Azeril对《盲眼钟表匠》的笔记(1)

Azeril
Azeril (明朝即長路 惜取此時心)

读过 盲眼钟表匠

盲眼钟表匠
  • 书名: 盲眼钟表匠
  • 作者: 理查德·道金斯 (Richard Dawkins)
  • 页数: 356
  • 出版社: 中信出版社
  • 出版年: 2014-8-1
  • 全书

    Az.: 进化论科普读本。道金斯老爷子用生动的语言(如果翻译更好点该更好...)解答 并厘清了达尔文进化理论的观点 中途运用到编程讲解进化状态的手法惊艳了一把 很多有趣的比喻 后半读的有些费劲 涉及到对现当代进化论论敌的驳斥 算是对于进化论的正本清源。值得一看。

    - 理查德·道金斯
    - Tuesday, May 3, 2016 10:24:49 AM

    ## 第一章 不可能

    达尔文发现了一个盲目的、无意识的、自动的过程,所有生物的存在与看似有目的的构造,我们现在知道都可以用这个过程解释,这就是自然选择(natural selection,另一译名「天择」)。天择的心中没有目的。天择无心,也没有心眼(mind’s eye)。天择不为未来打算。天择没有视野,没有先见,连视觉都没有。要是天择就是自然界的钟表匠,它一定是个盲目的钟表匠。
    这个论证到这里已经很长甚至太长了,现在该提醒大家我们是怎么开始这个论证的。我们想找寻定义「复杂」的精确方式。有些事物我们认为复杂,怎样才能说得更精确一些?我们想找出人、鼹鼠、蚯蚓、飞机、钟表的共同之处,以及它们与牛奶冻、布朗峰、月亮不同的地方。我们得到的答案是:复杂的事物有某种性质,是事前规定的,而且极不可能单纯地随机造就。就生物而言,那种事先规定的性质以某种意义来说就是「高明」(proficiency);或者是高明地掌握某一特定能力如飞行,如果由一个航空工程师判定的话;或者是高明地掌握着某种比较一般的能力,例如避免死亡,或以生殖传播基因。

    这事物如何运转?我们的结论是:复杂事物的行为应该以组件的互动来解释,而组件可以分析成有序的层级结构。

    复杂的事物如何出现的?这个问题是本书的核心,我不打算在这里多做演绎。我只想提一点:适用于了解机制的一般原则,也适用于这个问题。复杂的事物就是我们不觉得它们的存在是不需要解释的事物,因为「那太不可能了」。它们不会因为一个偶发事件就出现了。我们解释它们的存在,是把它们当作一个演变过程的结果,最初是比较简单的事物,在太古时代就存在了,因为它们实在太简单了,偶然的因素就足以创造出来,然后渐进、累积、逐步的演变过程就开始了。

