与怀疑论相比,科学为我们提供确定性的知识;与绝对论相比,科学提供了不确定性。科学的不确定性使得我们有必要重新审视我们曾绝对化地肯定达尔文进化论而简单化地否定拉马克进化论的偏颇。
在达尔文出版《物种起源》的半个世纪前,法国博物学家拉马克就提出了自己的进化论。拉氏进化论的基础观点是,个体生活经历可以传递给后代,达尔文的进化论提出后,拉氏进化论被达氏进化论所取代并被视为谬误而抛弃,现在看来,事情并没有那么简单。在达氏进化论中,环境与生命是截然分开的,变异来自生命体本身,环境对生命和遗传的影响只是起适者生存的选择作用,这已使我们遇到一系列的问题,而且我们对个体生活经历可以遗传给后代也已有新的认识。
第一,达氏进化论无法回答生命的起源问题。按达氏进化论只能得出生命来自于生命,而不能追溯得更远,不能得出起源于环境的结论,而事实则恰恰是生命起源于环境。虽然达氏探讨过生命起源问题,并认为生命起源于淡水塘,但这种追溯与其进化论体系无关,就像牛顿追溯星球运动的第一推力与其力学体系无关一样。既然生命起源于环境,生命与环境的区分就是相对的而不是绝对的,生命进化的整个过程都与环境息息相关,这种相关不只是“外因”选择,而且还进入“内因”。不仅生命起源于环境,在生命进化过程中,环境因素也能直接进入“内因”,病毒就是一个最明显的事实。本书前面讲“生命起源”时,提到在高砷环境中以砷替代磷的微生物等等也是明显例证。不能包含生命起源和不能完整说明生命进化的进化论是有严重缺陷的。
第二,达氏进化论无法回答生命分子如何进化成单细胞生物、单细胞生物如何进化成多细胞生物。生命分子不可能仅通过异变成单细胞生物,单细胞生物也不可能仅通过变异而变成多细胞生物,多细胞生物不是起源于单细胞“内因”的变异,而是起源于单细胞与单细胞的融合、重组,起源于“连续的共生”,是外部进入、协同进化、融合的内共生体。
第三,达氏进化论无法完全回答基因突变问题。达氏进化论解释基因突变是源于遗传复制偶然出错,与“外因”无关,事实是与“外因”有关。如果环境“外因”变化加快,而生物(基因的)“内因”只是按照遗传复制出错的稳定频率变化,生物的适应性进化就不可能真正站住脚,按达氏进化论的缓慢的渐进性,生命不可能进化得如此丰富。已有许多研究表明,环境变化加快会引起生物进化加速,有些动植物在已变化的环境中只需经过几代,就发生了基因变异;有的鱼在群体中缺少雄性时,就会有一条雌鱼发生雄性化转换;有些污染物质(如莠去津)会使某些鱼、蛙雌性化。研究还表明,人类基因组会随着饮食改变而改变,常吃淀粉类食物的人,其体内制造的淀粉酶明显多于日常饮食中摄入淀粉少的人。人类近几千年来进化速度也在加快,今天的人类已不同于1000年或2000年前的人了,不同大陆上的人在基因上的差别越来越大,人类基因组中有7%的基因在加速进化。病毒影响基因组已被公认,意大利科学家发现,对人感染病毒发挥作用的139种基因存在400多种突变,人类8%的基因组是由所谓的内源性逆转录酶病毒构成的。基因研究和考古发现,生命进化在某些阶段会突然加快,新物种迅速增多。据日本科学家的一项研究成果,数亿年前,一种短序列遗传信息逆转录子进入脊椎动物的染色体,对哺乳类动物的脑部进化起了重大作用,使哺乳类动物的共同祖先获得了发达的大脑功能。
第四,达氏进化论无法回答非基因遗传问题。不同的环境会对生物造成不同的影响,这种影响会在基因排序不发生改变的情况下遗传给后代。美国科学家最近又发现一种控制糖的基因虽只在一个老鼠世系短暂逗留,未被遗传下去,却影响随后几代都没有患上肥胖症,未被遗传的基因仍能影响后代。我们的肝脏细胞和皮肤细胞所含的DNA完全一样,但这两种器官的形状和功能完全不同,表观遗传学认为这是由于基因在细胞内被开启或关闭所决定的,这种开启或关闭的控制机制我们仍不清楚,但不同环境如城市、沙漠、山村、单身人群、社交活跃人群等对表观基因的表现影响很大。