没有借用
为了强调“创造者必须严格坚持主题式生物设计,不得彼此借用”这种要求是多么奇怪,就请大家想一想——如果对工作有利,任何明智的人类设计师,都相当喜欢从自己的其他发明中“借用”某一想法。也许飞机设计的“主题”和列车设计的“主题”是相互独立的,但飞机的一个配件,例如座位上方阅读灯的改进设计,很可能也会被借用到火车上。如果它能为两者达到同样的目的,为什么不借用呢?当汽车最初被发明出来的时候,它的名字——“无马的马车”,就告诉我们,它的某些设计灵感是从何而来。但马拉的车辆并不需要方向盘——马匹是用缰绳驾驭的——方向盘的设计必然有其他来源。我不知道它来自何处,但我怀疑它是从完全不同的技术中借来的——造船术。在被方向盘(大约19世纪末才被引进)取代之前,原始的汽车转向装置“舵杆”,也是从“船”上借用的,但其位置从船的后方移到了车辆前方。
如果“密被羽毛”是“鸟类设计主题”的一个好想法,以至于每一只鸟,不论是否会飞,都无一例外地密被羽毛,为什么任何一只哺乳动物都完全没有羽毛?为什么设计师没有为至少一种哺乳动物(如蝙蝠)“借用”羽毛这一巧妙的发明?进化论者的答案是明确的——所有鸟类,从它们有羽的共祖那里,继承了自己的羽毛。这个祖先没有哺乳动物的后裔。就这么简单![88]相似性之树就是一个系谱。生命之树的每一个分支、每一个分分支、每一个分分分支,都有着同样的故事。
现在,我们遇到了一个有趣的问题。有很多精彩的例子,表面上看起来,似乎其理念已被从系谱树的一部分“借用”,嫁接到了另一部分——就像一个苹果品种嫁接到一枝砧木上。海豚(一种小鲸)表面上看起来就和各种大型鱼类一样。大型鱼类之一,剑鱼(Coryphæna hippuris)甚至有时也被称为“海豚”。剑鱼和真正的海豚有着相同的流线型外形,适应它们相似的生活方式——在近海面处快速捕猎。但它们的游泳技术,虽然表面上类似,却并非互相“借用”的——正如只要你注意一下细节,很快就可以看到的一样。虽然两者都是主要从尾部获得它们的速度,但剑鱼像所有的鱼一样,尾巴左右摆动;而真正的海豚,其上下拍尾游动的方式,泄露了它的哺乳动物出身。鱼类祖先通过脊椎左右摇摆的波动行进的方式,已由蜥蜴和蛇继承,几乎可以说,后两者是在陆地“游泳”。你可以将它们的运动方式与奔马或猎豹的运动方式做个比较。鱼类和蛇一样,其速度来自脊柱的弯曲动作;但哺乳动物的脊柱是上下弯曲的,而不是左右摆动。这里有一个有趣的问题——哺乳动物的祖先是如何从左右摇摆过渡到上下摆动的?也许存在一个中间阶段——几乎不能向任何一个方向弯曲脊椎,好比青蛙。另一方面,鳄鱼能够快速驰骋(快得可怕),也可以用爬行动物更传统的蜥蜴类步态爬行。哺乳动物的祖先一点儿也不像鳄鱼,不过也许鳄鱼给我们展示了“一个中间过渡性的祖先会以怎样的方式结合两种步态”。
无论如何,鲸豚类的祖先,是实实在在的陆地哺乳动物——它们可以疾驰过整个草原、沙漠或苔原,拥有可以向上和向下弯曲的脊柱。并且,当它们返回大海,它们保留了祖先脊椎上下起伏的运动方式。如果说,蛇是在陆地上“游泳”,那么海豚就是在海中“飞驰”!因此,可能表面上看来,海豚也像剑鱼一样拥有分叉的尾片,但它被设置在水平方向,而剑鱼的尾巴则排列成垂直平面。海豚的发育史还写满于身体的其他许多部位,而且,我会在下一章里再介绍它们。
还有其他例子——表面上看相似程度甚高,以至于似乎很难排除“借用”假说,但仔细对比的结果表明,我们必须否认这是借用。
动物之间可以看起来非常相似,相似到你觉得它们一定有亲缘关系。尽管“相似之处”令人印象深刻,然而当你审视整体的时候,结果我们发现,差异性却远多于相似性。两种“球虫”是彼此相似的小生物(见图61、62),它们都有很多的腿,惯于像犰狳一样卷成一个保护球。事实上,这可能是拉丁名球鼠妇属(Armadillidium)的起源。这是一类“球虫”的名字——一种叫作土鳖虫(鼠妇)的甲壳纲动物,与虾有亲缘关系但生活在陆地上,它用鳃呼吸,这就必须要保持生存环境湿润,这一点暴露了它近缘的水生祖先。不过,这个故事的重点是,有一种完全不同的“球虫”,根本就不是甲壳纲动物,而是“马陆”。当你看到马陆和土鳖虫卷曲身体,你会觉得,它们几乎一模一样。然而,它们一个是进化后的土鳖虫,另一个是进化后的马陆(朝同一方向修改)。如果你将它们展开,并仔细观察,你会立即看到它们之间至少有一个重要的区别。球马陆大多数体节上都有两对足,而鼠妇只有一对。所有这些无尽的修改,难道不美妙吗?更细致的检查表明,在许许多多的方面,球马陆确实像更一般的马陆。而它与土鳖虫的相似之处则限于表面——是趋同进化。
如果不是动物学家中的专门家,几乎任何动物学家看到上面的头骨都会说:这是一只狗的头骨。而专门家会由于注意到上面有两个显著的上颚孔,发现这不是真正的狗的头骨。这一特征是有袋类特有的——有袋类是现今大多生活在澳大利亚的一大类哺乳动物。事实上,图63中是袋狼属(Thylacinus)动物——塔斯马尼亚虎的头骨。袋狼和真正的狗(如澳洲野狗,它和袋狼在澳大利亚和塔斯马尼亚属于竞争关系)演化出了非常相似的头骨,因为它们有类似的生活方式(曾经有,唉,不幸的袋狼)。