    ## 第二章 良好的设计

    自然选择是盲目的钟表匠,说它盲目,是因为它并不向前看,不规划结果,眼中没有目标。然而自然选择的结果活生生地在我们眼前,都像是出自大师级的钟表匠之手,令我们惊艳,在我们心中产生这些都是经过设计与规划的幻象,令我们难以释然。本书的目的是以令读者满意的方式解决这个矛盾,本章的目的是让读者进一步体验设计幻象的力量。我们要研究一个特定的例子,我们的结论会是:说起设计的复杂与美妙,培里甚至连边都没有沾到。
    「啁啾雷达」的特征是:送出的每个脉冲载波频率都不固定,而是陡然拔高或降低一个八音程。
    第二个工程师可能想到的巧妙点子,是多普勒位移,测量移动物体的速度这一招特别管用。多普勒位移或许也可以叫作「救护车效应」,因为大家都有过这样的经验:救护车经过我们面前之后警报器的调子就突然下降了,这就是多普勒位移现象。只要音源(或光源或其他波的波源)与接收声音的一方有相对运动,就会发生多普勒位移。
    同样的,要是我们骑着摩托车迅速经过警报器响个不停的工厂,靠近工厂时我们听见的警报调子较高:事实上,比起坐着不动,我们的耳朵灌入了速率较快的声波。同样的论证可以说明:摩托车一通过工厂,警报的调子听来就突然降低了。要是我们停下来不动,警报声的调子就不会变高或变低,而是在两个多普勒位移调之间。我们可以据此推论:要是我们知道警报声实际的调子,理论上就可能算出我们接近或背离音源的速度,只要比较我们听到的调子与已知的真正调子即可。
    但是蝙蝠使用声音信息,与我们使用视觉信息,是为了实现同类的目的。它们利用声音知觉物体在三维空间中的位置,并连续更新这种信息,我们利用光线的目的也一样。因此蝙蝠需要的内建电脑模型,必须适合处理「物体在三维空间中不断变动位置」的情况,也就是适合「再现」那种情况。我的论点是:动物的主观经验采用的形式,是它们内建电脑模型的一个性质。在演化过程中,那个模型的设计原则与「是否适合产生有用的内部再现」有关,与外界来的物理刺激无关。蝙蝠与我们需要同类的内建模型,再现(representing)物体在三维空间中的位置。不错,蝙蝠利用回声建构它们的内建模型,我们利用光线,可是这与内建模型的性质不相干。别忘了:那些外来信息在进入大脑前已经被翻译成同类的神经冲动。
    因此,我的臆测是:蝙蝠「看见」世界的方式与我们的大体相同,即使它们以非常不同的物理媒体将外在世界翻译成神经冲动——它们用超声波,而我们用光线。蝙蝠甚至也能利用我们叫作颜色的感觉实现它们的目的,例如用来再现外在世界的差异,那些差异与波长毫无关系,可是对蝙蝠有用,就像颜色对我们有用一般。

    我们有丰富的电子技术经验,所以无意识的机器表现出一些行为,好像它了解复杂数学观念一般,我们不会觉得不可思议。生物机器的运行是同类型的例子。一只蝙蝠好比一台机器,它的内部电路使它的上肢(两翼)肌肉能够带它去捕捉昆虫,就像一枚无意识的导弹能够向一架飞机直奔而去。到目前为止,我们源自技术的直觉是正确的。但是我们的技术经验也让我们期望:凡是复杂的机器一定是有意识的、有目的的设计者想出来的。就生物机器而言,错的是这第二个直觉。就生物机器而言,「设计者」是无意识的自然选择(天择)——盲目的钟表匠。

    对于达尔文称为极端完美、复杂的器官,我们直觉上认为难以置信,有两个原因。第一,我们对于演化过程拥有的浩瀚时间,没有直觉的掌握。 第二个原因是我们直觉地应用概率理论。

    ## 第三章 累进变化

    生物不可能全凭偶然因素出现在世上,因为生物的「设计」既复杂又优美,我们已经讨论了。那么它们是怎么出现的呢?答案是:它们源自一个累积的过程,逐步从非常简单的开始,变化成今日的模样。地球上生命演化的起点是太古时期的某些实体,它们因为实在太简单了,只因偶然的机缘就在世上出现了。这是达尔文提出的答案。演化是个逐步、渐变的过程,每一步骤——相对于前一步骤——都非常简单,跨出去全凭机缘。但是整串连续步骤却不是个随机过程(chance process),从终点产物的复杂程度就可以看出,相形之下起点的朴素模样反而令人惊讶。引导这个累积过程的是「非随机存活」。本章的主旨是:这一累积选择的力量本质上是个非随机过程(nonrandom process)。

    生物秩序的发展过程,筛选是核心成分,但是筛选无法说明生物秩序,差得远呢。为了解释这一点,我必须分别「单步骤」选择与「累积」选择。
    「单步骤」选择与「累积」选择的根本差异是这样的。任何实体的秩序,例如卵石或其他东西,若由「单步骤」选择造成,就是一蹴而就的。在「累积」选择中,选择结果会「繁衍」;或以其他的方式,一次筛选的结果成为下一次筛选的原料,下一次筛选的结果,又是下下一次筛选的原料,如此反复地筛选下去。实体必须经过许多连续「世代」的筛选。一个世代经过筛选后,就是下一个世代的起点,如此这般每个世代都经过筛选。「
    现在我们可以看出:「累积选择」(这个过程中,每一次改进,不论多么微小,都是未来的基础)与「单步骤选择」(每一次「尝试」都是新鲜的,与过去的「经验」无关)的差别可大了。要是演化进步必须依赖「单步骤选择」,绝对一事无成,搞不出什么名堂。不过,要是自然的盲目力量能够以某种方式设定「累积选择」的必要条件,就可能造成奇异、瑰丽的结果。事实上那正是我们这个行星上发生的事,我们人类即使算不上最奇异、最让人惊讶的结果,也是最近的结果。

