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伊甸园之河

_3 道金斯(英)
—一列出所有这15种家族树,但是愿举出正确(最简便)的一个,即[(猪、马)鱿鱼]
酵母。猪和马作为近亲又一次舒适地被放置在最内层的括弧里。下一个参加该俱乐部的
是鱿鱼。跟酵母相比,它与猪/马世系拥有更为晚近的共同祖先。其他14个家族树中的
任何一个,比如[(猪、鱿鱼)、(马、酵母)]肯定都不够简便。如果猪真是鲍鱼的近
亲,马确实是酵母的近亲,那么,猪和马极不可能各自独立地发展了如此多的相似之处。
如果说3种生物有3种可能的家族村,4种生物有15种可能的家族树,那么135名妇女
会构成多少种可能的家族树呢?答案将是一个大得可笑的数字,甚至没法把它写出来。
假如用世界上最大、最快的计算机来列出所有的可能的家族树,直到世界末日,也还不
能取得明显进展。
然而,这个问题还是有希望解决的。我们习惯于利用审慎的抽样方法来对付无法想
象的巨大数字问题。虽然我们数不清亚马孙平原有多少昆虫,但是我们可以在森林中随
机选取一些小地块,假设这些地块具有代表性,便可根据小地块抽样的数字推算出亚马
孙平原昆虫总数。我们的计算机不可能检验有关135名妇女的所有可能的家族树,但是
计算机可以从所有可能的家族树中进行随机抽样。如果你什么时候从100亿亿个可能的
家族树中抽取一个样本,注意到若干最简便的样本都具有某些共同特性,你可以由此断
定,在所有家族树中,大概最简便的家族树都有同样的特性。
这是人们迄今已经做过的事情。然而这并不一定表明它是解决问题的最佳方法。正
如昆虫学家可能不同意用最典型的方法给巴西雨林抽样,DNA系谱学者也采用了各种不
同的抽样方法。而且,遗憾的是,结果并非总是一致的。然而,由于他们的工作极有价
值,我将把伯克利研究小组对人类线粒体DNA所做的最初分析的结论介绍给读者。他们
的结论非常有趣,并且颇有争议。根据他们的分析,最简便的树系牢牢地扎根于非洲。
这话的意思就是,一些非洲人与其他非洲人的关系比与全世界其他地方任何人的关系更
远。世界上所有其他地方的人——欧洲人,美洲土著,澳大利亚土著,中国人,新几内
亚人,因纽特人,以及所有其他人——构成了一群相对较为亲近的表亲。部分非洲人属
于这一组近亲,但其他非洲人则不属这一组。根据这一分析,最简便的家族树看来是这
样的:{某些非洲人[其他非洲人(再其他一些非洲人(再再其他一些非洲人和其他所
有人)]}。他们因此断言,我们所有人的母系远祖住在非洲,叫做“非洲夏娃”。我曾
提到,这个论断是有争议的。其他一些科学家声称,可以找到同样简便的家族树,这些
树系最外面的分支出现在非洲以外的地方。他们还认为,伯克利小组之所以得到这个结
果,部分原因是出在查找可能家族树的计算机的指令上。显然,查找指令无关紧要。也
许大多数专家仍会把钱花在“线粒体夏娃是非洲人”上面,然而他们却不会有很大信心
了。
对伯克利小组的第二个结论争议不大。不管线粒体夏娃居住在什么地方,他们都能
估计出她生活的时间。由于已经知道了线粒体DNA的进化速度,因而你能给线粒体DNA趋
异之树的每个分岔点标上一个大概的时间。联结所有女性的分岔点,即线粒体夏娃的诞
生日是在15~25万年前。
不论线粒体夏娃是不是一个非洲人,“我们的祖先来自非洲”都无疑是正确的,要
避免在这个意思上可能发生的混乱,这是很重要的。线粒体夏娃是所有现代人类最近的
祖先。她是智人(HOmosaPiens)中的一员。在非洲和非洲以外的地方都曾经发现过早
得多的人科直立人(HOmo erectus)化石。而比直立人更早的能人(Ho-mo habilis)
和各种南方古猿属(Australopithecus)化石(包括新近发现的400多万年前的南方古
猿化石)则仅在非洲发现过。因此,如果我们是在过去25万年内迁徙世界各地的非洲人
的后裔,那么这是非洲人的第二次大迁徙。有一批非洲人离开得更早,大约是在150万
