生物学理论 进化论( 五 )


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达尔文缺少了进化中有几种类型的基因驱动描述 , 包括基于归巢内切酶的基因驱动、性连锁减数分裂驱动、medea 基因驱动和显性不足基因驱动 。他们从不同的属性上描述了这些基因驱动 , 包括扩散速率、物种特异性、适合度代价(fitness cost)、抵抗易感性、可移除性和可逆性 。这些都是进化生物学的数学描述达尔文过分强调了生物进化的渐变性;他深信“自然界无跳跃” , 用“中间类型绝灭”和“化石记录不全”来解释古生物资料所显示的跳跃性进化 。传统进化论的这种观点正越来越受到间断平衡论者和新灾变论者的猛烈批评 。当时的生物学家对接受这一点犹豫不决 , 因为自然选择学说在发表时存在着三大困难 。第一:缺少过渡型化石 。按照自然选择学说 , 生物进化是一个在环境的选择下 , 逐渐地发生改变的过程 , 因此在旧种和新种之间 , 在旧类和新类之间 , 应该存在过渡形态 , 而这只能在化石中寻找 。在当时已发现的化石标本中 , 找不到一具可视为过渡型的 。达尔文认为这是由于化石记录不完全 , 并相信进一步的寻找将会发现一些过渡型化石 。确实 , 在《物种起源》发表两年后 , 从爬行类到鸟类的过渡型始祖鸟出土了 , 以后各种各样的过渡型化石纷纷被发现 , 最着名的莫过于从猿到人的猿人化石 。如今被称为过渡型的化石已有上千种 , 与已知的几百万种化石相比 , 仍然显得非常稀少 。这有两方面的原因 。一方面 , 生物化石都是偶然形成的 , 因此化石记录必然非常不完全;另一方面 , 按照现代进化论体系所提出的“间断平衡”理论 , 生物在进化时 , 往往是在很长时间的稳定之后 , 在短时间内完成向新种的进化 , 因此过渡形态更加难以形成化石 。第二:地球的年龄问题 。既然自然选择学说认为生物进化是一个逐渐改变的过程 , 它就需要无比漫长的时间 。达尔文认为这个过程至少需要十几亿年 。但是当时物理学界的泰斗威廉·汤姆逊(即开尔文勋爵 , 一个神创论者)用热力学的方法证明地球只有一亿年的历史 , 而只有最近的最多两千万年地球才冷却到能够让生命生存 。对于物理学家的挑战 , 达尔文无法反击 , 只能说“我确信有一天世界将被发现比汤姆逊所计算而得的还要古老” 。在现代物理学支持此下 , 如今的地质学界铀铅测年法计算出地球有四十几亿年的历史 , 而至少在三十亿年前生命就已诞生 。在当时 , 在地球的年龄问题上 , 人们显然更倾向于相信物理学权威 。第三:无法解释自然选择 。达尔文找不到一个合理的遗传机理来解释自然选择 。当时的生物学界普遍相信所谓“融合遗传”:父方和母方的性状融合在一起遗传给子代 。这似乎是很显然的 , 白人和黑人结婚生的子女的肤色总是介于黑白之间 。汤姆逊的学生、苏格兰工程师简金(F. Jenkin)据此指出:一个优良的变异会很快地被众多劣等的变异融合、稀释掉 , 而无法像自然选择学说所说的那样在后代保存、扩散开来 , 就像一个白人到一个非洲黑人部落结婚生子 , 几代以后他的后代就会完全变成了黑人 。达尔文虽然从动植物培养中知道一个优良的性状是可以被保留下来的 , 但是他没有一套合理的遗传理论来反驳简金 。达尔文被迫做出让步 , 承认用进废退的拉马克主义也是成立的 , 可以用来补充自然选择学说 。第四:达尔文晚年看法 。1915年在一份美国报章第一次发表的作者不详的文章