達爾文在《物種起源》一書中系統(tǒng)地闡述了他的進化學說。其核心內容是：同一種群中的個體存在著變異，在生存空間和食物都有限的情況下，生物都在“為生存而競爭”。那些具有能適應環(huán)境的有利變異的個體能夠存活下來并繁殖后代，而那些不具有有利變異的個體將被淘汰。經過漫長的自然選擇，微小的變異積累成為顯著的變異，由此可能導致物種之間形成差異，甚至出現(xiàn)新的物種。
然而，從《物種起源》出版的那一天起，圍繞進化論的爭論就沒有停止過。那么我們對進化論究竟了解多少?我們真的都懂進化論嗎?最近，有專家撰寫了一組文章，對人們在進化論上存在的認識誤區(qū)進行了剖析，閱讀這些文章或許會讓我們對進化論有一些更新的認識。
誤區(qū)1 任何器官都源于適應。
并非每個器官都是適應的結果，也不一定都有存在的必要。比如鴕鳥的祖先是會飛的，在進化過程中，鴕鳥放棄了飛行，但它們還保留著—對沒用的翅膀；又比如在一些蛇類體內發(fā)現(xiàn)的腿骨。再看看人類，我們身上也有很多無用器官，比如闌尾。為什么這些無用的器官沒有被進化掉呢?這是因為還沒來得及讓它們徹底退場。
誤區(qū)2 自然選擇是進化的唯一方式。
在一個人的胚胎中至少帶有100個，甚至更多個新基因突變。這些新基因突變中的大部會逐漸消失，少量則遺傳下去并擴散開來。因此自然選擇對這些突變并沒有篩選作用。換句話說，并不是生物遺傳學上的每一次細微變化都源于自然選擇，有時可能只是一種碰巧而已。
誤區(qū)3 進化一定提高生存能力。
“適者生存”在很大程度上被誤讀了。別以為進化總是增加了那些生存者的幾率。自然選擇能在任何水平進行，同樣可以令個體越來越不適應，甚至滅絕。例如，轉基因魚因其基因有所改變，能產生更多的生長激素，長得更快、更大，但相對于野生種群來說，它們卻更難適應野生環(huán)境。
誤區(qū)4 進化能讓生命更適應環(huán)境。
我們不停地被灌輸這樣的觀點：動物越來越適應它們的環(huán)境，其實這與真相相差甚遠。最經典的例子就是大熊貓。大熊貓的爪子除了五趾以外還有一個“拇指”，由腕骨特化形成，而它真正的拇指和手掌長在一起了，于是它們只好把一段腕骨進化成拇指的樣子。腕骨顯然不如拇指好用，這樣的“進化”就有些不適應環(huán)境了。
誤區(qū)5 進化的創(chuàng)新無所不能。
進化沒有那么神通廣大，你看，人類就進化不出翅膀。再復雜的器官也是經過一步步的突變得來的，比如進化出翅膀需要很多先決條件，每一步突變都要比上一代多一些優(yōu)勢。飛行其實很耗費體能，鳥類祖先當初進化出翅膀也是為了讓自己生存得更安全、吃得更多，是迫不得已的。對人類來說，前肢變成翅膀沒有什么實用意義，還是留著那雙勤勞能干的手比較好。
誤區(qū)6 進化讓生命越來越復雜。
人們愿意相信進化總是由低級到高級，由簡單到復雜：人比猩猩復雜，猩猩比猴子復雜，猴子比大腸桿菌復雜，等等。不過進化本身或許并不存在目的性或者方向性，甚至在某些時候，自然選擇會讓生物物種趨向簡單化。這其實很好理解，如果不需要它，自然也就很容易失去它。類似海星和海膽都沒有大腦，但它們的祖先卻可能擁有大腦的雛形，是進化把它們的大腦弄沒了。
誤區(qū)7 “適者生存”即自私。
“適者”不一定是簡單的利己者，也可能是很好的合作者。大自然偏愛合作精神，合作才是適應自然選擇的生存策略。一些科學家認為，在多細胞生物中，細胞間的合作非常重要。例如，癌細胞就是這么一群“自私”的細胞，它們搶奪機體的營養(yǎng)，只顧自己的壯大，如果不被免疫系統(tǒng)除掉，或者不啟動這些細胞的“自殺程序”，將給機體帶來滅絕性的災難，結果不堪設想。