    在我们的电脑模型中,「基因」的角色与功能如何呈现?在生物体内,基因做两件事:影响发育以及进入未来的世代。

    「演化」基本上是一个无穷重复的「生殖」过程。在每个世代里,「生殖」从上一世代取得基因,遗传到下一世代,但是往往不是原封不动地遗传下去,有些基因会发生微小的随机差错——突变。一次突变不过是在基因既有的值上加1或减1,而且突变的基因是随机选出的。这就是说,即使每一世代的变化,从量方面说非常微小,经过许多世代后,后裔与始祖之间就会因为累积的突变而有巨大的遗传差异。但是,虽然突变是随机的,世代累积起来的变化却不是随机的。每个世代与母亲的差异没有一定的方向(随机)。但是母亲的儿女中哪一个有机会将体内的基因遗传到下一代,不是随机的。这是达尔文自然选择的功能。自然选择凭借的标准不是基因,而是身体——基因经由「发育」影响过它的形状。
    为什么要谈基因空间呢?我们会得到什么结论呢?答案是:基因空间可以帮助我们了解演化是一个渐进、累积的过程。

    但是如果子女的突变规模很大,遗传空间中的亲子距离拉得很开,子女因此拥有更大本领的概率有多大呢?答案是:很低。非常低。至于理由,我们在讨论生物形模型时已经讨论过了。要是突变的规模很大,可能的跳跃目标就会是个天文数字。而我们在第一章讨论过,因为死掉的方法比活着的方法多得多,在遗传空间中随机长距蹦跳显然是稳健的找死之道。

    在这个巨大的数学空间中,人类、鬣狗、变形虫、土豚、扁虫(如涡虫)、乌贼、渡渡鸟与恐龙都有特定位置。要是我们有高明的基因工程技术,理论上我们就可以在动物空间中任意移动。我们就能在基因迷宫中逍遥自在,从任何一点出发都能找到抵达渡渡鸟(几百年前灭绝)、暴龙(中生代之末灭绝)与三叶虫(古生代之末灭绝)的路径(也就是重新创造它们)。我们必须知道的,不过是哪些基因必须修理,染色体哪些片段要复制、颠倒或者「删掉」。我不大相信我们会有那么完整的知识来干这件事,但是这些令人着迷的已灭绝的动物是那个巨大基因超空间中的永久居民,它们躲在自己的私密角落里,只要我们有正确的知识,懂得在迷宫中如何找路,就能发现它们。我们甚至还可能以人择让鸽子演化成渡渡鸟的复本,不过我们得活上100万年才能完成这个实验。但是现实世界的遗憾,可以用想象力弥补。像我一样没受过专业数学训练的人,电脑是想象力的有力盟友。电脑就像数学,想象力不仅因而飞翔,也因而自律自制。

    ## 第四章 动物空间

    眼睛由许多环环相扣的零件组成,构造复杂,设计精妙,难怪培里喜欢拿眼睛做例子,要说它当初并不起眼,经过一系列逐步变化后才形成的,许多人都难以相信,我们在第二章中已经说过了。现在我们要利用上一章以生物形模型得出的论点,再度讨论这个问题。请回答下列两个问题:
    1. 人类的眼睛会不会是无中生有、一步登天的结果?
    2. 人类的眼睛会不会直接源自与它稍有不同的事物X?

