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首都科學講堂第683期《想要問問你敢不敢?演化大沖關!》

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  2021年3月6日,首都(dou)科學講(jiang)(jiang)堂線上開(kai)講(jiang)(jiang),本次首都(dou)科學講(jiang)(jiang)堂邀請了中國疾病預防控制(zhi)中心(xin)副研究員(yuan)劉歡,為(wei)大家帶來題為(wei)《想要(yao)問(wen)(wen)問(wen)(wen)你敢(gan)不敢(gan)?演化大沖關!》的精彩講(jiang)(jiang)座。

  

想要問問你敢不敢?演化大沖關!

  十九世(shi)(shi)(shi)紀三十年代的(de)(de)(de)一次環球(qiu)航行,一位(wei)年輕的(de)(de)(de)博物(wu)學(xue)(xue)家在(zai)五年時間(jian)里,見證(zheng)了南美洲安第斯山脈(mo)的(de)(de)(de)滄海桑田(tian),邂逅了大洋洲環海大陸奇特的(de)(de)(de)袋鼠(shu)和(he)鴨嘴(zui)獸,開啟了一段關于物(wu)種進(jin)化和(he)生命(ming)起源(yuan)的(de)(de)(de)思索(suo)。無論是在(zai)天(tian)圓地方(fang)的(de)(de)(de)中土世(shi)(shi)(shi)界,或者在(zai)造物(wu)主創世(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)奇跡花園,我們(men)(men)本能地堅信人(ren)類正是眾(zhong)生萬物(wu)的(de)(de)(de)天(tian)選之子。工業革命(ming)巨擎迸發源(yuan)源(yuan)能量(liang)激發人(ren)們(men)(men)的(de)(de)(de)豪情萬丈,忽然(ran)(ran)間(jian),關于“長頸鹿(lu)脖子如何變長”的(de)(de)(de)理論成為焦點(dian),猶如一石激起千層浪,這是生命(ming)存在(zai)與(yu)意義的(de)(de)(de)永(yong)恒主題(ti)。Are You Ready?讓(rang)我們(men)(men)跟著劉(liu)歡教(jiao)授一起去揭開生命(ming)演(yan)化的(de)(de)(de)神(shen)秘面(mian)紗,探(tan)索(suo)大自然(ran)(ran)的(de)(de)(de)科學(xue)(xue)奧秘。

第一講 我是誰?

  “我是誰?”可以說是人(ren)類的終極(ji)問題(ti)。關于(yu)人(ren)類的起(qi)源,東西方(fang)都有(you)相(xiang)關說法,在人(ren)類剛剛開(kai)始認識(shi)世(shi)界的時候,有(you)很(hen)多的謎(mi)題(ti)無法用現實中的事例去(qu)解釋(shi),于(yu)是人(ren)們構思出了一些神話人(ren)物。

  西(xi)方(fang)世界中(zhong)(zhong)有上(shang)帝(di)(di)造(zao)(zao)人(ren)(ren),即上(shang)帝(di)(di)創造(zao)(zao)天地和(he)(he)萬物后(hou),在第(di)六日造(zao)(zao)人(ren)(ren),且是(shi)按照(zhao)自己(ji)的(de)(de)模樣造(zao)(zao)出了(le)人(ren)(ren)類。但是(shi)這里就有一(yi)個(ge)小小的(de)(de)疑問,我們知道耶穌(su)誕生在亞(ya)洲,那(nei)么(me)上(shang)帝(di)(di)也應是(shi)來(lai)自亞(ya)洲,如果上(shang)帝(di)(di)是(shi)按照(zhao)自己(ji)的(de)(de)模樣造(zao)(zao)出了(le)人(ren)(ren)類,那(nei)么(me)那(nei)些信奉上(shang)帝(di)(di)的(de)(de)歐洲人(ren)(ren)是(shi)怎么(me)被造(zao)(zao)出來(lai)的(de)(de)?我們東(dong)方(fang)也有關于造(zao)(zao)人(ren)(ren)的(de)(de)神話傳(chuan)說(shuo)(shuo),就是(shi)女媧造(zao)(zao)人(ren)(ren)。傳(chuan)說(shuo)(shuo)中(zhong)(zhong),女媧把泥(ni)巴和(he)(he)水捏(nie)成了(le)人(ren)(ren)的(de)(de)形(xing)狀,然后(hou)吹了(le)一(yi)口(kou)仙氣,使他們都變成了(le)活(huo)的(de)(de)人(ren)(ren)。