誤區(qū)8 進化論沒有預見性。
盡管進化論的預測能力有限，但它還是準確地預測過很多事件的發(fā)生。達爾文曾預言地球的年齡非常大，并目將來能發(fā)掘出一些處于過渡期的生物化石，這些都在后來的研究發(fā)現(xiàn)中得到了驗證。進化論還具有很大的實用性。例如，加入抗蟲基因的農作物會讓蟲子們進化出抗藥性，但如果在轉基因農作物旁邊種少量的普通農作物，就能大大減緩蟲子進化的速度。原因很簡單，因為這樣一來蟲子們的生存壓力就沒有那么大了。因而無須加緊進化出抗藥能力。
誤區(qū)9 進化是隨機的。
變異雖然是隨機發(fā)生的，但自然選擇依然傾向于那些有利于適應環(huán)境的變異。不過，機遇也扮演著重要的角色。拿魚類來說，它們有多種多樣的形體，但其中最常見的是紡錘形，這種形體可以減少湍流，將水流的摩擦力減少至最低限度。所有擅長快速游動的魚類，都是紡錘形的。這當然不是誰精密設計出來的，而是自然選擇的結果。
誤區(qū)10 復雜的結構不是進化的結果。
許多器官都不是一蹴而就的，再復雜的結構也是逐漸形成的。比如，大腸桿菌的鞭毛的結構非常復雜，由近40種不同的蛋白質分子組成，而在通常情況下，只有兩種蛋白質對鞭毛具有獨特性，別的都有其他功能。還有一些細菌鞭毛形成了導向性，也是對環(huán)境適應的結果。
誤區(qū)11 演化了一半的翅膀沒有用處。
在翅膀進化過程中的任意階段，這個“半成品”的翅膀都是有用的。科學家研究認為，飛行動物的祖先是小型樹棲哺乳動物，它們在樹間穿行、跳躍，逐漸發(fā)展出皮翼，然后是滑翔，最終進化出翅膀，擁有了飛行的能力。在這個漫長的進化過程中，我們當然不能認為每一步都是無用的。
誤區(qū)12 變異只導致毀滅而不是創(chuàng)造。
變異確實會損壞遺傳信息，但有時也會產生不少新的性狀，甚至新的物種。就拿人類消化牛奶的能力來說，由于人在斷奶后即停止了奶制品的攝入，大多數(shù)人在10歲之前就已經失去了消化牛奶的能力。歐洲和非洲的幾組人在數(shù)千年前開始食用家養(yǎng)牛后，各自獲得了基因突變，由此即使長大成人了也能消化牛奶，這樣的突變顯然是非常有益的。
進化論未能解答的問題
進化論不僅成為生物學家的核心，還登上了其他學科的舞臺。物理學家根據(jù)達爾文觀點，建立了“宇宙哲學的自然選擇論”，認為存在“多元宇宙”，它是從一個簡單的宇宙“進化”成不同的多個宇宙的；計算機科學家借鑒進化的概念和原理，創(chuàng)造出“遺傳編程”并廣泛應用于尋找復雜問題的最優(yōu)解答，包括預報天氣、優(yōu)化藥物組合等；新興的進化醫(yī)學從進化的角度來理解我們對疾病的易感性，以增進我們的健康；進化發(fā)育生物學為研究物種變異帶來了曙光。
在社會科學領域，進化論被用來解釋人類的政治和消費習慣；經濟學家最近認為，從進化的觀點來看，個體的合作有利于群體的發(fā)展；文學評論家也會借用達爾文的觀點來分析小說的故事情節(jié)和人物形象；心理學專家根據(jù)進化論觀點，提出人類具有的認知能力和情感源于祖先對古老環(huán)境的適應。
盡管進化論幫助我們完成了這么多的認識上的飛躍，但仍然還有許多問題是進化論所不能解釋的。
未解之謎1 生命是如何以及在哪里起源的?