年以前,那时直立人迂回曲折地离开非洲,移居到中东和亚洲一些地方。非洲夏娃理论
认为,并非不存在早期亚洲人,而是那些早期亚洲人没有留下后代。不论你怎样看待这
个问题,如果回到200万年以前,我们都是非洲人。非洲夏娃理论还认为,即使回到仅
仅几十万年前,现今存活的人类也都是非洲人。如果有新的证据支持,有可能从在非洲
所有现代线粒体DNA追溯到一个非洲之外的母系祖先(比如说“亚洲夏娃”),同时又
能赞同我们更古老的祖先仅发现于非洲。
此刻,我们假设伯克利研究小组是正确的,让我们研究一下他们的结论意味着什么,
以及不意味什么。“夏娃”这个绰号已经产生了不幸的影响。一些热心人轻率地认为:
她肯定是一个孤独寂寞的女人,是地球上唯一的女人,是最初的遗传瓶颈口,甚至是
《创世纪》的一个证明!这完全是误解。“她是那个时代地球上唯一的女人”,“在她
那个时代,人口比较少”,这两种说法都不正确。她的男女同伴也许既数量众多,而且
生殖力旺盛。他们也许至今还有大量后代活在世上。但是因为他们与我们之间的联系在
某一点上通过了一位男性,他们的线粒体的所有后代已经消失。同样,一个贵族姓氏
(姓氏是与Y染色体联系在一起的,并且与线粒体的情形恰好相反,只由父子相传)可
能消失,但这并不是说拥有这个姓氏的人就没有后代。他们或许会有数不清的后代,只
不过不是通过父子相传,而是通过其他途径传下来。正确的说法仅能是:线粒体夏娃是
离我们最晚近的一位纯粹母系的共同祖先,所有的现代人都是她的后代。必定有一名妇
女能够符合这个结论。唯一的争论是关于她住在这里还是那里,是在此时还是彼时。她
确实曾生活于某时、某地,这个事实是确定的。
这里还有第二种误解。这种误解更为普遍,甚至在从事线粒体DNA领域研究工作的
领头科学家那里,我都曾经听到过。那就是相信“线粒体夏娃”是我们最晚近的共同祖
先。这种误解的根源是对两个概念的混淆:一个是“最晚近的共同祖先”,另一个是
“最晚近的纯粹母系的共同祖先”。“线粒体夏娃”是我们最晚近的纯粹母系的共同祖
先,然而还有很多其他途径可以延续后代,不仅仅是纯粹母系这一条线。其他途径有成
百万。让我们回到关于祖先数目的计算中来(让我们忘却表亲联姻的复杂情况,它曾是
前面争论的焦点)。你虽然有8位曾祖父母、外曾祖父母,但其中只有一位是纯粹母系
的。你虽然有16位高祖,但其中也只有一位是纯粹母系的。即使允许表亲结婚减少了在
某一代中祖先的数目,但是,与纯粹母系相比,确实还有更多、更多、更多成为祖先的
途径。当我们沿着遗传之河经过遥远的古代溯流而上,可能会有许许多多夏娃,许许多
多亚当。这是些焦点人物。生活在1995年的所有人可能都是她或他的后代。“线粒体夏
娃”只是其中之一。没有什么特别理由可以认为线粒体夏娃是所有这些夏娃和亚当中离
我们最近的一位。情况与此相反。她被规定了一个特别的途径:在遗传之河中,我们是
由这个特定的途径成为她的后代。与纯粹母系途径相并行的可能途径,数目非常巨大,
因此从数学上“线粒体夏娃”极其不可能是所有夏娃和亚当中距我们最近的一位。它是
一条特殊的单行道(只经母系遗传)。如果又是最近的途径之一,那将是一个了不起的
巧合。
再有一点也多少使人感到兴趣,那就是我们最晚近的共同祖先更有可能是一个“亚
当”,而不是“夏娃”。一夫多妻比数男共一妻可能性更大,这是因为,仅从生理上说,
男性能生育几百、甚至几千个孩子。在《吉尼斯世界纪录大全》中,这一纪录已超过
1000,创造这纪录的是以实玛利。女性即使在理想条件下,最多也只能生育二三十个孩
子。女性的子女数较男性更平均。少数男人的孩子可能多得荒唐可笑,但这就意味着另
一些男人连一个孩子都没有。如果有一个人完全不能生育,这个人更可能是个男人而不
是女人;而如果有一个人拥有太多的后裔,这个人也更可能是个男人。因此,人类最为
晚近的共同祖先,很可能是一个亚当,而不是一个夏娃。举个极端的例子,谁更可能是
今日全体摩洛哥人的祖先?是以实玛利,还是他的某个不幸的妻妾?
