第四章 12、进化问题

拖车里,索恩把复水食物从微波炉中取出,放在盘子里,递给坐在小餐桌周围的人。大家打开包装纸,开始吃起来。马尔科姆把叉子戳进食物里:“这是什么玩意儿?”

“芳草烤鸡脯。”索恩道。

马尔科姆咬了一口,摇摇头。“技术真奇妙啊!”他说,“他们真有办法,能把这东西的口味做得像硬纸板。”

他看着坐在对面的两个孩子,见他们正吃得津津有味。凯利抬眼看着他,用叉子指了指餐桌旁那个书架上的书说:“有件事我不明白。”

“只有一件事吗?”马尔科姆说。

“就是有关进化的,”她说,“达尔文很早以前就写了一本书,对吗?”

“达尔文于1859年发表了《物种起源》。”马尔科姆说。

“到了今天,大家都相信他所说的,是不是?”

“我想,公正的说法是,世界上每一位科学家都同意,进化是地球生命的一种特征,”马尔科姆说道,“而且我们人的祖先也是动物。是的。”

“好吧,”凯利说,“那么,现在还有什么大题目可做呢?”

马尔科姆笑着回答说:“这个大题目是,人人都同意进化在发生,可是没有人理解它是如何进行的。这套理论中还有许多大问题没有解决。这一点正在得到越来越多科学家的承认。”


马尔科姆把餐盘推开。“这一套理论,”他说,“要追溯到一两百年以前。最早是乔治·居维叶男爵。他是当时世界上最著名的解剖学家,生活在世界学术的中心巴黎。1800年前后,出土了一些古老的骨头,居维叶意识到它们属于一些已绝迹于地球的动物。这就产生了一个问题,因为1800年的时候,大家都认为被创造出来的所有动物物种当时依然生活在这个世界上。这种看法似乎合情合理,因为当时人们认为地球的年龄只有几千岁,而且认为上帝是所有动物的造物主,是绝不会听任他造出的物种灭绝的,因此,人们一致认为物种灭绝是不可能的。面对那些挖出的骨头,居维叶苦苦思索,最终得出结论:无论是有上帝还是没有上帝,许多动物已经灭绝,而且他认为,其起因是世界范围的大灾变,比如说诺亚的洪水。”

“好吧……”

“于是,居维叶很不情愿地逐渐相信了物种灭绝的说法,”马尔科姆说,“但他从来没有接受进化的观点。居维叶认为,没有发生过进化,只是有些动物灭绝了,有些动物活下来了,但是没有什么动物发生过进化。在他看来,动物是一成不变的。后来才出了达尔文。达尔文声称动物的确在进化,那些出土的骨头实际上是现今活着的动物的祖先,不过已经绝迹了。达尔文思想的含义使许多人感到不安。他们不愿意考虑上帝的造物在发生变化的问题,也不愿意考虑他们的家族谱系中有猴子的问题。这样的问题使人难堪,觉得很没面子。争论极其激烈。但是达尔文收集了数量惊人的事实资料——他的论辩理由压倒了对方,于是,他的进化观点逐渐为科学家、并最终为世人所接受。然而问题并没有解决:进化是如何发生的?对此,达尔文没有作出满意的回答。”

“自然选择呗。”阿比说。

“是啊,这是达尔文的解释。环境产生的压力青睐某些动物,以致其后代更频繁地生育繁殖,进化就是这样发生的。然而许多人都认识到,自然选择其实并不是一种解释,而仅仅是一个定义:如果一种动物兴旺了,它就肯定被选择了。可是这种动物身上的什么东西受到了青睐?自然选择又是如何实际运作的呢?达尔文茫然不知,而且在其后五十年间也没有任何其他人知道。”

“不就是基因嘛。”凯利说。

“是啊,”马尔科姆说,“很好。我们进入了二十世纪,孟德尔的植物学研究成果被重新发现,费希尔和赖特进行了种群研究。我们很快便知道是基因控制着遗传——且不管基因是什么。记住,在本世纪前半叶,在整个第一次和第二次世界大战期间,谁也不知道基因为何物。1953年,沃森和克里克告诉我们,基因是双螺旋排列的核苷酸。真了不起。我们还知道了突变。于是,到了二十世纪末,我们就有了自然选择理论。根据这个理论,突变自发地产生于基因中,而环境则青睐那些有益的突变,进化就发生于这一选择进程之中。这样解释简单而直截了当。上帝没有起作用,并未涉及什么更高的组织原理。最后,进化只是一连串要么生存、要么灭亡的突变的结果,对不对?”