  由此可見,無(wu)論是(shi)(shi)(shi)東方(fang)(fang)還是(shi)(shi)(shi)西方(fang)(fang)的(de)人類(lei)起源(yuan)神話,都在(zai)給人們一種既定的(de)概念和(he)觀念,即(ji)人從一開始就是(shi)(shi)(shi)由神造出來的(de),從造出來之初到如(ru)今一直(zhi)都是(shi)(shi)(shi)同(tong)樣(yang)(yang)的(de)狀態,也就是(shi)(shi)(shi)說人類(lei)是(shi)(shi)(shi)一直(zhi)不(bu)(bu)變的(de),是(shi)(shi)(shi)按照(zhao)神的(de)意志(zhi)產(chan)生的(de)一個(ge)凡間的(de)代表。那(nei)么事實是(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)是(shi)(shi)(shi)這(zhe)樣(yang)(yang)呢(ni)?

  在中國古代,皇(huang)帝被稱為天子,即“上(shang)(shang)天的(de)兒子”,以此來讓世人認(ren)可他的(de)權威。而在中國歷史上(shang)(shang)有兩個王朝的(de)皇(huang)帝是(shi)通(tong)過(guo)平民最后成為皇(huang)帝的(de),一(yi)位是(shi)漢朝的(de)開國皇(huang)帝劉邦,另外一(yi)位是(shi)明朝的(de)開國皇(huang)帝朱(zhu)元璋。

  在劉(liu)邦創立(li)漢朝(chao)之初,可能(neng)還做了一(yi)些美化和加工(gong)的(de)處理,比(bi)如說(shuo)劉(liu)邦的(de)大腿上(shang)(shang)有(you)72顆痣,被說(shuo)成(cheng)是(shi)天(tian)上(shang)(shang)的(de)72顆星宿。到了明朝(chao)朱(zhu)元璋(zhang)的(de)時候,就很難再去創造這樣的(de)傳說(shuo)了,因為朱(zhu)元璋(zhang)的(de)出(chu)身比(bi)劉(liu)邦還草根(gen),他曾經(jing)當過乞丐。所以說(shuo),在中國很多(duo)人在客觀認識上(shang)(shang)已經(jing)知道,大家都是(shi)大自然中的(de)成(cheng)員(yuan),并(bing)沒有(you)某個人是(shi)上(shang)(shang)天(tian)派來的(de)使者(zhe),或者(zhe)是(shi)上(shang)(shang)天(tian)的(de)兒子。

  在西方也有(you)一些事件標志著人(ren)們對宗教宣(xuan)揚的(de)“君(jun)權神授”思想產生懷疑。在歐洲(zhou)封建歷史進(jin)程中(zhong),一般由上帝(di)在人(ren)間(jian)的(de)代表——教皇(huang)來為歐洲(zhou)的(de)帝(di)王(wang)進(jin)行加冕(mian)。這個加冕(mian)的(de)過程實際上就是教皇(huang)代表上帝(di)把王(wang)冠(guan)戴到(dao)國(guo)王(wang)的(de)頭上,意指君(jun)權是神授的(de)。但其中(zhong)有(you)一個著名的(de)歷史事件,即(ji)拿破侖稱帝(di)時(shi),在加冕(mian)儀式上把教皇(huang)手(shou)中(zhong)的(de)皇(huang)冠(guan)搶(qiang)了(le)過來,自己(ji)戴在自己(ji)的(de)頭上。這個事件反映了(le)當時(shi)民眾(zhong)已經開始認識到(dao),人(ren)可(ke)能更(geng)多(duo)的(de)是一種自然的(de)個體,人(ren)類社會也是這樣(yang)自然形(xing)成的(de)團體,人(ren)們對“神創(chuang)世(shi)”“神創(chuang)人(ren)”的(de)理論產生懷疑。

  更(geng)大(da)的(de)(de)(de)思想(xiang)改變發生在(zai)工業革命(ming)時期(qi)。在(zai)電影《泰坦(tan)尼克(ke)號》中,男主(zhu)角杰(jie)克(ke)在(zai)船上高呼“I am the king of the world”,令(ling)許(xu)多人(ren)為之振奮。這(zhe)(zhe)句話(hua)代表了(le)當時的(de)(de)(de)人(ren)們對運用(yong)科技手段產生的(de)(de)(de)巨大(da)能(neng)量來(lai)改造社會的(de)(de)(de)信心。“泰坦(tan)尼克(ke)”號是(shi)英國在(zai)20世紀初造出來(lai)的(de)(de)(de)一艘巨型(xing)郵輪,當時對外宣(xuan)傳是(shi)“一艘永(yong)不(bu)沉(chen)沒的(de)(de)(de)郵輪”,這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)龐然(ran)巨物使得(de)人(ren)類開始對自身的(de)(de)(de)起源進行反思,認(ren)為雖然(ran)我們不(bu)是(shi)上帝造的(de)(de)(de),但是(shi)我們是(shi)被(bei)上天選定(ding)來(lai)主(zhu)宰這(zhe)(zhe)個(ge)世界(jie)的(de)(de)(de),我們人(ren)類是(shi)一群特殊(shu)的(de)(de)(de)生命(ming)。

