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原文,译者:Alulu,她的更多译作见

生命之树,进化论中一个标志性概念,竟被发现仅仅是我们的臆想,Graham Lawton如是说

1837年的七月,Charles Darwin灵光乍现。在伦敦家中的书房里,翻开红色皮面笔记本新的一页,他写道:“我认为”。然后,用细弱的笔画勾勒出一棵树的形状。

正如我们所知,这是Darwin第一次通过摆弄“生命之树”的概念来解释不同物种之间的进化关系。事实证明这是个硕果累累的想法:待到22年后《物种起源》出版之时,Darwin笔下瘦弱的小苗已经成长为一棵蔚为壮观的大橡树。《物种起源》无数次提到了这棵生命之树,然而对它唯一的图解便是书中一个枝枝杈杈的结构,向人们展示一个物种如何能够演进出更多物种。

生命之树的概念绝对是Darwin思想的中心,其重要性可以和自然选择平起平坐,加拿大Nova Scotia省Halifax的Dalhousie大学的生物学家W. Ford Doolittle说。没有它,进化论永远不可能诞生。这棵树还帮助进化论赢得了胜利。Darwin成功地论证说生命之树是大自然既有的事实,对于任何人来说都显而易见,尽管需要一个解释。至于这个解释,他提出,就是自然选择导致的进化。

自Darwin以来,生命之树一直是人们了解地球生命历史时的统一原则。在树的根部,是LUCA,即所有现存物种的共同祖先(Last Universal Common Ancestor),从LUCA那儿再延伸出树干,树干分叉再分叉,就形成了一棵繁茂的二杈分支的大树。每一根树枝都代表了一个物种;分支点则代表物种一分为二的地方。大多数树枝终结于某个死角,表明物种灭绝,但仍有一些成功到达了树的顶端--这些就是现存的物种。这棵树于是成为了一个记录,展现了每一个曾经存在过的物种和所有其他物种之间的千丝万缕,并一路追溯到了生命的起源。

在过去150年间,很多时候,生物学普遍都专注于给生命之树添补细节的工程当中。“很长一段时间里,我们的圣杯(注:本是耶稣最后的晚餐上用的杯子,象征几乎不可能达到的目标。)就是构建生命之树。”Eric Bapteste,一个法国巴黎Pierre and Marie Curie大学的进化生物学家,这样说道。几年前,圣杯看起来已经触手可及。但如今,这项工程却奄奄一息地躺在在破纸堆中,在反面证据的突袭之下分崩离析。现在,许多生物学家都争论说,生命之树的概念已经是明日黄花,应当被舍弃。“我们完全没有证据可以证明生命之树是一个事实。”Bapteste说。这个晴天大惊雷甚至让一些人相信,我们对于生物学的基础观念需要改变。

那么,到底发生了什么?简单地说,DNA。1953年DNA分子结构的发现为进化生物学开辟了一方新天地。终于,这个小玩意出现在眼前,作为遗传的唯一负责者,生命发展的历史毫无疑问已被写入其中,要是我们知道该如何将其解码该多好呀。于是乎,分子进化学破蛋而出,并随着解读DNA序列以及其他生物大分子如RNA和蛋白质结构的技术成为现实,领域的先驱们开始相信,这能为达尔文的生命之树提供确切证据。基本构想很简单:两个物种进化关系越密切(或者说,它们在树上的分叉点越晚近),它们的DNA、RNA和蛋白质序列也理应会越接近。

刚开始的时候,一切都很顺利。首个被测序的分子是在核糖体——细胞的蛋白质制造机器——中发现的RNA。上世纪70年代,通过比较多种植物、动物和微生物的RNA序列,分子生物学家们开始描绘出树的大体轮廓。诸多成果之外,这还意外地引导出一个过去不为人所知的、生命之树另一个主枝的发现,即单细胞古细菌,过去被认作是细菌的一份子。

图注:Darwin第一幅关于进化生命树的素描

直到上世纪80年代中期,大家已信心满满地认为分子技术终于能够展现整棵生命之树的光辉形象了。颇具讽刺意味的是,结果恰恰相反。
90年代早期,当人们能够真正对真细菌和古细菌的基因而不仅仅是RNA进行测序时,问题开始显现。所有人都期望这些DNA测序结果能够进一步证实RNA版的生命之树,有时他们也确实做到了,但更要命的是,有时他们没有。比如,RNA版生命树可能会指出物种A更接近物种B而不是物种C,但由DNA版得出结论却完全相反。

到底哪一个是正确的呢?答案看上去有点矛盾,两者皆有理--但只有大前提为Darwin的树是错误的时,这一结论才成立。Darwin假定家系繁衍纯纯是“垂直的”,即生物把其品性下传给后代。但如果一个物种也会经常性地和其他物种交换基因物质,或进行杂交呢?生命之树整洁分叉的式样会被迅速打破,成为一丛不可理喻而又枝节勾连的灌木,物种之间的联系在某些方面极其紧密,在其他方面则并非如此。

现在我们知道事实就是这样。随着被测序的基因越来越多,有一点已经逐渐清晰,就是想要解释细菌和古细菌之间的联系方式,只能认为它们经常性地和其他物种交换遗传物质--时常要跨越巨大的种系距离——通过一个被称作是水平基因转移(HGT)的过程。

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合二为一

过去我们都认为不同物种间的杂种后代是不育的,因而不可能在塑造地球生命历史的进程中扮演什么角色,但是时候抛弃这个老观点了。已退休的英国利物浦大学海洋生物学家Donald Williamson说,杂交是动物进化中一股不可忽视的力量。他的结论来自于他对海洋生物毕生的研究,比如海星,海胆,还有软体动物,这些海洋生物中有许多都经营着一种奇怪的双重生活,起先是一个幼虫,然后变态进入成年阶段。