“对。”阿比说。

“可是这种观点有些问题。”马尔科姆说,“首先,有个时间问题。单个细菌——最早的生命形式——具有两千个酶。科学家已经估算出,原生浆液的酶进行任意组合要多长时间。估算结果为四百亿到一千亿年,可地球的年龄才四十亿年。所以说,单凭机缘似乎实在太慢,尤其是当我们已经知道,细菌是在地球形成四亿年之后才出现的。生命却出现得极快——这就是为什么某些科学家认为,地球上的生命必然起源于外星球。不过我认为这只是在回避问题。”

“好吧……”

“其次,还有协调的问题。假如你相信当下的理论,那么生命奇妙的复杂性就成了偶然事件的积累——串在一起的基因意外事变。然而当我们仔细观察动物时,发现似乎有许多要素肯定是同时进化的。以蝙蝠为例,它们具有回声定位功能,靠声音导航,为此,许多东西都必须进化。蝙蝠需要专门的器官来发出声音,需要专门的耳朵去接收回声,需要专门的大脑去解读声音,还需要专门的身体去俯冲、猛扑并捕捉昆虫。假如这一切不同时进化,就没有什么优势了。如果想象这一切的发生纯属偶然,那就好比想象一场飓风袭击了废品堆,就把零散的部件组装成一架能飞的波音747飞机。这是很难令人信服的。”

“不错,”索恩说,“我同意。”

“下一个问题。进化行为并不是总像一股盲目的力量在行动,有些环境生态龛还是空白。有些植物没有动物去吃,有些动物没有多少进化。鲨鱼在一亿六千万年间都没有变化。自从六千五百万年前恐龙灭绝以来,负鼠也一直没有变化。这些动物赖以生存的环境发生了巨大的变化,可它们自己却几乎保持着原样,不是一模一样,但几乎还是原样。换句话说,它们似乎没有对它们所处的环境作出响应。”

“也许它们仍然很适应。”阿比说。

“也许吧。抑或是发生了我们所不理解的事情。”

“什么呢?”

“比如影响结局的其他规则。”

索恩说:“你是说,进化是定向的?”

“不,”马尔科姆说,“那是特别创造论,是错误的。完全是谬论。我所说的是,自然选择对基因的作用可能并不能说明全部问题。那太简单了,还有其他力量在发挥作用。血红蛋白分子是一种蛋白质,就像三明治似的折叠着,里面有一个与氧结合的中心铁原子。血红蛋白在摄入和吐出氧时会膨胀和收缩,就像一个微型分子肺。现在,我们已经知道了构成血红蛋白的氨基酸顺序,可是却不知道如何将它折叠。所幸的是,我们不需要了解这一点,因为如果你制造出这种分子,它会自动地折叠起来,它会进行自我组织。结果一次又一次地表明,生物似乎具备自我组织的特性。蛋白质折叠起来,酶相互作用,细胞自行排列形成器官,器官则排列构成和谐的个体,个体自行有机地组织起来形成种群,而种群又自行组合成为一个和谐的生物圈。从复杂性理论出发,我们开始明白这种自我组织现象是如何发生的,而这又意味着什么。这意味着我们看待进化的视角发生了重大变化。”

“但是,”阿比说,“归根结底,进化肯定还是环境作用于基因的结果。”

“我认为这还不够,阿比,”马尔科姆说,“我认为还牵涉到更多东西,我认为必须有更多的东西,甚至在解释我们自己这个物种是如何产生的问题上也是。”


“大约在三百万年以前,”马尔科姆说,“一些原先生活在树上的非洲类人猿来到地面上。这些猿并无任何特别之处,他们的大脑很小,并不特别聪明。他们没有利爪或利齿作为武器,不是特别强壮,也不是特别快。他们肯定不是豹的对手。但由于身材矮小,他们开始用后肢直立,以便越过高高的野草向外看。开始就是这样的。不过是一些普通的类人猿,从草丛中探头观望而已。

“随着时间的推移,类人猿直立的时间越来越多,这就使他们能腾出手来做一些事情。像所有的猿类一样,他们会使用工具。举例说,黑猩猩会使用细树枝来捕食白蚁,诸如此类。随着时间的推移,我们的类人猿祖先开发出一些更为复杂的工具。这种刺激使他们的大脑变大了,也变复杂了。于是产生了一种螺旋式发展:更复杂的工具激发生成了更复杂的大脑,而更复杂的大脑又开发出更复杂的工具。从进化的角度来说,我们的大脑容量在激增。在大约一百万年间,我们的大脑体积增大了一倍以上。这就给我们带来了问题。”

“什么问题呢?”