第二講 “貝格爾”號

  那么(me)人類是(shi)(shi)不是(shi)(shi)真的(de)(de)如此特(te)殊,是(shi)(shi)被上天所(suo)選(xuan)定的(de)(de)?在這個選(xuan)定的(de)(de)過程中,我們與大自然有哪些互相選(xuan)擇的(de)(de)經(jing)歷呢(ni)?這就要進入我們的(de)(de)第二部分“貝格爾號”。

  “貝格爾(er)(er)”號是(shi)什么?它是(shi)一(yi)(yi)艘(sou)軍(jun)艦,在(zai)(zai)19世紀30年(nian)(nian)代進行(xing)了(le)一(yi)(yi)次長達5年(nian)(nian)的(de)(de)環球航(hang)行(xing)。很巧的(de)(de)是(shi),有一(yi)(yi)位(wei)年(nian)(nian)輕的(de)(de)博物學(xue)家也在(zai)(zai)這艘(sou)船上做科學(xue)考察(cha),他就(jiu)是(shi)達爾(er)(er)文(wen)。在(zai)(zai)這次科學(xue)考察(cha)中,達爾(er)(er)文(wen)發(fa)現了(le)一(yi)(yi)些化石的(de)(de)存在(zai)(zai),顛覆了(le)他之前對生命的(de)(de)理解(jie),也開啟了(le)他對生命進化的(de)(de)科學(xue)思考。

  比如說,他在(zai)(zai)南美(mei)洲發(fa)現(xian)比較了兩種(zhong)(zhong)非常奇特的(de)(de)動物(wu)。一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)叫作樹懶(lan),行動遲緩,憨態可掬,非常可愛,還經(jing)常被(bei)做成卡通形象(xiang);另一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)(shi)大樹懶(lan),形象(xiang)上(shang)有了很(hen)大的(de)(de)變化——但是(shi)(shi)(shi)這(zhe)兩種(zhong)(zhong)樹懶(lan)雖說體(ti)型不(bu)太一(yi)(yi)(yi)樣(yang),從生物(wu)進化的(de)(de)角度來講,卻是(shi)(shi)(shi)有一(yi)(yi)(yi)定親(qin)緣關系的(de)(de)。這(zhe)就引起了達(da)爾文(wen)的(de)(de)思考(kao): 如果(guo)說人或(huo)其他動物(wu)是(shi)(shi)(shi)被(bei)神創造的(de)(de),那么(me)(me)形象(xiang)應該是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)成不(bu)變的(de)(de),為什么(me)(me)有一(yi)(yi)(yi)些物(wu)種(zhong)(zhong)會(hui)在(zai)(zai)不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)時間段,或(huo)者不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)地理位置,呈(cheng)現(xian)出不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)形態呢?

  他在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)安第(di)斯(si)山脈(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)一些(xie)(xie)(xie)重要(yao)發現(xian)(xian)也加深了(le)他對整個世(shi)界的(de)(de)(de)(de)認識,對生物演(yan)化(hua)的(de)(de)(de)(de)過程有(you)(you)了(le)一些(xie)(xie)(xie)大(da)(da)致(zhi)的(de)(de)(de)(de)想法——他在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)南美(mei)洲(zhou)的(de)(de)(de)(de)安第(di)斯(si)山脈(mo)(mo)發現(xian)(xian)了(le)貝(bei)殼的(de)(de)(de)(de)化(hua)石。這些(xie)(xie)(xie)發現(xian)(xian)使得一些(xie)(xie)(xie)科學家(jia)提出(chu)了(le)地球演(yan)化(hua)的(de)(de)(de)(de)過程,即滄海桑田,使得達(da)爾文對整個地球環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)有(you)(you)了(le)一個基(ji)本(ben)的(de)(de)(de)(de)認識。另(ling)外(wai)還(huan)有(you)(you)一些(xie)(xie)(xie)奇怪(guai)的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)象,比如說袋鼠和鴨嘴獸,只(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)澳洲(zhou)大(da)(da)陸存在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)。這又引起(qi)了(le)達(da)爾文的(de)(de)(de)(de)一個興趣,他開始思(si)考(kao),如果要(yao)形成一個獨特的(de)(de)(de)(de)物種(zhong),需要(yao)什么條件?是(shi)(shi)地理(li)環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)隔離嗎?畢竟澳洲(zhou)四面環(huan)(huan)海,相當于一個天然(ran)的(de)(de)(de)(de)屏障,其物種(zhong)進化(hua)是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)相對隔離的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)下,是(shi)(shi)不是(shi)(shi)就是(shi)(shi)這樣才慢慢演(yan)化(hua)成了(le)一種(zhong)獨特的(de)(de)(de)(de)生物特征呢?