我们可以得出以下结论:第一,必定存在着一位我们可称为“线粒体夏娃”的女性,
她是所有现代人最晚近的纯粹母系共同祖先。第二,必定还有一个称为“焦点祖先”的
人,其性别尚不为人知,却是所有现代人通过任何遗传途径而来的最近的共同祖先。第
三,虽然线粒体夏娃和“焦点祖先”有可能是同?个人,但很不可能。第四,“焦点祖
先”更有可能是男性,而不是女性。第五,“线粒体夏娃”很可能生活在25万年前。第
六,对于“线粒体夏娃”生活于何地,尚存争议,但是从已报道的观点看,人们仍倾向
于非洲。只有第五条和第六条要靠科学证据来检验,前四条只需借助常理进行推断即可
得出。
但是,我曾说过,祖先们掌握着解开生命之谜的钥匙。非洲夏娃的故事只是一个更
壮丽、更古老的史诗限于人类这一局部的缩微。我们要再次求助于基因之河——我们的
伊甸园之河这一比喻。但是,我们会溯流而上穿越更为久远的时间跨度,比神话夏娃的
几千年和非洲夏娃的几十万年,久远得不可同日而语。DNA之河沿着一条不间断的时间
线路,途经我们的历代祖先,至少流了30亿年。
第三章 暗中为善
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神创论具有持久的吸引力,其原因并不难找到。这并不是因为人们相信《创世纪》
或其他有关部落起源的故事句句是真(至少我所见到的多数人不是),而是人们自己发
现了生命世界的美妙和复杂,并断定它“显然”是早已设计好的。一些神创论者认识到
对他们的圣经教义来说,达尔文进化论至少提供了另外种不同的学说。为此,他们常常
采取一种稍稍高明些的反驳意见,他们否认存在进化中间环节的可能性。他们说:“X
X必定是由造物主设计好的,因为半个XX一点用都没有。XX的各个部分都是同时组合在
一起的;它们不可能是逐步演化成的。”例如,我在开始写这一章的那天恰巧接到一封
信。信是一位美国部长写来的,他原本是无神论者,但在读了《国家地理》杂志中的一
篇文章后改变了看法。下面就是他来信中的一段:
这篇文章讲的是令人惊异的适应性问题:为了成功地繁殖后代,兰花适应了周围环
境。
我阅读这篇文章的时候,该物种的繁殖计谋勾起了我的兴趣。这一计谋需要一只雄
黄蜂的配合。显然这种花与雌蜂十分相像,包括在适当的位置也有个小孔,诱使雄黄蜂
与花朵交配,交配时,刚好够到花中的花粉。然后,雄黄蜂又飞到下一朵花重演同一过
程,从而完成了异花授粉。吸引雄黄蜂的,首先是这种花所散发出的外激素(一种特别
的化学引诱剂,昆虫常用以吸引异性)。花散发的外激素与雌黄蜂散发出的完全一样。
我怀着兴趣将这篇文章的照片细细看了足有一分钟。于是,我怀着极大的震惊意识到,
为使这种繁殖计谋发挥效用,从一开始它就必须完美无暇。逐步达到这一境地是不可能
的,因为如果兰花的外形和气味不都像雌黄蜂,如果没有一个适宜于与雄黄蜂交配的孔,
或者孔内的花粉不能充分接触到雄黄蜂的生殖器官的话,那么整个计谋就完全不能成功。
我永远不会忘记当时那种身陷灭顶之灾的感觉。因为我突然省悟,一定有某种上帝以某
种形式存在着,并且必定与生命形成的过程有着不断发展的关系。简言之,造物主上帝
不是大洪水之前的神话,而是确实存在的。虽然很不情愿,我还是立即感觉到,我必须
设法更多地去了解这位上帝。
毫无疑问,其他人转向宗教的过程各有不同,但是肯定有许多人的经验与这位部长
相似。他们见到或读到过大自然的某些奇迹。在通常情况下,这往往会使他们对大自然
充满了畏惧、惊奇,甚至崇敬。更甚者,如像上述那位来信者,他们认定,这种具体自
然现象——诸如蜘蛛网、鹰眼或翅膀,或者其他什么东西——不可能是逐级进化而成的,
因为那些中间的、只形成一半的阶段根本毫无作用。本章的目的,就是要驳倒这种质难:
复杂的装置要起作用的话,它就必须是完善的。顺便说一句,兰花是达尔文偏爱的例子
之一,他专门写了一本书,以阐明通过自然选择而逐步进化的原理在解释兰花用以吸引
昆虫为它授粉的“各种设计’财经受的考验。
那位部长的质难关键在于这一断言:“为使这种繁殖计谋发挥效用,从一开始它就
必须完美无暇,不存在达到这一步的中间阶段。”关于眼睛的进化,也可以提出同样的
质难——实际上这样的质难已经频频被人提出。在本章里我还会回到这个话题。
当我听到这种论断的时候,发言者的自信每每使我感到惊奇。我想请问这位部长,
您凭什么如此肯定酷似黄蜂的兰花(或者眼睛,或者其他东西)的各个部分必须从一开
始就完美无缺、并且在准确的位置上,否则就毫无用处呢?您对这件事实际上有过片刻
的思考吗?您确实知道兰花(或者黄蜂,或者黄蜂用以观看雌性和兰花的眼睛)最初的
情形吗?是什么使您敢于断言黄蜂是如此难于受骗,以至于兰花必须在所有方面都与它
十分相像才行呢?
