复杂的能适应环境的构造。根据这个不能被证实的假设:就算大部分的分子突变是中性的,生物的表型仍可按自然选择来进化。木村资生还强调自然选择作用在中性理论中扮演重要的园丁角色。不少证据支持自然选择作用在分子架构上的主要功能乃是防止改变,因为在无重要生理作用的分子的行列发现较多的异态,但在关键生理功用的分子排列上的异态却较少。
不管中性理论在其他方面有什么影响,这些分子生物证据,并没有为自然选择的假设带来它所急切需要的印证。自然选择作用只能以同义反复的方法,,或与客观现实全无关系的推论,来解释建造复杂构造的机制。在大自然中可观察到的自然选择作用,只能在一个生物所容许的范围中,导致少量的异态,而且还明显地保存这范围的限制。达尔文主义所提倡的创造性的自然选择作用仍然缺乏实验上的证据。
中性进化和和选择进化的争论不需要任何结论,因为双方各从不同的数据中获益。双方都接受达尔文的理论:自然选择作用影响生物的表型,但是漫无目的的遗传基因的突变乃是进化的原料。中性理论的面世,并非要向达尔文主义挑战,而是以一种幻想力来解释与传统理论冲突的证据。它不仅没有攻击达尔文的理论,还增强了达尔文主义的解释能力。
时钟速率样式的中性突变理论,是测量巨分子进化情况的一个有力工具。如果我们假设现代一切的生物都是源于同一祖先,其间一连串的过渡中间生物都已灭亡,那么我们可以估计任何两种生物何时从同一祖先分化,因为这些同僚的巨分子之中的突变速率都是大致固定的,所以这〃分子时钟〃只需按照每一种生物和它假想中的进化祖先在化石中的年龄来调整。在其他生物中的类似分子大致也是按照相同的速率进化,那么生物化学家可以从两种生物的分子排列的比较,来衡量它们何时从假想的祖先分化进化而来。
这〃分子时钟〃被加州大学柏克莱分校的艾兰·威尔逊和文森特·萨里奇用来改变人类的进化历史。人类学者根据化石的证据推论人与猿的分化至少在1500万年前就已开始,但是分子的证据却支持500…1000万年的数字,大部分学者根据分子生物学的研究接受人与猿是在700万年前从同一祖先分化进化而来。最近威尔逊还根据只从母系遗传的线粒体的脱氧核糖核酸碱基排列来衡量人类的进化,结论是全人类都是在20万年前从非洲一个女人进化而来。人类学者却不接受这结论,因为他们相信在非洲以外发现的直立人化石与现代人仍有关系。在人类的进化问题上化石学者与分子生物学家还在争论谁是谁非。
达尔文主义者常常引用〃分子时钟〃作为证明〃进化乃事实〃的决定性证据。这一理论可以唬住那些不从事科学研究的人:它有着冷峻的技术性的外貌,像魔术般地运作,能提供似乎很精确的数字;它来自于一个全新的科学分支,达尔文和创立新达尔文主义的人都未曾知悉,而科学家都说它能独立地证实他们告诉我们的那些东西。〃高技术〃的号召力使人注意不到这个〃分子时钟〃理论早已〃假设〃了它所要证明的〃理论〃:即一切生物都有一个共同祖先。
其实分子生物证据是分类学证据的改写,分子生物关系大致上(但并非全面性地)与表型生物关系协调。分子生物学所推测的进化分化年龄与化石证据中生物首次出现的估计大致相符。【注二:在本章中我只接受中性理论和分子时钟的表面论调,但是我要在此处声明这些立场正在受到各方面的挑战,在罗杰尔·卢因最近出版的一篇评论中有以下的说法:〃根据进化历史中突变的固定积累率来估计新品种产生的时间,这个理论正在受到严重的抨击。〃根据自然选择的立场来看,它们却是不够固定,艾兰·威尔逊如此说:〃很多用数学模型来衡量进化过程的生物学家已渐渐相信,分子进化过程之中所积累的突变不是中性的,他们认为分子进化不是按照固定的速率,而可能是长期的不变中加上突然的剧变,如果这理论是对的,如何解释分子时钟的过程,将是一个日渐增大的挑战。〃所以我们现在所能作的结论,乃是生物之间分子结构的比较,大致上与外表特征的比较相符,这些生物之间的关系,可能是由可变或恒定速率的进化而来。】生物外表特征和分子特征,都可能说是从一个假想的进化祖先发展变异而来,如果这进化祖先是存在的话。
