"误" 种起源：关于进化论的18个常见误区

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    你真的懂“进化论”？不妨套用费米在描述“量子物理”学时的名言：如果你认为自己已经懂了，那么显然你还没懂。请试回答：

    进化会让生命体变得更复杂吗？人类比细菌具有更大的进化优势吗？基因变异具有特定的方向性吗？生物学家都是达尔文主义者吗？进化论无法被驳倒吗？“同性恋”能够被遗传吗？

    事实上，你一开始就可能因为“进化”这个词的隐含意义而误解了它本身。达尔文最初创造它的时候，或许有意体现一种循序渐进、向前发展的隐含意义。而这个词的传播，也让很多人认为，进化纯粹是一种前进的表现，这个过程必然是由低级到高级，由简单到复杂的。然而现代生物学正逐渐改变这一认识。事实上，生物的“进化过程”并不拥有明确的方向性，自然也不可能按照由低到高的序列逐次完成。因此，“前进”的趋势在生物演化的过程中可能并不存在。出于这一原因，这个专题将主要使用“演化”一词。我们希望，这个措辞上的变化，有助于理解达尔文理论的意义。

    近日，《新科学家》杂志组织专家撰写了一组辨析演化论的文章。我们在《新科学家》系列文章的基础上，增损了一些相关案例，同时补充了许多中国学者的意见和观点。在本期《新知周刊》的文章中，你将获得上述问题的答案。这些答案或许会让你大吃一惊，或许会引发你的进一步思考，或许会让你对进化论有一个更新的认识。

　　记者 李健亚

    专题鸣谢：

    袁越（科普作家）

    于军（中科院北京基因组所研究员）

    傅德志（中科院植物研究所研究员）

    周忠和（中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员）

    李淳（中科院古脊椎动物与古人类研究所博士）

    张劲硕（中国科学院动物研究所博士生）

    姬十三（科普作家）

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误区1　任何器官都源于适应

这是一条900多万年前的蛇的化石的X光照片。科学家发现，它依然留有四肢的痕迹。

通过观察转基因鱼，缪尔与他的同事提出了“特洛伊基因假说”。

　 真实情况：并非每个器官都是适应的结果，都有存在的必要，比如鸵鸟的翅膀、人的阑尾。

    有人推断：既然演化论是惟一正确的理论，那么生物体的任何一部分都应该是自然选择的结果。事实上，生物体的很多部分不是自然选择的结果。

    在鸵鸟和其他一些不能飞行的鸟类身上，仍然残存着毫无用处的器官———翅膀；又如在一些蛇类体内发现的腿骨。为什么这些无用的器官没有被演化掉呢？鸵鸟的祖先是会飞的。但在演化过程中，鸵鸟放弃了飞行。自然选择的压力还不够大，它们保留一对没用的翅膀，仍然活得不错。

    再看看人类，我们身上也有很多无用器官，比如阑尾。去年有人提出了一个假说，认为阑尾是有益细菌的基地。好在这只是一个假说。主流的意见认为，对植食性动物而言，阑尾较大且直接参与消化过程。而人类的阑尾则较小，对食物的消化过程也没有直接影响。因此，人类的阑尾是从植食性的祖先那儿继承来的已退化器官。阑尾对人体来说几乎没有实际功能。人还留着它，是因为还没来得及让它彻底退场。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士李淳指出，它们也就是“孑遗器官”。

    而人类演化到现在，已经不需要如其他恒温动物一样依靠毛发维持体温。人体仅存的毛发，除了睫毛可以抵挡灰尘进入眼睛，胡须可以使男性看起来更性感以外，几乎毫无用处。

    中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员周忠和指出，无用不一定要退化，适应过程就像是个排污过程，是一点一点进行的。“鸵鸟的翅膀，或许它确实‘不是适应得最好的’。”

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鸵鸟的翅膀已经成了典型的孑遗器官。

    误区2　自然选择是　演化的惟一方式

    真实情况：其实，运气也非常重要。

    许多人想当然地便推论出自然选择是演化的惟一方式。其实，不同个体之间的很多细微变化都不是自然选择的杰作，而是源自“遗传漂变”，或许称为“幸运者生存”也不错。

    每一个人类胚胎都至少带有100个，或更多的新基因突变。这些新基因突变，有些是有害的，不过也会由于自然选择而被消除。但其中大部分基因突变发生在所谓的“垃圾DNA”上，对人体没有影响。

    李淳指出，这些既谈不上有用，也谈不上无用的基因突变称为“中性突变”。绝大多数中性突变会逐渐消失，少量中性突变会被遗传下去并扩散开来。“中性突变是在分子层面上的，达尔文的进化论是在个体、种群层面上。”周忠和指出。

    大部分分子突变在自然选择的意义上都是中性或近中性的，因而自然选择对这些突变并不起到筛选的作用。生物种群内的遗传多样性，都是通过这类中性或近中性突变的随机漂移产生的。

    当然，很大一部分突变是有害的。有害突变产生后，会影响携带这些突变的蛋白质以及基因的正常功能，进而影响生物的生存与繁殖，因此很快就会被淘汰掉，所以在演化上是没有意义的。另一方面，对生物有利的“正突变”也很少，不能说明分子演化中的多态性现象。自然选择只对那些对种群的遗传结构并不重要的有害突变和正突变起作用，中性或近中性突变的命运是由随机因素决定的。中性理论也是一种“幸运者生存”的学说。

    要让“中性突变”在种群中扩散下去，几率确实非常低。对基因突变来说，“遗传漂变”要想固定下来也有先决条件，“种群越大，越不容易保留，反之，就越容易固定。”李淳指出。