请你回想一下,上次你偶然被某种相似所欺骗的情形。也许,你曾在大街上向一个
陌生人脱帽致礼,然而,你却错把她当成熟人了。电影明星们常用替身演员代替他们从
马背上坠地或者跳下悬崖。通常,替身演员与真正的明星只是“形似”,但快速动作摄
影使替身演员完全可以哄骗住观众。杂志上的一张图片就能激起男人的性欲。图片只不
过是印在纸上的油墨而已。它只是平面的,不是立体的;图片的大小不过几十厘米。它
甚至可能仅是由几道线条勾勒出的漫画,而不是非常逼真的照片。尽管如此,它还是能
引得男人的性欲。大概一只快速飞行中的雄黄蜂在试图去与雌黄蜂交配之前所见到的雄
黄蜂只能是惊鸿一瞥。它注意的只是少数几个关键的刺激因子。
我们有各种理由认为黄蜂可能比人更容易受骗上当。刺鱼就是如此,而鱼的脑子比
黄蜂大,视力也比黄蜂好。雄刺鱼的腹部都是红色的,它们不仅恫吓其他雄性,甚至也
恫吓有“红肚子”的相似的东西。我的老师,曾获诺贝尔奖的行为学家尼科尔·廷博根
(Niko Tinbergen)曾讲过一个有名的故事。一辆红色邮车从他的实验室窗外驶过,鱼
缸中的红刺鱼都冲向窗户那一侧,起劲地“恫吓”红色邮车。成熟的雌刺鱼腹内充满鱼
卵,鼓胀的大肚子非常显眼。廷博根发现,一个极其粗糙的、略现细长的银白色模型,
尽管以我们的眼光看,一点不像刺鱼,但由于它有个鼓鼓的圆“肚子”,所以引得雄刺
鱼对它作出全部交配动作。在廷博根创建的研究院里,最近用所谓的“性炸弹”做过一
些实验。“性炸弹”是个梨形物体,圆圆的、鼓鼓的,但并不长。无论怎么看,没有人
会把它想象成鱼的样子。然而,它却能更有效地激起雄鱼的性欲。刺鱼“性炸弹”是超
级刺激因子——比实物(雌鱼)更有效的刺激因子——的一个典型例子。还有一个例子。
廷博根发表过一张照片,在照片上,一只蛎鹬正欲伏到一只像鸵鸟蛋那么大的蛋上去。
鸟类的脑子比鱼的大,视力也比鱼好,当然比黄蜂就更不用说了。尽管如此,蛎鹬显然
“认为”,一只像鸵鸟蛋那么大的蛋是最好的孵化对象。
鸥、鹅以及其他在地面筑巢的鸟类对于滚到巢外的蛋都有一种固定不变的反应。它
们用像的下缘去够巢外的蛋,将它拨回巢内。廷博根和他的学生们发现,鸥不仅这样对
待自己的蛋,也同样对待母鸡下的蛋,以至圆木棒或野营者丢弃的易拉罐。幼银鸥从父
母那里取得食物。它们啄父母喙上的一个红点,刺激它们的父母从自己鼓胀的嗉囊中反
刍出一些鱼来。廷博根和他的同事表明,用硬纸板做一个幼鸥父母头部的简单模型,能
非常有效地引起幼鸥的乞食行为。真正需要的,只是一个红点而已。对于幼银鸥来说,
它们的父母就是那个红点。它们也许能看到父母身体的其他部分,但似乎并不重要。
这种明显有局限性的视力,不仅限于幼鸥。成年黑头鸥的头脸是黑色的,十分显眼。
廷博根的学生罗伯特·马什(Robert Mash)将木制的鸥头模型涂黑,用来研究黑脸对
其他成年鸥有多大重要性。每个木鸥头针在一根木棍顶端,木棍与装在一个盒子里的电
动机相连。通过遥控,马什可以使假鸥头上升下降和左右转动。他将盒子埋在一个鸥巢
附近,木鸥头降至沙土之下,不为真鸥看到。以后,他每天都来到鸥巢附近的一个掩蔽
体内,观察巢里的鸥对升起来并左右转动的模型木鸥头有什么反应。黑头鸥对木鸥头和
木鸥头转动的反应就如同看到了真鸥一样,尽管这不过是装在木棍上的一个模型,既没
有身体,又没有腿、翅膀和尾巴,除了机械地、毫无生气地升降、转动之外,既不能发
声,又不会走动。看来,对于黑头鸥来说,脱离了躯体的一张黑脸简直就是一个可怕的
邻居,至于有没有身体、翅膀或其他部分,都无所谓。
为了进入隐蔽地点去观察这些鸟,马什利用了久为人知的鸟神经系统的局限性:鸟
类天生不是数学家。世世代代的鸟类学家都利用这个局限性。他们这样做:两个人走进
掩体,然后其中一个人离去。如果不耍这么个花招的话,那些鸟就会对这个掩体保持警
惕,“知道”有人进了掩体。但是,如果它们看到有一个人离开了,它们就“认为”两
个人都走了。如果马连一个人与两个人都分不清的话,那么,雄黄蜂可能被长得不完全
像雌黄蜂的兰花所蒙骗,难道还是令人吃惊的事吗?