对变态的传统解释认为这是逐渐进化而来的,其间幼虫慢慢特化为专职进食,而成年则只负责交配,直到它二种形态长得不再彼此相像。Williamson有不同的看法。他指出,海洋中的幼虫有五种基本形式,基于其共有特征,可将它们组织成一棵谱系树。但是,这棵树和成体之间的谱系关系完全无关:近似相同的幼虫可以发展为不同种系的成体,而有些关系紧密的成体却有着完全没有关系的幼虫。

生物大融合

看上去像是每个物种被随机分配了一种幼虫——这正是Williamson所提出的事实。他相信变态在进化过程中随着两个不同物种的随机融合而重复出现,参与融合的一方作为幼虫,另一方形成成体。

如果你觉得这听起来也不大可能,Williamson指出,很多海洋生物的繁殖方式是将卵子和精子排入大海,之后要做的就是期待一个好结果了,这给物种间杂交提供了大量机会。正常情况下杂交并不会发生,他说,但是“每一百万年中总有一次成功:一个物种的精子让另一个物种的卵子受精,两个物种就合二为一了。”这种生物融合最可能这样运作,即杂交而生的嵌合体能够连续地表达两套基因,构成一个包含两个阶段、中间经过变态的生命史。

这个假说解释了海洋生物学中的诸多异常现象,Williamson说。他的主要证据就是海星Luidia sarsi,它的生命开始于一个小小的幼虫,体内藏着个微型海星。随着幼虫的生长,海星迁移到体外,当幼虫在海底安顿下来,它们就彻底分离了。这对于海星来说再正常不过,但在Luidia身上,还会发生一件神奇的事情。幼虫不会退化,反而游离开去,并作为一个独立的动物生活好几个月。“我不明白,一种动物如果只有一套基因的话,怎么可能能做到这一点。”Williamson说,“我认为,幼虫的基因和成体的基因不同。”

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图注:海星Luidia sarsi看起来同时是两个物种,一个形成幼虫,另一个形成成体。

起初,HGT被认作是个不重要的影响因素,仅仅转移抗生素抵抗一类“额外配件”式的功能。核心的生物功能如DNA复制和蛋白质合成仍应当是垂直传递的。有那么一小会儿,这让进化生物学家顺利接受HGT理论,而无须让他们的宝贝生命树遭遇不测;HGT只不过是让树的边缘稍显模糊的噪点罢了。现在我们知道,这种观点是错误的。“在大量种群之间存在泛滥的遗传信息交换。”加利福尼亚大学欧文分校的进化生物学家Micheal Rose说。

“同一纲的物种之间密切的关系有时可以表现为一棵巨大的树。我相信这个比喻在很大层面上说明了事实......”

——引自《物种起源》,Charles Darwin

从树到网

随着HGT作为主要因素的地位逐渐明晰,生物学家们开始意识到这对生命树概念的影响。早在1993年,就有学者提出生命树上与真细菌和古细菌相关的那部分其实更像一张网。1999年,Doolittle发表了一篇颇具煽动性的宣言说“生命之树被描绘为树是不妥当的”(《科学》(Science),vol 284,p 2124)。“生命之树在自然界中并不存在,这只是人类给自然分类的一个方法。”他说。

于是乎生命树之上打响了最后的决战。许多研究者紧握钢枪,使用更高深的电脑软件砍掉噪点,还原至尊之树的本真。其他人态度之强硬程度旗鼓相当,争辩说这样的研究完全是痴人说梦,应当被抛弃。

这场大战于2006年升级至顶峰。在一项野心勃勃的研究中,德国Heidelberg欧洲分子生物学实验室的Peer Bork领导的小组检测了来自全部生物三界的191个物种的基因--真细菌,古细菌和真核生物(一种复杂生物体,其遗传物质都包裹在细胞核里)--并发现31个被所有这些物种共享的基因,而这些基因完全没有显露出曾进行过水平转移的痕迹。通过比较从大肠杆菌到大象的每一个样品的“核心”基因序列,他们生成了一棵树。Bork宣称,这是有史以来最接近完美生命树的研究结果。(《科学》,vol 311, p 1283)。其他研究者则不敢苟同。他们之中有位于德国Düsseeldorf的Heinrich Heine大学的Tal Dagan和William Martin,两人指出,从数量上看,31个基因完全可以忽略,因为这仅仅代表了一个典型的真细菌基因总量的1%,对于一个动物来说则可能只有0.1%。那几乎无法构建出一棵壮观的大橡树,就连一棵瘦弱的小树苗都不大可能--倒是会更像一根小树枝,埋没在巨大的网下。Dagan将Bork的结果称为“1%的信息所构成的树”,并指出这项研究不经意间给出了到目前为止最好的证据,证明生命树的概念是多余的(《基因生物学》(Genome Biology), vol 7,p 118)。

这场辩论两极分化的状态延续至今。Bork的小组继续进行生命之树的研究工作,并一如既往地捍卫着这一概念。“我们的观点是,没错,确实有不少HGT,但主要的基因仍然蕴含着树的信号。”Bork说。他表明,真正的问题在于我们还没有足够好的技术把这个信号择选出来。

与此同时,那些立志要砍倒生命之树的人们也在不断取得进步。真细菌和古细菌(总称为原核生物)之间HGT的实际程度已经被确定。去年,Dagan和同事检测了来自181种原核生物的五十多万个基因,并发现其中80%都有水平转移的迹象(《国家科学院学报》(Proceedings of the National Academy of Sciences), vol 105, p 10039)。

令人感到惊讶的是,HGT在生物第三个主要分界的真核生物中最终竟被发现是一个主要支配因素而不是偶尔发生的例外。学术界开始越来越广泛地接受这样一个理论,即真核生物是由两个原核细胞融合而起源的,一个真细菌和一个古细菌,使得生命树的这一部分形成一个环而不是一个分支(《自然》(Nature), vol 41, p152)。

