查尔斯·达尔文 (Charles Darwin) 曾著名地将物种起源描述为“奥秘中的奥秘”,这句话是他从天文学家约翰·赫歇尔 (John Herschel) 那里借用的,达尔文在乘坐“贝格尔号” (H.M.S. Beagle) 进行为期五年的环球航行期间,曾在南非的开普敦拜访过赫歇尔。这次会面发生在达尔文离开加拉帕戈斯群岛几个月后,那时他尚未解开“宏大的奥秘”,尽管有神话说达尔文在这个壮丽的群岛中首次理解了进化机制。事实上,达尔文在整个航行中都是一位神创论者,直到离开加拉帕戈斯群岛 10 个月后,当他回到家中潜心研究他的收藏品时,才发现了自然选择并接受了进化论。加拉帕戈斯群岛是事后才产生的灵感,他本应该在在那里时做更好的笔记,为此他感到懊恼。
因此,2005 年世界进化峰会在“贝格尔号”首次抛锚的地点举行,是多么恰当——¿军舰鸟山 (Frigatebird Hill),位于圣克里斯托瓦尔岛 (San Crist¿bal) 充满活力的小渔镇巴克里索港 (Puerto Baquerizo Moreno) 的海岸郊外,该岛是组成加拉帕戈斯群岛的十几个主要岛屿之一,位于赤道上,是厄瓜多尔的一个省份。为期五天的会议(6 月 8 日至 12 日)在加拉帕戈斯艺术与科学学术研究所 (Galapagos Academic Institute for the Arts and Sciences, GAIAS) 举行,这是一个高科技设施,周围环绕着低技术住宅和商业场所。GAIAS 由旧金山基多大学 (Universidad San Francisco de Quito) 运营,该大学是会议的主办方,并获得了美国国家科学基金会 (National Science Foundation)(资助进化生物学研究生参会)、微软 (Microsoft)(为 GAIAS 提供计算机和互联网技术)、联合国教科文组织 (UNESCO) 和 OCP Ecuador S.A.(一家提供额外资金的石油集团)的额外支持。
2004 年 6 月,当我参加由加州大学伯克利分校达尔文研究学者弗兰克·J·萨洛威 (Frank J. Sulloway) 领导的加拉帕戈斯探险队,探索圣克里斯托瓦尔岛的火山高地时,我参与了会议的筹划。在途经基多的返程途中,我遇到了卡洛斯·蒙图法尔 (Carlos Montufar),他是该大学的联合创始人,也恰好是《怀疑论者》 (Skeptic) 杂志的读者,他邀请我在他的校园演讲。一年后,卡洛斯和他的同事们将一个想法变成了一场非常成功的会议,许多经验丰富的科学家,他们在职业生涯中参加过数十次此类聚会,都宣称这是他们见过的最好的会议。甚至有人称之为“进化领域的伍德斯托克”。这是一场名副其实的进化理论名人堂,包括威廉·卡尔文 (William Calvin)、丹尼尔·丹尼特 (Daniel Dennett)、奈尔斯·埃尔德雷奇 (Niles Eldredge)、道格拉斯·弗图伊马 (Douglas Futuyma)、彼得·格兰特 (Peter Grant) 和罗斯玛丽·格兰特 (Rosemary Grant) 夫妇、安东尼奥·拉兹卡诺 (Antonio Lazcano)、琳·马古利斯 (Lynn Margulis)、威廉·普罗文 (William Provine)、威廉·肖普夫 (William Schopf)、弗兰克·萨洛威 (Frank Sulloway)、蒂莫西·怀特 (Timothy White) 等人。
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在会议之前的八天里,弗兰克和我带领 14 位会议成员乘坐一艘名为“天箭座号” (Sagitta) 的 120 英尺三桅帆船游览了群岛。与一船的科学头脑在一起,这是一次非常刺激的体验,我们的博物学家向导胡安·塔皮亚 (Juan Tapia)(每次旅行都必须有一位获得许可的厄瓜多尔博物学家)受到了来自这个尊贵团体的永无止境的问题的轮番轰炸。
会议共有 210 人参加(研究生和教授的健康组合),会议在一个炎热潮湿的星期三晚上开始,卡洛斯·瓦列 (Carlos Valle) 做了关于岛屿地质历史和生物多样性的讲座,他是加拉帕戈斯群岛有史以来第一位获得博士学位的居民。紧随其后的是弗兰克·萨洛威 (Frank Sulloway) 令人惊叹的视觉演示,内容是关于他的研究项目,旨在记录自 1968 年首次访问至今岛屿的生态变化(弗兰克为此煞费苦心地徒步前往他几十年前站立的确切地点,以便照片比较准确且有意义)。通过前后对比的照片,可以清楚地看到山羊等外来物种造成的破坏有多大,它们砍伐了某些岛屿上的整座山脉,从而剥夺了本地物种的自然资源。弗兰克还驳斥了达尔文在加拉帕戈斯群岛发现了自然选择并在航行中成为进化论者的神话。萨洛威说,达尔文从始至终都是一位神创论者,直到他回到家中并开始研究他广泛的标本收藏时,他才充分意识到这些岛屿的重要性。令他懊恼的是(一旦他成为进化论者),达尔文意识到他没有记录下他的大多数标本来自的岛屿位置,因此他不得不依赖其他“贝格尔号”船员以及极端神创论者菲茨罗伊船长 (Captain Fitz-Roy) 的笔记。