科學家已經發(fā)現(xiàn)了距今34億年前的微生物化石，在更古老的巖石上也找到了生物光合作用的痕跡。不過科學家還是沒弄明白：蛋白質和DNA這兩大生命支柱究竟哪一個先出現(xiàn)在地球上?抑或它們是一起出現(xiàn)的?有科學家認為，RNA不僅可以編碼遺傳信息，還能起到部分類似于蛋白質的作用，因此RNA有可能是最早的生命起源。那么生命是在什么樣的環(huán)境下起源的?有假說認為，生命最早起源于海底的沸水中，可是脆弱的RNA怎么可能在沸水中存活呢?這就自相矛盾了。生命的起源問題至今沒有定論。如今，科學家一方面在實驗室里探尋有機物從簡單到可以自我復制的發(fā)展過程，另—方面在研究彗星和火星，希望從中獲得重要啟示。
未解之謎2 是什么決定了物種多樣性?
數(shù)不清的動物、植物、微生物居住在地球上，但它們的分布密度卻有很大差別。為什么熱帶比寒帶擁有更多樣的物種?僅僅是因為熱帶比寒帶更熱嗎?科學家認為，人類的分布、生物和環(huán)境之間的相互作用對多樣性起到關鍵的作用，可是多樣性究竟是怎樣形成的?即使是最時髦的基因技術也還不能回答。更讓人懊惱的是，我們掌握的資料太少，我們甚至連地球上到底有多少種物種都還不知道。直到今天，新的物種還在被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。也許研究滅絕物種有利于我們了解新物種產生的機制。實際上，進化科學家對物種的分類研究才剛剛開始。
未解之謎3 為什么人類的基因這么少?
2003年，就在人類基因組序列即將破解的時候，生物學家驚奇地發(fā)現(xiàn)：人類的基因數(shù)量并沒有先前預計的那么多，它與物種的復雜性并不成正比。一些植物的基因數(shù)量反而比人類稍多，而水稻的基因數(shù)量則比人類多一倍。更讓科學家們感到驚奇的是，基因組的運作方式非常靈活復雜，一個基因有時能夠“身兼數(shù)職”。這些“懷揣絕技”的基因究竟是怎么聚在了一起，又是怎樣形成了我和你?科學家們還在不停地探尋答案。
未解之謎4 一個體細胞是如何變成整株植物的?
從某種意義上講，植物在生存和繁衍上比動物有更大的靈活性，植物的某些特征堪稱“絕活”。比如，對于大多數(shù)的柑橘屬植物，它們--的體細胞不需要繁瑣的體細胞核移植技術，就能重新變成植物胚胎細胞。又如，只通過一小塊植物組織，在實驗室里就能培養(yǎng)出可以供一片森林使用的幼苗。這樣的本領讓所有的動物都望塵莫及?？茖W家早已發(fā)現(xiàn)并一直在利用植物的這種特性，但他們至今還是不能回答為什么植物細胞具有這種靈活性，而動物卻不具有。
未解之謎5 皮膚細胞如何變成神經細胞?
近年來，科學家打算將普通的皮膚細胞轉變成寶貴的干細胞，再將這些干細胞制造成各種各樣的人類體細胞，比如神經細胞、成骨細胞、心肌細胞等，這樣也就繞過了倫理學上的禁區(qū)。可是，盡管科學家已經取得了一些突破性的進展，也不乏成功克隆動物的例子，但皮膚細胞轉化成其他細胞的機制究竟是什么，我們所知甚少。
未解之謎6 是什么遺傳差異導致我們成為獨特的人類?
這是每一代人類學家都在試圖解答的問題。當然，擁有一顆大大的大腦是我們最為獨特的地方?？茖W家發(fā)現(xiàn)我們與黑猩猩之間的DNA差異大約是1.2％，這是一個很小的數(shù)字，但從絕對數(shù)量上來看，這種差異意味著近4000萬個堿基的不同。那么，到底是其中的哪些基因讓我們在與黑猩猩“分家”之后變得如此獨特?科學家認為人類的文化、語言等因素可能超過了基因的作用，但這些都還不是定論。
未解之謎7 記憶是如何存取的?