  此(ci)時達(da)爾文(wen)已經對生物進化有了(le)大(da)致的(de)理解(jie),他(ta)提出了(le)一個(ge)假設,如果所有的(de)動物都能(neng)在一個(ge)合適的(de)環境當中一直生存(cun)的(de)話,那么(me)用(yong)不了(le)多久,這(zhe)個(ge)世界上絕大(da)部分的(de)地(di)域,都有可(ke)能(neng)被這(zhe)個(ge)物種所占領。因為物種它會繁衍。

  以大(da)象(xiang)為例,假設一(yi)頭大(da)象(xiang)能(neng)夠活100年(nian),一(yi)對大(da)象(xiang)在(zai)這100年(nian)中(zhong)能(neng)夠生六胎(tai)的(de)(de)(de)話,經(jing)過750年(nian)就能(neng)夠產生1900萬頭大(da)象(xiang)。但這是(shi)不現實的(de)(de)(de)。畢竟從(cong)達爾文所在(zai)的(de)(de)(de)時代(dai)倒推750年(nian),已經(jing)有大(da)象(xiang)這個(ge)物(wu)種(zhong)了,但現實中(zhong)并沒有近2000萬頭大(da)象(xiang)。因(yin)此達爾文不得不非常嚴肅(su)地(di)、認真地(di)思(si)考(kao)一(yi)個(ge)問題: 生物(wu)的(de)(de)(de)進(jin)化到底被(bei)什(shen)么在(zai)左右,或者說是(shi)什(shen)么因(yin)素(su)決定了生物(wu)的(de)(de)(de)進(jin)化?

第三講 達爾文與進化論

  在(zai)(zai)經過上(shang)述思考后,達(da)爾(er)文在(zai)(zai)結束了“貝格爾(er)”號(hao)5年的(de)環(huan)球科學考察后提出了“進化(hua)(hua)論”,其(qi)中最重要的(de)理論是(shi)“人類是(shi)由古(gu)猿(yuan)逐漸(jian)演化(hua)(hua)而來(lai)的(de)”,最重要的(de)原則(ze)是(shi)“物(wu)競天擇”。達(da)爾(er)文認為,在(zai)(zai)自然界中,生物(wu)互相競爭,能適應(ying)環(huan)境的(de)物(wu)種被選擇存留下來(lai),而那些沒有適應(ying)環(huan)境的(de)物(wu)種就被淘汰。

  比(bi)如說在非洲(zhou)草原上,常有獵(lie)豹(bao)(bao)追逐斑馬的場面。斑馬為(wei)什么拼(pin)命奔(ben)跑(pao)?因(yin)為(wei)它要避免獵(lie)豹(bao)(bao)的追殺。而獵(lie)豹(bao)(bao)不停(ting)地(di)奔(ben)跑(pao)是為(wei)了獲取(qu)斑馬作為(wei)食物(wu),這就鍛煉(lian)出了它們快速奔(ben)跑(pao)的物(wu)種能力。

  達爾(er)文在進化論中(zhong)首先選擇了我(wo)們(men)熟悉的家禽來解釋生物進化的過(guo)程。比如說狗,就是(shi)狼在被(bei)人類(lei)馴化后產生的物種基(ji)礎上變化而來;豬的原始形(xing)態是(shi)野(ye)豬的樣子,長著(zhu)非常鋒利的兩個獠牙,身(shen)上還有很多毛,只是(shi)作(zuo)為人類(lei)肉食的主要來源,在人類(lei)不斷地馴化過(guo)程中(zhong),慢慢地演化成了現在我(wo)們(men)見(jian)到的家豬形(xing)象: 肥(fei)頭大耳(er),憨(han)頭憨(han)腦。