第二天上午的第一场会议以国际生命起源研究学会主席、墨西哥国立自治大学 (Universidad Aut¿noma de M¿xico) 科学家安东尼奥·拉兹卡诺 (Antonio Lazcano) 关于生命起源的讲座开始,他推测原始汤有三个来源:火山喷发产生的还原性大气、高温海底热泉和喷气孔,以及太空——例如,1969 年在澳大利亚发现的 46 亿年前的默奇森陨石 (Murchison meteorite) 中富含氨基酸、脂肪族和芳香族烃、羟基酸、嘌呤、嘧啶以及其他生命的化学构件。“证据强烈表明,在生命起源之前,原始地球已经拥有许多不同的催化剂、具有核苷酸序列的聚合物和成膜化合物,”拉兹卡诺总结道。这种益生元汤导致了一个催化和复制性的 RNA 世界,进而演变成今天的 DNA 世界。
加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 古生物学家威廉·肖普夫 (William Schopf) 在评论拉兹卡诺的讲座时,引用了美国国防部长唐纳德·拉姆斯菲尔德 (Donald Rumsfeld) 的话:“存在已知的已知。有些是我们知道我们知道的事情。我们也知道存在已知的未知。也就是说,我们知道有些事情我们不知道。但也存在未知的未知,即我们不知道我们不知道的事情。”肖普夫翻译了拉姆斯菲尔德的话,问道:“我们知道什么?未解决的问题是什么?我们遗漏了什么?”肖普夫回答说:“我们知道生命起源的总体顺序,从 CHONSP(碳、氢、氧、氮、硫、磷)到单体、到聚合物、到细胞;我们知道生命起源是早期的、微生物的、单细胞的;并且我们知道 RNA 世界先于今天的 DNA-蛋白质世界。我们不知道早期地球发生这些事件的确切环境;我们不知道导致生命的一些重要化学反应的确切化学性质;而且我们对 RNA 世界之前的生命没有任何了解。”至于我们遗漏了什么,肖普夫认为,“‘当下的拉力’使我们极难模拟早期地球的大气和早期生命的生物化学。”
在讨论环节,马萨诸塞大学 (University of Massachusetts) 理论生物学家琳·马古利斯 (Lynn Margulis) 以她独特的快言快语风格,向拉兹卡诺提出了一个直截了当的问题:“您认为细胞和 RNA 世界哪个先出现?”拉兹卡诺回答说:“如果您将细胞定义为膜封闭系统,那么脂质封闭系统有助于分子的聚合,从而导致 RNA 的产生。脂质和细胞先出现,然后是 RNA 世界。”
接下来是莫斯科古生物研究所 (Paleontological Institute in Moscow) 前寒武纪生物实验室负责人米哈伊尔·费多金 (Mikhail Fedonkin),他做了关于元古代和太古代(可追溯到 36 亿多年前,涵盖最早的微化石和叠层石化石)进化的讲座。费多金认为,全球气温下降和生物圈因光合作用而产生的氧合作用,在重金属可用性的剧烈变化中发挥了重要作用,他认为重金属对于导致复杂生命进化的代谢过程至关重要。这种富含金属的环境充当了催化剂:“超过 70% 的已知酶含有金属离子作为活性位点的辅助因子。快速催化的反应首先在动态上,然后在结构上将生命从矿物领域中分离出来。”一旦原核生物通过共生发生(symbiogenesis——费多金支持马古利斯关于现代细胞起源的理论)演变成真核生物,生命就开始蓬勃发展,在寒武纪爆发,出现了复杂的硬壳生物。
来自瑞典自然历史博物馆 (Swedish Museum of Natural History) 的斯特凡·本特松 (Stefan Bengtson) 在评论费多金时问道:“为什么寒武纪‘大爆发’的酝酿期如此之长?”本特松指出,曾经存在过的所有生物物种中,有 99.99999% 已经灭绝,他反思道:“我们不知道,因为我们没有其他依据。生命是一棵进化的灌木,而不是一棵进化的树,但我们基于现存生命的数据诱使我们将灌木修剪成一棵树,所以我们需要更多数据。”