    而一旦有灾难性事件发生，究竟什么能“固定”下来，这完全是运气使然。假设一个小岛上有100只老鼠，其中98只都是灰色的，一对是棕色的。一次火山爆发杀死了所有灰色老鼠，两只棕色老鼠则躲过一劫。接下来这个岛上的老鼠就都变成棕色的了。这看起来很荒诞，但却完全有可能发生。

    事实上，上述例子正好说明，规模越小的种群，发生“遗传漂变”的可能性也就越大。一些研究者指出，基因研究显示大约在200万年以前，人类经历过一次浩劫，种群规模急遽缩小，即所谓“瓶颈期”。在这个时期侥幸活下来的人决定了人类现在的长相。

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作为一个无性生殖物种，亚马孙帆鳉更容易受到有害突变的影响。

    误区3　演化提高生存能力

    真实情况：单一个体生存能力的提高，可能削弱群体竞争力。

    “适者生存”在很大程度上被误读了。你别以为演化总是增加了那些生存者的几率。演化有时也可以令个体越来越不适应，甚至灭绝。

    首先，自然选择可以在任何水平进行。基因生存率提高并不意味着对个体有益，对群体当然更是这样。在牺牲群体中利他主义者的利益基础上，自私的个体可以获得蓬勃发展，但他们却使群体的整体竞争力减弱。

    转基因鱼因为其基因改变，能产生更多生长激素，使其长得更快、更大，更早成熟并产下更多的卵。然而相比野生种群来说，它们却更难适应野生环境。1999年，美国普度大学的缪尔（William Muir）和霍华德（Richard Howard）提出了“特洛伊基因假说”：雄性个体较大，所以转基因鱼能找到更多配偶，但若转基因个体的生殖能力降低，那么这个物种的野生种群将完全灭绝。

    其次，突变越多，有害突变也越多。这会降低物种的生存几率。突变几率低，那么种群也许就无法适应环境的变化。另一方面，如果种群突变率过高，随着有害突变不断积累，这一种群灭绝的速度可能比前者还快。

    种群数量小就容易积累有害的突变，这在无性生殖的物种，比如对亚马孙帆鳉来说，显得更麻烦。在有性生殖物种中，有害突变积累的危害不太大。通过有性生殖，可以减少有害突变的遗传。一些不幸的后代继承了大量的有害突变后死掉，但其他个体可以幸存。

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误区4　演化让生命更适应环境

如果斑马演化出了枪支，就能更好地对付狮子了，可它们为什么做不到呢？丁华勇

    真实情况：你并不是最完美的适应者，其实你和你的竞争对手几乎一样。

    我们不停地被灌输：动物是如何适应它们的环境。不过，这与真相相差甚远。以英国的红松鼠为例。它们显然是这一地区的强者。然而，灰松鼠打破了这一切。灰松鼠原产于北美，它应该更适应美洲的环境，而不是英国的环境才对。可由于灰松鼠对果实的消化能力更强，繁殖力更强，因此，在抢占食物、栖息地的竞争中，红松鼠总是处于劣势。灰松鼠成了“入侵物种”。

    演化不会将任何事物设计得很完美。最经典的例子是“熊猫的拇指”。大熊猫的爪子除了五趾外还有一个“拇指”。这个“拇指”由腕骨特化形成，叫“桡侧腕骨”，熊猫就是靠这段骨头握住竹枝进食的。1978年，美国生物学家古尔德（Stephen Gould）在关于这点上还专门写过一篇散文：熊猫真正的拇指和手掌长在一起了，于是它们只好把一段腕骨演化成拇指的样子，腕骨显然不如拇指好用。

    大熊猫面临的问题还不止这么简单。从它的武器装备来看，熊猫长有食肉动物的典型特征“裂齿”，明摆着是一个“肉食者”。大约800万年前，熊猫的祖先禄丰始熊猫是一种杂食性动物。到200万年前，由于受到竞争者的挑战，它们就放弃了肉食。小种大熊猫的化石显示，它们已经开始大量食草。大约生活在100万年前的巴氏大熊猫已经几乎完全素食。即使这样，大熊猫的牙齿依然是为食肉准备的，而且它们肠子太短，不适合吃草。一句话，这种动物简直是越“进化”越不适应周遭的环境了。

    事实证明，演化只起到改造的作用，而不会完全创造新的。看看我们每个人的手都是五个指头吧。千万别以为，5这个数字就意味着“最适合”。这只是因为我们的祖先就是5个足趾罢了。

    如果说大自然以完美作为标准，原本可以有更多的完美物种。鲨鱼没有鱼鳔，不能像硬骨鱼类那样很方便地调整浮力，只能靠游泳，或者憋气来控制自己在水中的位置。所以，演化是无法做到先见之明的，由此演化中也相伴着有瑕疵的设计。比如脊椎动物的眼睛，它是多么精妙。但，眼睛有个盲点，那是神经束的入口。这就是个有瑕疵的演化结果吧。再比如，哺乳动物的呼吸系统也不完美，它们吸气呼气共用一个出口，远不如鸟类的呼吸系统好———鸟类的呼吸系统是单方向的，效率比哺乳动物高多了。

    缺乏远见的演化势必会在物种演化中产生瑕疵。自然选择倾向于在原有的器官上做改进手术，而不是发明一个全新的器官。比如鸟类的翅膀、哺乳动物的蹄子，以及人类的手，都是从早期鱼类的鳍演化来的。换句话说，它们都是“同源”的。正是因为这个原因，很多高等动物的相应器官都只能在鳍的基础上加以改进，而不是发明出全新的设计。

    按照演化理论，如假以时日，很多生物都能演化出“接近”完美的器官来，即所谓“趋同演化”——关键是它们没有那么多时间。演化的要素有两个：代数和种群密度。密度越高，代数越多，发生基因变异的总数也就越多，进而自然选择作用下“消除”缺点，演化出完美的器官的几率也就越大。