  再(zai)比(bi)如說(shuo)長(chang)(chang)頸(jing)鹿(lu),達爾文認為,一(yi)(yi)開始長(chang)(chang)頸(jing)鹿(lu)的(de)(de)(de)脖子(zi)有長(chang)(chang)的(de)(de)(de)有短的(de)(de)(de),在(zai)尋找食物(wu)的(de)(de)(de)過程中它們會去吃(chi)樹(shu)上的(de)(de)(de)葉子(zi),漸漸地高(gao)度比(bi)較低的(de)(de)(de)樹(shu)葉被吃(chi)完了,長(chang)(chang)頸(jing)鹿(lu)要想生存(cun)就必(bi)須(xu)吃(chi)更高(gao)處的(de)(de)(de)樹(shu)葉,脖子(zi)必(bi)須(xu)長(chang)(chang)一(yi)(yi)點。也就是說(shuo),脖子(zi)長(chang)(chang)的(de)(de)(de)長(chang)(chang)頸(jing)鹿(lu)生存(cun)的(de)(de)(de)幾(ji)率會高(gao)一(yi)(yi)些,而脖子(zi)短的(de)(de)(de)長(chang)(chang)頸(jing)鹿(lu)夠不到(dao)更高(gao)的(de)(de)(de)樹(shu)葉,就會因(yin)食物(wu)匱(kui)乏(fa)等(deng)原因(yin)而被淘汰掉,最后活下來的(de)(de)(de)就都(dou)變成了我們今天(tian)見到(dao)的(de)(de)(de)脖子(zi)很長(chang)(chang)的(de)(de)(de)長(chang)(chang)頸(jing)鹿(lu)。

第四講 誰主沉浮

  從(cong)“神創論”到(dao)“進化(hua)論”,關于人類起(qi)(qi)源(yuan)的(de)理論不(bu)斷(duan)被質疑和驗證,那么在生物演化(hua)的(de)過程(cheng)中,究竟是誰在主宰?生物個(ge)體和環境(jing)分別對(dui)生物演化(hua)起(qi)(qi)到(dao)什么樣的(de)作用(yong)?二者(zhe)之間的(de)作用(yong)又是怎么交互的(de)呢?

  我們經常會說兩(liang)個同(tong)姓的(de)(de)(de)人(ren)(ren)500年前是一(yi)家(jia),這就說明(ming)人(ren)(ren)類一(yi)直認(ren)可有這樣一(yi)條(tiao)遺傳脈絡存(cun)在。在生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物進化(hua)的(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)也(ye)有這樣的(de)(de)(de)一(yi)條(tiao)脈絡。科(ke)學家(jia)通過(guo)對化(hua)石的(de)(de)(de)研究梳(shu)理出(chu)了生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物從低級到(dao)高(gao)級、單細胞到(dao)多細胞、植物到(dao)動物的(de)(de)(de)復雜演(yan)(yan)化(hua)過(guo)程。在生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)演(yan)(yan)化(hua)過(guo)程中(zhong),它們會因不(bu)(bu)(bu)同(tong)物種的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)而產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)很多分支,演(yan)(yan)化(hua)出(chu)不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)形(xing)態,產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)門(men)類,最終逐(zhu)漸形(xing)成豐富多彩的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物物種。

  那么,怎么證(zheng)明所有(you)(you)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)都(dou)是(shi)由簡單(dan)的(de)(de)(de)形(xing)態(tai)演化(hua)成各(ge)種各(ge)樣的(de)(de)(de)形(xing)態(tai)呢(ni)?科學地(di)(di)來說,地(di)(di)球(qiu)(qiu)上(shang)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)命形(xing)態(tai)最(zui)基本的(de)(de)(de)單(dan)元是(shi)細胞(bao),植(zhi)物(wu)(wu)和動物(wu)(wu)都(dou)是(shi)如此。雖然動物(wu)(wu)細胞(bao)和植(zhi)物(wu)(wu)細胞(bao)有(you)(you)很大(da)的(de)(de)(de)不同,比如有(you)(you)無細胞(bao)壁(bi),能(neng)否(fou)進(jin)行光(guang)合作用等,但它(ta)們的(de)(de)(de)特性都(dou)由遺傳物(wu)(wu)質(zhi)DNA決定(ding)。截至(zhi)目前發現的(de)(de)(de)地(di)(di)球(qiu)(qiu)上(shang)的(de)(de)(de)所有(you)(you)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)遺傳信息,都(dou)由DNA里的(de)(de)(de)ATCG(或RNA里的(de)(de)(de)AUCG)四個(ge)密(mi)碼(ma)子(zi)的(de)(de)(de)不同排列(lie)組(zu)合來確定(ding)。這也就能(neng)說明,所有(you)(you)地(di)(di)球(qiu)(qiu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)起源實際(ji)上(shang)是(shi)一致的(de)(de)(de)。