来自英国自然历史博物馆 (British Museum of Natural History) 的理查德·福蒂 (Richard Fortey) 接下来出场,他讨论了显生宙(从 5.42 亿年前至今)进化的证据,强调了大规模灭绝事件在重置进化方向方面的重要性、进化军备竞赛在推动形态创新方面的重要性、气候变化和地理变化与进化变化的关系,以及在多大程度上可以将进化描述为定向的。福蒂说,凭借五亿年的可靠化石记录,我们可以追踪进化的创造力和危机时期。他继续说,斯蒂芬·杰伊·古尔德 (Stephen Jay Gould) 的《奇妙的生命》 (Wonderful Life) 激发了许多关于寒武纪生命大爆发的新想法,并且很快就清楚地认识到,存在着种类繁多的难以分类的生物,例如伯吉斯页岩 (Burgess Shale) 中的生物。但是,在中国等地,存在许多寒武纪化石床,脊索动物门 (Chordata) 等重要的门类在那里进化。“但是所有这些多样性意味着什么呢?”福蒂问道。“今天有 30 个现存的门。在寒武纪,有些人声称有多达 100 个门,但证据不支持这一点。我们现在认为,形态多样性的爆发并没有像古尔德最初提出的那样剧烈,尽管进化实验的爆发是真实的。当我们到达寒武纪时,就像在伯吉斯页岩一样,系统非常复杂,例如三叶虫的眼睛。进化正在尝试许多奇妙的变种,例如三叶虫头部的所有盔甲。”有趣的是,尽管经历了五次最大的大规模灭绝事件(奥陶纪 4.39 亿年前,泥盆纪 3.67 亿年前,二叠纪 2.45 亿年前,三叠纪 2.08 亿年前,白垩纪 6500 万年前),但许多生物类群都安全地度过了所有这些灭绝时期,例如蟑螂。“令人惊奇的不仅是损失的程度,还有生命反弹的速度,”福蒂总结道。
在随后的讨论环节中,比尔·肖普夫 (Bill Schopf) 向所有演讲者提出了古尔德式问题:如果我们重放生命的录像带,我们最终会得到类似于我们今天拥有的东西吗?集体的回答是,这取决于如何定义这个问题,例如“‘类似于’是什么意思?”存在趋同进化,因此显然有些东西会被保留下来(例如眼睛和翅膀)。从这个意义上说,实验已经运行过了。福蒂说,这种“假设”问题毫无意义,但事实并非如此,因为反事实历史是关于因果关系的一种合法的推理形式。
接下来出场的是康涅狄格大学 (University of Connecticut) 分子与细胞生物学教授彼得·戈加滕 (Peter Gogarten),他问道:“‘生命之树’是一棵树吗?”他解释说,当我们谈论原核生物进化时,生物体之间的水平基因转移使我们能够理解谱系关系。“在很长一段时间内,基因转移使存在于同一环境中的生物体彼此更加相似。这在那些生活在原本只有远亲居住的环境中的生物体案例中最为明显。”因此,戈加滕总结道,“原核物种之间的界限是模糊的。因此,需要拓宽群体遗传学的原理,以便将其应用于更高的分类学类别。”
马萨诸塞大学阿默斯特分校 (University of Massachusetts-Amherst) 马古利斯的同事玛格丽特·莱利 (Margaret Riley) 对戈加滕的演讲进行了评论,她建议我们需要修改恩斯特·迈尔 (Ernst Mayr) 对物种的定义,以适应微生物。迈尔将物种定义为:“一群实际或潜在的相互繁殖的自然种群,与其他此类种群在生殖上隔离。”将此定义应用于微生物的问题在于,不同的物种并非真正地在生殖上隔离,但它们仍然保留着使其在表型上区分开来的独特特征。“尽管水平基因转移可能发生并且确实发生,但它并没有消除生物体的表型分组,”莱利总结道。
来自墨尔本大学 (University of Melbourne) 的澳大利亚植物学家兼巡回冲浪者杰夫·麦克法登 (Geoff McFadden) 接下来做了关于“原生生物和进化中的细胞现象”的讲座,开场讲述了一个有点恶心的故事,安东·范·列文虎克 (Anton van Leeuwenhoek) 如何通过用他手工制作的显微镜观察自己的腹泻粪便来发现第一批原生生物。我想,为了获得数据,无论付出什么代价都在所不惜,但我很高兴晚餐还在几个小时之后。达尔文显然忽略了原生生物,但恩斯特·海克尔 (Ernst Haeckel) 将它们纳入了他全面的生命之树中,而康斯坦丁·梅列什科夫斯基 (Constantin Mereschkowsky) 是第一个认识到原生生物在早期真核生物进化中的重要意义的人。A.F.W. 辛珀 (A.F.W. Schimper) 指出,植物细胞中的叶绿体非常类似于蓝细菌,但最终的理论模型由琳·马古利斯 (Lynn Margulis) 提供:关键步骤是蓝细菌在吞噬性真核宿主体内的内共生,她称之为共生发生的过程。在初级内共生中,细胞核从掺入的蓝细菌中获得了 1000 个基因。在次级内共生中,发生了第二轮基因转移,其中真核细胞吞噬了另一个含质体的真核生物。神创论者和智能设计理论家喜欢询问,在一个充满熵和信息衰减的世界中,信息如何增加。共生发生是其中一个答案——整合其他生物的基因组。琳·马古利斯将在最后一天的讲座中对此发表更多看法。
