有人想改寫達爾文的進化論?為此,學術界掀起了一場隱秘的大戰

2022年06月30日00:36:07 科學 1355

達爾文發表《物種起源》起,已經過去163年了。

物競天擇,適者生存,這一進化理論出現在全球各個學校的教科書上,所有人都對它非常熟悉,它已經變成刻入大腦的常識。


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但眼下,一場隱秘又轟轟烈烈的學術界戰爭正在發生。

2014年,八名來自各個生物學領域的頂尖科學家在《自然》雜誌上發表文章,題為《需要重新思考進化論嗎?》
他們的答案是
「需要,而且極其緊迫」


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他們提出一個新的理論框架,叫「擴展進化綜論」(Extended Evolutionary Synthesis,簡稱EES)。

在這個框架里,自然選擇不再是進化最重要的推動力,基因變異、表觀遺傳、文化演化等與它同等重要。

2016年,來自英國、瑞典和美國的50多名世界知名科學家組成團隊,在多個機構的支持下研究EES,用它解答傳統進化論回答不了的問題。


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然而,主流生物學界很不喜歡EES。

2015年,倫敦皇家學會主辦「進化論新風向」會議時,有23名學會成員遞交了聯名抗議信,譴責其傳播EES的觀點,擔心「會給公眾造成思維混亂」。


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那些研究它的人,也被主流學界嘲諷為「試圖扮演革命者」,是「後真相時代的產物」。

為什麼會有如此強烈的反對?

最近《衛報》報道,
這是一場事關進化論命運的思想之戰,改變它等於改變現代社會。

另一方面,它也是一場關於「誰是主流人物,誰是邊緣人物」的地位之戰。
只有贏下它的人,才能續寫生物學的宏大敘事。


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修改進化論的想法並不是最近才有的,它已經存在了幾十年,歸根結底,是現代達爾文主義(Modern evolutionary systhesis,也叫現代進化綜論)的缺陷很明顯。

大家都知道現代達爾文理論講的是什麼。
因為偶然的基因變異,動物碰巧獲得了佔優勢的能力,比如視力好,這個能力讓它的存活率更高,有機會生育更多後代。


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這些後代多多少少遺傳到了這個優勢基因,而它們也會生出更多後代。

就這樣,一代又一代,經過漫長的時間,這種動物變得視力極好,就像老鷹那樣。


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這個理論很簡潔、很合理,但有一個問題,它是從進化故事的中途開始講起的。
在達爾文的理論下,眼球是理所當然存在的,什麼晶狀體,什麼虹膜,通通不用管,它自然而然就出現了。

但是,像眼睛這樣複雜精密的器官,它不太可能是一次基因變異後就有的。

印第安納大學的生物學家阿明·莫澤克(Armin Moczek)說:「第一隻眼睛、第一扇翅膀、第一個胎盤,解釋它們如何出現,是研究進化生物學的主要動力。」


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「然而,我們還沒有好的答案。經典理論認為是一次意外的好運,然後動物自己慢慢改變帶來的,這其實解釋不了。」

現代達爾文理論的另一個問題,是它只關注自然選擇,對其他進化因素毫不在意,導致大量有才華的科學家被排斥到邊緣地帶。

這是學術界的鍋,不是達爾文的鍋。


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20世紀初,達爾文理論是一個日漸式微的理論,生物學也因為沒有公式、數據,人們不把它當作「正統科學」。

在19世紀孟德爾的研究被重新發現後,達爾文理論吸納了其中的思想,變得更受歡迎。

到上世紀20、30年代,英國統計學之父羅納德·費雪Ronald Fisher)等人提出了一種修正後的達爾文理論,叫現代達爾文主義,它也就是我們在課本上學的內容。


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這個理論簡明得就像一個公式,底下有很多數據統計和分析。
一瞬間,生物學變得無限接近於物理學那樣所謂的「正統科學」,生物學家們揚眉吐氣地建立各個研究協會,把現代達爾文發揚光大。

這沒什麼不好,可問題是,
因為儘力把理論變得像個公式,它試圖解釋生物進化的一切問題,

而那些解釋不了的,就……假裝沒看見。


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最先感覺不對勁的是分子生物學家。早在60年代,他們就發現自然選擇沒那麼重要,反而是被忽視的基因變異更重要。

