這個問題學術上重要, 信仰上也是如此. 2009年2月12日是達而文200歲誕辰, 也是”物種起源”發表150周年紀念. 在這裡轉載別處看到的一些東東, 和大家一起探討.
1. 進化論是不是科學?
反進化論者往往聲稱進化論沒有可證偽性,所以不是科學。實際上,進化有可能被各種各樣的發現和實驗證偽。只是一個半世紀以來,它從未被否證過。什麼能否證進化論?生物學家霍爾丹有一個著名的回答:“寒武紀前的兔子化石”。進化論預言了化石的年代順序—多細胞生物應在單細胞生物後面,有頜魚應在無頜魚後面,兩棲動物在魚後面,等等—還沒發現的例外。“有羽毛的兔子”也可以否證進化論,因為它可以證明“哺乳類和鳥類是由不同的爬行類進化而來”的論斷是錯的。我們發現了鴨嘴獸,發現了始祖鳥,誰發現了“羽毛兔”?沒有。
2. 科學能預測, 進化論還能預測什麼?
進化論的預測力有限,但已被用來預測了。考古生物學家根據進化論,預測在哪種岩石和哪個地層中,會存在轉型化石。他們發掘成功了。半魚半兩棲動物Tiktaalik就是這樣重見天日的。還有一個著名的例子:英國胡椒蛾在工業化時代變成了黑色。進化論認為這是蛾子適應被煤煙熏黑的樹幹的結果,幷預言除去污染後,淺色的蛾子將再次繁盛———事實就是如此。另一個例子,如果轉基因作物產生殺蟲劑,昆蟲就會進化出抗殺蟲劑能力。進化論預言,如果在轉基因作物周圍種上正常作物,昆蟲的抗藥能力進化會慢一些—這也被證明了。進化論還讓我們想到,採取幾種藥物複合的“雞尾酒療法”,可以減慢病原體進化出抗藥性。因為只有湊巧獲得好幾種不同的變異的病原體才能生存,這個幾率太小了。雞尾酒療法果然很有效。
3. 眼睛, 翅膀能被進化出來嗎?
雖然生物結構的多樣性令人驚嘆。但事實上,有一些顯然很有用的結構,幷未進化出來。比如我們沒法想象,獅子能進化出掃射斑馬的機關槍器官。為什麼有的結構進化出來了,有的進化不出來?答案是:若一種結構在其尚未完成時,對生物也有某種用處,就可以被保留下來,逐步演變到如今的樣子。不然,就進化不出來。有人認為眼睛、細菌鞭毛太複雜精巧了,不可能是進化的。他們質疑:進化到一半的翅膀有用嗎?有用!昆蟲的翅膀可能是從可拍打的腮—用以在水面划行—進化而來。進化到一半的眼睛也有用:有一點光感,就能給動物增添不少便利,能看見模糊的圖像,就更有用。就這樣,原始的感光點一步步變成了精巧的眼睛。
3. 進化總是讓生物越來越複雜嗎?
事實上,自然選擇的壓力讓生物“不敢”太複雜。洞穴魚沒有眼睛,寄生絛蟲沒有內臟,海星和海膽喪失了腦。這些都是自然選擇朝向更簡單方向的例子。生存壓力較小時,生物更有機會進化成更複雜的形態。因為“時世艱難”的話,一個增加了生物複雜度的無用的變異可能因為耗費資源而被淘汰;如果環境寬鬆,這一變異保留下來的機會就比較大,幷且可能由於隨機基因漂移(就是靠運氣,下文會提到)擴散開來。從單細胞生命到人類,基因越來越複雜,原理可能就是這樣。自然選擇幷不青睞我們。
4. 進化總產生完美的生命體嗎?
許多人認為生命完美地適應了環境,因此才能在競爭中生存。這是錯的。比如人們曾以為紅松鼠完美地適應了英國的闊葉林環境,其實後來者灰松鼠被證明適應能力更強。生物不需要完美,只要不比競爭對手差,就能活下去。修修補補湊合用,是常有的事。熊貓的“拇指”幷不適合抓握竹子,因為它是腕骨進化成的,遠不如拇指好用,沒辦法,真正的拇指和手掌已經分不開了;鯊魚缺乏魚鰾,只能用游泳和偶爾憋氣的法子來控制浮力;哺乳動物的雙向肺遠不如鳥類的單向肺有效率;脊椎動物的眼睛有盲點。儘管有這些缺陷,但它們活下來了。個體數量越多,進化越快。一個細菌十年之內能產生10萬代,而人類自從分化出來後,只繁衍了不超過2.5萬代。我們能在有生之年看到新病毒的出現,卻看不出人類有什麼變化。最近1萬年,人類的進化加速了,但離完美還差得遠—肥胖、近視、成癮都證明我們不那麼適應改變了的環境。與接近完美的病毒和細菌相比,人類只是一個粗略的草稿。
5. 最後, 一切都是自然選擇的結果嗎?幷非所有的生物特徵都是自然選擇的結果。人們往往認為一切生物特徵都有其用處,但這是錯的。雄性的乳頭有什麼用?雄性的乳頭沒有消失,是因為長乳頭無需什麼代價,因此沒有進化出雌雄不同發育模式的壓力。再比如人和人的嗅覺區別很大,和自然選擇沒多大關係,主要是嗅覺感受器的基因有不同變異。有些特徵是自然選擇的,但全因沾了另一個特徵的光。比如俾格米人的矮小幷無生存優勢,而是提前分娩的副作用,提前分娩有利於在高死亡率種群中的生存。一個有利於生存的基因,可能在另一方面具有完全不相干的表現。比如雄性的同性性行為也許是促進雌性多產基因的一個副作用。無用的基因如果鄰近有益的基因,也可能“搭便車”,一同在種群中擴散。鴕鳥的翅膀這類退化器官仍然保存,是因為其對個體生存的機會沒有影響,或者它們用於另一目的。它們有時甚至有害,但進化還沒來得及將其淘汰。人類的一個例子是闌尾,另一個例子則是智齒。
許多變化來源於隨機遺傳漂變,或者說偶然。黃種人和白種人的頭形不同。為什麼?須知顱骨形狀不會影響一個人生存的能力。在這裡,偶然比自然選擇的角色更重要。每個人類胚胎都包含100個或更多的變異。大多數變異發生在垃圾DNA中,沒什麼作用。另一些則導致微小變化,但說不上是有害還是有益,能廣泛傳播,完全是靠運氣。舉個例子,一個島嶼上有兩種老鼠,有斑紋的100隻,無斑紋的1000隻。一次火山爆發,摧毀了1000隻無斑紋的老鼠和80隻有斑紋的老鼠。從此島嶼上的歷代老鼠都是有斑紋的了。這就叫幸者生存,而非適者生存。一個種群中個體越少,越容易被偶然重塑。幸者生存機制在人類進化中肯定也扮演了重要角色—人類數量一直到1萬年前都很少。人和猿的不同,以及人種的不同,應更多歸因於基因漂變而非自然選擇.
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