    我们观察到的每一个器官或装备,都是动物空间中一条连续、圆滑轨迹的产品,在这条轨迹上每前进一步,存活与生殖的机会就增加一分。

    不同的演化世系从迥异的起点竟然像是殊途同归,抵达了看来相同的终点。那些殊途同归的例子,我们叫作趋同演化(convergence)。

    食蚁兽食用的「蚁」往往不是蚂蚁,而是白蚁(等翅目)。白蚁虽然名字里有个「蚁」字,其实与蟑螂(网翅目)的亲缘较近,而与蚂蚁的关系较疏。蚂蚁与蜜蜂、黄蜂的关系较近,都属于膜翅目。白蚁与蚂蚁的相似处非常肤浅,它们因为采取了相同习性而趋同。
    我的兵蚁在守护蚁后,因为它体内有从蚁后来的指令,它们守护的,是那些指令的源文件。它们在守护祖先的智慧:约柜(the Ark of the Convenant)。

    ## 第五章 基因档案

    费希尔等人领导的生物统计学派,他们奠定了现代族群遗传学的基础。在当时这颇令人尴尬,因为这批20世纪初期孟德尔信徒的领袖人物都自认为是反达尔文的(见最后一章)。费希尔等人证明了:要是在演化中变化的是各个遗传粒子(基因)的相对频率,而且任何一个生物个体中各个基因不是「有」就是「没有」,那么达尔文的自然选择理论就讲得通了,杰肯的问题因而漂亮地解决了。

    所有其他生物细胞,管它是柳树种子、蚂蚁还是什么的,主要以化学媒体储存信息,而不是电子媒体。这种媒体利用某些分子种类的「聚合」(polymerizing)性质储存信息。所谓聚合,就是分子彼此相连、成一长链,而且长度没有限制。聚合体有许多种。举个例子来说,聚乙烯是乙烯(一种小分子)聚合成的长链。淀粉与纤维素是聚合糖。有些聚合体是由一种以上的小分子聚合成的,与聚乙烯不一样。一旦聚合体有了异质性(长链由一种以上的分子聚合成的),理论上就可供信息技术利用。要是聚合体长链由两种小分子构成,它们就可以分别代表0与1,于是任何数量、任何种类的信息都可以储存在这种聚合体长链上,只要分子链够长。生物细胞利用的聚合体是多核苷酸(polynucleotides)。在生物细胞中多核苷酸有两个主要的家族,简称DNA与RNA。它们都是核苷酸组成的长链。DNA与RNA都是异质链,由四种不同的核苷酸组成。当然,这正是它们可以用来储存信息的理由。生物细胞的信息技术使用的不是二态码(0与1),而是四态码,按惯例以A、T、C、G代表(即四种核苷酸的英文缩写)。就原理来说,我们使用的二态信息技术与生物细胞的四态信息技术没什么不同。

    新生儿发育,增加的新细胞数以万计,每个新细胞的DNA都以先前细胞的DNA为模板,一五一十地复制出来,所有核苷酸(A、T、C、G)的序列都必须忠实无误。每个个体受孕的那一刻,一套新而独特的信息模式就「烧入」他的DNA的ROM中,此后终其一生摆脱不了那个模式。那套信息复制到他身体的每个细胞里(只有生殖细胞例外,他的每个生殖细胞都只得到半套信息,可是由于那半套是临时随机组合出来的,因此每个生殖细胞里的遗传信息都不相同)。

    确定不同个体属于同一物种的判断标准是:它们的DNA使用同一个地址系统。同一个物种的成员,都有同样数目的染色体,只有少数例外,而每一条染色体都有同样的地址、同样的地址顺序。不同个体间的差异,是那些地址中的内容(基因版本)不同导致的。

    物种演化,主要是指世代间(同一地址)不同基因版本的比例变化。当然,在每个特定时间点上,每个基因版本都存在于个体的身体里。可是就演化而言,重要的是每个基因地址的不同基因版本「在族群中」的分布。地址系统一直没变,但是族群中不同基因版本的分布,在几世纪中会发生变化。

    整个生物体最后的形状、四肢的大小、大脑神经线路的铺设、行为模式的发生顺序,都是不同种类的细胞互动的间接结果,而细胞不同,是因为读取的基因不同。
    可以将横向传递与垂直传递对应于第三章谈过的两个子程序,发育与生殖。

