第三章遗传学和自然选择
这是100多年前捷克斯洛伐克一座修道院中的一个夏天。对于大部分修士来说,豌豆的生长并没有什么特别的意义,但其中有一位修士对此充满关注,因为他正在用它们进行一项科学实验。
迷住了GREGOR MENDEL的是植物用什么方式把它们的特征传给下一代。他想:“如果我让一株开白花的豌豆和一棵开红花的豌豆杂交,下一代将是开白花的呢还是开红花的呢?一棵高的和一棵矮的杂交,下一代会有多高呢?”
当MENDEL(孟德尔)作完了这些实验并仔细分析结果时,他意识到他已经找到了一些有关遗传的基本规律。他极其兴奋地在一本科学杂志上发表了他的发现---但科学界却完全忽略了他的工作。孟德尔泄气地放弃了他的研究。他1884年趋势的时候,怎么也想不到20年后他会成为一门新兴科学的奠基人而全球闻名。孟德尔的工作现在被认为时遗传学的开端。
在前二章里我们已经看了进化论的成长过程和化石记录所显示的证据。现在我们必须来考虑一下是不是真的象许多人声称的那样遗传学支持进化论。
孟德尔的理论发表于1860年,其时达尔文理论正如日中天。孟德尔在一家很有威望的杂志上发表了他的论文,论文流传很广,科学界一定知道它。可是直到1900年孟德尔去世16年之后,它才被重新发现,它的重要性也被认识到了。
为什么如此重要的发现被忽视了呢?回答几乎是肯定的:它和达尔文的进化论有冲突。近年来这点几乎不被承认,但孟德尔的发现反对了达尔文最重要的假设之一,这仍旧是一个事实。因为孟德尔的理论被重新发现之后,达尔文的理论确实暂时失去了光彩。过了一阵,进化论又出现了,只不过它已经有了一点小小的改变,变得和孟德尔的遗传学相吻合了。但我们会发现,这两者其实并不相吻合。因此两者只可能都是不正确的,而不可能都是正确的。
孟德尔发现了什么和达尔文理论相背的呢?这最好考虑一下他实际上做了些什么。孟德尔杂交了几种不同种类的豌豆,红花植株和白花植株杂交 ,后代开红花。孟德尔又使这些植株互交,发现它们的后代开红花和开白花之比是3:1,
如果我们思考一下这些杂交过程中的遗传因子,我们就会懂了。一种遗传因子被认为是决定生物某一特征(本例是花的颜色)的单位。它可能以两种形式存在,其一决定开白花,另一种决定开红花。第一代红、白花杂交的后代,虽然它们的确含有红花的基因,也有白花的基因,但是全都开了红花。
孟德尔总结到红花基因必定强于白花基因,因此含有以上两种基因的植株开白花。当这些红花植株彼此相交时,可能会有两个白花基因在一起,这棵后代植株就开白花。后代得到红基因的可能性最少是3:1,如图所示:
新的基因还是旧基因?
孟德尔发现最初的植株相交时所得的豌豆开红花,但它们的后代却有开白花的。达尔文的理论建立在如此假设上:新一代开白花的植株获得了一种新的白花特征,这种特征是它们的双亲所没有的。终于,一个物种可以不断获得新的特征以至进化。
孟德尔却发现这种特征不是获得的,它始终存在于父母代的植株中,只是被一种更具支配性的基因掩盖了。如果应用孟德尔的理论进行统计,可以发现在子株中基因存在的概率和在母株中完全一样。杀光那些具有某中基因的个体可能会丢失某一种基因,但无论如何永远不会获得新的基因。
当这些理论暴光时,达尔文理论毫不令人惊奇地进行了一番挣扎。幸好有一种理论的出现才使达尔文理论幸免全军覆没,这就是认为基因可能在某时变成另外一种基因。这种基因的根本性变化被称做“变异”。
正因为这种理论,达尔文理论以新的形式到现在还被相信着。它假设变异可以改变基因的形式,产生新基因。自然选择的过程被认为是选择那些有利于生物体的新基因,抛弃另一些没用的基因 。
进化论者声称最具代表性的例子就是“椒蛾“。1860年蛾是淡色的,只有极珍稀的一些才是深色的。在以后的100年里,深色的品种越来越多,最后,淡色的品种发反而稀有了。原因是从前深色对椒蛾是不利的,因为它在树皮上显得很突出,容易被掠食者捕捉。而淡色的就不那么容易被发现,它们就从掠食者的口中幸存下来。伴随着工业的发展,树木被煤烟熏黑了,于是情况改变了,淡色的变得显著了,深色的就逃脱了掠食者。
这就是进化论“自然选择“的例子:新的基因如果它们能给生命体带来益处就会被选出来,而新基因是由变异所产生的。