生命树整洁分支的图像被一个叫做胞内共生的过程进一步模糊。真核生物在它们进化的早期活吞了两个原核生物。一个后来演化形成了被叫做线粒体的细胞动力站,而另一个则成为光合作用场所叶绿体的前身。这些"胞内寄生物"后来将其大部分基因转移给它们的真核宿主,形成了杂种基因。好像这还不够复杂似的,一些早期的真核生物似乎会相互吞噬,合并彼此的基因,从而产生了另外一个层面的水平转移(《生态进化趋势》(Trends in Ecology and Evolution), vol ,23, p 268)。

这场基因自由大融合运动一直延续至今。很大一部分真核生物都是单细胞生物——阿米巴变形虫,藻类和其他过去被称作“原生生物”的物种(《系统分类与进化学月刊》(Journal of Systematics and Evolution), vol 46, p263)。这些微型小生命的生活方式和原核生物相似,根据瑞典Uppsala大学的Jan Andersson所说,他们HGT的程度可以和细菌相媲美。我们对微生物的了解越多,越是能清楚地看到,生命的历史用树来表现是不恰当的。

等等,你也许在想。微生物可能四处交换基因,这又如何?可以肯定,那些我们关心的东西——动物和植物——用树来表现关系还是相当精确的,那么,到底有什么问题呢?

好吧,首先,生物是生命的科学,而生命近乎可以说就是单细胞的。微生物在地球上已近至少存在了38亿年;而多细胞生物直到6.3亿年前才出现。即使在今天,真细菌、古细菌和单细胞真核生物也至少占了全部已知物种的90%,纯由数量来看地球上几乎所有生物都是微生物。如果仅因为多细胞生物的进化路线和树形状相似就将之推广到地球上的全部生命形式,显然是荒谬的。“如果确实有这么一棵生命之树,那也是生命之网上延伸出的一小块异常部分。”John Dupré,英国Exeter大学的一名生物哲学家说。

更为根本的是,最近研究表明动物和植物的进化也不完全是树形的。“就在那个小角落里也有问题。”Dupré说。把单细胞生命之树连根拔掉以后,生物学家们现在开始拿起斧头瞄准余下的树枝。

举个例子,杂交显然在植物的进化史中扮演了一个重要角色。根据加拿大Vancouver British Columbia大学的植物学家Loren Rieseberg所说,现存植物中有14%都是两个不同的物种混合的产物。

唯一的真理之树?

这是生命之树的一个简化版,展现了基因已被测序的群组之间的关系。自Darwin提出物种起源学说(右)以来,构建生命树一直是生物学的一项主要目标,但在现代科学知识看来,这项浩大的工程似乎存在曲解。

让动物的谱系树变模糊

有许多例子表明,动物会“水平地”从细菌、病毒乃至其他动物身上获取基因。

牛的基因组中包含一片蛇的DNA,似乎是在5000万年前水平转移而来的。

人类基因syncytin在胎盘形成过程中起着至关重要的作用,而它就是来源于一个病毒。

去年,一个与水母和海葵中刺细胞密切相关的基因被发现是由细菌转移而来的。

最近,细菌Wolbachia的全部基因被发现已整合入果蝇的基因。实际上,果蝇应该是一个细菌-昆虫嵌合体。

“...这些绿油油的蓬勃生长的小枝可以代表现存的物种,而那些在过去的年岁里产生的枝条则可以代表一长串连续的灭绝物种。”

Darwin曾亲口这样说。

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天生的嵌合体

微生物经常性地交换基因编码看起来还不算是一个特别牵强的想法(见正文)。但同样的过程是否也影响着多细胞动物的进化?1985年,加州大学戴维斯分校的生物学家Michael Syvanen预测说,答案是肯定的(《理论生物学杂质》(Journal of Theoretical Biology, vol 112,p 333)。当时还没有办法可以检测这个预言,但现在已有可行方法了。

Syvanen最近比较了人类、青蛙、海鞘、海胆、果蝇和线虫共有的2000个基因。根据理论,他应该能够用这些基因序列构建一棵进化树,以展现这六种动物之间的关系。

他失败了。问题在于,不同的基因讲述着相互矛盾的进化故事。这在海鞘基因中尤为正确。

传统意义上,海鞘——也被叫作被囊动物——同青蛙、人类和其他脊椎动物一起挤在脊索动物门下,但是基因却发送着正反不一的信号。有些基因确实归属于脊索动物,另外一些则表明被囊动物应当和海胆--并非脊索动物--归为一类。“它的基因中大约有一半有一个进化历史,另一半有另一个。”Syvanen说。

最可能的解释,他指出,海鞘是个嵌合体,由一个早期脊索动和海胆的一个祖先于6亿年前融合而成。

“我们刚刚消灭了生命树。世上再也没有生命树一说,生物学的布局也完全不一样了。”Syvanen说。“换作Darwin,他会怎么理解这个事实呢?”

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图注:从毛毛虫到彗尾蛾,这个变化会不会是两个不同物种融合的结果?

杂交人类

一些研究者确信杂交在动物的进化历程当中也是一个主要驱动力(参见“自然产生的嵌合体”),而且这样一个过程仍在进行当中。“这是非常普遍的,”London College大学的进化生物学家James Mallet说,“10%的动物有规律地和其他物种进行杂交。”这在进化速度快、有大量近期分化物种的种系中尤为正确——包括我们自己。有证据表明早期现代人会和我们那些已经灭绝的亲戚通婚,比如直立人和尼安德特人(Philosophical Transactions of the Royal Society B, vol 363, p 2813)。

杂交并不是摧毁多细胞生物之树的惟一力量:HGT在动物中扮演角色的意外的重要性变得越来越明显。随着被测序的基因越来越多,DNA显现出来的不协调之处也越来越多。比如在去年,Arlington的Texas大学的一个小组在8种动物中发现了一团基因--小鼠,大鼠,丛猴,小棕蝠,马岛猬,负鼠,避役和非洲有爪蛙--但在其他25种动物中并未发现,包括人类、大象、鸡和鱼。这种零散的分布说明这个基因序列已通过水平转移独立地进入了相应动物的基因组中(Proceedings of the National Academy of Sciences, vol 105, p 17023)。