在这方面,还有一个关于鸟的故事,但这是一出悲剧。火鸡妈妈是她的孩子们的凶
悍的守护者。她们必须保护自己的孩子免受黄鼠狼和食腐肉的家鼠等“强盗”的袭击。
火鸡妈妈惯用的区别入侵者的方法,既简单粗暴又令人惊愕:攻击任何在自己巢穴附近
活动的东西,除非它能发出像小火鸡那样的叫声。这是奥地利动物学家沃尔夫冈·施莱
特(Wolfgang Schleidt)发现的。有一次,施莱特看到一只火鸡妈妈凶狠地咬死了她
所有的孩子。原因很简单,也很不幸:它聋了。对于火鸡的神经系统来说,掠夺者的定
义就是“不能发出像小火鸡叫声的活动物体”。因此,尽管那些小火鸡不仅看起来像小
火鸡,动作像小火鸡,并且像小火鸡那样充满信任地跑向它们的妈妈,却成为它们妈妈
对掠夺者所下严格定义的牺牲品。她为了保护她的孩子免受它们对自己的袭击,而把它
们全部杀了。
在有些昆虫之间,也会发生像火鸡这样的悲剧。在蜜蜂的触角上有一些感觉细胞只
对油酸(一种化学物质)敏感(它们也有对其他化学物质敏感的细胞人腐烂的蜜蜂尸体
会产生油酸,刺激蜜蜂作出“殡仪员动作”,把死尸从蜂巢中清除出去。实验者往一只
活蜜蜂身上涂了一滴油酸,虽然这只蜜蜂明显地还活着,还是蹬着腿挣扎着被拖出去,
和死蜜蜂扔在一起。
昆虫的脑比鸡脑或者人脑要小得多。昆虫的眼睛,甚至蜻蜒的大复眼,其敏锐性也
比人服或鸟眼差得多。除此之外,我们知道,昆虫眼睛观看世界的方式与我们的眼睛完
全不同。伟大的奥地利动物学家卡尔·冯·弗里奇(Karl von Frisch)在青年时代就
发现,昆虫看不见红光,却可以看见紫外光。紫外光是昆虫独特的色彩,我们看不见。
昆虫的眼睛往往易被东西的“扑动”所吸引,“扑动”看来部分地替代了我们所说的
“形状”,至少对快速飞翔的昆虫来说是如此。人们曾看见雄蝴蝶向从树上飘落下来的
死树叶“求爱”。我们看到雌蝴蝶拍打着一对大翅膀上下飞舞,一只正在飞行的雄蝴蝶
看见了它,并出于对“扑动”的高度注意,向它求爱。你可以用一盏颗闪闪光灯来骗它
上当。频闪灯本身并不动,只是一闪一闪地发光。如果你把闪光频率调得对,推蝴蝶就
会像对待另一只正以那种频率振翅飞行的蝴蝶那样对待频闪灯。条纹对于我们来说是静
态的图案,而在飞过的昆虫眼中,就成了某种“扑动”的东西,可以用闪光频率相同的
频闪灯来模仿。昆虫眼中的世界与我们看到的世界大相径庭,因而,以我们自己的经验
为根据,去讨论兰花应如何“完美无暇”地模仿雌黄蜂的形态,只不过是人们的脆断罢
了。
黄蜂本身就是一个经典实验的实验对象。这实验最初是由伟大的法国博物学家简·
亨利·法布雷(Jean-Henri Fabre)做的,后来为许多人重复,其中也包括廷博根研
究院的成员。雌泥峰带着因被她蜇过而瘫痪的猎物回到它的土巢。它把猎物放在土巢外
面,然后自己钻进去。显然它是要检查一下里面是否一切正常。然后,它再出来把猎物
拖进去。在雌泥蜂钻入土巢后,实验者将猎物从它所放的位置移开了几英寸。泥蜂重新
出现的时候,发现猎物已经不在了,但很快便又找到了。然后,它再次把猎物拖到土巢
人口。这时离它检查蜂穴内部仅仅过了几秒钟。我们认为它实在没有什么理由不按惯例
进行下一步——把猎物拽进蜂穴,完成这一过程。但是,它的程序已经重新调到前一个
步骤上了。它认真负责地将猎物再一次留在土巢入口外边,重新进到里面察看一番。实
验者可以毫不掩饰地把这个游戏重复40遍,直到实验者自己感到厌倦为止;而泥蜂的表
现则像一台程序已被定在早期步骤的洗衣机一样,也不“知道”这些衣服已经被不停地
洗了40次。杰出的计算机科学家道格拉斯·霍尔斯塔特(Douglas Hofstadter)用一个
新词“泥蜂式的”来形容这种不灵活的、无头脑的自动性。因此,至少在某些方面黄蜂
是很容易上当的。这是一种与兰花所设计的完全不同的愚弄。无论如何,我们必须谨防
用人类的直觉来断言“为了使这种繁殖策略发挥效用,从一开始它就必须完美无暇。”
我可能把说服你相信黄蜂很容易受骗这件事做得太好了。而你呢,可能正在对我所
说的产生怀疑,而且想法与我所提到的写信人的疑问完全相反。如果昆虫的视力真这么
差,黄蜂真这么容易受骗,为什么兰花还伤脑筋使自己的花长得如此象黄蜂呢?黄蜂的
视力并不总是这么差。在有些情况下,黄蜂的视力就非常好:比如,在长时间寻食飞行
之后,确定它们蜂穴的位置的时候。廷博根观察了一种捕食蜜蜂的泥蜂(Philanthus)
的行为。他等一只泥蜂落入了蜂穴。在它重新出来之前,廷博根迅速地将一些“标志
物”,诸如细树枝、松果等,放在蜂穴入口周围。然后他隐蔽到一旁,等待泥蜂飞出来。