会议上最好的演讲之一是由加州大学伯克利分校 (U.C. Berkeley) 古人类学家蒂莫西·怀特 (Timothy White) 发表的,他在演讲开始时引用了斯蒂芬·杰伊·古尔德 (Stephen Jay Gould) 在 1980 年代末所做的预测:“我们知道人类灌木丛有三个共存的分支。如果在本世纪末之前没有发现两倍多的分支,我会感到惊讶。”纵观现存的化石记录,似乎古尔德是对的。在 600 万年的人科动物进化史中,至少有二十几个化石物种。但怀特说,灌木丛并没有那么茂密。问题在于物种分类中“归并派”和“拆分派”之间的差异,以及发表非凡新发现的社会压力。例如,如果您想让您的化石发现发表在《科学》 (Science) 或《自然》 (Nature) 杂志上,并且想要封面插图,那么您不能得出结论说您的化石又是一个南方古猿非洲种 (Australopithicus africanus)。您最好提出一种解释,表明您首次向世界揭示的这项新发现是上个世纪最壮观的发现,并且它有望推翻人科动物的系统发育,并将所有人送回绘图板,以重新配置人类进化树。然而,用更怀疑的眼光审视许多这些化石,表明许多(即使不是大多数)化石属于已经确立的类别。怀特说,例如,标记为肯尼亚平脸人 (Kenyanthropus platyops) 的标本非常破碎,很可能只是另一个南方古猿非洲种 (Australopithicus africanus)。怀特阐明道:“名称多样性不等于生物多样性。”
怀特随后以对最近在马来群岛弗洛勒斯岛 (Flores Island) 上发现的化石矮人人类的精彩讨论结束了他的演讲,该岛位于华莱士线 (Wallace's Line) 之外,这意味着即使在上一个冰河时代,他们也只能乘船到达那里。(怀特确实指出,然而,在去年 12 月的海啸之后,人们从漂浮的大型自然碎片筏上获救,因此弗洛勒斯的创始种群有可能并非有意而是偶然漂流到那里。)弗洛勒斯人 (Homo floresiensis) 的模式标本在梁布亚洞穴 (Liang Bua cave) 中被发现,年代为 18,000 年前,这意味着他们一定是现代人,因为所有其他人科动物物种早已灭绝。但是,他们的颅容量只有 300 立方厘米——大约与露西 (Lucy) 和现代黑猩猩的大小相同——这意味着他们能够用微小的头脑制造复杂的工具(甚至可能是船只);这意味着,对于创造更高的智力来说,重要的是大脑的结构,而不是大小。第二个已发表的标本驳斥了弗洛勒斯人 (Homo floresensis) 是小头畸形人的病理学假设。怀特说,最好的证据指向岛屿矮化,这是智人 (Homo sapiens) 迅速的断续均衡事件,导致了这些孤立人群的萎缩。在弗洛勒斯岛和其他岛屿上都可以看到这种矮化效应,大型哺乳动物变得更小(如矮象),小型爬行动物变得更大(如科莫多巨蜥)。在该物种的任何现存成员仍然存在于弗洛勒斯岛内陆地区的可能性都极其渺茫,但一些观察家指出,弗洛勒斯岛的土著人民讲述了一个关于矮小的多毛人类的传说,他们从高地下来偷食物和补给品。
剑桥大学 (University of Cambridge) 教授、古遗传学专家彼得·福斯特 (Peter Forster) 紧随蒂姆·怀特 (Tim White) 之后,展示了如何通过现代人类的母系线粒体 DNA (mtDNA) 追踪史前人类的迁徙。mtDNA 样本通过唾液颊拭子采集,然后在实验室进行分析之前干燥以防止发霉。该过程于 1981 年首次完成,使用了产科病房一名妇女的胎盘,此后已成为该领域研究人员的主要手段。福斯特概述了过去 20 万年我们人类的迁徙历史,如下所示:在 19 万至 13 万年前,一位被称为“线粒体融合体”但被称为“线粒体夏娃”的女性单一起源,孕育了今天所有活着的人类。在 8 万至 6 万年前,来自非洲中部的大量人口迁徙到非洲的所有地区,以及今天的沙特阿拉伯地区。这次迁徙可能采取了两条路线,一条是向北沿尼罗河和红海周围,另一条是向南穿过狭窄的海峡,在上一个冰河时代,海峡只有五公里宽(福斯特认为后者是最可能的路线)。在 6 万至 3 万年前,发生了向东南亚、北亚和欧洲的大规模迁徙。在 3 万至 2 万年前,人们遍布世界其他地区,包括澳大利亚,在 2 万至 1.5 万年前,他们迁徙到北美,并在 1.5 万至 2 千年前进入南美。过去 2 千年的最后一次迁徙见证了太平洋岛屿的定居。