更多多细胞生物中的HGT现象正飞速奔涌而来。HGT已经在昆虫、鱼类和植物中被证明存在,几年前人们还在牛身上找到了一部分蛇的基因。这种基因洗牌现象的中介者最有可能是病毒,它不停地从一个基因组上剪切DNA然后在粘贴到另一个基因组,有时要跨越巨大的种系距离。实际上,进过计算,人类40%到50%的基因都是由通过病毒水平进口来的DNA组成,其中有一些还担负着重要的生物功能(《新科学家》New Scientist, 27 August 2008, p 38)。对于其他大型动物来说,情况很有可能是一样的。“动物中的水平转移数量没有微生物多,但仍具有显著的进化意义。”Bapteste说。

没有人争辩说——目前没有--生命树的概念在动植物中已无用武之地。尽管进化不再是垂直遗传的独角戏,但它依旧是解释多细胞生物之间联系的最好的方法——51%还是一棵树,大概可以这么说。就这点看来,Darwin的观点胜利了:他对微生物一无所知,他的理论仅建立在那些能在周围看到的动物和植物之上。

既便如此,很明显的,要想描绘进化普遍的运作情况,Darwin之树是远远不够的。“如果你没有生命之树了,这对于进化生物学意味着什么呢?”Bapteste问道,“刚开始的时候,是非常恐怖的......但过去的几年里,人们已经开始解放他们的思想。”他和Doolittle不辞劳苦地强调说,生命树的倒下并不意味着进化论是错误的——只是表明进化不像我们过去相信的那样简单。有些进化关系是树形的;其他许多则不是。“在这个问题上我们应该放松一点,”Doolittle说,“我们对进化的了解已经很不错了——只不过它比Darwin想象的要更为复杂。树不是惟一的形式。”

但是,其他研究者认为现在还不是休息的时候。相反,他们认为拔掉生命之树的壮举是某些更加宏伟的事情的开端。“这是生物学大革命的一部分,”Dupré说。“我们的进化标准模型正承受着巨大的压力。显然,我们将看到进化不再只是孤立种系内部的变化,而更多的是融合与合作。”

Rose看得甚至更远。“生命之树正被人们礼貌地埋葬,这我们都知道,”他说,“还没被人们完全接受的是,我们对生物的整个基础观念也需要改变。”生命科学比我们想象的要复杂得多,他说,直面这样的复杂性是如此令人感到恐惧,比起20世纪早期物理学家们不得不接受的概念大变革来说,这毫不逊色。

如果他是对的,那么生命树的概念就相当于生物学领域的牛顿力学:在它所在的那个时代,可谓是革命性的、极其成功的,但最终要想对付乱糟糟的现实世界,还是显得太过简单了。“生命之树在过去功不可没,”Bapteste说,“它让我们明白进化是真实的。但是现在,我们对进化的了解更加深入,是时候忘掉过去,继续前进了。”

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35 Responses to “[小红猪]拔掉达尔文的树”

  1. 这篇写得很好。

  2. bluemoon说道:


    板凳。。。

  3. Jalain说道:

    “我不明白,一种动物如果只有一套基因的话,怎么可能能做到这一点。”Williamson说,“我认为,幼虫的基因和成体的基因不同。”
    不太明白基因测量的过程。如果怀疑的话,有没有就这个怀疑测量一下二者的基因呢?或者是测量的结果显示二者的基因不同,只是没有明确的提出?

  4. mandman说道:

    很不错的文章!图文并茂。

  5. wilddonkey说道:

    庞大的盘根错节的网状根系上的生命之树

  6. guanguang说道:

    这不算是拔掉树,只是给树加上了寄生的藤蔓网络。

    回过头来看看自然的热带雨林,是不是自然其实早已经暗示了这种结果?

    主干之外,是寄生的藤蔓,任何一个寄生融合成功的节点,都会单独发育成一枝。

    呵呵,这么看起来,更像是魔幻世界设定的世界树了。

    • 田不野说道:

      嗯,我比较支持你的看法。这篇文章说得是一个比较新的思路,但是离完善还有很远。全基因组出来的生物还只有屈指几个。但相信很快,我们会得到更明确的答案。

  7. sunfield说道:

    喜欢这样的文!
    新的视野和理论似乎呼之欲出。

  8. freeunlimit说道:

    太喜欢这篇文章了,看得心跳加速!

  9. Alulu说道:

    世界果然是越来越复杂

  10. 谢小鸡说道:

    不知道为啥,发了两次评论,都消失了……
    请管理员留下我下面这次评论吧,如果重复了,删掉上面两个评论。多谢!

    《拔掉达尔文的树》

    这是一篇非常有价值的文章。

    这个研究方向给出了非亲缘生物进化、融合、变异、相互影响的基因级别的科学证据。

    首先,有可能突破了达尔文进化论的几个不能解说的事实疑问,如单一物种进化过程缺失 -- 带有明显跳跃变异性质的化石证据矛盾;同源器官的来历与进化证据的缺失等等。

    其次,从微观角度给出的基因证据,具有直接的进化的实证的力量,而并非“最可能假说”。

    再次,将数学的系统论方法、时间与空间线度上更频繁的不可预测突变研究、远亲缘物种之间的遗传基因交换引入进化论、将带来不可比拟的世界观与方法论的革命。

    由此,大大降低了生物进化学说中近亲缘基因交换对进化的影响权重,将导致进化诱因的广泛性提高到了整个生物系统,大大提高了体外(系统外)进化因素的权重,给予进化学、免疫学、医学、遗传学等等研究以全新的宏观系统世界观与微观基因方法论。

    由此,多个系统进化论将有机会得以走向融合:
    将有机会对计算机系统人工智能的进化产生深远影响;
    将有机会融合免疫学与基因遗传学,两个不同研究范畴。
    地球生物的进化机理,将有机会合并统一,并解说人类社会学意义的上的社会体制的进化,将表达为现代与后现代主义的融合。