    一些研究认为，人类在近10000年里进化的速度加快了。不过，人类对环境的改变速度更快，所以人类有很多性状在现代社会里都显得错误百出。比如，人类缺乏合成维生素C的能力，这种能力在平时没什么用处，可在航海的时候是多么重要啊！

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误区5　演化创新 无所不能

大熊猫利用“拇指”抓住竹子，方便自己进食。

从大熊猫的手骨标本上可以清晰地看到，它在五趾之外，还有一个“拇指”。

    真实情况：演化不是无所不能的创新。所以斑马演化不出机关枪，而人类也演化不出翅膀。

    演化并不是一味的创新。如果有足够的创新意识斑马理应演化枪支，以便更好地抵御狮子的进攻。当然，如你所知，斑马并没有“进化出”机关枪。

    这涉及到复杂器官的演化过程。再复杂的器官也是通过一步步突变而来的。每一步突变都是有用的，都比上一代多一些优势。对斑马来说，情况就不那么乐观了。很明显，无论是单一的枪管，还是子弹都没有任何用处，只有当这些零件有机组织在一起时，才具有杀伤力。因此，机关枪只能被“设计创造”出来，而不能“进化”出来。

    同样的道理也能解释人为什么没有长出翅膀来？

    周忠和指出，飞行其实很耗费体能，鸟类祖先当初演化出翅膀也是对生存环境的一种适应。生存最关键的两个问题，一是安全，二是食物。为了让自己生存得更安全、吃得更多，那么鸟类祖先需要向天空拓展自己的生存空间。鸟类祖先也是迫不得已才学会飞行的。而演化出翅膀来也是需要很多先决条件的，飞也不是那么容易的事，会飞行的翅膀是慢慢演变过来的。而对人类来说，前肢变成翅膀没有什么实用意义———还是留着那双勤劳能干的手比较好。

    演化不是无所不能的创新，这一点完全可以根据演化论的原理推断出来。特创论者提出的指责恰恰可以被用来解释演化论的正确性。

    误区6　复杂生命演化不来

    真实情况：概率虽然很低。只要时间足够长，就没问题的。

    从出现第一个有机分子到现在，生命经过了无数次的选择。其间，失败随处可见。从你开始上溯，可以找到无数个父本和母本，这些父本和母本中的任何一个稍有闪失，你根本不会出现。若没有超自然力“保驾护航”这样的演化结果是不可能的吧？

    要了解演化，必须明白3件事。首先，这种万亿分之一的几率时刻存在。第二，突变是偶然的，但是生存者却不偶然。第三，如果演化时间足够长，那么生物总能向着复杂方向演化。自然选择就是这样，只要给足了演化时间，那么那些极不可能的事也是有可能的。

    随便以地球上最简单的生物为试验对象，排排其DNA排序的可能次数，就会发现这是个天文数字。

    这是否意味着演化是不可能的？数学分析表明，像蛋白质这样复杂的东西随机产生是不可思议的，更不用说活细胞。机遇在演化中起作用，但演化过程并不是靠运气来产生有机物、蛋白质或其他生命实体的。随意选择通过保留有益突变并淘汰有害突变而实现非随机的变化。只要选择的力度保持稳定，自然选择就可以推动演化朝着一个方向前进。

    尽管有益突变的几率极小，但这并不意味着不会发生。事实上，有益突变的几率要比你想象的多。类似通过有性繁殖，有益突变就会通过后代遗传下去。此时，自然选择就会显示出它的魔力。这个通过万亿分之一的几率选择出来的有益突变通过百万年演化就能遗传下去。

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误区7　演化让生命越来越复杂

海星和海胆的祖先本有脑，但后来都“进化”没了。

    真实情况：在演化的过程中，有些生物会逐渐舍弃一些东西。

    人们总是愿意相信演化总是保持由低级到高级，由简单到复杂的趋势：人比猩猩复杂、猩猩比猴子复杂、猴子比大肠杆菌复杂……这或许就是为什么“evolution”常被译为“进化”的缘故。

    不过，现在越来越多的研究者开始用“演化”替代“进化”，因为类似的趋势事实上并不存在。演化本身或许并不存在目的或者方向。甚至在某些时候，自然选择会让生物物种趋向简单。这其实很好理解，如果不需要它，自然也就很容易失去它。

    生活在洞穴中的墨西哥脂鲤是一种没有视力的盲鱼。虽然长着眼睛，但是当它们还在卵中发育的时候，眼睛就开始退化。这种退化可能是在数百年前甚至数千年前形成的，那个时候墨西哥脂鲤生活在一片漆黑，没有任何光线的环境下。

    而一些生物，往往比它们的祖先更为简单。类似海星和海胆都没有脑，但它们的祖先却可能拥有脑的雏形，正是演化把它们的脑子弄没了。类似的情况，事实上非常普遍。

    在40亿年的生物演化史中，演化的结果是产生了更复杂的生命形式。但是问题在于：为什么会产生如此形态复杂的生物？我们会将其简单地归结为自然选择的结果。然而最近几位生物学家研究了人类的基因组后认为，在很多时候，生物界复杂性的来源恰恰是由于自然选择的压力太弱甚或缺席时造成的。

    想象一下：一种动物其基因携带了两种不同的功能。如果在一些后代那，恰好因为变异拷贝出了两个同样的基因，但这并不意味着这些后代是更适应的。事实上，它们也许会因为有了双份的基因而变得不适应。当然，如果生存压力很小，这些后代也照样能活下去。这样一来，这些变异就会通过“遗传漂变”扩散出去。这个基因是多余的，因此它可以随便突变。当然，大部分时候突变是没什么用的。突变也可以让这些后代失去其先祖那个基因最初拥有的两种功能中的最基本的功能。由此，一个物种可以从拥有两种功能的基因突变成为拥有两个基因，各自具有不同的功能。这便增加了物种的复杂性。而这种增加显然不是自然选择的结果，而仅仅是机遇使然。