它出来以后,先围着蜂穴飞了两三圈,好像是在脑子里给这个地点“照相”,然后飞去
觅食了。等它飞远以后,廷博根就把细枝和松果移到几英尺以外。泥蜂飞回来的时候,
找不到它的蜂穴了。它在与放细枝和松果的新地方相应的那一点上钻入沙土中。从一方
面讲,泥蜂再次“受骗”了,但是另一方面,它的视力此次却受到了我们的尊敬。看起
来,它先前的绕圈飞行确实是“在脑子里照相”。它好像是认识了细枝和松果的图形,
或“完形”。廷博根反复试验了很多次,采用了各种不同的标志物(比如用松果摆成一
圈等),结果都一样。
现在我们介绍廷博根的学生杰拉德·贝仁德(GerardBaerends)所做的实验,这个
实验与法布雷的“洗衣机”实验适成鲜明对比。贝仁德使用一种泥蜂(AmmOPhila
camPestris)做实验(法布雷也研究过这种泥蜂)。这种泥蜂可谓是非同寻常的“积极
主动的食品供应者”。大多数泥蜂在地穴中放入食物,产上一粒卵之后,便把穴封起来,
让幼虫自己取食。AmmOPhila 则不同。它就像鸟一样,每天要回到穴中去检查幼虫的生
长情况,并根据需要供食。仅此还没有什么特别值得注意的。但是雌蜂每次总要巡视两
至三个穴。一个穴中有一只比较大的、近乎成熟的幼虫;另一个穴中是一只小的、新近
孵化的幼虫;可能还有一个,是一只虫龄和大小介于上述两者之间的幼虫。很自然地,
这三只幼虫对食物的需求量是不同的,它们的母亲会根据它们各自的情况提供食品。通
过一系列繁杂的实验,包括将穴中的幼虫对换,贝仁德终于证明,蜂妈妈确实记住了每
个穴不同的食物需要量。这看起来很聪明,但是贝仁德还发现,它也并不聪明,有其非
常怪异并且与众不同的愚蠢之处。蜂妈妈每天清晨的第一件事,就是对它所有有幼虫的
穴巡视一周。蜂妈妈正是根据黎明巡视各穴时估量的情况决定它这一整天的供食行为。
贝仁德在泥蜂妈妈黎明巡视之后随意地频繁倒换各个穴中的幼虫,都未使泥蜂妈妈的供
食行为有任何改变。好像只有在清晨巡视时,它才启动“巢穴评估装置”,此后,为了
节约用电,在余下的时间里就把它关了。
一方面,这个故事向我们提示,在蜂妈妈的脑中有专司计数、估量甚至计算之职的
复杂装置。现在,人们很容易相信黄蜂的脑确实只在兰花与雌黄蜂在细节上完全相像的
情况下,才会上当受骗。但是,同时,贝仁德的实验结果还提示,黄蜂具有选择性“失
明”和“受骗”的本领,这与前述洗衣机实验如出一辙。这又使人们相信,兰花与雌黄
蜂大致相像也同样有效。我们应该汲取的总的教训就是,永远不要用人类的眼光来评价
这类事物。千万别说:“我不能相信某某是逐渐选择进化过来的”;如果有什么人这么
说,你也千万不要当真。我把这种谬误称为“来自个人的多疑的论点”。
我所抨击的是这样的观点:某某事物的逐渐进化是不可能发生的,因为某某事物要
起作用,它显然必须从一开始就是完美无暇的。到现在为止,我在回答这种观点时,已
经采用大量的事实,说明黄蜂及其他动物眼中的世界与我们眼中的世界是非常不同的。
在任何情况下,我们都很容易于蠢事。但是,我还有其他一些更有说服力、更普遍的论
点需要进一步阐发。让我们用“一碰就坏”这个词来形容一种装置,这种装置要想发挥
效用,就必须完美无暇,这正像给我写信者所断言的模拟黄蜂的兰花。我发现,实际上
很难想象一种毫不含糊的“一碰就坏”装置,这一点是很有意义的。飞机不是一碰就坏
的。因为,尽管我们都更愿意把我们的生命委托给一架所有零件都处于完善工作状态的
波音747飞机,但是,一架飞机即使主要的零部件(例如一台或两台发动机)出了故障,
它仍然能够飞行。显微镜不是一碰就坏的,因为虽然一台劣质显微镜只能提供模糊的、
灰暗的图象,但是用它来观察细小物体总比没有显微镜好得多。收音机也不是一碰就坏
的,如果它在有的方面存在缺陷,它可能保真度差些,声音听起来尖细、失真,但是你
仍然能够听懂话语的意思。我曾凝视窗外足有10分钟,想找出那怕一件人造的一碰就坏
的装置的恰当例子,结果只想出了一个:拱门。拱门有某种近乎一碰就坏的性质。就是
说,一旦两边合拢之后,它有很高的强度和稳定性。但在合拢之前,两部分都不能稳固
地竖立。建造拱门的时候,必须借助支架撑住。支架在拱门完工之前起暂时支撑的作用;
造好之后就可以将支架拆走,拱门便可长久地稳固地屹立在那里了。
在技术领域,我们没有理由说一个装置原则上不应是一碰就坏的。工程师们有权在
他们的绘图板上设计各种装置。如果只完成一半,便毫无用处。然而,即使在工程领域,
我们也很难找到一个名副其实的一碰就坏的装置。我相信对有生命的装置来说,这种说
法就更是千真万确了。让我们来看看在生物界中神创论者的宣传所推出的一碰就坏的装