  達爾(er)文曾在(zai)(zai)(zai)進(jin)化(hua)論(lun)中提(ti)出(chu)(chu)(chu),生物(wu)演化(hua)是一(yi)(yi)個連續的(de)(de)、緩慢的(de)(de)過程,生物(wu)在(zai)(zai)(zai)進(jin)化(hua)到我們(men)目前(qian)所認(ren)識到的(de)(de)形(xing)態(tai)和生物(wu)特征之(zhi)前(qian),應(ying)該有一(yi)(yi)些(xie)過渡的(de)(de)形(xing)態(tai)。有人對(dui)這個觀點提(ti)出(chu)(chu)(chu)了(le)質疑——在(zai)(zai)(zai)寒(han)武(wu)(wu)紀時期,忽然(ran)產生了(le)一(yi)(yi)次生命大爆發,其規模之(zhi)大超乎(hu)想(xiang)象(xiang),其中有一(yi)(yi)些(xie)生物(wu)與我們(men)現在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)物(wu)種都不相(xiang)同,而且在(zai)(zai)(zai)寒(han)武(wu)(wu)紀之(zhi)前(qian)和之(zhi)后也都沒有過渡的(de)(de)形(xing)態(tai)。寒(han)武(wu)(wu)紀化(hua)石群的(de)(de)發現給達爾(er)文的(de)(de)漸進(jin)性進(jin)化(hua)論(lun)提(ti)出(chu)(chu)(chu)了(le)一(yi)(yi)些(xie)挑戰。

  對(dui)于(yu)這(zhe)一(yi)(yi)現象,科學(xue)(xue)家在經過地(di)(di)質學(xue)(xue)、環(huan)境學(xue)(xue)、生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)等(deng)研究后,得出了一(yi)(yi)些(xie)科學(xue)(xue)推論。比如說,有觀(guan)點認為,由于(yu)年(nian)代越(yue)久遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)所在的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)質層(ceng)越(yue)深,因此,寒武紀(ji)之前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)質層(ceng)相對(dui)較(jiao)深,更(geng)難(nan)被發(fa)掘,其中(zhong)或許還(huan)有尚未被發(fa)掘的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)石。也有觀(guan)點認為,寒武紀(ji)生(sheng)命(ming)大爆發(fa)期(qi)間,環(huan)境中(zhong)氧氣的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)相對(dui)于(yu)其他(ta)時(shi)期(qi)要高(gao)得多,因而(er)促進了生(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮,也給生(sheng)物(wu)繁(fan)衍和(he)演(yan)化(hua)(hua)提供了十分便(bian)利的(de)(de)(de)(de)(de)條件,可能(neng)使得物(wu)種(zhong)演(yan)化(hua)(hua)在這(zhe)一(yi)(yi)時(shi)期(qi)顯得特別活躍。值(zhi)得注(zhu)意的(de)(de)(de)(de)(de)是,寒武紀(ji)并(bing)不是我們以為的(de)(de)(de)(de)(de)10年(nian)、20年(nian),而(er)是幾百(bai)萬年(nian)、上千(qian)萬年(nian)、上億年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)概念,實(shi)際上是一(yi)(yi)段十分漫長的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間。生(sheng)物(wu)演(yan)化(hua)(hua)是一(yi)(yi)個群體(ti)事件,而(er)不是單(dan)一(yi)(yi)事件。一(yi)(yi)個群體(ti)在漫長的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)光中(zhong),通過環(huan)境的(de)(de)(de)(de)(de)選擇,有一(yi)(yi)些(xie)物(wu)種(zhong)逐漸演(yan)化(hua)(hua)成了某一(yi)(yi)門類(lei),另(ling)外(wai)一(yi)(yi)些(xie)物(wu)種(zhong)可能(neng)變成了另(ling)外(wai)一(yi)(yi)種(zhong)門類(lei),是一(yi)(yi)個群體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)過程。

  接下來要回答一個終極問題: 人(ren)類到底是(shi)不是(shi)大自然最愛的人(ren)?是(shi)不是(shi)天選之子?是(shi)不是(shi)大自然專門選出來的地球主宰?