    周忠和指出，除了基因层面的机遇外，生物演化还存在外部环境机遇的问题。白垩纪晚期，由于小行星撞击地球，以及其他一系列事件，一度统治地球的恐龙完全灭绝。这一变化使之让出了原来的生存空间，哺乳动物慢慢兴盛起来。“这同样也是个生态学范畴，在生存环境没有那么多压力下，出现了更多种群的物种。”

    这样一来，更多的基因通过“机遇”过程得以增加。这个过程一次一次地重演，基因越积越多，最后出现了多细胞生物……再最后出现了人。

    由此可见，只有在选择压力很轻的时候，才有可能积攒多余的基因。而这些多余基因在自然选择的作用下，渐渐演化出新的功能。

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误区8　“适者生存”即自私

在人类社会中，兰博这样的强者，却不一定是“适者”。

    真实情况：“适者”不一定是简单的利己者。它也可能是一个很好的合作者。

    “适者生存”不是达尔文的发明。这是英国哲学家斯宾塞（Herbert Spencer）提出的。不过，斯宾塞所说的“进化”用法并非严格意义上的达尔文主义，而是纯粹的向前变化。

    演化更多的动力是出于自然选择，而不是适者生存。尽管“适者生存”能让人联想到为了生存而进行的残暴斗争，但“适者”并不意味着最强大或者最有野心。相反的，在自然界，“适者”有很多不同的特征，比如“最能生养”、“最聪明”，它可能意味着更富有团队精神。在人类社会中，适者多半不是“兰博”，而是圣雄甘地或者爱因斯坦。

    大自然偏爱合作精神，合作才是最能适应自然选择的生存策略。比如，单细胞向多细胞的演化就是“合作优势”的体现。生物的细胞内存在一种名为“线粒体”的细胞器，它是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所，是细胞的“动力工厂”。不过，科学家们发现，线粒体内也存在DNA，即所谓线粒体DNA（mtDNA），这种遗传物质与细胞核内的DNA来源并不一样。一些科学家认为，早期细胞间的合作就是导致这一现象的原因。一旦失去合作，会引来灭绝性的灾难。我们体内有了癌细胞。“自私”的癌细胞如果不被免疫系统除掉，或者不启动“自杀程序”，结果不堪设想……

    同时，我们当然也不能盲目地从大自然中寻找人类行为的准则。不过，很多经济学家和政治家非常善于利用演化论来为自己找理由，从种族歧视到优生学，从自由市场理论到资本主义……都有人这么做过。一些达尔文主义者指出，这种思维方式不但亵渎了演化理论，而且也是非常危险的。

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误区9　宗教、科学势不两立

    真实情况：很多人在协调宗教与科学的关系，宗教关乎人类价值，科学负责解释自然。

    生物学家古尔德说，科学和宗教之间没有冲突：“科学是真实记录自然世界发生的事情，进而解释这些现象。而宗教也起着同等重要的作用，但属于完全不同的范畴，宗教关乎的是人类的价值、意义。”

    古尔德的说法颇为流行，这一观点的支持者不想挑起科学和宗教之间的冲突。许多宗教团体甚至发表声明，指出演化论与他们所信仰的教义并行不悖。

    科学和宗教基于人类经验的不同方面。在科学领域里，解释必须以观察自然世界得到的证据为基础。如果科学的观察和实验与现存的解释相冲突，那么，该解释必须加以修正，甚至被完全放弃。宗教信仰则并不仅仅以经验的证据为后盾，也不一定会由于相悖的证据而改变，而且通常涉及超自然的力量或实体。从这个意义上来说，科学与宗教是平行的，他们以不同的方式关注人类对于外部世界的认知。

    一些人认为演化可能确实发生过，但在很多关键的地方，“创造者”参与了。人类无法回到过去看清楚人类演化的每一步，出现这样的观点在所难免。不过，尽管没有时间机器，我们也已经认识到从类人猿到人类演化中，是一个个基因决定人类语言能力、思维能力和大脑容积基因，这一进程中没有超自然力在起作用。而随着越来越多的基因组被破译及化石的发现，我们也逐渐还原出人类演化中的每一个链条。

    还有一些人承认演化是自主进行的，但前提却是“创造者”启动了演化。这种说法也无法证伪。

    第三种观点认为“创造者”不是一个具体的人，而是整个宇宙。甚至还有些人认为，“创造者”在演化的过程中扮演了一个监工的角色。这种说法不能证伪，但和目前发现的所有事实完全不符。

    或许，“人是由细菌逐渐演化而来的”这样的观点确实并非人人都能，或者愿意理解的。

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误区10　自然选择　无法解释同性恋

开尔文勋爵认定地球年龄仅2400万年，这给了达尔文一个沉重的打击。幸亏他错了。

舒宾发现的化石及其复原，它可能是鱼与两栖动物间的过渡物种。

    真实情况：其实演化生物学家对“同性恋基因”的遗传提供了好几种解释。当然，这一问题尚未有定案。

    反对演化论有个简单的理由：演化论无法解释同性恋———同性恋的基因怎么能被选择下来呢？这个问题出现频率非常高，但却是错误的。

    从美洲野牛到企鹅，好几百个动物物种中都存在同性恋现象。不过，我们现在还无法弄清楚，同性恋现象在多大程度上与基因相连。不过我们现在知道，基因突变确实会导致同性恋的发生。