接下来的讲座会让达尔文主义原教旨主义者陷入怀疑的阵发性痉挛,因为不列颠哥伦比亚大学 (University of British Columbia) 的动物学家莱蒂西亚·阿维莱斯 (Leticia Aviles) 总结了“多层次选择”的证据。达尔文主义原教旨主义者(斯蒂芬·杰伊·古尔德 (Stephen Jay Gould) 创造的一个带有贬义色彩的术语)认为,个体生物体是自然选择的唯一目标。阿维莱斯说,在个体之下,选择可能发生在基因、染色体、细胞器和细胞的层面。在个体之上,选择可能发生在社会群体、族群、物种和多物种群落的层面。阿维莱斯说,从这个意义上讲,“个体”取决于参照系。然后,她将多层次选择应用于性别比例、非亲属之间的合作和多细胞性的研究。阿维莱斯继续说,社会性蜘蛛是群体选择的一个例子。而偏离 1:1 的性别比例不能仅用近亲繁殖来解释,因此这里援引了群体选择。同样,性别比例的平衡可以通过群体内选择和群体间选择来解释。“当合作成本不高时,群体、群体化和合作很容易进化。但是随着合作成本的增加,合作水平会降低。”
第二天的亮点是普林斯顿大学 (Princeton University) 的彼得·格兰特 (Peter Grant) 和罗斯玛丽·格兰特 (Rosemary Grant) 夫妇的讲座,乔纳森·韦纳 (Jonathan Weiner) 在他 1994 年出版的《雀喙之谜》 (The Beak of the Finch) 一书中使他们声名鹊起。在过去的三十年里,格兰特夫妇每年都驻扎在达夫妮梅杰岛 (Daphne Major),这是一个 120 米高、1 公里长的小型火山栓岛,以研究达尔文雀和物种形成的过程。
三百万年前,一群雀类的祖先在板块构造非常活跃和岛屿群岛形成时期飞往加拉帕戈斯群岛。当这个创始种群到达时,它遇到了一个与我们今天看到的非常不同的环境:当时只有五个岛屿,而且温度要高得多。在过去三百万年的全球气温波动中,岛屿总体上呈净冷却趋势。但是,当这些小雀类在 275 万年前到达时,那里有一个永久性的厄尔尼诺现象,岛屿温暖潮湿,在此期间发生了物种爆发。首先是莺雀,然后是树雀(现在有五个物种),然后是地雀(现在有六个物种)。根据恩斯特·迈尔 (Ernst Mayr) 的异域物种形成理论(创始子代种群从亲代种群中分离出来),第一批雀类降落在圣克里斯托瓦尔岛 (San Crist¿¿bal),然后迁徙到埃斯帕尼奥拉岛 (Espanola),然后到弗洛雷纳岛 (Floreana),然后到圣克鲁斯岛 (Santa Cruz),最后返回圣克里斯托瓦尔岛 (San Crist¿bal)。在旅途中,雀类适应了当地条件。高地雀类进化出更大的喙,以啄开坚硬的甲虫和种子。低地雀类进化出更小的喙,用于吃小种子和多汁植物。作为机会主义物种,其中一些雀类还吃海龟蛋并吸食蓝脚鲣鸟的血液。对不同岛屿的不同适应导致了物种形成。
格兰特夫妇观察到的最强烈的环境因素是达夫妮梅杰岛 (Daphne Major) 30 年来的降雨模式。格兰特夫妇于 1973 年到达,立即目睹了一场干旱,这场干旱消灭了两种雀类(大地雀 (Geospiza fortis) 和仙人掌雀 (Geospiza scandens))85% 的种群。从 1975 年到 1978 年,几乎没有降雨,自然选择迅速发挥作用,改变了鸟喙的大小。1983 年,厄尔尼诺现象带来的降雨产生了丰富的植物、树木和仙人掌果实,所有这些都被藤蔓覆盖。厄尔尼诺事件发生两年后,岛屿干涸,大种子被小种子取代,导致小而尖喙的鸟类更受欢迎。鸟喙形状、鸟喙大小和身体大小都发生了平行变化。格兰特夫妇总结了他们在达夫妮岛上学到的关于自然选择的四个教训:
1. 这是一个在自然环境中可观察、可测量的过程
2. 它的方向是振荡的
3. 它发生在环境变化时
4. 它具有进化意义
格兰特夫妇对雀类生殖隔离机制的另一个重要观察是:鸣叫。鸣叫是在雀类生命早期(第 10 天到第 30 天之间)的一个短暂敏感期内学会的,当时雀类还在巢中并由它们的父亲喂养。只有雄性鸣叫。少数雀类学会了歌曲的变体。罗斯玛丽讲述了一个令人感动的故事,一只雀类的喉咙里卡了一根仙人掌刺,这使它的歌声更加沙哑;他的儿子们随后学会了新的沙哑的歌曲,他们的儿子们也学会了,如此代代相传,这是一个模因的清晰例证。
格兰特夫妇是进化生物学家眼中的英雄,他们的仅仅出席就提升了会议的地位,会议的最后一天,旧金山基多大学 (Universidad San Francisco de Quito) 向他们授予了荣誉博士学位,以示回报。