“比如说出生吧,脑袋大了无法通过分娩通道,这意味着分娩时母婴双亡。这可不行。那么进化作出了什么反应呢?让人类婴儿在发育的早期阶段出生,这时他们的脑袋还很小,可以通过骨盆。这就是有袋动物的解决办法——大多数发育过程发生在母体之外。一个人类婴儿的大脑在出生后的第一年里会增大一倍,这较好地解决了出生问题,但又造成了其他问题。这意味着人类婴儿出生后很长时间都还是那么的无助。许多哺乳动物的幼崽出生后几分钟就能行走,其他的幼崽也都在几天或几周内开始行走。可是人类婴儿整整一年都不会行走,他们不能自己进食的时间还要更长。因此,大脑袋的一个代价就是:我们的祖先不得不演化出新型、稳定的社会组织,以便实现持续多年的长时期育儿阶段。这些大脑袋的、全然无助的孩子却改变了社会,不过这并不是最重要的结果。”

“还不是?”

“不是。人类婴儿出生于未成熟状态,这就意味着他们的大脑尚未发育成形。他们出生时并不具备许多与生俱来的本能行为。一个新生儿会本能地吮吸和抓握,但大致也就如此了。复杂的人类行为绝非出自本能。于是,人类社会不得不发展教育来训练孩子们的大脑,教他们如何行动。每一个人类社会都要花费大量的时间和精力,来教孩子们学习正确的行为方式。只要观察一下某个热带雨林中一个较简单的社会,就不难发现,每个孩子都出生在一个负责帮助抚育孩子的成人关系网之中。不仅有父母亲,还有祖父母、七大姑、八大姨,以及部落的其他长辈。他们有的教孩子狩猎、采集食物或编织,有的则教给孩子关于性或战争的知识,各司其职,分工明确。比方说,假如某个孩子得不到母亲的兄弟姊妹中某个人的特别指教,人们就会一起商量并指定一个替代者。因为从某种意义上说,抚育孩子是社会存在的首要原因。这便是最重要的事情,是一切工具、语言和社会结构进化所达到的顶峰。于是,终于在几百万年之后,我们的小家伙们在使用电脑了。

“假如这样的说法有道理,那么自然选择的作用又在哪里呢?是作用于人体,促使人脑增大吗?是作用于发育顺序,促使孩子早早出世吗?是作用于社会行为,促进合作和育儿吗?还是同时作用于所有这一切——人体、发育和社会行为呢?”

“同时作用于这一切。”阿比说。

“我认为是这样,”马尔科姆说,“但是其中有些部分是自发产生的,是自我组织的结果。例如,所有物种的婴儿都有一种典型的表象:眼睛大,脑袋大,面孔小,动作不协调。婴儿、狗崽和雏鸟都是如此,似乎这样可以促使所有物种的长辈们温柔体贴地对待他们。在某种意义上,你也可以说,婴儿的外表似乎自我组织了成年者的行为。而且就我们人类而言,还是件好事情。”

“这与恐龙灭绝又有什么关系呢?”索恩问道。

“自我组织原理可以起好作用,也可以起坏作用。正如自我组织可以协调变化一样,它也可以引导一个种群走向衰落,使其失去优势。在这座岛上,我希望能通过活生生的恐龙行为看见自我组织的适应性变化——它将告诉我们恐龙为什么会灭绝。事实上,我相信我们已经知道恐龙为什么灭绝了。”

对讲机响了一下。“好哇!”莱文在内部通话器中说,“我找不到更好的语言来形容了,也许你们最好还是看一看这儿正在发生什么。副栉龙正在干一件有趣的事哩,伊恩。”

“什么事?”

“你过来看吧。”

“孩子们,”马尔科姆说,“你们留在这儿观察监视器。”他按下对讲机按钮,“理查德,我们过来啦。”