    如果真的存在“同性恋基因”，那么这个基因是怎么遗传下去的呢？

    著名科普作家姬十三介绍说，对此目前学术界主要有三种解释。

    一种是两性倾向。事实上，直到西方社会认同同性恋现象，一些同性恋往往也有他们的异性伴侣，有他们自己的家庭。而这种现象在动物世界里也不少见。看看那些日本短尾猴，雌猴子更热衷于追逐它们的同性，但是它们仍与事实雄猴结合。换句话说，它们是双性恋者。

    第二种同性恋者能够进化出来，是因为对一个群体有用。美国生物学家、社会生物学的创始人爱德华·威尔逊曾在1978年提出了“同胞选择”理论。他认为，男同性恋对其兄弟姐妹的子女会更关心，让他的侄子、外甥们有更高的生存率。这些孩子有一部分基因（约八分之一）与其相同，这样男同性恋者就通过其侄子、外甥们传播了一部分基因，其中有的就含有隐性的“同性恋基因”，而更高的生存率可以弥补男同性恋自己不生育的损失。

    另一种可能是，“同性恋基因”在不同的性别身上有截然相反的作用。2004年，意大利帕多瓦大学进化心理学家希雅尼（Andrea Ciani）领导的研究小组报告说，与同性恋男人有亲戚关系的女人会生育更多的孩子。而男性携带“同性恋基因”会使其生育率极低。这样携带了隐性“同性恋基因”的父母可以由具有超级生育率的女儿弥补男同性恋不能生育的损失，进而将“同性恋基因”传播下去。

    在最新的研究中，希雅尼用数学模型来寻找可以解释这种现象的理论。研究人员考虑了20多种可能性，包括同性恋基因的数量、其生殖优势水平、其位于X染色体还是其他染色体。

    研究结果表明，能够最佳解释上述数据的模型包含两个同性恋基因，其中至少一个在X染色体上。这些基因增加了女性的生育力，却降低了男性的生育力，这种现象曾在昆虫和哺乳动物中研究过，称为“性别对抗”（sexual antagonism）。

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误区11　演化论不能被证伪

动物学家发现，雌性日本短尾猴更热衷于追逐它们的同性。

    真实情况：作为一种科学理论，演化论当然可以被证伪，证伪的方法至少有三种。

    任何一种科学理论体系，都应该能够做出一些推断和预言，而这些推断或者预言都应该是能够被证伪的。不过，却有人认为演化论无法被证伪。

    据说，生物学家霍尔丹在被问到“如何证伪演化论”这个问题时，回答说：“前寒武纪的化石兔子！”

    霍尔丹的意思是通过化石反映出来的物种发展进程演化理论预言：所有出土的生物化石大致呈现越来越复杂，越来越高级的趋势。比如，多细胞生物应该出现在单细胞生物之后，有颌纲的鱼类应该出现在无颌纲鱼类之后……所以，只要你发现一两个例外就可以宣布演化论错了，比如在前寒武纪的地层里挖出一块兔子的化石。

    当然，要想找到前寒武纪的兔子难度确实很大。因此，生物学家们又给试图证伪演化论的人支了一招———找到一只长有羽毛的兔子，或者干脆就是天马。科学家们同样只能承认演化论确实错了。

    由于演化的存在，一些动物身上会带有两类动物的特征，看起来如同是两类动物的杂合体。哺乳动物和爬行类的杂合体很常见，比如穿山甲。此外，古生物学家还找到过鸟类和爬行动物的杂合体化石。但根据演化论可知，哺乳动物和鸟类是分别从两支不同的爬行类动物种群演化而来的。它们从最原始的祖先开始就已经分道扬镳，所以它们没有杂合体。

    还有一个证伪演化论的方法是，宣布地球年龄很小，生活在此间的生物们根本没有足够的时间演化得那么复杂。当年，大名鼎鼎的开尔文勋爵就做过这样的事情。1897年，他确认地球年龄为2400万年。这对达尔文来说很糟糕，因为在1859年，他宣布创造英格兰南部一个地区的地质进程耗时3.0666亿年。看起来，了不起的演化论行将破产。达尔文本人只能勉为其难地说：“我确信有一天世界将被发现比汤姆逊所计算的还要古老。”当然，现在我们知道，开尔文错了。地球的年龄至少有45亿年。

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误区12　演化没有预见性

演化论预言了这种蛾子颜色的变化。《新科学家》图片

    真实情况：生物学家很难借助这个理论作出什么预言。但演化论依然精确预测了一些事情的发生。

    科学家很难根据演化论做出预测，因为根本就不知道生命会朝哪个方向演化。就拿600万年前生活在非洲的类人猿来说吧，它的目前后代有四支，分别是大猩猩、黑猩猩、倭黑猩猩和人类。他们的分家也许源于很细小的变异。

    地球上的生命演化史也时时伴随着机遇。如果当年恐龙没有因小行星撞击地球（以及其他原因）而灭绝，那么哺乳动物可能根本无法获得足够的生存空间，地球上或许就根本不会出现人类这样的“最高等的生物”。假如我们把时钟倒拨到40亿年前，让地球重新开始，生命很可能不会是现在这个样子。

    尽管演化论的预测能力有限，但它已经准确地预测过很多事件的发生。达尔文曾经在他那个时代预言地球的年龄非常大。这在当时是惊世骇俗的观点。达尔文还预言，将来能发掘出一些处于过渡期的生物化石。2004年，演化动物学家舒宾（Neil Shubin）在加拿大的北极地区发现了一具浅水鱼类化石。该物种被命名为Tiktaalik roseae，它显示出半陆地半海洋中间状态特征的化石。研究者认为，这条鱼的胸鳍已经呈现出肘和腕的功能。还有一个著名的例子：工业革命让英国的大气污染越来越严重。空气中含有大量烟灰，树木与墙壁也被熏得越来越黑。当地一种原本长着白色斑点的蛾子，竟然演化成完全黑色，以便与周围环境保持一致。后来，随着英国人逐渐意识到污染问题的严重性，开始治理大气污染。英国空气中的烟灰越来越少。渐渐地，这些蛾子身上又出现了白色的斑点。