不受母亲重视的新生小鼠在成年后更加胆小,这些小鼠身上某些与压力反应有关的基因的甲基化程度比正常水平高得多,反之,受到母鼠更多照顾的幼鼠长大后则更大胆更爱冒险,母爱的不同改变了控制大脑对压力反应的基因的表达,这种基因表达是持久的,甚至可以遗传给后代。还有研究发现,给刚出生的幼鼠交换父母,只要幼鼠的生母是在有玩具的环境中长大,其幼崽也会学习得更好,这表明母亲经验能遗传给孩子,母亲孕期吸烟还会增加子女反社会行为的比例。科学家对精神分裂症患者的研究发现,DNA甲基化异常不仅限于他们的大脑前皮层,也存在于他们的精子中。肥胖症、某些癌症、家族病的遗传都可能与此有关,母亲在孕期的饮食,人在脑部发育的早期阶段的有害经历,都可能影响表观基因标记,有研究表明,约有70%的自杀者由于儿童期受过虐待或无人照管,其大脑中海马与因其他原因死亡的同性相比体积要小,自杀者海马基因关闭的比率要高得多,DNA加入甲基时,基因就会关闭,甲基化的改变是童年时遭受虐待的结果。随着生物学家绘制出来的各种生物体的基因组图谱越多,发现基因密码的指令与生物体实际的形状和功能之间出现差异的情况也越多,科学家认为生物可能有一种外遗传机制,而不全是基因遗传,外遗传密码是DNA外层的生物化学指令,它让生物形成新的生物特征并遗传下去的速度,比基因进化速度更快。
第五,达氏进化无法回答横向基因转移、合并问题。科学家发现,空肠弯曲杆菌和大肠弯曲杆菌这两种在远古时代就分离进化的细菌,如今已合并成一种细菌。这两种细菌的基因差异有15%,而人与黑猩猩的基因差异只有不到2%,基因差异如此大的两种细菌能够合并成一种细菌,用英国牛津大学进化微生物学家塞缪尔·谢泼德的话来说,“这是需要跨越的一个巨大的遗传基因鸿沟。也许这就是像龙虾与苍蝇交配。”加拿大科学家还发现海洋中一种叫尖尾藻的生物有很多视紫质,已经呈现出这种蛋白质的标志性粉色,视紫质是受光体,能通过光产生能量,尖尾藻通过选择食用海洋中的细菌光合作用中的一种基因而产生视紫质蛋白质,从而能从光里获取能量,并利用这种能量消化猎物,其中一些猎物正是这种基因的最初来源,这种“吃什么是什么”正是基因的横向转移。
第六,达氏进化论无法回答我们为何不只是一个多细胞生物,而是一个细胞与微生物的共生体,而且细菌数远比细胞数要多。成年人体内的细菌数量多达100万亿个,1000多个种类,人体内绝大多数不同种类的基因来自微生物,而我们自身的只占极少数,细菌是地球生命体系的主体,也统治着我们的身体,没有细菌我们就无法生存,细菌在本质上是我们的一部分。
第七,达氏进化无法回答文化是如何进化的。文化进化即使与生物进化不同,但不可能完全无关,因为文化是生物心智的产物,文化进化是服务于生物生存和进化的,而文化进化则是人类主动地通过对自身和环境的认识来丰富和发展的,并不是先有文化变异再被动地被环境选择的,文化进化有明显的获得性遗传规律。
今天的人类遍布全球陆地和海岛,包括热带丛林、极地冰原、高山荒漠的极端环境中都有人类居住和活动。人类全球扩散经历了几百万年,在一万多年前基本完成。人类的进化史,是从一个局域生态系统向全球陆地各种差异明显、具有不同丰富性的生态系统迁移、扩散、融合的过程,其他灵长类则始终未能走出某个局域的生态系统,人类是唯一受到陆地各种生态系统极其丰富的多样性孕育的物种,这一独特的进化史从生物学和文化学两个方面进化出了与其他灵长类具有明显不同的生理和心理特质,使人具有远远超过自己努力所能直接满足的多样性的欲望,也正是这种欲望驱动着人类经济文化的发展,但也使人类自身在今天面临着人类文化适应性进化的难题。
基因研究认为人猿分手发生于600万~800万年前,考古发现的“直立人”化石不超过400万年。人类直立行走、灵巧的双手、少毛的裸体、独特的性象、超大的脑容量是如何进化出来的?考古发现的中新世(2400~500万年前)猿和后来的“直立人”、今天的大猿与人类在进化史上究竟有何关系?这些问题现在都还存在着诸多令人困惑之处。基因研究和考古发现可以为我们追溯历史提供许多重要线索,但被历史永远湮灭的线索远比我们能发现的线索多,我们不可能靠“一线单传”的线索去弄清人猿分手的历史,我们需要拓宽视野。