    DNA作为档案媒体,表现非凡。它保存信息的能力,远胜石板。乳牛与豌豆(以及我们人类)都有一个几乎一样的组蛋白H4基因。它在DNA上,由306个字码组成。我们不能说它在所有物种中都登记在同一个地址下,因为我们无法有意义地比较物种之间的地址卷标。我们能说的是:乳牛DNA上有一串字码,共306个,豌豆DNA上也有这一串306个字码,几乎完全一样。两者只差两个字母。我们不知道乳牛与豌豆的共同祖先究竟生活在什么时候,但是化石证据显示:那必然在10亿到20亿年前。就说15亿年前吧。以我们人类来说,15亿年可真难以想象,在那么悠长的岁月中,从那位远古共同祖先分化出来的两个生物世系,居然将原始信息中的306个字码保存了305个(这是平均数:也许一个世系保存了所有306个字码,另一个世系保存了304个)。刻在墓碑上的字母,不过几百年就难以卒读了。
    生物是为了DNA的利益而活,而不是颠倒过来。
    根本不是任何实体,而是一种性质,就是自我复制的性质。这是累积选择的基本要素。必须出现能够复制自己的实体,我叫它们「复制子」(replicators)。

    ## 第六章 天何言哉

    总之,累积选择能制造复杂的事物,而单步骤选择不行。但是除非先有某种最低限度的复制机器与复制子力量(效应),累积选择无从进行;而已知的复制机器又似乎太复杂了,不经过许多世代的选择累积,根本不会出现。
    宇宙某一特定类型的行星中,要是任选一个,生命会发生的概率有多大?暂不管概率大小,不妨先给这个数字取个名字,我们就叫它「自然发生概率」吧,简称SGP (spontaneous generation probability)。我们要计算的是:有复制能力的分子在一个典型行星大气层中的「自然发生概率」。

    本书的基本想法是:为了了解生命,或宇宙中任何东西,我们都不需要假定有个设计者存在。

    任何解释生命起源的理论都必须拥有的特质,它都可以做范例。它就是「无机矿物质理论」,
    根据史密斯的看法,DNA/蛋白质机制大概出现得相当晚,也许30亿年前吧。到了那时候,累积选择已经不知进行了多少世代——那时的复制子不是DNA,而是非常不同的东西。DNA出现后,由于复制效率高,对自我繁衍的影响更大(即上一章所说的「力量」),于是先前孕育了DNA的复制系统,地位就被袭夺了,最后湮灭,与世相忘。根据这个看法,现代DNA复制机制后来居上,颠覆了先前较原始的基础复制子。这样的袭夺、颠覆大戏搞不好不只发生了一次,但是原先的复制过程必然非常简单,只要我所谓的「单步骤选择」就能出现了。
    RNA之类的分子早就出现了,它们的复制能力是后来才发展出来的。还有,使它们演化出复制能力的,是矿物质晶体「基因」,目的在改进RNA分子(或类似分子)的制造效率。
    RNA之类的分子早就出现了,它们的复制能力是后来才发展出来的。还有,使它们演化出复制能力的,是矿物质晶体「基因」,目的在改进RNA分子(或类似分子)的制造效率。但是,一旦新的复制分子出现了,累积选择的新类型就会开始发展。新的复制子原先只是配角,却因为复制效率惊人,而将原先的主角——晶体——瓜代了。它们继续演化,不断改进,最后成为我们现在知道的DNA基因码。原先的矿物质复制子就像个老旧的支架,被挪到一边,所有现代生物都是从后起的共同祖先演化出来的,大家的遗传系统都是从它那儿来的,因此不但基因代码完全相同,生化机制也大体相同。

    在遥远的未来,拥有智慧的计算机会不会有一天开始臆想自己已消失的根源?搞不好它们之中真有一个会得到一个相当异端的结论:它们源自一种古代的生命形式,以有机化学(碳化学)为基础,而不是以硅晶为基础的电子学,那才是它们身体的建造原理。说不定会出现一个机器卡林斯–史密斯写出一本叫作《电子篡位》的书来。他不知怎地发现了某个电子版的「拱形结构」隐喻,因而了悟计算机不可能自然地出现,必然源自累积选择,而且是一种早期的形式。他会仔细地重建DNA分子,把它视为可能的早期复制子,而且是电子机制篡位的对象。他说不定聪明得猜得到DNA也干过篡位那档事,而更古老、更原始的复制子是无机的硅酸盐晶体。要是他也信仰善有善报、恶有恶报,尽管DNA已在地球生命史上独领风骚30亿年以上,最后还是被推翻了,让位给以硅晶为基础的生命形式,往日风华,竟成回忆,这算不算天道好还呢?
    大脑演化出与其他大脑沟通的能力,以语言、文化传统为工具。但是文化传统创造了新情境,为新型复制子敞开了演化之门。新型的复制子不是DNA,也不是黏土晶体,而是信息模式,它们只能在大脑中发荣滋长,或在大脑的人工产品中,例如书籍、计算机等等。我把这些新的复制子叫作「谜因」 (meme),好与「基因」(gene)有个区别。但是,只要世上有大脑、书籍、计算机,这些谜因就能从一个大脑散布到另一个大脑中,从大脑到书中,从书到大脑,从大脑到计算机,从计算机到计算机。它们在传播的过程中也会发生变化——突变。也许突变谜因能够施展我叫作「复制子力量」的影响力。