    演化论还非常具有实用性。演化论预言，转了抗虫基因的农作物会让虫子们演化出抗药性，但是，如果在转基因农作物旁边种少量的普通农作物，就能大大减缓虫子演化的速度。原因很简单，因为这样一来虫子们的生存压力就没有那么大，因此也就无须紧赶慢赶演化出抗药能力了。

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误区13 演化是随机的

细菌鞭毛的结构如此复杂，以致有人认为它们是神力创造的结果。

    真实情况：变异虽然是随机发生的，但自然选择依然倾向于那些有利于适应环境的变异。

    什么是适合的，什么是不适合的？自然选择是非常严格的筛选过程，进而使得器官能朝着特定的方向演化。但是，机遇又扮演着重要的角色。

    经由自然选择的演化有两个过程。第一步是随意的，变异都是偶然事件。但是第二步则不是偶然的，自然选择倾向于那些有利于适应环境的变异，这便意味着自然界对适合的、不适合的有着严格的判别标准。

    试想一下，生活在水下的生物必须捕食猎物。偶然的变异会使得它们的后代具有各种不同的形状。但是，变异出的形状能使其更快地游动并减少阻力，那么这些后代就能更好地生存下来并进行繁殖。

    演化后的结果我们也看到了，尽管鱼类有多种多样的体形，但其中最常见的是纺锤形，又称流线型。这种体形的特点是：头、躯干和尾三部分比例适中。鱼身的三个体轴以从头到尾的长度最长，背到腹的高度次之，左到右的宽度最短。整个鱼体形状就像一只纺锤，两头尖中间厚，其横切面为椭圆形。它的身体最厚的部位是在头后至体前这一段，自此均匀地向后方渐渐变窄，整个体形显得浑圆结实光滑，可以减少湍流，将水流的摩擦力减少至最低限度。所有擅长快速游动的鱼类，都是这种体形的。

    这当然不是谁精密设计出来的结果，相反却显示了自然选择的力量。事实上，在面对相同的问题时，演化会“设计”相似的结构。翼龙、鸟、蝙蝠这三类动物并没有太大联系，却不都演化出了相似的飞行方式。

    1988年，美国密歇根州大学演化生物学家伦斯基（Richard Lenski）博士和他的同事将一个大肠杆菌繁殖出的12个实验室细菌种群分别放进试管内，以追踪观察它们的演化路径。

    如今，这些细菌已经演化了4.4万代，伦斯基博士和他的同事已经有了惊人的可重复性的例子：所有种群在试管里竞争生存和增殖过程都显示出相同的演化模式，12个细菌种群都进化出了更大的细胞、更快的生长速度和较低的高峰种群密度。同时，每一个种群都由于丧失了来自同一基因的DNA片段，从而丧失分解核糖的能力。

    这一切都显示，虽然变异是随机的，但演化本身却未必如此。

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误区14　演化违反“熵定律”

    真实情况：生命世界不是一个封闭系统，因此不适合在这里讨论“熵”的问题。否则，既误解了该定律，也误解了演化论。

    热力学第二定律说：“不能把能量（热能）从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化。”这究竟与演化有什么关系。混淆来源于第二定律的另一个等价表述：“封闭系统的熵永不减少。”熵用来表示不可用的能量，常常和直观的混乱或随机概念联系在一起。特创论者因此曲解了第二定律，说事物总是从有序发展为无序。

    特创论者往往忽视了生命不是一个封闭系统的事实。

    此外，不仅生物与热力学第二定律不相关，非生命系统中从无序中产生的有序也是如此。雪花、沙丘、龙卷风、钟乳石、被夷平的河床以及闪电就是自然界中一些从无序中产生有序的例子，实现那种有序不需要一个智能程序。对任何有大量能量流动的重要系统，你几乎肯定可以从其中的某处找到有序。如果从无序中产生的有序违反了热力学第二定律，那么为什么它在自然界中如此普遍？用热力学反对演化论，既误解了热力学，也误解了演化论。

   

误区15　生物学家都支持达尔文

    包括旗鱼在内的能快速游动的鱼，体形都很相似。

生化学教授巴希同时也是一名宗教信徒。

    真实情况：现代生物学对达尔文的理论进行了丰富和细化。而达尔文本人在一些细节问题上的观点，其实也是错误的。

    在达尔文之前，就已经有了关于生命演化的各种思想。而达尔文则是在1859年，也就是差不多150年前出版的《物种起源》中提出他的演化论思想的。现代生物学家认为达尔文最大的贡献，就是提出了自然选择。但那时，许多生物学家不能相信演化的观点，达尔文的理论也受到抵制。

    20世纪30年代，生物学家已经普遍接受了自然选择是生物演化的重要力量（当然不是惟一的）。随着遗传学的发展，生物学家开始探索演化的过程。众多领域的新发现，带来了人们对达尔文演化论的新理解。

    事实上，现代演化理论是对达尔文进化论的丰富，当然也有一些细化之处。周忠和指出，现代演化论就是在接受达尔文演化论的基础上，将演化论深入到分子层面，将自然界的一些演化中的一部分归为是遗传漂变在起作用。