对一个达尔文主义者来说,上述立场不单是支持进化论的证据。它就是进化论,因为达尔文主义者相信,一切生物之间的关系都是进化的关系。根据这种假设,他们需要引申其他理论,包括自然选择作用的创造能力,使简单的生物祖先进化成为复杂的后裔。基于这种逻辑系统,达尔文主义者认为,凡是不相信在缓慢的自然作用下,从无核细胞进化到人类的科学理论的人,都是科学精神的叛徒。
要是分子的变异是唯一需要达尔文主义解释的问题,那么中性突变的理论仍可用来描述分子之间的关系。但是最难的是这些分子需要在分子体内运作,这些生物也要像分子进化一样从祖先进化而来。这些进化的共同祖先核过渡的中间生物,至今仍不过是存在于假想的领域中,经过成年累月的寻索,在化石中仍然没有找到。
更为重要的是科学仍不能以自然的机制来解释达尔文理论的重要假设生物由简单进化为较复杂的形态和功用。一套只能解释生物变异,而不能增加生物重要功能的理论,不足以解开生物进化之谜生物巨分子之来由,和一个单细胞如何演变成为复杂的动物或植物。其实分子生物学的发现,更增添了生物构造的奥秘:分子本身也属于一套需要各部分互相协调方能运转的复杂机器的一部分。譬如红血素本身有那么复杂的构造和功用,使人有时用〃分子肺脏〃来形容它。在每一层面的复杂性增加之后,使用突变和自然选择来解释生物构造的进化的尝试更显得困难。
因此,分子生物的证据并没有支持所有生物祖先相同的假设,也没有证实达尔文理论的准确性。其实还没有人以分子生物的证据来检验达尔文主义。正如对其他的证据的处理方法一样,达尔文主义者顺着他们先入为主的大前提,只企图在一切研讨之前,寻找支持他们理论的证据,而真正的科学问题如果没有达尔文主义的大前提,分子生物证据是否能够证实达尔文的理论却从未受人注意。
在本章中我们论及生物体内最基本的巨分子:蛋白质和核酸的异同。还未解决的问题是:究竟这些复杂的构造从何而来?下文我们要讨论一下生命的来源问题。
第八章 前生物进化第八章 前 生 物 进 化
当联邦最高法院取消了路易斯安那州给予科学创造论平等待遇的法案时,大法官安东尼·斯凯利亚不同意法院多数法官的决定。他认为〃路易斯安那州的居民,包括基督教的原教旨主义者,应该有权在他们学校提出任何对进化论不利的科学证据〃。古尔德对这话觉得诧异,为什么一位像斯凯利亚这样的饱学之士(该法官曾在数所有名的大学任过教职),居然会有原教旨主义者掌握对进化论不利的科学证据这样的荒谬想法。于是古尔德就在斯凯利亚法官撰写的意见中寻找解释,结果他觉得答案是因为这位法官认为进化论是关乎生命来源的一套理论。
古尔德后来写了一篇文章要更正〃斯凯利亚法官的误解〃,试图澄清此事。他说:〃进化论不是研究生命最终极的来源,不是得知生命最深奥意义的途径。〃探讨生命最初是怎样在地球上出现的,这是其他科学的任务,因为进化论只研究生命产生之后的变化。这位法官不明白进化论在研究对象方面的严格限定,所以才会产生误解,以为对进化论可能有任何合乎理性的异议。
其实,斯凯利亚法官用〃进化〃一词,是与科学家的用法一致的不但包括生物进化,也包括〃前生物进化〃或〃化学进化〃,这个理论是要试图解释生命如何从无生命的化学元素进化而来。生物进化只是宏大的自然