在动物的地理分布一章,我已经提到过澳大利亚壮观的有袋类哺乳动物群。本章的相关要点,是这些“有袋类”哺乳动物和对应的种类繁多的“胎盘类”哺乳动物(即“非有袋类”哺乳动物)之间的一再趋同(胎盘类哺乳动物在世界的其他地区占主导地位)。尽管谈不上“完全相同”,甚至是表面的特征都不太相同,然而,图64中的每个有袋动物都和与之对等的胎盘动物(最近似地操持着相同营生的胎盘动物)十分相似——这给我们留下了深刻印象,但其相似肯定不足以令人想到“这是由一个创造者‘借用’来的”。
“通过有性生殖,对基因库中的基因进行重组”可被视为借用或共享“基因创意”,但“通过有性生殖进行基因重组”只限于一个物种内部,因此与本章节无关——本章只讨论物种之间的比较,如有袋类哺乳动物和胎盘类哺乳动物之间的比较。有趣的是,DNA大量“借用”的现象普遍存在于细菌中。在一个有时被视为是有性繁殖的先驱过程中,细菌(甚至是彼此关系相当远的细菌菌株)随意放纵地交换DNA的“创意”。“借用创意”的确是细菌获得有利“性状”的主要途径之一,例如获得对特定抗生素的抗性。
这种现象通常被称为“转化”(transformation),这是一个相当无用的命名;这是因为1928年英国细菌学家弗雷德里克·格里菲斯(Frederick Griffith)发现这一现象时,尚无人知晓DNA。格里菲斯
发现,无毒的链球菌可以从一个完全不同的菌株上获得毒性,即使后者已经死掉了。如今,我们会说,无毒菌株把死掉的有毒菌株的一些DNA纳入了它的基因组中(DNA无关“死活”,它只是编码的信息而已)。用本章的表述语言来说,无毒菌株“借用”了有毒菌株的遗传“创意”。当然,“细菌从其他细菌中借用基因”与“某设计师从某‘主题’借了他自己的想法,并重新用于另一主题”是截然不同的两件事。无论如何,这是非常有趣的,因为如果在动物之间“借用基因”就像在细菌之间一样常见的话,就会令人更难反驳“设计师借用”这一假说。假如蝙蝠和鸟类在这方面像细菌那样行事,将会怎样?假如鸟类的大段基因组可以转运(也许是通过细菌或病毒感染的方式)并植入蝙蝠的基因又会怎样?也许某一种蝙蝠会突然长出羽毛——在遗传上用类似电脑的“复制和粘贴”方式,借用了编码出羽毛的DNA信息。
与细菌不同,在动物界,基因交换看起来几乎完全被限制在物种内的“性交”中。事实上,一个物种,可以被很恰当地定义为“一个在它们之间进行基因交换的动物集合”。某物种的两个种群,一旦分居了足够长的时间,以至于它们之间不再能通过有性生殖交换基因(正如我们在第九章看到的,这通常发生在经历了强迫性地域分离的初级阶段以后),我们就将它们定义为两个独立的物种,它们将永远不会再次交换基因,除非受到人类的“基因工程师”的干预。我的同事乔纳森·霍奇金(Jonathan Hodgkin)作为牛津大学的遗传学教授,知道对于“基因交换局限于物种内”这一规则,只有三个试验性的例外:线虫、果蝇,还有能在更大范围“借用”基因的蛭形轮虫[89]。
最后的这个类别尤其有趣,因为它们在真核生物的主要族群中很独特——它们没有性别之分。可能是因为它们已经返祖回到古细菌交换基因的方式,所以它们能够不再需要性别了?跨物种的基因交换似乎在植物中较常见。寄生性植物菟丝子(Cuscuta)就会将基因捐献给它所缠绕生长的宿主植物[90]。
对于转基因食品的政治,我的态度犹豫不决——一方面它对农业有潜在好处,另一方面是小心预防的本能,我处在中间,被两头撕扯。但是,这里值得简要提及一下我以前没有听说过的一个争议话题。那就是——今天的我们咒骂前人只为玩乐就把动物物种引入陌生土地。美国灰松鼠被引进到英国,是通过一位心血来潮的轻浮的前贝德福德公爵:在我们现在看来,这是灾难性地不负责任。有趣的是,不知道未来的分类学家,是否可能会遗憾地叹息我们这一代人混搅基因组的方式——例如,把北极鱼的“反冻结”基因转到西红柿内,以使它们免于霜冻。一个使水母发荧光的基因,已经被科学家“借用”并插入了马铃薯的基因组,希望当马铃薯需要浇水时,该基因会使它们亮起来。我甚至获悉一个“艺术家”设计了一个由借助水母的基因而发光的狗群组成的“装置”。这种所谓的设计以自命不凡的“艺术”之名,令所谓的“科学”斯文扫地,让我浑身上下都不舒服。但这种伤害还可能更进一步吗?这些无聊的任性妄为,会破坏未来对进化关系之研究的有效性吗?其实我很怀疑这种事情会发生,但为了防患于未然,也许至少是值得提出来这一点。毕竟,预防原则的整个立足点,就是要避免(可能目前尚无明显危险的)选择和行动对未来的影响。
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