    大众传播媒体以世界人口为抽样对象,而我们的大脑却在祖先的见闻范围内演化,不会超过几百人。因此在世界上不算罕见的事,到了见闻受制于生活范围的地方,就会令人印象分外深刻,算起来世界新闻令人反应过度的程度,可达几亿倍。

    ## 第七章 创意演化

    有时大家认为天择纯然只是负面的力量,铲刈怪胎、弱者有余,却不足以建构复杂、美观、精良的设计。天择能删削冗缀,用不着多说,可是一个真正的创造过程不是该增益些什么吗?我们不妨以雕塑家的作品回答这个问题,他没有在大理石上增益什么,他的创作只是删削冗缀而已,最后却出现了富有美感的雕像。但是这个比喻会误导读者,因为有些人感兴趣的是这个比喻的错误信息——雕塑家是个有意识的设计者——而我想举证的却是:雕塑家的创意表现在「损」的功力上,而不是「添加」。即使这个正确的信息也不该过于夸张。因为天择也许只能「损」,而突变却能「益」。突变与天择携手,在绵长的时间中可以建构复杂的事物,那与其说是删刈,不如说是增益。
    军备竞赛是在演化的时间尺度上观察到的,个体的寿命太短了。某个生物世系(例如猎物)的生存装备,因为受到另一个生物世系(例如猎食者)的装备不断演进的压力,也不断地演进,就是军备竞赛。任何生物个体,只要敌人有演化能力,就会卷入军备竞赛。我认为军备竞赛极为重要,因为演化史上的「进步」性质主要是军备竞赛的结果。演化本质上无所谓进步,与早些时候的偏见正相反。想明白其中的道理,只要考虑过这个问题就成了:要是动物必须面对的问题完全是气候和无机环境的其他面相造成的,那么演化史会有什么风貌?
    经过累积选择,动物不仅能适应栖息环境的气候,还有本事逃脱其他物种的追猎,骗过猎物。而且演化不只随天气的长期变动而起舞,猎物还得因应栖息环境或追猎者装备的长期变化,与时屈伸、步步为营。当然,追猎者也得盯紧猎物的演化。
    军备竞赛概念最要紧的一点就是竞争双方都在进化,都让对方的日子更难过。我们没有什么理由(至少我们还没说过)期望其中一方会稳定地占另一方的便宜。事实上,军备竞赛的概念就它最纯粹的形式来说,意味着:竞争两方在装备上会有明显的进步,可是斗争的成功率仍然零成长。猎食动物的猎杀装备进化了,但是同时猎物也进化了,脱逃本领越来越高强,因此猎杀成功率毫无成长。
    范瓦伦(Leigh van Valen,1935~2010)取了一个令人难忘的名字「红后效应」。

    生物世界也一样,任何军备竞赛,只要一方必须破解对方的招式才能保命、生殖,长期下来必然会导致精密而复杂的设计。这一点猎食者与猎物间的军备竞赛表现得最清楚,而寄生虫与宿主之间的斗争更惨烈。