  11. 匿了说道:

    心有戚戚焉,赞个。
    其实就算不研究到这么高深的地方,“杂种”比“纯种”更优秀也早就是显而易见的了,从杂交水稻、果树到混血儿,不都是么?
    (所以我才尤其感觉科幻世界去年某篇小说简直是蠢到家了。不过本着无论怎样也得支持国产科幻的原则,就不提名了。

    • dua说道:

      谁比谁优秀呢,适应了所在的环境就是优秀的。优秀在进化上并不能成立。把你按到水底10分钟,你并不比泥鳅优秀。杂种水稻也淘汰了大量的次品,记得刚看过一篇文章说近亲通婚在致病率上并没有特别可怕。

  12. frank01说道:

    很棒的文章,但我觉得也许说拔掉达尔文的树有些夸张,现在的证据只是把生命树形改变成了一种滕蔓状或部分网状的结构。杂交的成功只见于那些低端的,早期的进化史,尽管它们占据了生命树的绝大部分地盘。现在有机体越趋复杂,其杂交成功的几率就越低。也就越表现出树枝分杈的样态来。

  13. allanlibra说道:

    这么说,基因工程也不过有是人类在模仿大自然做了几十亿年的事罢了?!

  14. qquchn说道:

    “10%的动物有规律地和其他物种进行杂交。”这在进化速度快、有大量近期分化物种的种系中尤为正确——包括我们自己。有证据表明早期现代人会和我们那些已经灭绝的亲戚通婚,比如直立人和尼安德特人(Philosophical Transactions of the Royal Society B, vol 363, p 2813)
    ==============================
    这样的说法是不是太搞笑了。至少我们生活的时代没有发现这么“普遍的现象”。不同物种,注意这里是物种,跟其它物种的动物杂交?能产生后代么?没错,马和驴可以产生骡子,但是有公骡子和母骡子产生小骡子么?老虎和猫都是猫科了吧,它们的后代是什么?即是人工方法也没法得到后代。

    这个基因转移理论前头说100万年发生一次,后面又说大大提高进化速度。按照前面的演化速度,不会推出后面的结论。作者把基因插入轻描淡写地就写出来了,这个过程有这么容易这么简单么?

    • Gentle_rain说道:

      骡子不育是因为生殖隔离,好像和染色体有关吧~

    • Alulu说道:

      看来,这里hybrid还是翻译成“基因混杂”吧

      至于100万年,仅仅是就“变态”而言的一个假说提出的一个“虚数”,不用认真O(∩_∩)O~

      另外,文中哪里说过这会提高进化速度了?

    • 三阳子说道:

      你列举的哺乳类能代表整个生物界?

  15. 毕竟说道:

    引入新的DNA片段
    这让我想起了SpiderMan
    这个可怜的小朋友,被带有某种病毒的蜘蛛
    咬了一口
    然后,这种病毒通过皮肤上的伤口
    侵入了皮下组织
    然后,开始在小朋友身体的每一个细胞中传播这个片段
    (好像分裂没有这么快把)
    最后就有了一个蛛蛛人

    恩,好像是这样子的吧...

  16. 鳕鱼说道:

    就像是数学上,关于数系的扩展,由最早的自然数,0,整数,负数,有理数,实数,再到复数
    每一次扩展都是一次革命。每一次扩展都包含以前的数却又提供一种全新的,更广的视角。
    科学就是这样进步的吧

  17. yue说道:

    wilddonkey 说:
    2009-03-28于11:53
    庞大的盘根错节的网状根系上的生命之树

    这个说的好,感觉也不是对生命树的否定,只不过是生命树远比咱们想像的盘支错节
    而且更多关注微生物单细胞界,并用简单生物的基因遗传状况来否决更高级的生物
    肯定也不妥
    单细胞界本身差异就没有那么大,越在根部或主干部的物种,越有更多的交错遗传,这个达尔文树也没有否定啊,可是拿树干来否定树枝,也不那么说的通

  18. yxze111说道:

    永远的进化论
    ——进化论可能被推翻吗?