    达尔文在《物种起源》中提到，任何生物在复杂且有时变化了的生活条件下，无论以何种方式发生了微小的有利变化，它就会有更多的生存机会，被自然地选拔了出来。但日本学者木村资生却于1968年提出，分子水平上的大多数演化变化以及物种中的大多数变异性不是达尔文式的选择而是由选择上呈中性的或近中性的突变等位基因的随机漂变造成的。

    “这怪不了达尔文，在他那个时代，还没有遗传学。遗传学出来后，对达尔文的演化论也没有来个颠覆。遗传漂变是在基因、分子层面上来探讨的。”周忠和指出。同时，达尔文也犯了一些细微的错误。比如他相信狗是许多野生种杂交的结果，但家鸡却只有一个祖先。事实恰恰相反。

    现代生物学家正用新的发现来探索更多演化的秘密，如果他们都是唯达尔文主义者，这么多的更正事实怎么会出现。当然，在这个“更正”的过程中也会出现反复。周忠和指出，类似获得性遗传这一说法，至今学术界还有争议。达尔文曾在1868年提出泛生论，承认获得性遗传，但现代达尔文主义则否定了获得性遗传，“不过最近又有研究人员提出获得性遗传这个说法也不错。”周忠和举例，比如父亲身体壮实，生下来的儿子通常也不会差到哪里去。

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误区16　鞭毛不是演化的结果

    真实情况：许多器官都不是一蹴而就的，鞭毛虽复杂，也是逐渐形成的。

    “无可还原的复杂性”是由美国生化学教授巴希（Michael Behe）提出的。他提出，其实生物系统非常复杂，每一个可似发挥功能的系统其实是由很多的组件构成。只要少了一个组件，整个系统就会失去功效。有些生物的功能太微妙了，无法逐渐演进。

    该理论最常见的例子就是细菌鞭毛。构成鞭毛的蛋白质是如何巧妙地排列成发动机的部件、方向舵以及可能要求采用的其他种种结构。巴希声称，这样复杂巧妙的布局通过演化上的改良而设计出来的可能性实际上等于零，因此证明了它只能是神创的。

    其实，大肠细菌的鞭毛是由近40种不同的蛋白质分子组成的，而在通常情况下，细菌鞭毛由至少23种蛋白质分子组成。在这23种蛋白质分子中，只有2种对鞭毛来说具有独特性，其他的都有其他功能。鞭毛的最终演化过程可能仅仅是通过某种新颖的方式把原先为其他用途演化出来的复杂组成部分重组起来。

    此外，在鞭毛结构中，参与旋转力矩产生的部分称为“鞭毛马达”。各种遗传学、生物化学和形态学分析表明，在大肠杆菌的鞭毛组装和运行所需的几十种蛋白质中，只有5种蛋白质与鞭毛的力矩产生密切关系。

    一些细菌鞭毛形成了导向性，也是处于对环境的适应。鞭毛是细菌的运动器官，细菌在鞭毛的带动下，朝着有利于自己生存的地方运动。细菌的运动有化学趋向性，向富含营养物质处运动。由此，当然说细菌鞭毛具有无可还原的复杂性。

    生物体的许多器官都不是一蹴而就的。周忠和举例，除了眼睛、鞭毛外，耳朵也是如此，是由先前承担其他功能的结构演化而来的。远古鱼类头部的部分骨骼后来演化成了陆地动物的耳朵，而这些骨骼最初的作用只是为了支撑鱼腮和颌骨。“这些演化是有基础的。”

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误区17 演化了一半的翅膀没用

犬颌兽化石，它虽然是爬行动物，但显示出一些哺乳动物的特征。

果蝇的触角足突变使本该长触角的地方长出了腿。

    真实情况：在翅膀演化过程中的任意阶段，这个“半成品”的翅膀都是有其用途的。

    这是演化论的反对者时常提及的一个观点。这个问题已经折腾了一个多世纪。这些人并不知道翅膀是怎么出现的。

    对于昆虫来说，翅膀可能来源于翻滚行为。从今天生活在北美洲的石蝇身上，我们也许能找到一些相关线索。石蝇幼虫在出生之后的一年里，几乎完全待在水底。到冬末它才露出水面，进入成虫阶段。石蝇生命的全部意义就是繁殖后代。要寻找配偶,它们就必须奋力一搏，从水中来到岸边。现在的问题是，它们的翅膀实在太弱小，根本无法供飞行用。它奋力挥翅，向前滚动，在水面上滑行了一段距离，终于登陆成功。在滚动、滑翔的基础上，自早期昆虫胸背侧突逐渐扩展，它们的滑翔距离就可以越来越远。最后，胸背侧突终于发展成了能够自由飞翔的翅膀。

    鸟类翅膀的演化过程稍微复杂一些了。首先是羽毛的出现。古生物学家认为，鸟类起源于兽脚类恐龙。想一想暴龙（霸王龙），鸟类跟这些凶猛的大家伙是亲戚。在一些小型兽脚类恐龙的化石上，古生物学家们发现了羽毛。这些小型兽脚类恐龙可能是恒温动物，长羽毛是为了保持体温。

    接着就是翅膀的出现。关于这一步骤，存在两种观点。第一种认为，鸟类的祖先是地栖动物。小型兽脚类恐龙在地面上奔跑、跳跃的过程逐步获得飞行的能力。另一种观点认为鸟类的祖先是树栖动物。它们在树间跳跃时需要借助翅膀的力量，最终它们从滑翔开始渐渐掌握了飞行的技术。事实上，某些小型恐龙具备飞行的能力。

    中科院动物研究所博士生张劲硕则指出，蝙蝠翅膀和鸟类翅膀的演化过程一样。它们的祖先是小型树栖哺乳动物，在树间穿行、跳跃，逐渐发展出皮翼，然后是滑翔，最终才进化出飞行的能力。“你当然不能认为进化过程中的每一步都是无用的。”