  這里要講到(dao)在(zai)達爾文(wen)進化(hua)(hua)(hua)(hua)論提出之前的一(yi)種(zhong)理論,由一(yi)位法國生物學(xue)家拉(la)馬克提出。拉(la)馬克認(ren)為(wei)人不是(shi)由神創(chuang)造的,他也(ye)認(ren)為(wei)生物是(shi)進化(hua)(hua)(hua)(hua)的,進化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程是(shi)“用進廢退”,也(ye)就是(shi)說多用會(hui)進化(hua)(hua)(hua)(hua),少用就會(hui)退化(hua)(hua)(hua)(hua)。

  依然以長(chang)頸鹿(lu)(lu)為例,拉馬克認為,受生活條(tiao)件所限,當(dang)低(di)處的(de)(de)樹(shu)葉(xie)被(bei)吃(chi)光時(shi),長(chang)頸鹿(lu)(lu)想(xiang)要(yao)吃(chi)到更高(gao)一點的(de)(de)樹(shu)葉(xie)就要(yao)努(nu)力地(di)伸長(chang)脖(bo)子。經過不(bu)斷(duan)地(di)努(nu)力,慢慢地(di)脖(bo)子就變長(chang)了,這(zhe)才活下來了。他的(de)(de)理論就是(shi),當(dang)生物(wu)的(de)(de)個(ge)體或者(zhe)種群不(bu)斷(duan)提升自(zi)己的(de)(de)某些生物(wu)學特(te)性的(de)(de)時(shi)候(hou),它就實(shi)現了自(zi)身的(de)(de)演化。

  舉一個(ge)流行文化(hua)的(de)例(li)子(zi)來(lai)區(qu)分(fen)拉(la)馬(ma)克和達爾文的(de)進(jin)化(hua)論,在(zai)動漫作品(pin)中,比如(ru)說一個(ge)賽亞人(ren)正常的(de)戰(zhan)斗(dou)(dou)值(zhi)只有1萬,當遇到強敵時要燃燒自己的(de)小宇(yu)宙,變成超級塞亞人(ren),這個(ge)時候(hou)他的(de)戰(zhan)斗(dou)(dou)值(zhi)可能高達100萬。像這樣通過(guo)提升(sheng)自己的(de)戰(zhan)斗(dou)(dou)值(zhi)來(lai)實現能力的(de)躍升(sheng),就是(shi)拉(la)馬(ma)克進(jin)化(hua)理(li)論: 我(wo)提升(sheng)我(wo)自己,直到能夠在(zai)這個(ge)環境(jing)當中生存和適(shi)應下來(lai)。

  而另外一種(zhong)可(ke)能(neng)(neng)就是(shi)宇宙中有很多強者,大家都來(lai)到地(di)球(qiu)上戰(zhan)斗,最(zui)(zui)后(hou)只(zhi)有在地(di)球(qiu)上實(shi)力最(zui)(zui)強的(de)人(ren)(ren)才能(neng)(neng)夠勝(sheng)出。如(ru)果最(zui)(zui)后(hou)勝(sheng)出的(de)是(shi)賽(sai)亞人(ren)(ren),那只(zhi)能(neng)(neng)說明(ming)賽(sai)亞人(ren)(ren)就是(shi)地(di)球(qiu)上最(zui)(zui)強的(de)。這就是(shi)達(da)爾文進化(hua)理論: 由環(huan)境來(lai)選擇能(neng)(neng)夠適應它的(de)物種(zhong)。

  那么(me)達(da)爾文的進化(hua)論究竟有沒有科學(xue)依據(ju)呢?來(lai)舉幾個例子(zi)驗證一下,第一個就是疫(yi)(yi)苗。我們(men)知道有一種(zhong)由病(bing)毒引(yin)起的疾病(bing),人畜共患(huan)病(bing),它就是狂犬病(bing)。這種(zhong)病(bing)毒不僅可以感(gan)染人,還可以感(gan)染動物(wu),比如狗,在疫(yi)(yi)苗發明之前,人類對狂犬病(bing)可以說是束手無策。直到19世(shi)紀(ji)后半葉(xie),法國科學(xue)家路(lu)易·巴斯德(de)研(yan)制出了狂犬病(bing)減毒疫(yi)(yi)苗。

  他從得病的(de)(de)犬類(lei)脊髓、腦髓和唾液當中(zhong)收(shou)集動物組織,然后對(dui)狂犬病毒(du)(du)做減毒(du)(du)處理,也就是(shi)通過人工(gong)的(de)(de)方式使狂犬病毒(du)(du)的(de)(de)毒(du)(du)力降(jiang)低,使之只能(neng)引起(qi)較(jiao)弱的(de)(de)不良(liang)反(fan)應,在不危及生命的(de)(de)前提下,反(fan)而刺激人體(ti)產生針對(dui)這種(zhong)病原(yuan)的(de)(de)抗體(ti),使身體(ti)產生免疫能(neng)力。這就是(shi)減毒(du)(du)疫苗的(de)(de)原(yuan)理。