所有記憶都儲存在我們的大腦中，我們對世界的認識和所學到的一切都通過記憶促進了人類的進化。自上世紀50年代，神經科學家紛紛發(fā)現(xiàn)大腦中的海馬區(qū)對存儲信息至關重要，他們還能找到各種不同的記憶在大腦中的定位?？墒?，海馬區(qū)的神經細胞如何把信息固定下來?記憶又是怎么恢復的?這方面的研究還只是冰山一角。
未解之謎8 為什么人不能像動物那樣長出新的器官?
被切斷的蚯蚓可以重新長出一半身體，蠑螈可以重建受損的四肢。在這一點上，人類顯得非常失敗，沒有人可以重新長出手指，就算傷口能夠愈合，也會留下不美觀的疤痕。人類聊以自慰的是，被部分切除的肝臟可以恢復到原來的狀態(tài)?？茖W家發(fā)現(xiàn)，那些動物的器官之所以能夠再生，是因為重新啟動了胚胎時期的某些程序。那么到底是什么程序使再生的器官保持正常的形狀和大小呢?這有一系列的問題需要回答。
未解之謎9 人類合作的行為是進化而來的嗎?
早在150年前，達爾文就發(fā)現(xiàn)蜜蜂和螞蟻具有利他行為。人類和其他靈長類動物的社會也充滿了合作，人類甚至還會冒死去營救陌生的落水者。達爾文認為合作現(xiàn)象實際上會促進整個族群的繁殖，似乎是生物生存的一種高明計策。但合作行為是怎么進化的?科學家正在探尋合作行為的遺傳學基礎。而一種關于競爭、合作和游戲規(guī)則的數(shù)學理論——博弈論，也有助于科學家理解合作行為是如何運作的。不過這些解釋都不夠深入，其中的細節(jié)還有待深化。
未解之謎10 還會出現(xiàn)生命大滅絕嗎?
1798年，英國經濟學家馬爾薩斯認為人口增長總是遠超過食品供應的增長，只有災難才能阻止人口增長。所幸人類懂得運用先進的科學技術，開發(fā)更為廉價、環(huán)保的能源，200年過去了’地球總人口增長到了60億，是馬爾薩斯生活時代的6倍，而他所預言的大災難并沒有發(fā)生。但是，人類對這個星球的消耗仍然在高速地增長著，生態(tài)環(huán)境也大不如以前了，氣候異常與饑荒都是不爭的事實。那么，以目前的人口增長速度，如何保證大災難不會在未來發(fā)生呢?可以說，這個令人頭痛的問題已經超出了科學界。
人類已經停止進化了嗎？
人類停止進化了沒有?進化論的下一次爆炸性事件是什么?在過去幾十年里，不論是公眾還是權威生物學家都有這樣的共識：人類進化已經結束了，自然選擇與我們已經不相干了。換句話說，從石器時代到眼下，人類的進化都沒有什么進展了。
但是，最近有科學家在對人類基因組進行研究后指出，某些基因突變像滾雪球一樣越變越快，在過去1萬多年里，人類的進化速度比之前的任何時期都要快100多倍。新的基因變異多達2000多個，其范圍不只局限在諸如膚色和眼睛顏色等表面特征上，還與大腦、消化系統(tǒng)、壽命以及人類對病原體的免疫能力等有關。現(xiàn)在要想區(qū)別現(xiàn)代人與古代人，不單依靠一些觀點和風俗習慣，你能看到的幾乎所有的人類特征都受到了基因突變的強烈影響。
古人類學家霍克斯在對過去3.5萬年里各個時期的古猿類顱骨化石進行比較后發(fā)現(xiàn)，人類的牙齒和顱骨的尺寸以及身材都變小了。霍克斯指出：從平均水平上說，和遠古時期相比，現(xiàn)在的歐洲人的顴骨向后傾斜，眼窩深陷，鼻梁變高；亞洲人的顴骨則向前傾斜，弧線很圓，鼻梁很低；澳大利亞人的顱骨更厚，牙齒更大。他說，這些化石的特征如此鮮明，早為法醫(yī)人類學家們所熟知，可為什么生物學家卻說人類的進化已經在5萬年前就停止了呢?