    很多人希望通过挑战进化论,从而一鸣惊人,但是事实证明这些都是不切实际的幻想。
    1、利用权威制定“科学”的定义,禁止反证。
    美国国家科学院为科学下的定义是,科学必须使用纯自然的过程来解释一切的现象。最基本的特点是单单“依靠自然性的解释”而不能靠“人类理性不能了解的超自然的能力”。这些现代科学家认为超自然、不能接受的范畴之中,不但包括了上帝,同时也包括了非物质和任何有意识和自觉性或其它所有非物质性的存在。这样就可以拦阻主张创造是超自然力量杰作的人为自己辩护,更不准他们反驳科学界当权派的主张。如果科学能提供任何关于生物为何表现这样的答案的话,就必须从余下的物质范畴中找寻。自然选择论当然是余下的合理选择,也许也是唯一的选择。
    他们认为达尔文学说根本没有受考验的必要了,因为除此以外,根本没有任何值得考验的选择。如果有任何人说,进化论不可尽信,会被赫胥黎向怀疑者提出的挑战所征服,他问的难题其实很简单:“你还有什么其它的选择呢?” 这情形就如不讲理的法庭,规定被告人必须自己去找出真正的罪犯才能为自己辩护,否则罪名就归被告头上,即使被告根本与案件无关也要担罪。进化论学者规定了辩论的法则,他们使人不准提出反证。这样一来,科学家至今尚未找到答案的大问题就被一笔勾销了。这种手法可保证现有的进化论,无论有多少错漏也不会被推翻,直到有更好的答案来取代它。
    美国科学院、美国医学科学院2008年最新出版的《科学进化与神创论》中说:“生物进化论是现代生物学的中心原则”。“地球上为什么有如此之多不同的生物?地球上所有的生物如何构成一个完整的进化体系?进化论为我们提供了科学的解释。”——首先规定生物多样性是完整的进化体系的自然表现,是事实,然后再用进化论来对其进行解释,当然不可能挑出毛病。这种权威的定义告诉我们,科学最基本的特质是必须依靠自然无上帝的解释,在科学范畴之外没有真理。非科学就等于无稽之谈、毫无意义。科学界如此坚决地支持自然进化论,外面的人胆敢怀疑他们官方建立的信条可能错谬吗?
    2、进化论已经提高到哲学地位,成为科学的指导。
    哲学作为一门关于世界观的学问,始终处于人类各种社会意识和知识体系之塔的塔尖位置,担负着探求宇宙“最高原理”的任务。不管科学愿不愿意,必须建立在一定的哲学系统之上,因为科学是研究和解释经验证据的,是“形而下”之学问,而对证据的经验,即证据之间的关系的认识决定于基本的世界观——对证据本质的假设。
    高等大学的《生物进化论》课目教学大纲中写道:“通过学习可使学生了解生命的起源与进化的途径、生物进化论诞生与发展历史,树立辨证唯物主义世界观及生物进化的科学思想,自觉抵制‘神创论’等唯心论的侵蚀。”说明学习科学是手段,建立哲学思想是目的。达尔文主义者的著作充满为无神论辩护的内容,他们虽极力主张科学与宗教要分开,同时也最喜爱利用他们的科学作宗教性的宣言。他们的论文中充满了反对神的结论,例如说这宇宙没有设计者,也没有任何意义,我们人类只不过是一个盲目自然过程巧合的产品,大自然更不会关怀人类。同时提出这种论调的人并不承认他的立场只是个人的意见;相反地,还当作合乎逻辑推理的进化科学公理公诸于世。
    达尔文主义者企图征服全世界的狂热长盛不衰,极力主张不从事科学的人也有道德上的义务要相信他们说的是真理,哪怕被指责侵犯别人的信仰自由也毫不退缩。道金斯是牛津大学的动物学家,公认为进化科学的权威之一,他每逢想到那些大逆不道、不肯相信进化论的人,就怒气冲天,几乎不能控制自己:“我可以绝对肯定地说,如果你遇到自称不信进化的人,那人必定是无知、愚蠢、或者是个疯子。也可能是个邪恶的人,不过我不愿多想它。”在大家的努力下,进化论终于取得了主流哲学甚至世界宗教般的地位,成功的绑架了现代科学,使科学成为解释和保护进化论的工具。
    多布赞斯基在他的《进化中的人类》中赞美道:“进化是理论、体系或假设么?全都是,它更是基本原则,一切理论,一切假设,一切体系今后都该向它屈服,满足于它然后才为真实而可理解的。进化是一道光,照明一切事物;是一个轨迹,一切思想都该依循。这便是进化。”
    3、因为科学的特殊定义,使自然选择成为了必须的哲学,享有“免验真理”的地位,所以自然选择的创造潜力不需要从正面去证实,不过,消极方面的反对证据也不可能推翻这个学说。达尔文主义者已经演变出整套的辅助论据,提供似乎有理的答案解释任何的问题。
    例如化石问题,因为过渡环节物种化石的稀少,曾使进化论受到极大批评,致使早期进化论的最大敌人不是基督教神职人员,而是化石专家和古生物学家,他们最清楚化石证据显示的是进化静止和不成链条。达尔文为后世留下的宝贝之一就是提出了解决化石困扰的秘诀——缺少必须的化石证据是因为地质科学不够发达,尚未找到足够多的化石。只要还没有找到必须的过渡环节物种的化石,就是地质科学尚未达到足够发达的程度。后来又发展出了“活化石”亿万年也没有进化是因为“发生过程中受牵制”的说法,或者说,这些活化石已经对环境有足够的适应,总而言之,它们没有进化是因为没有进化! 又提出化石的形成需要特殊环境,岩层中的化石本身就是“不完整的记录”的观点,而缺少中间环节就是化石链条不完全的证明,因为进化论就是绝对的真理,可以反过来批判证据的不足。后来 又提出了“灭种”、“间断平衡”、“镶嵌进化”等等理论。最新的观点则认为“幸亏化石证据是不完全的,一个完全的化石证据也许会使分类学变为主观的东西,因为所有的生物都彼此衔接。”这么多理论足以应付来自各个方面一切可能的批评。再加上积极寻找有利的证据,忽略不利证据,所以公开的证据都是支持进化论的。
    4、快速发展的高新科技可以唬住那些不从事科学研究的人。
    例如最新发展的分子生物学指出“分子时钟”是证明“进化乃事实”的决定性证据。高科技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,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。当外行人想做了解或质疑时,则被告以没有资格,没有能力弄懂这些深奥的东西,你们只需要知道结论就可以了。其实局内人都知道“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。实际上分子生物学是以进化论假说为前提,即所有生物都由共同的低级简单的生物进化而来的理论为依据创立的生物分类学,期望解决传统生物分类与进化基本原则的冲突(传统生物分类学是在博物学的基础上,根据圣经记载各种生物“各从其类”的启示创立而来的,不是为进化论专门服务的,用起来有点别扭),例如最新的分子生物证据显示黑猩猩应该分类为人属,是人类最亲近的表兄。这就好像首先假设我是皇帝,那么我的妻子就是可以称为皇后,我的儿子就叫做太子,然后根据假设推论的结果,皇后或太子作为证据来证明我是皇帝一定是真的,至于我妻子和儿子是不是皇后和太子,我已经假设自己是皇帝,所以一定没问题。只要业界守住分子生物证据是从进化论的大前提而来的这个秘密,或者不让人注意这个问题,甚至其实还没有人以分子生物的证据来检验达尔文主义,一切都不会有问题。
    另外积极与各种最新理论和谐融合获得支持,也是进化论生命常青的秘诀。例如根据宇宙大爆炸理论积极进行的“生物前液”实验取得的巨大成功,甚至用无机物和简单有机物制造出了氨基酸,使“化学进化”或称为“前生物进化”理论红极一时。美国科学院宣称很多科学分支也不断为进化论提供佐证,进化论的证据不止是来源于生物学,还来源于历史上和现代的其它学科的研究,比如说人类学、天体物理学、化学、地质学、物理学、数学以及其它的科学分支,包括行为和社会科学等。
    5、完美的循环论证。
    化石物种的进化阶段决定了岩石的地质年代,岩石的地质年代决定了化石次序,化石次序证明了进化事实说明了进化顺序,这样完美的循环论证,再加上地质科技不发达找不到足够的必须化石来处理个案特例的诘难,可以确保进化理论永远不会被证明错误。见图《循环论证》。