第三天安排了前往我之前访问过的地点的实地考察,所以我借此机会在狮子岩 (Kicker Rock) 附近进行了水肺潜水,狮子岩是一个直接从海洋中伸出的火山栓,里面充满了无数种类和颜色的海洋生物,并且被鲨鱼穿过岩石中十米长的裂缝所分割,这使其成为群岛潜水者的首选之一。我在泥盆纪(1972 年)就获得了潜水认证,但自从我上次潜水(1988 年)以来已经过去了一个时代,在第一次潜水时,我在水下 60 英尺处犯了向上看的错误——突然我感到一种令人窒息的焦虑感,当我浮出水面并缓慢下降,盯着墙壁并抑制我的垂直感受器时,这种焦虑感才消退。达尔文描述并绘制了狮子岩,但在现代技术使人类能够在水下停留很长时间之前,大多数进化理论都是基于地表生物的。
我被安排为星期六晚上的主题娱乐演讲者,并做了关于智能设计神创论的讲座。由于我当然不需要向这个杰出的团体解释进化论,所以我转而关注智能设计论者自己的著作,从他们的思想领袖开始(这些是我 PowerPoint 演示文稿中的幻灯片):
“智能设计是一种严格的科学理论,不包含宗教承诺。科学神创论背后的创造者符合对《圣经》的严格字面解释,而智能设计背后的设计者甚至不必是神灵。”——威廉·德姆斯基 (William Dembski),《设计革命》 (The Design Revolution),2003 年
胡说八道。(今晚我使用了更强烈的描述词。)事实是,几乎所有智能设计神创论者都是福音派基督徒,他们私下里认为智能设计和上帝是一回事。这并没有什么错,但如果他们至少对此坦诚一点,我会更尊重他们。事实上,这只是为公立学校消费而构建的公开门面。在其他场合,他们是坦诚的。例如:
“因此,就其与基督教的关系而言,智能设计应被视为一种清除障碍的行动,它清除了几代人以来一直阻止基督教受到认真考虑的知识垃圾。”——威廉·德姆斯基 (William Dembski),“智能设计对进化论辩论的贡献:对亨利·莫里斯 (Henry Morris) 的回应”,2005 年
“目标是让人们相信达尔文主义本质上是无神论的,从而将辩论从神创论与进化论之间的辩论转变为上帝的存在与上帝的不存在之间的辩论。从那里,人们被介绍到《圣经》的‘真理’,然后是‘罪的问题’,最后‘被介绍给耶稣’。”——菲利普·约翰逊 (Phillip Johnson),“传教士”。《教会与国家》 (Church & State) 杂志,1999 年
正如我在演讲中也展示的那样,智能设计论者对他们的“科学”不真诚。他们没有在做科学,他们也知道这一点。证据如下:
“由于智能设计在获得文化关注方面取得了杰出的成功,因此智能设计的科学研究部分现在落后了。”——威廉·德姆斯基 (William Dembski),“智能设计的研究与进展”,2002 年智能设计会议
“我们现在没有这样的理论,这是一个问题。没有理论,就很难知道将研究重点放在哪里。目前,我们有一大堆强烈的直觉,以及少数几个概念,例如‘不可简化的复杂性’和‘特定复杂性’——但是,到目前为止,还没有关于生物设计的通用理论。”——保罗·尼尔森博士 (Dr. Paul Nelson)。“设计的尺度”。《试金石》 (Touchstone) 杂志,2004 年。
为了强调这一点,我表明即使是基督教生物学家也不需要智能设计,正如基督教惠特沃思学院 (Whitworth College) 生物学教授李·安妮·钱尼博士 (Dr. Lee Anne Chaney) 在他们内部刊物《惠特沃思今日》 (Whitworth Today) 1995 年刊登的观察结果所示:
"作为一名基督徒,我的部分信仰体系是上帝最终负责一切。但作为一名生物学家,我需要审视证据。从科学角度来说,我认为智能设计并没有什么帮助,因为它没有提供可证伪的东西——你根本无法证明它是错误的。在我看来,推断神性似乎不是科学的功能,因为这非常主观。"
然后我总结了智能设计(ID)的认知模式如下:
1. X 看起来像是被设计出来的
2. 我想不出 X 是如何自然设计的
3. 因此 X 是超自然设计的
这就是古老的“间隙之神”论证:每当科学知识存在空白时,上帝就被作为因果动因而被调用。这与艾萨克·牛顿时代的“平面问题”类似:行星都位于一个平面上(黄道面)。牛顿发现这种排列如此不可思议,以至于他在《自然哲学的数学原理》中援引上帝作为解释:“这个由太阳、行星和彗星组成的最美丽的系统,只能出自一位智慧而强大的存在者的旨意和统治。” 为什么智能设计论者不再使用这种论证了呢?因为天文学家已经用自然的解释填补了那个空白。
我还总结了智能设计在实践中的应用如下:
1. 科学家不接受智能设计作为科学
2. 因此智能设计不会在公立学校的科学课上教授
3. 我认为智能设计是科学
4. 因此我将游说政府强迫教师将智能设计作为科学来教授