分子生物學家觀察到,細胞中的分子在以非常快的速度突變,其數量之大與現代達爾文理論中「罕見的突變」相衝突。

並且,突變後的基因能否保留下來,也和自然選擇沒關係,它似乎是完全偶然的。有利於動物的不一定保留,不利於的動物也未必消失。


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接著,古生物學家斯蒂芬·古爾德(Stephen Gould)和奈爾斯·埃爾德雷奇(Niles Eldredge)通過研究化石發現,進化不是緩慢進行的,它有幾次短暫而集中的大爆發。


很顯然,現代達爾文理論解釋不了它。


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之後就是研究動物可塑性的科學家們。
他們發現動物能以非常快的速度適應變化的環境,不需要幾百萬年那麼久,可能只要幾個月。

渥太華大學的動物學家艾米麗·斯坦登(Emily Standen)在研究塞內加爾多鰭魚。它也叫金恐龍,是一種又有腮又有肺的魚,生活在非洲的沼澤里。


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大部分時候,塞內加爾多鰭魚呆在水下,只有沼澤里水源乾涸時,它會短暫地上岸,然後鑽進下一個池塘。


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斯坦登和同事們抓來111條幼年的塞內加爾多鰭魚,先在水中養了兩周,然後轉移到只有小石子的地上。

因為有肺,塞內加爾多鰭魚生活得挺好,
並且身體在8個月後出現明顯的變化。


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魚鰭上的骨頭變得更加細長、尖銳,關節窩變得更寬,肌肉更大。它們的脖子更柔軟了,肺部變大,其他器官為它移位。

這些變化讓塞內加爾多鰭魚更擅長在陸地上生活,同時,也讓它們像一個新的物種。
這一切,只需要8個月。


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生物學家阿明·莫澤克有類似發現。他專門研究蜣螂,在寒冷的環境中,蜣螂會長出更大的翅膀覓食,在溫暖的環境中,它會長出更圓的身體和更大的胃。

這種變化在很短的時間就會發生,更讓人吃驚的是,
這些身體變化都來自相同的基因,根本不用自然選擇。


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「這個物種的基因不是一代代優勝劣汰得到的。相反,在早期的發展過程中,它就能以很多形式生長,讓蜣螂在不同情況下生存。」 莫澤克說。

北卡羅萊納大學的教授大衛·普芬尼(David Pfennig)研究鋤足蟾蜍。

它們通常是雜食動物,但如果只餵給它們肉,鋤足蟾蜍會長出更大的牙齒、更強壯的下巴和更耐寒的腸道。


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突然間,它們變成徹頭徹尾的食肉動物,只吃甲殼類動物和蝌蚪

「物種的可塑性提供了另一種進化路線。」普芬尼說。

生物可塑性在發育生物學中已經被廣泛接受,但在主流生物學界,很多科學家根本沒聽說過它。它有意無意地被排擠到邊緣地帶。


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這樣的非主流進化理論還有不少,比如表觀遺傳學
父母經歷某些事後(心理或生理疾病)能將小的化學分子附著在DNA上,DNA本身沒變,但這些分子能在他們的孩子身上顯現,出現不一樣的效果。

英國遺傳學家馬庫斯·彭布雷(Marcus Pembrey)整理數據後發現,19世紀的瑞典男子如果在青春期經歷營養不良,那麼他孫子死於心血管疾病的可能性變小。
如果男子營養豐富,那麼孫子死於糖尿病的可能性會增加。


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女性的效果相反,如果女性在子宮裡經歷過營養不良,那麼她孫女的平均壽命會縮短。


這些事情,現代達爾文理論又該怎麼解釋呢?

「現代達爾文理論就像一個背棄競選承諾的總統。」 《衛報》寫道,「它無法滿足人們的要求,但仍然坐在總統辦公室里,手握權柄。」


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EES的出現,就是各個邊緣地帶的生物學家站在一起。這場戰鬥已經打了好些年,還沒分出勝負。

EES的支持者中,也分為保守派和激進派

保守派如科學家凱文·拉蘭德(Kevin Laland),他呼籲大家團結起來,但不認為這是一場革命,現代達爾文理論還是可以的,只要做些修改就好。


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激進派有進化學教授馬西莫·皮柳奇(Massimo Pigliucci),他認為應該從現代達爾文理論的束縛下掙脫出來,清算過往的奇談謬論。

2017年的學術會議,他承認EES支持者和主流生物學家之間有一場文化戰爭,「是的,但我們肯定會贏。」


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從目前的戰局來看,還是主流生物學家佔上風。
畢竟,這麼多年的基業不可能說倒就倒,很多科學家也不願意趟EES的渾水,怕被認為嘩眾取寵。

最後的戰鬥結果,可能要幾十年才能看到。

沒想到學術界也這麼腥風血雨,

可真是有意思啊……

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