  巴(ba)斯德將收集到(dao)的(de)病(bing)毒溶(rong)液(ye)注射到(dao)健康(kang)的(de)兔(tu)子身(shen)上(shang),等這(zhe)個(ge)兔(tu)子感(gan)染(ran)狂犬病(bing)后(hou),他(ta)再把得(de)了狂犬病(bing)的(de)兔(tu)子的(de)脊(ji)髓(sui)和腦髓(sui)取(qu)出來(lai),然后(hou)再把這(zhe)次(ci)取(qu)得(de)的(de)狂犬病(bing)毒注射到(dao)第(di)二只健康(kang)的(de)兔(tu)子身(shen)上(shang)。他(ta)就這(zhe)樣不斷重(zhong)復這(zhe)個(ge)過程,經過了100多次(ci)的(de)傳代。

  為什么要進行(xing)多次傳(chuan)代呢?實際上(shang)多次傳(chuan)代就(jiu)(jiu)是(shi)要把狂(kuang)犬(quan)病毒(du)(du)的(de)(de)(de)生存(cun)環境從需(xu)(xu)(xu)要一(yi)(yi)只狂(kuang)犬(quan)去(qu)咬人才能感染(ran)的(de)(de)(de)“困難模式(shi)”變成直接(jie)注射進兔子體內的(de)(de)(de)“簡單(dan)模式(shi)”。在這個良好的(de)(de)(de)培養環境下,病毒(du)(du)不需(xu)(xu)(xu)要有那(nei)么強的(de)(de)(de)毒(du)(du)力就(jiu)(jiu)能生存(cun),所以其毒(du)(du)力就(jiu)(jiu)會漸漸地降(jiang)低。最后,巴(ba)斯德將經過多次傳(chuan)代的(de)(de)(de)兔子的(de)(de)(de)脊髓(sui)和(he)腦(nao)髓(sui)抽取出來,對其進行(xing)干燥處理。地球上(shang)的(de)(de)(de)生命都是(shi)需(xu)(xu)(xu)要水(shui)的(de)(de)(de),病毒(du)(du)也需(xu)(xu)(xu)要。一(yi)(yi)旦水(shui)分(fen)減少了,它(ta)的(de)(de)(de)活力就(jiu)(jiu)會降(jiang)低,也就(jiu)(jiu)是(shi)說毒(du)(du)力又(you)降(jiang)低了。

  這個減(jian)毒(du)(du)疫苗的(de)研制實際(ji)上就(jiu)是通過人工在動物體內環境的(de)篩選,使(shi)病毒(du)(du)的(de)毒(du)(du)力降(jiang)低這樣一個演化的(de)過程。

  再比如(ru)說卡介(jie)苗,這是(shi)(shi)(shi)一種(zhong)預(yu)防結核(he)桿(gan)菌(jun)(jun)的(de)(de)疫苗,其研發(fa)過(guo)程(cheng)(cheng)是(shi)(shi)(shi)經過(guo)在體外(wai)(wai)不斷(duan)地人(ren)工培養這個細(xi)菌(jun)(jun),一共傳了230代,經過(guo)了13年(nian),才最(zui)終(zhong)降(jiang)低該細(xi)菌(jun)(jun)的(de)(de)毒力(li)。這也是(shi)(shi)(shi)一個通(tong)過(guo)人(ren)工選(xuan)擇來(lai)實現生物演化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。另(ling)外(wai)(wai),酶的(de)(de)人(ren)工定向進化(hua)(hua)技術,也是(shi)(shi)(shi)在體外(wai)(wai)模擬(ni)自然進化(hua)(hua)機制(zhi) (突(tu)變、重(zhong)組(zu)和選(xuan)擇),使進化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)朝著人(ren)們(men)需要(yao)的(de)(de)方向發(fa)展(zhan)。

  最后,我們(men)(men)要盡量地去(qu)維護(hu)和促進全球(qiu)的(de)生(sheng)物多樣性(xing)。生(sheng)物演化(hua)是一個(ge)自(zi)然選擇(ze)的(de)過程,人類固然有主動(dong)去(qu)認識和改造(zao)自(zi)然的(de)能力,但也不能忘了,我們(men)(men)也只是大自(zi)然的(de)一分子(zi),生(sheng)物多樣性(xing)喪失將對人類生(sheng)存(cun)和發展構成重大風險(xian)。如何(he)更(geng)好地尊(zun)重自(zi)然、保護(hu)自(zi)然,是值得所有人認真思考的(de)問題。

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