    6、习练通达的同义反复,没有留下任何破绽。
    适者生存——那些留下最多后代的个体,照定义就是最能适应的生物。反之亦然最能适应自然选择的物种也是那些留下最多后代的个体。这是一种同义的反复,现象就是结论,结论就是现象,永远不会矛盾和错误。
    达尔文的学说是:进化的过程可以用自然选择及偶然变异来解释。起初,自然选择被认为只是一种学说,将要用实验和观察来证明。但是细察之下,原来它是一种赘述,是必然性的宣言,就可以省去实验检验和观察证据的繁琐了。这样的赘述绝对没有减少达尔文伟大的成就,当学说清楚地公式化列出以后,生物学家才认识到这个原理具有的解释能力何等厉害。
    现今流行的新达尔文主义是从群体遗传学发展而来。这门学问用数学为基础,致力阐明极微小优良的变异,可以很快地散布在一群生物之中。从此不少数学家很自然地以为这些假设就是“导致生物及其后代产生更多后代的因素”。虽然所谓“优良变异”只不过是学说中的假设,并非在自然界观察所得的实据。这样的思想也影响了动物学家和古生物学家,他们也觉得用定义的方法来想像具引导性的学说必定是真确的,并成为习惯。只要外界的批评家不留意,最无稽的重复赘述也不怕被人识破了。
    当批评越来越多,认为达尔文主义并非真正的科学理论,被质问有关无谓重复、赘述的理论时,只要硬着头皮坚持指控方缺乏了解进化论的能力即可。事实上,一直到现在,自然选择论仍然以无谓的重复和赘述的形式出现。杰出的科学家毫无异议地接受了混淆人工选种与自然选择之间的推论(使用人工选种为例证其实是一种骗局。改良动、植物的人必须运用他的智慧和专门的知识去选择育种,并且要保护它们不受自然界的灾害。达尔文学说的精义是说明自然界毫无目的偶然发生的过程可以代替智慧的设计,而他居然使用人工智慧设计者的成就来解释这要点,科学家竟然毫无批判的接受了它。)。他们又竟然对重复赘述和逻辑推论的空言毫不为意。这些不合逻辑的思想不但仍然存在,而且还在不断地繁生。
    7、使用模糊、空洞、弹性很大的概念,可以左右逢源。
    “进化”一词的含意可以包括相信一个毫无疑问的事实,如细菌可以“演变”,对某些抗生素产生抵抗力。或者扩大到形而上的主张,认为宇宙和人类都是完全由毫无意义的、机械的力量“进化”而来。“进化”这词具有极大的弹性,能使人们误以为在狭小范围内有可信之处,就等于在最广义上的宣言也同样可信。进化不但包括生物进化,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演进过程的一部分,后者要解释从宇宙大爆炸以来的一切东西的来源。
    “进化”一词在达尔文主义者的用法中,包涵一个自然主义形而上学的整个体系。在这体系里,无需创造主的参与,物质自己进化,组织到目前复杂的状态。但“进化”也指远近适度的观念,例如微进化或生物之间彼此相似。同时可指人由细菌以纯自然遗传而来。若老练的批评家看穿群体中的变异与巨变无关时,则达尔文主义者便否认微进化的证据,而指出生物彼此相似为“进化的事实”。或者他们说在生物的分布中,外围岛屿的物种近似附近大陆上的物种。因为“进化”指许多不同意义的事,所以任何例子都可引为证明。其机巧仍是以证明最起码的意义,作为证明形而上学的整个系统。
    学会巧妙的以模棱两可、富伸缩性的态度来面对那些经常可见而自然选择不能解释的现象,只当作没有什么重要也很重要。古尔德的书中也说:“这种模棱两可的态度使批判大合成(进化)论的人难以捉摸,造成极大的困扰。”确实,每一位评论家都感受到这种困扰,新达尔文主义的权威可以随意宣称:评论他们的人误解、误传进化论。
    8、用“进化是事实”来逃避批评和代替证据。
    “进化是理论的假设还是自然的事实”的争论由来已久,达尔文主义者坚信“进化乃事实”,剩下的问题只是怎么合理解释进化模式和细节的事情。有些数学家的确作过这些统计计算。结果他们与达尔文主义的领袖发生了非常激烈的争论,认为进化存在的可能性太渺茫,彼得•梅达沃爵士和沃丁顿回应指责数学家的方法本末倒置。他们说,事实上眼睛已经进化出来了,所以数学上的困难只是表面的问题。恩斯特•迈尔认为数学家基本的假设可能错误,总结说,“只要适当调整一下数字,我们就安然无事了。我们最大的的安慰是进化已经实现了。”达尔文主义者认为自然界必定提供了进化所需的一切条件,否则进化不会成为事实。换一句话说,如果进化需要某个证据,那个证据一定可能存在;或者如果那个证据是不可能发生的话,那进化论必定不需要它了。总之,进化论本身就可以具备一切必须的证据。达尔文为了防止大踏步的可见“突变”与“神迹”扯上联系,严格禁止“广进化”,称只有“微进化”——无法观察到的微小进化,这样就不必需要证据,因为证据是观察不到的,但是进化乃事实,不可怀疑。
    2008年美国科学院出版的《科学进化与神创论》一锤定音:“进化论是理论还是科学?二者都是!……进化论被无以数计的观察结果和实验数据所支持,所证实,科学家们坚信,新的证据不可能推翻进化论的基本构想。然而,像所有的科学理论一样,随着新的科学领域的出现,随着新技术使得以前不可能进行的观察和实验变为现实,进化论也将不断地加以完善。”
    当外行人询问,进化论是否真如专家们所说的那么真实可靠时?会得到严厉的警告,不准问这样的问题!而专家们彼此争论的问题,如准确的时间表和进化的机制到底怎样改进等问题却被称为小节而已,这些争论只是同业之间应有的积极的讨论,并非表示进化论有危机。无论如何,“进化乃事实”绝对不容任何人怀疑。
    9、偷换概念,进化的伟大创造能力可以产生一切奇迹。
    使用人工选种为进化论的例证其实是引入歧途的一种骗局。改良动、植物的人必须运用他的智慧和专门的知识去选择育种,并且要保护它们不受自然界的灾害。达尔文学说的精义是说明自然界毫无目的偶然发生的过程可以代替智慧的设计,而他居然使用人工智慧设计者的成就来解释这要点。
    自然选择的奇妙也显示出几乎与上帝同等的智慧。新进化论者认为进化没有目的,没有方向。但是所有生物包括无机界物质却都有一个共同的义务——复制或繁殖,接受自然选择,不知道这些生物这么拼命的繁殖要为什么。
    1959年在芝加哥庆祝《物种起源》出版一百周年纪念中,朱里安•赫胥黎高唱赞歌: “各方面的实质都在进化,从原子与星宿至鱼类花草,从鱼类花草至人类社会及价值观,的确,一切实质都是单一的进化作用……。 在进化的思想式样中,超自然没有地位也无必要。这大地不是被造而有的,而是进化而来的。一切动植物也是如此,包括我们自己——精神与灵魂及脑子与身体。宗教也是进化来的……。 最后,进化的眼光使我们可以看见(虽然不很明白)新宗教的面貌。它必兴起服事将来世代的需要。”
    显然,进化论是剽窃了上帝的创造大能,但是却扬弃了上帝的道德枷锁,终于以科学战胜了宗教迷信,带来了人类的空前解放,使人本主义成为可能。无论进化是有方向的还是没有方向的,人们都可以找到欢迎它的里由:如果人类是进化树的最顶端最成功的果实,当然再进化下去,我们就是上帝了,这是值得骄傲和庆祝的;如果人类不比跳蚤或田鼠更高等,我们就完全不必自我欣赏的用道德来捆锁自己,什么都可以做了,能完全得到释放,张扬自己的个性,实现自己的价值。
    总而言之,即使人类不伟大,进化论也是伟大的,永远的。
    进化论没有改变自然规律,而是改变了人心,其本质是把上帝、创造、管理保守等等这些词汇换成了进化、自然选择、方向梯次等等,结果是建立一种新的宗教,代替上帝的信仰。如果要推翻进化论,除非你有本事证明上帝不存在,二者的难度是同样的。

