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达尔文之后的生命

发自马赛——许多希腊哲学家认为世界处于永恒的运动之中——也就是一个不断进化的过程。但在查尔斯·达尔文的世界里,为科学设定规则的则是上帝创世论(creationism)。因此进化论的支柱其实就是对主宰他那个时代的《圣经》的直接转译,再与亚里士多德认为自然是绝对稳定的观点结合在一起。

达尔文与法国博物学家J.B.拉马克一道,一方面宣扬世界处于不断变化状态的观点,同时也坚信生物是由一个单一的根源进化而来——也就是创世论者世界观中亚当和夏娃所处的位置,并由当代的物种共同祖先(Last Universal Common Ancestor,LUCA)理论继承了下来。他们的理论包含了圣经造物故事中催生生命树这一概念的零散篇章,加上类似渐变论(gradualism,认为物种并非突然形成)这样的主要概念,还有微小的选择压力可以——随着时间推移——对物种的改良产生深刻影响的理论。

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而尽管遭到自然选择中横向基因转移,中性进化和混乱进化瓶颈等因素的不断质疑,达尔文的世界观依然深刻影响了20世纪的生物学。但近来的基因研究却明白无误的驳斥了他的观点。

生命基本上就是基因内部蕴含信息的表达。所有生命体都表现为基因组织或者各部分镶嵌在一起产物,也因此表明没有两个基因是拥有同一个进化史的。这个理论框架根本无法与“生命树”的理念共存。而前者更像一棵植物的块状球茎——深埋于地下并发散出根和茎,最终发展成为新的植物。

事实上,我们如今知道地球上属于可见生物体的基因序列所占比例是极为微小的。此外,在环境中采集的样本以及宏基因组(metagenomic)研究分析的微小碎屑中,只有15%的基因序列属于生命树概念框架当前认可的三个微生物类别——细菌,古生菌和真核细胞。而病毒则包含有这些基因序列中的另外15%~30%。

那些未能定义的基因序列也因此带来了一个问题,因为不知道除了病毒、细菌,古生菌和真核细胞之外是否还有其他载体存在。相反,我们知道新基因,特定的“孤儿基因”(orphan genes),经常会在基因复制,融合或者其它未知机制中产生。但依照达尔文的生命树概念,这种现象是不可能出现的。

人类细胞中包含有来自于真核细胞,细菌,古生菌和病毒的基因。随着这种嵌合现象(chimerism)不断增加,它也偶尔会把生活在人体内的微生物基因整合进来——正如人感染疱疹病毒。一旦整合进了人的基因组中,这些基因就可以由父母传播给儿童——使微生物基因成为了这些孩子的“教父”。

这些从寄生物到寄主的基因序列转移可以让一个附着于不同寄主的细菌演化出数百种不同的基因。比如说,如果沃尔巴克氏(Wolbachia)菌的基因被不同的寄主——比如蜘蛛,昆虫或者蠕虫——整合了,那么寄主的后代同样也会是沃尔巴克氏菌的后代。

此外,某些病毒的尺寸和基因内容是可以与细菌,古生菌或者小型真核细胞相提并论的。事实上,大型病毒的生命是与类似尺寸的微生物同样复杂的。

但目前对生命类别的分类依然基于核糖体——合成蛋白质的场所,但核糖体是不存在于这些病毒中的。传统主义者认为,没有了核糖体,细菌不能为认为是可以与其它微生物相提并论的生命体。但这简直是赤裸裸的教条主义,因为这些细菌与其它微生物是有亲缘关系的。

达尔文理论被进一步用于支持一种理念,认为远古人类——尼安德特人(Neanderthal),克鲁马努人(Cro-Magnon)和丹尼索瓦人(Denisova)——并不是混合在一起的。事实上,基于达尔文的假设,大多数人类学家声称现代人类仅仅是克鲁马努人的后裔,因为后者消灭了其它更不适应竞争的对手。基于这一推测,现代人和他们心目中的祖先克鲁马努人都共同享有一个单一学名,智人(Homo sapiens)。但我们现在发现现代人其实是三种远古人类的组合体。

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这些发现同时也驳斥了“线粒体夏娃”(Mitochondrial Eve)——所有人类遗传自其母亲一方的一个始祖女性——的传说。对人类白细胞抗原基因的研究——作为人类免疫反应的一部分——显示这一个共同祖先不可能存在;这个基因组源自于已知的三种古人。

我们的研究,��其是在基因研究方面,必须让人可以自由寻找新的模型去解释,并提升21世纪的科学发现。如今,达尔文的进化论与其说是个帮助,不如说是一种阻碍,因为他已经变成了一个准理论教条,妨碍了我们改善研究方式并获得随之产生的好处。