只覺蒼天殊瞶瞶 欲憑赤手拯元元
讀書札記130206
盲眼鐘錶匠 (1996)
The Blind Watchmaker
作者 Richard Dawkins
演化生物學
B –
簡介
人類的頭腦原是演化出來用作求生的裝備,以利採獵與生殖。*** 它只宜思考中等尺度 (by definition 與生活環境恰當相關的範圍) 的事物,對於極大和極小尺度事物的因果關係是茫無頭緒的。
宇宙和物種起源的「創造說」和「設計論証」便是顯例。
(甲) 哲學
「設計論証」之集大成者為十八世紀末神學家 培里 William Paley,他在「自然神學」首章中提出有名的論証: 「地上執到錶」學說***,非常具有說服力。
其理論云:如果我們在地上拾到一塊石頭,我們可以合理地說它從來就在那兒。但是如果我們在地上拾到一隻錶,我們仍說它從來就在那兒,或者說它是藉由自然界風化侵蝕等力量隨機組合而成的,那就太不合理了。 因為錶的性質複雜,不能藉由隨機組合而生成。****
複雜系統的本質在於其特別而有序的層級組織,局部間緊密結合,性質互動,不能由基本原料隨機組合而成。
例如飛機分為引擎艙翼各局部,不能由金屬基料隨機組合而得出。
培里的論証是有力的,甚至部分是合理的。 千古以來,生物和意識的存在沒有合理的 (物質) 解釋,「心物二元論」和「創造說」向為思想主流。
達爾文在十九世紀中頁提出「演化論」,真知灼見,震撼人心。 演化論之所以驚天動地,正在於提出單純物質的機制,推導複雜生物機體的形成和變化。****
(乙) 遺傳說
演化論首先假設生物體的性狀,藉由某種機制得以代代遺傳。***
根據現代遺傳學,遺傳機制的運作單位為基因gene。 基因的性質為單子*****,即一種全有或全無 all or none的,(在操作層面上)不可分割的,不會沖淡變質的東西。基因組合(ie染色體) 結成指令集合***,透過發育機制,建構個體的體質性狀。
特定的生物個體不會永生,但特定的基因透過複製會代代存續。 基因或者能夠傳遞到下一代,或者不能夠,視乎它從屬的個體有否獲得生殖機會。***
基因自身的性質不會因為參與建構個體的過程而發生變化***,可它們傳遞到下一代的機會卻受到自身性質的影響。 成功的基因 (ie by definition適應者) 便是能夠助力個體存活繁殖的基因。 它們將會綿綿繁衍,蔚成主流。 失敗的基因則會勢衰力歇,銷聲匿跡。
Th. 「生殖機制」 將基因值傳送至 「發育機制」,基因值決定性地影響發育過程。除此之外,兩者互不相干。*** 「發育機制」 是不會將基因值回傳給 「生殖機制」的。
(丙)變異說
演化基本上是一個無盡重複的生殖過程, 每個世代的個體從其親代獲取基因,並把它們傳遞到子代去。
但基因在複製傳遞的過程中,往往會發生極細微的誤差—–是為突變。***
突變是隨機的,但經由天擇之手引導方向,再積累龐大世代的進程,使到生物的性狀產生巨大的差異。
差異的程度超過了某個界限,便形成了新的物種。 在漫長的地質時間裡,造就成地球上的生物相高度分歧,體態性情,千差萬別。
Th. 基因突變是隨機的,但經由世代積累起來的性狀變化卻不是隨機的。*****
引導方向的「天擇之手」可以比喻為一個盲眼的鐘錶匠。 它不是有意識的,全盤構思的,先定的設計者; 而是隨機無心的,逐步摸索的,積累漸進的的操作者。
因此有很多案例表明,其產品甚至可能是低效率的。*** 古爾德S J Gould在 《貓熊的大姆指》中論証:不完美的器官比完美的更適合作為演化論的証據。****
變化是漸進積累的,因為在嚴酷的生存環境中,死法遠比活法多,大幅跳躍經常是自取滅亡;摸著石頭過河才是生存之道。
況且基因的運作有其極度複雜的互動網絡,其中某個基因大幅變動必然失去與整體的協調性,因而必死無救。
(丙) 天擇說
天擇是演化論的核心假說***,意指物種的個體在自然環境 ﹙除了地理氣候條件外,還包括了生態環境﹚中競爭生存繁殖的機會,優勝劣敗,適者生存。
天擇並不直接揀選基因,它揀選的是基因的「表現型」***,即基因對身體的影響。
表現型可以是體質的性狀,也可以是行為的性狀。*** 兩者均決定著個體的存活和生殖機率。
天擇的作用便是把較有生存及繁殖優勢的基因揀選出來,使之成為下一代個體建構性狀的依據。
天擇的這種揀選力量可以看作是一種 「非隨機死亡機制」***,透過同種個體間的生存競爭*****,使基因存廢有所依憑。 如是者經歷千齡萬代,打造成複雜無比的生態系統。
個體的存活生殖不是隨機事件,每個世代成功繁殖的個體無異於在基因庫內注入改良的基因。
Th.天擇就是不同基因競爭垂直管道的結果。*****
(丁) 基因中心觀點
在一個特定的時間切面上, def物種可以定義為個別封閉的基因池 closed gene pool,***** 池與池間不能互相溝通。
物種的性狀可以設想為基因的表現型***,性狀的分佈可視為基因在池中出現的頻率。**** 物種性狀的變化相等於基因在池中出現頻率的變化。 優勢的基因在池內的出現頻率提升,劣勢者則消減,是為 「適者生存」。
在時間的進程裡,基因池代代變化,可想像成一條動態的長河,源頭單一 (共祖說) 而不斷分流。 物種的生滅變遷便是基因長河的無盡增消和分流,如以樹枝圖表達,末梢每個小枝便是當前的一個物種。
天擇則可以設想為地形,造成基因河流的緩急變化,新種的形成可以設想為主流的分岔和改道。
結論: 基因是複製運作的單位, 個體是天擇運作的單位, 物種是演化運作的單位。三者之中以基因為總體運作的中心。*****
掌門之言
名著《自私的基因》作者 道金斯 的教科書式普及著作,全書由淺入深,由簡入繁,鋪陳學理綿密細緻,是本非常好的演化生物學入門書。 我輩業餘欲知演化,洵為佳選。
但要提防最後講遺傳學的章節好鬼死深。
附錄 石達開致曾國藩詩
揚鞭慷慨蒞中原,不為仇讎不為恩,只覺蒼天殊瞶瞶,欲憑赤手拯元元***,
十年辛苦悲羸馬,萬眾棲山似病猿,我志未酬人已苦,東南處處有啼痕。
瞶瞶,目盲也。元元,人民也。可惜道金斯不識石達開詩!