这就是我所说的“政府之神”论证:如果你不能凭借自己的优点说服教师教授你的想法,那就请求政府强迫教师教授它。 类似地,在 1990 年代初期,我发表了一系列文章,将混沌和复杂性理论应用于历史。它在某种程度上是一种历史理论,我曾寄予厚望,希望历史学家会采纳我的理论,付诸实践,甚至可能教给他们的学生。他们没有这样做。也许我没有清楚地传达我的理论。也许我的理论是错误的。 我应该去找我的国会议员抱怨吗? 我应该游说学校董事会成员强迫历史教师教授我的历史理论吗? 看看这听起来多么荒谬? 我特别喜欢这种对待智能设计的方法,因为大多数智能设计论者是基督徒,大多数基督徒是政治保守派,而大多数保守派赞成小政府。 事实上,我在讲座结束时用自然选择与经济学中看不见的手进行类比,两者都在没有自上而下的设计者的情况下产生设计复杂性。 既然大多数保守派理解并支持自由市场的运作,他们应该本能地接受这种类比。
会议的最后一天以康奈尔大学进化理论家威廉·普罗文完全非正统的讲座开始。 他从放映室对我们应该自己阅读的文字幻灯片进行了周期性的画外音评论(他宣称“我不读幻灯片”),但他只将幻灯片在屏幕上停留了几秒钟,不足以阅读(并且伴随着响亮的音乐迫使他对着麦克风大喊大叫)。 他的演讲要旨是我们需要一种新的进化理论,之后他列出了 11 个问题,其中包括以下陈述:“自然选择不会塑造适应性,也不会导致基因在种群中传播,或者真正做任何事情。相反,它是特定原因的结果:遗传变化、发育原因、生态原因和人口统计学。自然选择是这些原因的结果,而不是自身的原因。它不是一种机制。”
普罗文的白鲸是随机遗传漂变理论,这让他感到困扰。 他说,这不是随机的。“减数分裂时染色体的随机分类是确定性的。 产生随机遗传漂变的确定性随机数生成器是什么? 随机二项式抽样。 用近亲繁殖代替随机漂变,那么一切就都说得通了。 个体基因座的等位基因频率漂变,也就是说,它们的频率随机变化。 连锁和重组被忽略了。 随机漂变在每个基因座都是独立的。 当种群规模较小时,随机漂变更大。 近亲繁殖和随机漂变用同一个变量来衡量,即近亲繁殖系数 F。 近亲繁殖会增加频率变化。” 在提供了大量例子后,普罗文总结道:“来自等位基因库的随机抽样是不存在的。“基因库”是一个糟糕的术语。 对于种群或物种来说,不存在基因库这样的东西。 西沃爾·赖特的模型要求每代染色体在每个基因座上都被切割。 这是一个无望的要求。 随机漂变必须与近亲繁殖区分开来。 近亲繁殖效应源于将染色体与自身配对在一起,从而使它们成为纯合子。 隐性性状通常会被揭示出来。 随机漂变也必须与奠基者效应区分开来。 奠基者效应会导致近亲繁殖效应,但不会导致随机漂变,因为新种群太小了。”
由于这一切都超出了我的理解范围,而且由于在讨论环节中没有人挑战他,甚至没有人提问,我私下向在场的进化理论家们征求了他们的意见。 除了林恩·马古利斯——她说她认为普罗文基本上是对的,即使他没有清楚地表达出来——之外,在场的其他人都不认为普罗文对现代进化论的挑战有任何价值。
接下来是来自美国自然历史博物馆的尼尔斯·埃尔德雷奇,他(与斯蒂芬·杰·古尔德共同)创立了间断平衡理论,他在演讲的第一部分很好地总结了该理论,该理论挑战了达尔文的渐进主义。 但他的主要重点是达尔文,解释说他同时实践了培根式归纳法和假设演绎法。“最初,达尔文只是收集数据,让自然向他走来,然后他形成了可以检验的假设。” 从他对达尔文的信件和笔记本的阅读中,他向听众展示了其中的引文,埃尔德雷奇得出结论,达尔文在“贝格尔号”航行期间转变为进化论者。 后来我问了弗兰克·苏洛威这件事,他说这绝对是错误的,并补充说,有人曾经问达尔文,他是否在航行期间成为进化论者,达尔文明确地回答说没有。
亚利桑那大学的进化生物学家理查德·米乔德发表了本次会议上最精彩的讲座之一,清晰而简洁地概述了他对个体性进化转变(ETI)的研究。 什么是“个体”? “在拉丁语中,它的意思是不可分割的; 在哲学中,它的意思是空间和时间上的独特性; 在生物学中,它的意思是遗传同质性、遗传独特性、自主性和生理统一性。” 进化个体包括基因、基因网络、原核细胞、真核细胞、多细胞生物、社会群体和交配对(有性种群)。 “进化不仅发生在种群的突变变化中,也发生在个体性进化转变期间,此时群体变得如此整合,以至于它们进化成新的更高级别的个体。” 米乔德专注于两个这样的 ETI:(1)无性到有性,(2)单细胞到多细胞。“任何水平的自然选择都需要适应性的可遗传变异,”米乔德解释说。“适应性有两个基本组成部分,繁殖力和生存力,而投入到一个组成部分的资源通常会削弱另一个组成部分,导致适应性成分之间的权衡。 适应性权衡在 ETI 期间具有特殊的意义。 例如,在单细胞个体中,同一个细胞必须贡献两个适应性成分; 然而,在多细胞群体中,细胞可能专门负责一个成分或另一个成分,从而导致生殖和营养功能的专门化。 随着细胞专门化,它们放弃了对群体的自主权; 结果,适应性和个体性从细胞水平转移到群体水平。”
