恩斯特·迈尔(Ernst Mayr)1963年说:〃。。。。。。那些留下最多后代的个体,照定义就是最能适应的生物。〃
乔治·辛普森( George Gaylord
Simpson)1964年说:〃只有将适者定义为生育众多的品种,才可以说自然选择促进新种。事实上遗传学家的确是这样下定义,其它人或许感觉费解。对一位遗传学家来说,适应与否跟健康、气力、美貌或任何其他条件部无关,唯一的要素就是生育效率高。〃
辛普森以上的解释说明为什么自然选择的学说一定要用重复赘述的形式才能表达。我举一个更清楚的例子,如果一只野马跑得特别快,很明显会占优势,但是根据达尔文的学说,这种优势必须能传给更多的后代才有真正的意义。相反的,如果马跑得太快,常常跌倒,或者一只雌马跑得太快,雄马迫不上,而失去繁殖的机会,那它的优点岂不成为缺点了吗?
这样看来,任何一种特征都可以是优点或缺点,因为必须考虑它的环境如何才能确定。若有飞翔的能力,不是显然的优势吗?达尔文学说却假设自然选择驱使非洲马德拉岛(Madeira)上的甲虫失去飞翔的能力:岛上的风特别猛烈,会飞的昆虫反而容易被风吹到大海里去。另外,人类有较大的脑,但也需要一个大脑壳来保护它,因此使母亲在生产的时候受到更大的痛苦,甚至连性命也会遭遇更大的危险。
我们常以为脑子越大必定越占优势,因为人类文明独霸全球,但是要思考这样的优势怎样进化而来,就显出有利条件也有弊了。如今尚存的猿类之中,脑子最大的并不能逃避减种之虞,奇怪吗?
以上的例子让我们知道,我们常以为具有某些特征的生物必占优势,但事实上,不看生殖的后果是不可能猜想某些因素列底是利或弊,故此辛普森坚持说:〃优点本身并没有什么意义,唯有看繁殖是否成功才能确定,所以我们只能说,生产后代最多的生物必定具有生产最多的因素了。〃
以研究科学哲学著名的卡尔·波普尔(Karl
Popper)曾说,达尔文学说并非真正的科学理论,因为自然选择是一种全能的巧辩,可以解释一切事物,所以就等于没有解释任何事物。朴伯后来因为达尔文主义者愤怒的抗议而撤离了这个立场。不过他确实是相当有理。为自己申辩时,他引用了费舍(Fisher)、霍尔丹、辛普森等很多作品为例总结说:〃当今最权威的进化论者为他们学说的解释不周,故等于说生产最多后代的生物产生最多的后代(这样的赘述)”。他引用专家的著作中包括沃丁顿(C。
H。 Waddington)的解释。他的名言值得后人保存参考:
达尔文最大的贡献当然是他的学说: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,只因前人没有发现两者之间的关系而已。进化论说,在一个群体之中,最能适应的个体(用遗下最多子孙为定义),必定留下最多的子孙。这样的赘述绝对没有减少达尔文伟大的成就;只有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。
以上不是信口开河的话,而是深思熟虑的判语,是1959年在芝加哥大学举行的庆祝《物种起源》一书出版一百年纪念大会上发表的一篇主要文章里面的话。显然在座所有著名的权威、专家之中没有一位告诉沃丁顿重复的赘述并不能解释任何事物。当我想要明白鱼类到底怎样可以变成人类时,单单告诉我生育后代最多的生物必定留下最多的后代,并不能说明问题。
其实,为什么达尔文主义的领袖会将自然选择论变成赘述并不难理解,因为现今流行的新达尔文主义是从群体遗传学(population
genetics)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。其中所谓“优良变异”只不过是学说中的假设(assumptions),并非在自然界观察所得的实据。可惜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〃。这样的思想影响了动物学家和古生物学家,他们也觉得很习惯用定义的方法来想像具引导性的学说必定是真确的。只要外界的批评家(critics)不留意,最无稽的重复赘述也不怕被人识破了。
当朴柏的批判受大众注目后,情况才有转机。创造论者
(creationists)和其他不友善的批评家开始引用他们的谬论,认为达尔文主义并非真正的科学理论。达尔文主义者才开始醒悟,原来他们的立场不稳已深受威胁,所以当后来再被质问有关无谓重复、赘述的理论时,他们只有硬着头皮坚指控方缺乏了解进化论的能力。在以后的数章之中我们还要说明: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。
如果自然选择论只是一种无谓重复的赘述,我可以就此搁笔结束本章,因为一再重复的话不可能具有诱导进此的力量;不能驱使一个能自动复制的大分子(replicating
macromolecule)变成现今的人类。不过自然选择论既然经常以赘述的形态出现,当然也可以用其他较难识破的形态出现。我们必须进一步审查其他的例子。
自然选择论只是推理的论据
凡参观过英国自然博物馆的人,都可能见过博物馆出版的一本进化论手册放在引人注目的地方出售,这手册是由著名古生物学家帕特森(Colin