    整理自《审判达尔文》詹腓力著,中央编译出版社1999年版
    From: http://jonahome.net/files/dar/index.htm

    参考资料:
    1、《科学、进化与神创论》2008年美国科学院http://www.verycd.com/groups/datum/246047.topic
    2、《科学与圣经》John W. Oller, Jr.著 http:// cclw.net/gospel/explore/kexueyushenjin/index.html

  19. 风无形说道:

    如果说人类也能进行杂交,那过了几亿年后,人类的人种会不会融合成一个?

  20. mark young说道:

    记得生物课老师说 生命信息的最初传递者是RNA然后进化后DNA担当了生命信息的信使。 如果按照本文的观点 水平基因转移的过程是如何解释DNA代替了RNA作为生命信息的信使了呢?
    mark91188@gmail.com

  21. Totoro说道:

    这篇很不错啊~谢谢猪猪分队~西西~

  22. lei说道:

    对一个事物从多个角度观察、分析,可能会更接近这个事物的本质。[尽管会不断得到更新的信息]。

  23. lei说道:

    人类身上有香蕉基因,如果标在“进化树”上,应该标在哪一个枝叶?目前,小鼠身上已能长出人的耳朵,为人体器官活体移植开辟了新路。电鳗的电是怎样产生的?电鳗的电是怎样过渡进化来的?达尔文自己都承认进化论此遇到难题。航天高度的空间已发现微小生命体,它们是怎样发展来的?科学家目前都不清楚。是垂直发展来的?还是既垂直又横向发展?澄江生物种群大爆炸,已取得生命突变大量实物化石证据。有人怎么能视而不见呢?仅是飞行的生物,就有肉膜翅的蝙蝠;飞鱼的滑翔鳍翅及羽毛鸟的翅等;就“上天”对动物就是“条条道路通罗马”,就是动物以不同方式对环境的适应嘛。/渐变、突变是生物适应环境的两种形式,不要肯定一种而否定一种。物质从“无”到有是突变;物质从无生命到有生命是突变;生命从无思维到有思维是突变……。怎么就一定要咬住只能渐变、只能“垂直”不放,而不让别人“他论”呢?/进化论应还原为变化论;生物变化论,本质是环境适应论。

  24. [...]  达尔文年,小红猪也凑凑热闹,《拔掉达尔文的树》,稍有另类,有理有据娓娓道来。译者Alulu,是个很乖很认真的学生物小mm。 [...]

  25. [...]  达尔文年,小红猪也凑凑热闹,《拔掉达尔文的树》,稍有另类,有理有据娓娓道来。译者Alulu,是个很乖很认真的学生物小mm。 [...]

  26. Aether说道:

    实际上,经过计算,人类40%到50%的基因都是由通过病毒水平进口来的DNA组成,其中有一些还担负着重要的生物功能(《新科学家》New Scientist, 27 August 2008, p 38)。

    //更正“经过”二字。

  27. paul说道:

    我就喜欢挑战经典 挑战这种经典的精神

    人为什么会进步 就算是真理 也有不适合的时候

    人只有不断解放思想 才能进步

    没有什么是不变的 只有发展才能解决一切

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