米乔德的演讲为本次会议倒数第二个演讲做了完美的铺垫,演讲者是本周末公认的明星林恩·马古利斯,她以在内共生起源方面的开创性研究而闻名。 马古利斯首先优雅地感谢了会议主办方,并说:“这是我参加过的最棒的会议,而且我参加过很多会议。” 然后她开始工作,宣布新达尔文主义的死亡。 她呼应达尔文,说:“当我发现我不是新达尔文主义者时,就像承认谋杀一样。” 但是,她很快补充说,“但我绝对是达尔文主义者。 我认为我们遗漏了关于变异起源的重要信息。 在这一点上,我与新达尔文主义的霸凌者不同。” 然后她概述了她的细胞核起源理论的基础,即古细菌(嗜热原体)和真细菌(螺旋体)之间的融合。 “我们生活在一个细菌星球上,”她反思道。“细胞是生命的基本单位。 一个最小的细胞具有 DNA、mRNA、tRNA、rRNA、氨酰化酶、聚合酶、能量和电子来源、脂蛋白膜和离子通道,所有这些都包含在细胞壁内,并且是一个自生(自我调节反馈)系统。” 她解释说,生命中最大的突破发生在原核生物(具有拟核的细胞:原核生物界、原核生物门;古细菌、真细菌)和真核生物(具有细胞核的细胞:原生生物界、真菌界、植物界、动物界)之间。
在这个框架内,马古利斯继续说道,生命史可以分为三个主要的宙:太古代(35 亿至 25 亿年前)、元古代(25 亿至 5.4 亿年前)和显生宙(5.4 亿至 0 年前)。 马古利斯讽刺道:“大多数进化生物学家处理的是显生宙,这就像说历史始于 1909 年福特汽车公司在密歇根州迪尔伯恩开业一样。” 进化的主要步骤涉及内共生起源,马古利斯简洁地将其描述为“获得性基因组的遗传”,更正式地描述其与共生的关系为“不同类型(物种)成员之间长期的物理关联”。 马古利斯总结说,新达尔文主义的问题在于,“仅 DNA 的随机变化不会导致物种形成。 内共生起源——新的行为、组织、器官、器官系统、生理学或物种的出现是共生体相互作用的结果——是真核生物(动物、植物和真菌)进化新颖性的主要来源。”
在随后的讨论期间,没有人直接挑战马古利斯,所以我再次在讲座结束后询问了该领域的一些专家。 我收到的总体印象是,马古利斯在拒绝新达尔文主义方面走得太远了,但由于她在内共生起源在第一个真核细胞起源中的作用方面是正确的,他们正在采取观望态度。 一位科学家补充说,由于马古利斯将在当天下午获得荣誉博士学位,因此在这种场合挑战她似乎不合适。
最后一场演讲是由斯坦福大学的进化生物学家琼·拉夫加登发表的。 进化怀疑论一定在空气中弥漫,因为在马古利斯宣布新达尔文主义死亡之后,拉夫加登宣布达尔文性选择理论的死亡。 达尔文说,雄性比雌性有更强烈的激情,雌性是害羞的,雌性选择更有吸引力、更有活力和武装精良的配偶。 拉夫加登解释说:“人们惊讶地发现动物出于纯粹的社会原因(包括在 300 多种脊椎动物中的同性性行为)有多少性行为,以及有多少物种具有性别角色逆转,其中雄性是黯淡的,而雌性是色彩鲜艳的装饰,并竞争雄性的注意力,并且大多数植物和大约四分之一的所有动物物种都有无法归类为雄性或雌性的个体。” 作为回应,佐治亚大学的进化生物学家帕特里夏·戈瓦蒂指出,拉夫加登在识别达尔文理论的例外情况方面是正确的,而且我们还有很多不知道的地方,但她补充说,自从达尔文时代以来,在配偶选择和竞争方面已经了解了很多东西,不应被忽视。
最后,关于当今进化论的现状,可以怎么说呢? 纽约州立大学进化生物学家道格拉斯·弗图伊玛写了一本关于进化的书(字面意思——他是进化生物学最畅销教科书的作者),他在一次特别激烈的交流后评论道,“我忍不住想引用吉尔伯特和沙利文的《天皇》中的话:‘我是对的,你也是对的,一切都是正确的,而且是尽可能地正确。’” 弗图伊玛解释说,他在某些方面与每个人都达成了共识,在各种辩论和争议中,但在最后,更多的研究和更多的数据将解决一些问题并开辟新的问题。
科学最伟大的力量就在于此:不仅能够经受住这样的冲击,而且实际上还能从中成长。 创造论者和其他局外人认为,科学是一个舒适而封闭的俱乐部,会议的目的是为了强制同意党的路线,围成一圈对抗任何和所有潜在的挑战者,并在最具争议的问题上达成共识。 这种结论是如此错误,以至于任何参加过科学会议的人都不可能得出这种结论。 世界进化峰会,像大多数科学会议一样,揭示了一种历史悠久、传统深厚、数据和理论丰富,以及充满争议和辩论的科学。 由此我得出结论,进化论从未如此强大。