    所有的演化过程都是生物遗传与环境的完美结合的产物。环境是变化的，且具有不可复制性。类似在鸟类祖先生活的年代，它们出于生存的需要，就要上树，能飞是为了适应生存的需要。“而飞行能力的获得，也是生物遗传与环境双管齐下才取得的。”周忠和表示。

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误区18 变异导致毁灭而非创造

    在顾氏小盗龙的化石上，可以清晰分辨出羽毛的痕迹。右下侧是它的复原图。

    真实情况：变异确实会造成信息的损坏，但我们还是能找到不少变异产生的新的性状，甚至新的物种的案例。

    “当然，突变损害信息的例子也不少见，这是进化论的一方面，通过遗传学研究，我们可以找到无数的例子。”中科院北京基因组所于军研究员指出。但在另一方面，生物学家已经发现数以千计的实例，说明突变如何产生新的性状，甚至新种。这种说法不仅有事实依据，也是符合逻辑的。

    于军指出人类消化牛奶的能力，就是一个随着周围环境改变，发生基因突变，进而产生新功能的例子。由于在断奶之后停止了奶制品的摄入，大多数人在10岁之前就已经失去了消化牛奶的能力，即在饮用牛奶后，会出现“乳糖不耐受”的现象。数千年前，在食用家养牛后，在欧洲和非洲的几组人各自获得了基因突变，由此即使长大成人了他们也能消化牛奶。遗传研究表明，对这些突变的选择是非常强烈的，所以它们显然是非常有益的。而在中国，由于牛奶在食物中所含比例较低，“乳糖不耐受”的出现率依然很高。

    大多数生物学家都会认为这是在获得信息：环境改变了（比如牛奶能作为食物），由此基因发生了突变，而人类也可以适应这种环境的改变，即使成人也能消化牛奶。

    2004年，美国波士顿Dana Farber癌症研究所的研究人员在《自然》上发表文章称，他们在旧大陆猴体内发现一种名为“TRIM5-alpha”的蛋白质，能够有效阻止艾滋病毒进入猴子健康的细胞里，使艾滋病毒无法在猴子身上传播。

    对比恒河猴基因和人类基因候，研究人员发现恒河猴的“TRIM5-alpha”的基因与人类的“TRIM5-alpha”基因所产生的蛋白质中有一个氨基酸不同，这一重要的变异导致恒河猴“TRIM5-alpha”蛋白可以阻止艾滋病病毒复制。这正说明了一个基因突变就能合成新的蛋白质，产生新的功能。虽然此类事情发生的几率非常小。这个突变基因只在两种独立发展的猴子群体内出现。于军强调，在现代基因遗传学研究中，这种一个基因突变就能合成新的蛋白质，产生新的功能的例子已经很多。

    事实上，新基因的产生不仅仅只是发生了突变，更多的情况是形成了两个或更多的拷贝，各自向着不同的方向演化。

    类似从昆虫到人类的两侧对称动物的身体主轴，是在名为“Hox”的同一组基因的指示下形成的。Hox基因决定腿、翼、触角以及躯体的各部分应该在何处长出来。例如，果蝇的触角足突变使本该长触角的地方长出了腿。挪威卑尔根大学萨斯海洋生物研究所所长Chourrout等人研究了属于“刺胞动物”Nematstella和Hydra身上的Hox基因。这两种动物都是在距今6亿年前出现的。虽然它们具有与两侧对称动物的前部Hox基因群相应的基因，但这些Hox基因的其余部分却有独立起源的迹象。该研究还表明，假设中的ProtoHox祖先基因群有一个简单的起源，即起源于仅仅两个基因。经过广泛的基因复制后，“刺胞动物”和两侧对称动物的Hox基因群遵从了独立的演化轨迹，得到了不同的结局。

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误区N　演化误区　数不清

    演化论是一种理论，就如果爱因斯坦的“狭义相对论”。既然是理论，科学家就会以事实为依据来做出解释。特创论者会驳斥演化论是一种假说，没有什么事实依据。事实上，作为理论的演化论更是一个事实。但是误解依然频频。在上述误解之外，还有其他的误解。

    达尔文临终时宣布放弃演化论

    如果爱因斯坦在临终时宣布放弃相对论，那么我们现在所处的宇宙会有什么不同吗？科学假设建立在事实基础上，而不是提出者的意愿上。

    不存在过渡化石

    过渡型的化石拥有世系A的一些特征，也有世系B的一些特征，还有介于两者之间的一些特征。说没有过渡型化石的人，要么很无知，要么就是个彻头彻尾的骗子。

    尽管化石记录仍然残缺不全，自《物种起源》出版之后，古生物学家取得了一些进展，找到了数以千计的过渡型化石。著名的例子包括从爬行类到哺乳类、从陆生动物到早期的鲸鱼、以及从猿到人的过渡型。

　　演化论会败坏道德

    即使接受演化论真的会损坏道德，但这也不能称为怀疑演化论的理由。就好比，因为核战争会引发灭绝灾难，我们就去讨论原子理论是错误的。

    道德本身或许就是演化的结果。道德感能够帮助人类更好地演化。道德是人类社会和谐发展所必须的一种思维方式，如果把这种思维方式固定成为道德，并遗传下去，就可以减少人类遇到紧急情况时的思考时间。

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SteelDragon 发表于 2013-11-27 09:06
看着别扭啊。在人类进化过程中以草食为主的时候，阑尾不是阑尾。那时候“阑尾”起着很重要的作用。在当时 ...

当然是说现在了，不需要的器官不一定就会消失。选择压力不大的时候，根本没必要消失。

archers

顶好