最新的遺傳學數(shù)據(jù)可以佐證霍克斯的觀點。近年來，隨著DNA排序與破譯技術的發(fā)展，科學家發(fā)現(xiàn)，基因變異在石器時代后不斷出現(xiàn)，它們似乎有助于人類戰(zhàn)勝感染性病菌和嚴寒的天氣。這一觀點乍看上去不合邏輯：研究已經證明地球上任何兩個人的基因差異都不超過0.5％，人類加速進化的觀點不是與之相沖突嗎?不過，科學家也說了：“人類和黑猩猩的基因差異大約在1％到2％，卻沒人會把這個差別叫做微小差別?！?/font>
但是，新的問題又出現(xiàn)了：是什么造成了人類進化的加速?
霍克斯等人與遺傳學家合作，將研究的重點放在大約5萬年前，也就是人類從非洲啟程，朝著世界各地遷移的時候。結果發(fā)現(xiàn)，不論是在北極圈還是在喜馬拉雅山腳下'制衣技術的發(fā)展、對居住環(huán)境的適應、狩獵技術的進步等，都在這種遷徙活動中起了作用，這些新技術讓人類從自然選擇的殘酷競爭中脫穎而出。
當我們變得越來越心靈手巧時，我們對環(huán)境也就越來越適應。研究發(fā)現(xiàn)，人類基因組的7％出現(xiàn)了近期的適應性改變，其中大部分變化從4萬年前開始—直延續(xù)到今天，而且這種變化趨勢與人口增加的趨勢是一致的。為了消除誤差，研究者還進行了計算機模擬試驗。他們假設人類的進化速度從600萬年前開始不再改變，結果得出了荒謬的答案：人類應該比我們今天看到的龐大160倍!
膚色是人種的重要特點，科學家普遍認同淺膚色是基因對弱光適應的結果。北緯地區(qū)的深膚色人種較難從紫外輻射中制造維生素D，發(fā)生骨質疾病的概率比較高。結果是，歐洲人和亞洲人在過去2萬年里進化出了較淺的膚色。類似現(xiàn)象還有白種人的藍眼睛，因為在1萬年前人類是沒有藍眼睛的。
農業(yè)打開了進化的另一條道路。人類迅速繁殖，城市出現(xiàn)了。在擁擠不堪的城市里，突然之間，天花、霍亂、瘧疾這些原本不為人知曉的疾病冒了出來，病原體像野火般迅速蔓延。于是，人類開始了一場針對疾病的“軍備競賽”：進化出免疫系統(tǒng)。
瘧疾是5000年前最可怕的致死疾病，和那時相比，現(xiàn)在的人類的基因中至少產生了25種新的基因以對抗這種病菌。而最新研究發(fā)現(xiàn)，在10％的歐洲人中已經出現(xiàn)了抵抗艾滋病的突變基因，這種突變可能源自一個抵抗天花病毒的基因變異。
人類壽命的變化也能說明問題。科學家一直認為老人對于基因庫的影響作用不大，是自然選擇“照顧”不到的方面。但是，對那些活到90多歲的長壽老人進行的研究證明，他們具有更多的有利的基因突變，比如抵抗癌癥、遠離心臟病及老年癡呆?？茖W家現(xiàn)在認為，越是最近的基因變異越是有利于抵抗這些老年性慢性疾病，從而使人長壽。
關于人類加速進化理論的最有力的證據(jù)可能來自于對大腦的研究，因為與身體的其他部分相比，大腦似乎進化得更快。
人類加速進化意味著什么呢?科學家認為自然選擇可能更喜歡不同的能力和性格以適應日益復雜的社會秩序。在狩獵時代，如果兩個人發(fā)生了沖突，其中一個人可以選擇離開，因此人口流動性很大；但在人類逐漸定居下來以后，人們就沒那么容易選擇離開了，于是為了適應沖突這種行為，人的基因發(fā)生了改變。舉例來說，在貨物交換出現(xiàn)后，人的數(shù)學能力變得很重要，所以在繁華的城市里，精打細算的人更容易發(fā)家致富。
當然，反對人類加速進化觀點的聲音也不絕于耳。保持中立的專家提醒說，我們現(xiàn)在并沒有關于遠古時期人類的詳細的、權威的記錄，人類基因組檢測是否可靠也還是一個值得挑戰(zhàn)的問題。
爭議歸爭議，科學家們還是一致同意：進化是一個持續(xù)的過程，而不是一個結束性的事件。
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