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第二章 万古长存的基因(1/2)

    基因是地质时代的居民:基因是永世长存的。

    ——道金斯

    2-1

    人类从何而来?

    发现进化的规律是人类文明成熟的标志。具有理解力的生命能够领悟自身存在的道理才算成熟的生命。因此如果宇宙空间还有比人类更高级的生物的话,一旦他们莅临地球访问,为了估价人类的文明水平,他们提出的第一个问题也将是:”地球上的人是否发现了进化规律?”几十亿年来,地球上一直生活着各种有机体,对生命本身存在的道理却始终一无所知。上帝七天造人,虽然听来美妙,但神话离事实太远,只会使人类的文明滞身于愚昧的迷信之中。不少人对事实真相也曾有过一些模糊的想法,但是对于我们之所以存在的道理第一个作了有条理、站得住脚的科学阐述的人是达尔文。他把真理的光芒投射到生命自我认识的暗夜中,全世界一切崇尚科学、相信真理的人都对他表示真诚的赞誉和景仰。赫胥黎说:“世界上再没有一个比达尔文的奋斗更有成效的人,也没有一个比他更幸运的人。”在人类的起源研究中,达尔文驱走了神灵的统治,他使人类懂得,创造人类的力量不是上帝,而是遗传变异和环境需要,是通过自然选择的进化。

    对于人类状况的任何严肃思考,生物进化这个命题是根本的首要前提。没有它,人文科学和社会科学就会局限于对表面现象的描述,犹如天文学离开了物理学,生物学离开了化学,数学离开了几何学一样。运用这一命题,可以使人类本性成为彻底的经验研究对象,生物学可以为文科教育服务,人类的自我概念也会得到极大的、真实的丰富提高。生物进化论曾引起了生物学领域的革命,成为生物学各门学科的主线和灵魂。按照社会生物学的抱负,进化论还将引起人文科学和社会科学领域的重大进展。但是,正如法国生物学家、诺贝尔奖金获得者雅克·莫诺曾以幽默的口吻所说的那样:“进化论的另一个难以理解的方面是,每一个人都认为他理解进化论!”这话虽然听来有些尖刻,但的确说明了一个道理:对于进化论,还有许多方面有待人们去认识。

    2-2自然选择的单位是什么?

    自然选择的单位是什么?这是一个很耐人寻味的问题。生命运动有许多层次,除了分类上常用的界、门、纲、目、科、属、种,再往下是社会、种族、群体、亲族、有机体、器官、组织、细胞、细胞器、生物大分子、基因。那么,自然选择在什么水平上起作用呢?达尔文当年把有机体作为自然选择的单位,也就是个体的差别性生存。本世纪四十年代,由达尔文的自然选择学说和当时发展起来的孟德尔遗传学相结合,出现了在进化生物学领域深有影响的现代综合进化论。现代综合进化论认为自然选择的单位是群体。还有人根据大量物种灭绝的事实,断言选择的单位是物种。但是社会生物学认为自然选择主要发生在最低的水平上,因此选择的基本单位(也是自我利益的基本单位),既不是物种,也不是群体,严格说来甚至也不是个体,而是基因。基因不仅是遗传的基本单位,也是自然选择的基本单位;而物种选择、群体选择,甚至达尔文自己的个体选择,都是同达尔文的进化论相抵触的。这种观点初看上去似乎过于极端,令人难于置信。然而“事实比想象更离奇”。从发生在最低水平的选择出发,的确能更好地解释进化论——不仅能很好地解释生物的进化,还能解释生命起源的机制。这是社会生物学派中的一家之言。

    2-3稳定者生存

    达尔文的“适者生存”其实是宇宙中稳定者生存(Survival

    of the stable )这个普遍法则的一个特殊情况。宇宙为稳定的物质所占据。所谓稳定的物质,是指原子的聚合体,它之取得一个名称是由于具有足够的稳定性或普遍性。或许是由于存在的时间足够长,或许是属于某个一致的种类的实体。例如雨点,虽然本身存在的时间不长,它的稳定性在于出现的频繁。无论岩石、海洋的波涛,还是银河,在不同的程度上都是稳定的原子模型。有时原子相遇发生化学反应而结合成分子,分子具有不同程度的稳定性。一块钻石那样的结晶体是一个单一的分子,它具有十分高的稳定性,但同时又是一个十分简单的分子,因为它内部的原子结构只是简单的重复。

    远在地球上还没有生命之前,通过一般的物理或化学过程,分子的某种形式的初步进化现象可能就已存在了。这里不存在目的性,也没有预见性和方向性。如果一组原子在受到能量的影响而形成某种稳定的模型,它们总在保持这种模型。自然选择的最初形式只是选择稳定的形式、抛弃不稳定的形式。这并没有什么难以理解,事物的发展就是这样:不稳定的形式在自然界难以存在。

    原始的大雨在古代的地球上曾连续降了几千年,使得地球表面一片汪洋,只有很少的陆地。这时的海洋就是所谓的“原始汤”。生命源于水,原始汤就是生命的摇篮。在阳光、紫外线,雷鸣闪电和火山爆发等各种因素的作用下,原始汤中形成了生命大分子的基本构件(如氨基酸等有机分子)。由于当时还没有分解有机分子的细菌和其他生物,这些有机大分子就能安然无事地自由漂浮在原始汤里,偶然形成了一个非同一般的大分子。它也许并不是最大的分子,也不是最复杂的分子,但具有一种独特的性质,能复制自己一生命的根本特征之一。这就是生命的祖先,也可以称之为复制基因。这种在以数十年至多百多年为一生的人看来根本不可能的偶然情况,在远古时代数亿年的漫长时间里,是完全不奇怪的。这是个伟大的变化。只要有一个能自我复制的分子,它就能利用原始海洋中的较小构件迅速地复制自己的拷贝。其结果是较小的分子构件日益稀少,而其他的较大的分子也日渐难得有机会形成了。原始汤里充满了同样的大分子复制品。

    2-4复制与进化

    任何复制过程都不可能是完美无缺的——它必定会发生差错。如果最初的生命复制某因在复制过程中不发生任何差错,那就永无变化,进化就不可能发生了。因此,对于生物的进化过程来说,产生一些差错是必不可少的。随着复制错误的产生和扩散,原始汤里不再是清一色的分子,结果是有几个品种的复制分子组成的“种群”同时存在。这些品种不仅成员的多少不一样,稳定性(不易分裂)也会有所差异。自然选择有利于稳定性较大的分子。经过一段时间的自然选择,较稳定的分子群占据了优势。、如果大家的稳定性差不多,那么“生殖力”强,也就是复制速度快的分子就要占优势;假如稳定性和生育力都相等,那么复制准确,发生差错少的分子就是优胜者。说到这里,也许会使人感到出现了悖论:进化既要求复制过程有些错误,就是说不能绝