置吧。黄蜂和兰花仅仅是迷人的拟态现象中的一个例子。大量的动物和某些植物因为像
其他一些物体(通常是其他动物或植物)而得益。几乎生活的每个方面都有某些地方因
拟态而增强或搅乱了。
为了捕食,老虎和豹子在阳光斑驳的林地里偷偷地接近猎物时,几乎难以被察觉;
安糠伏在海底,它们的体表与海底极相似,以一根长长的“钓鱼杆”来引诱猎物,“鱼
杆”头上还有一个酷似蚯蚓的诱饵;荡妇萤火虫模拟另一种萤火虫求偶时的闪光模式,
把雄萤火虫引来后吃掉;长有剑齿的鲥鱼模仿酷似专门给大鱼清扫卫生的另一种鱼,一
旦获准接近大鱼之后,就会从大鱼的鳍上狠咬一口。
为了避免被吃掉,被捕食的动物长得像各种各样的东西,诸如树皮、树枝、鲜绿的
树叶、卷曲的枯叶、花、玫瑰花的刺、海藻叶子、石头、鸟粪,以及众所周知的有毒动
物。
为了把捕食者引离幼仔,反嘴鹬以及其他多种在地上筑巢的鸟类,会模仿折断翅膀
的鸟的姿势和步态。
为了保护自己的卵,杜鹃的卵与它寄放的巢中的鸟卵相仿;一种口育鱼类的雌鱼在
两胁“画了”许多假卵,用以吸引雄鱼将真卵吸入嘴中孵育。
所有的事例,都诱使人们认为模拟必须完美无暇才行。在黄蜂兰花这个特别的例子
中,我列举了黄蜂及其他受拟态所骗者在知觉方面的许多缺陷。实在说,在我看来,兰
花对黄蜂、蜜蜂或者苍蝇的模拟并不那么神妙。对我的眼睛来说,叶部对树叶的模仿要
精确得多,这可能是因为我的眼睛更像叶咻所防范的捕食者(大概是鸟类)的眼睛。
认为模仿必须完美无暇才能有效的观点,在更普遍的意义上也是错误的。无论捕食
者的眼力可能有多么好,然而观察条件却不会总是很理想。此外,观察条件几乎总是从
非常坏到非常好连续变化的。试想某件你非常熟悉的物体,熟悉到你已经不可能把它错
当成任何其他什么东西。或者试想一个人,比如一个亲密朋友,你与她是如此亲密、如
此熟悉,以至你永远不可能把她错认成另外一个人。但是,请你想象她正从很远的地方
向你走来。在距离非常远的时候,你会根本看不见她;在距离非常近的时候,你能看清
她的五官、每一根眼睫毛、每一个毛孔。在这两者之间不会有突然的转变。可辨认性总
是逐渐清晰或逐渐模糊的。步兵军事操典中写道:“在200码处,可以清楚地看到身体
的各部分;在300码处,脸庞的轮廓模糊不清;在400码处,看不到脸;在600码处,脑
袋是一个点而身体是个锥形。”在你的朋友逐渐接近你的过程中,毫无疑问你会突然把
她辨认出来。但在这个例子中,“突然认出她”的可能性随距离的增加或减少而逐渐减
小或增大。
无论从哪个方面来说,距离都造成了可见度的逐渐变化。从根本上来说,可见度是
渐变的。无论模仿者与原型之间相像程度如何,无论它们是非常相像还是完全不像,都
有一个会使捕猎者眼睛受骗的距离。稍小于这个距离,捕食者的眼睛就不太可能受骗。
于是,在进化过程中,自然选择会倾向于相似程度的逐渐改进,这使捕猎者受骗的临界
距离逐渐减小。这里,我用了“捕猎者的眼睛”这种提法,来取代“要想蒙骗过的眼
睛”。在有些情况下,会是猎物的眼睛、养父母的眼睛、雌鱼的眼睛,等等。
我曾经在对儿童发表演讲时示范过这种距离效应。我在牛津大学博物馆工作的同事
乔治·麦加文(George McGavin)博士为我制作了一个“树林模型”。模型上点缀着树
枝,掉下来的树枝、枯叶和苔藓。他巧妙地在模型上布置了几十只死昆虫,其中有一些
(如金龟甲)非常显眼;另一些,如竹节虫、拟叶蝴蝶等,有精妙的伪装;还有一些昆
虫,比如棕色的蟑螂,则是介于这两者之间。我从听众中请出几个孩子,让他们慢慢地
朝我的模型走来,一边走一边寻找模型里的昆虫,找到一只昆虫就大声说出来。当孩子
们离模型足够远时,甚至连那些最显眼的昆虫他们都看不见。随着他们渐渐接近模型,
首先看到的是那些显眼的昆虫,然后是那些中等可见度的昆虫(比如蟑螂),最后才能
看见那些巧妙伪装的昆虫。至于那些伪装得最好的昆虫,孩子们走到很近的距离内,瞪
着眼睛仔细看也找不到。当我把那些昆虫指给他们看时,孩子们惊诧得张大了嘴。
距离并不是能够用于做出这种论证的唯一的渐变因素。微弱的光线是另外一个因素。
在深夜,几乎什么都看不见,只要略有点相像的模拟物就能骗过检查。在正午时分,只
有细微之处都极相像的模拟物才可能不被察觉。在这两个时刻之间,在黎明和黄昏,在
昏暗的或是乌云密布天气里,在浓雾或倾盆大雨中,可见度就会发生平滑而连续的变化。
这里又一次出现这样的情况:自然选择,倾向于相似程度的渐臻完善。这是因为,对任
何给定的相似程度,必有一个相应的能见度水平。在这个能见度下,这样的相似程度就
会暴露出与原型的差别。在进化过程中,相似程度的逐渐改善会因使敌害受骗的临界光
照越来越亮而给生物提供生存优势。