Patterson)所写的。他论到达尔文主义的科学地位时说,自然选择可以用推理的论据来表达。例如:
1。所有生物必须繁殖(reproduce);
2。所有生物都表现可遗传的变异(hereditary variation);
3。遗传变异对繁殖的影响也各有不同;
4。所以对繁殖有利的变异必定成功,对繁殖不利的变异必定失败,因此生物就产生改变。
帕特森指出这项命题(theorem)只能确定自然选择会发生,并不能解释普通的进化现象。事实上,这项命题连生物会改变也不能证明。遗传的变异范围可能很窄,所以能够生存下去的变异只不过是保持原状而已。当然这生物种也有可能改变很大,但其中变得不利的生物若繁殖成功,该种即将渐渐趋向减亡。其实要知道自然选择真正的功能很可能就是保持生物种不变,这个想法不但理论上有可能,也有事实的根据。我们从第四章可以看到化石的证据,显示生物种在历史中的常态不是改变,而是稳定(stasis)、保持不变的。现今还有很多所谓〃活化石〃(living
fossils)的生物,我们用各种不同的方法测试,也看不出它们跟几百万年前的祖先有什么分别。
帕特森并不是进化论学者中唯一认为自然选择论可以纯粹用逻辑推论证明的人。其他应用逻辑宣扬他们学说的人似乎比帕特森更崇拜自然选择。例如,研究生命来源的卡斯密(A。G。
Cairns…Smith)运用二段论法(演 绎 法 syllogistic),正如达尔文当年一样,解释复杂的生物怎样可以从简单的生物进化而来:
表面上生物好像是有目的的创造,但达尔文说服了我们,生物时常或说完全可以用自然选择的功劳来解释。如果(If)生物保持不断地繁殖;无论何来,如果在这些生物的后代中有偶然的变异;如果这些变异是可以遗传的;如果有一些变异可以为生物提供一点有利的条件;如果在繁殖中的生物之间彼此有竞争;又如果子代数目过多,不是所有的生物都能繁殖下去那么,那些能够繁殖下去的生物必定会进步。这样,自然界就像一个选择育种的人:生物种不能不改进。
但事实上有些种族常常很成功地抵抗改变,历千百万年也不改变。那么以上的逻辑一定有问题了。这例子中错失之处在于那个〃有利〃的观念。正如辛普森告诉我们,达尔文主义者说,〃有利〃的意思并非日常人以为趋向有利的进步。若单以成功地繁殖来衡量,蚂蚁和细菌都跟我们一样〃有利〃。其实,无论整个群体改变与否,甚至在趋向减种的途中,任何群体之中总有一部份生物个体能留下较多的后代。(译者按:可见所谓的〃有利〃只利于繁殖的话,也只利于繁殖和生存下去,与进化无关。)
自然选择是科学假设
至此为止,我们解决了一些比较简单的错误观点,使我们可以更清楚地讨论实质。面对最重要的部份,我们要郑重地研讨。我知道如今很多进化论的学者都会坚持:达尔文的自然选择论不单是一个理论,而且是一个经过周详的考验,有足够的证据支持,应该可以接受作为可靠的理论来解释复杂生物进化的过程。更准确地说,这个学说就是:自然选择论(再
加 上 遗 传 突 变)是一种有创造意识的力量,能够产生完全新的器官和生物。现在我们面对最重要的问题:有什么证据可以说明自然选择论的假设是正确无误的?
菲秋马是搜集自然选择证据的人中干得最出色的一位。以下是他提供的例子,企图证明自然选择有创造的功效:
1.细菌有自然抵抗人造抗生素的能力。昆虫能很快地对杀虫药产生抗力,因为它们的后代由于不断地变异,必具备一些抗性的优势。
2.1898年美国麻省遇到一场暴风,数以千计的小鸟不死则伤。有一位好心人,搜集了136只受伤的麻雀,送到一位叫邦普斯(Pumpus)的科学家那里,大概是要请他照顾伤鸟。但是,邦普斯的心肠较硬,他将所有的伤鸟都杀了,为的是要测量这些鸟的骨骼。邦普斯发现在所有的雄性麻雀中,体格的差异并不很大,但是较大的雄鸟生还率要比小的为高。
3。1977年开始,加拉帕戈斯群岛遇上旱灾,岛上一种有小型种子的植物失收。而靠这些小种子维生的鸟儿被迫吞食平时不看一眼的大种子。经过一个世代以后,体型小、食小种子的鸟类因食大种子有困难,死亡率很高。但是存活下来的鸟儿,它们的体格,特别是嘴部都有显著的增大。菲秋马当时评论说:〃如果环境复原的话,这些鸟儿也很可能恢复原状!〃
【注三:后来,事情正如所料,真的兑现了。1987年《自然》周刊(Nature; vol。 327; p51) 发 表 了 吉 布 斯 及 格 兰 特
(Gibbs &
Grant)的一篇〃达尔文雀鸟交替选择〃的文章。他们报导,体格较小的雀鸟经过1982…1983年多雨的时期之后,生存率比大型的雀鸟为高,完全改变了1977…1982年间的趋势。】
我们在这个例子中也可以认定:〃鸟儿被迫在干旱环境中生长的话,它们会变化,长期适应环境所提供较多的种子。这的确是自然选择的工作,但完全与机遇及偶然无关。〃
4.在非洲人中,镰状细胞性贫血(sickle cell
anemia)的基因,也有抗疟疾的特性。完全没有镰状细胞等位基因(allele)的人,因疟疾而死亡的可能性特高,而从父母双方各得到一个等位基因的人又常因贫血早亡。只有那些从父方或母方得到一个等位基因的人,生存率