另一个类似的渐变因素,是观察的角度。一只伪装的昆虫,不管它像与不像,总有
某个时候会被捕猎者眼角一扫就看到。在别的时候,它又会在正面直视下被发现。在外
围必定存在一个视角,在这个视角下,连最差劲的模拟物也能不被发觉。必定还存在一
个中央视角,即使是最高明的模拟者也发发可危。在这两者之间,是视角稳定而连续的
变化。任何一个给定的模拟精度水平,都会有一个临界角度,在这个角度上,相像程度
只要稍微提高一点或降低一点,结果便会大不一样。在进化过程中,倾向于相似的质量
稳步提高,因为骗过敌害的临界视角会越来越正。
敌人的眼力和智力可以被视为另一个渐变因素。这一点我在本章的前面曾经提到。
在模拟物与原型之间,对任何一定的相似程度,都可能有一种眼睛会被模拟物所蒙骗;
也都会有另一种眼睛不被蒙骗。仍然是这样,在进化过程中就倾向于相似程度的稳步提
高,因为这样能骗过眼睛更加精致敏锐的捕食者。我这样说,并不意味着捕食者的眼睛
与猎物的相似程度齐头并行地进化,虽然这种情况有可能发生。我的意思是,总有什么
地方,存在着眼力好的捕食者,也存在着眼力差的捕食者,所有这些捕食者都构成了威
胁。低水平的模仿只能骗过眼力差的捕食者;高水平的模仿却能蒙骗几乎所有的捕食者。
在这两者之间,也有一个平稳而连续的过渡。
说到“坏”眼力与“好”眼力,又使我想起神创论者最喜爱的那个谜。一半视力有
什么用?自然选择怎能倾向于不完美的眼睛呢?前面我曾探讨过这个问题,还列举了一
系列处于中间状态的眼睛,它们都实际存在于动物的各个门。在这里,我要把眼睛与我
已经建立起来的“渐变学说”的规程结合起来。对于要用到眼睛的任务,存在着一个连
续的梯度。此刻,我正在用我的眼睛辨认计算机屏幕上显示的字符。做这种事,你要有
一双视力良好、高度敏锐的眼睛。我已经到了不戴老花镜就不能阅读的年纪了,不过眼
下我的眼镜度数还很低。随着年龄的增加,我所用的眼镜的度数也会逐渐加深。我会发
现,没有眼镜,我将渐渐地越来越难于看清近处细小的物体。这里我们又有了一种连续
性,那就是年龄的连续性。
任何正常人,不论他多么老,视力都比昆虫好。有些工作可以由视力较差甚至几乎
失明的人来完成。你的视力模糊,却能打网球,因网球比较大,即使焦点没对准,你也
能看清它的位置和运动情况。尽管用我们的标准来衡量,蜻蜒的眼力很差,但是用昆虫
的标准来看,蜻蜒的眼力是好的;蜻艇能够捕食飞行中的昆虫,这跟我们击打网球一样
容易。视力很差的眼睛照样能承担避免走路撞壁、失足坠崖或不幸落水的任务。更差的
视力,能发现有一片阴影掠过头顶,那可能是云朵飘过,也可能是捕食者飞过。视力极
差的眼睛还能分清白昼与黑夜,这也有用,其他用途不说,它可以协调繁殖季节,还可
以知道什么时候该睡觉了。要用到眼睛的任务有~连串。对任何一种眼睛来说,不管是
视力敏锐的还是差劲的,都有某种相应的任务,视力只要稍有改善就会大不相同。因此,
这就不难理解,眼睛从原始的、低级的早期阶段,经过平稳的、连续的中间过渡,逐渐
进化到完善的程度,如我们见到的鹰眼或青年人的眼睛。
因此,神创论者的问题——“一半的眼力有什么用?”——是一个份量很轻的问题,
一个非常容易回答的问题。一半的眼力正好比49%的眼力好1%,而49%的眼力已经比
48%要好,因此差异是有意义的。另一个份量显得较重的问题隐含于如下说法之中:
“作为一个物理学家,我简直不能相信,对于像眼睛这么复杂的器官,有足够的时间从
无开始进化到目前的地步。你真的认为已经有了足够的时间吗?”两个问题都来自“个
人怀疑论”的论点。听众自然是要有一个答案,我则还是要回到地质年代的绝对量值上
去。如果以一步代表一个世纪,那么全部公元纪年的时间也就缩短为板球的一掷。照这
个比例,如果你要回到多细胞动物的起源,得从纽约走到旧金山。
现在可以看出来,要驳倒地质年代不够久远的说法,简直是用汽锤去砸花生米。从
东海岸跋涉到西海岸,生动地表达了眼的进化可利用的时间。但是,由一对瑞典科学家
丹·尼尔森(DanNilsson)和苏珊娜·皮尔格(Susanne Peiger)所做的最新研究表明,
只要那段时间的几近荒唐的一小段就足够了。顺便提一句,当一个人说“眼睛”的时候,
他往往是暗指脊椎动物的眼睛。然而在许多无脊椎动物中,适用的、能够形成图象的眼
睛,已经各自独立地、从头开始进化了40~60次。在这40次以上的独立进化中,至少发
现了9种有明显区别的机理,包括针孔式眼睛,两种照相机镜头式的眼睛、反射曲面
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