    想来不同的物种会有不同的方案,说不定在特定物种中还会起伏变化。我们可以确定的是这类妥协是不可避免的。猎豹与瞪羚达到它们能够负担的最高速度后,它们的军备竞赛就结束了。 它们各自的停损点也许不会让它们成为旗鼓相当的对手。最后猎物也许以较多的预算从事防御装备,而猎食者以较少的预算强化攻击武器。其中的道理用一则伊索寓言的教训就能扼要地说明白:兔子跑得比狐狸快,因为兔子为了保命,而狐狸只为了饱食。以经济术语来说就是:将资源移作他用的狐狸生殖成就较高,全力加强猎杀技术的狐狸反而低。另一方面,在兔子族群中,经济利益的杠杆偏向花费较多资源提升逃命速度的个体。这种「种内」(物种之内)竞争经济的结果是:「种间」(物种之间)的军备竞赛停止了,即使其中一方保持优势,依然稳定。
    总结本章的论旨:受天择青睐的基因,不是因为它们的内在本质,而是它们与环境的互动。任何一个基因的环境中,其他基因都是极为重要的成分。大致的理由是:其他的基因也会在演化世系中变化。后果主要有两种。
    - 第一,能够与其他基因合作的基因才受青睐。
    - 第二,环境并不总是有利于合作。

    ## 第八章 性择

    无益的胡思乱想有个特征,就是沉迷于附会比喻。
    工程师与生物的身体很少利用正回馈系统,利用得较多的是负回馈系统,理由是:让系统在接近理想值的情况下运作非常有用。不稳定的失控过程不但没用,往往非常危险。
    费希尔花了更多笔墨来论证、表述。他在《自然选择的遗传理论》(1930)中有一章专门讨论性择理论,他的结论是:
    雄性羽饰,以及雌性对这种羽饰的性趣,必然会结伴演化,只要这个过程不受反选择力量的严厉反制,演化速度就会不断增加。要是这样的制衡完全不存在,我们很容易看出演化速度会与既有的演化结果成正比,也就是说,演化结果与演化时间的指数成比例,换言之,是几何级数关系。
    虽然达尔文特别强调存活与生存奋斗,他很明白存活与生存只不过是达到目的的手段。那个目的就是繁殖。一只鸟就算活到高寿,要是不能繁殖,也不能把它的体质特征遗传下去。不论什么体质特征,只要能使动物顺利生殖,天择都会青睐,存活只是生殖战斗的一部分。在这场战斗的其他部分里,吸引异性的个体才能成功。
    费希尔拯救了性择理论,他认为雌性对雄性的「偏见」也受天择的制约,不折不扣,与雄性的尾巴一样。雌性的口味是雌性神经系统的表现。雌性的神经系统是在体内基因的影响下发育的,因此过去世代受到的天择也可能影响神经系统的特征。
    因此,影响雄性特质的基因与使雌性偏爱那种特质的基因,不会在族群中随机散布,而是如影随形、携手同行。这种携手同行的关系,有个听来吓人的学名,叫作连锁不平衡(linkage disequilibrium)。

    畅销书排行榜每个星期都公布一次,一本书只要挤入榜上,销售量就会进一步提升,只因为它已上榜。出版商形容一本书的销售量已经「起飞了」,有科学素养的出版商甚至会说「已经达到起飞的‘临界质量’」。原来他们以原子弹做模拟。铀235只要没有大量聚集,就十分稳定。这就是临界质量的意义,质量一旦超过这个规模,就能进行连锁反应——一发不可收拾的失控过程——造成毁灭性的后果。一颗原子弹里,有两块铀235,每一块都小于临界质量。原子弹一引爆,两块铀235就会挤成一块,于是临界质量超过了,一个中型城市的末日也到了。
    一本书甚至一张流行音乐唱片的真正质量对销量的影响当然不可小觑,但是任何情境只要正回馈反应有发生的潜力,不特定的偶然因素必然会有强大的影响力,因此哪一本书或哪一张唱片缔造了销量佳绩,而其他的却失败了,往往是非战之罪。

    ## 第九章 疾变?渐变?

    「放射性元素会以固定速率衰变」
    疾变论者
    1972年,美国年轻古生物学家埃尔德雷奇(Niles Eldrege, 1943~ ) 与古尔德提出「疾变平衡」(punctuated equilibria)论,
    以「剧变」为基础的演化理论叫做「跃进论」(saltation theory)。
    制造一节蛇的基因机构相当复杂,是逐步、渐进地经过许多世代演化出来的。但是,既然制造体节的基因机构是现成的,也许一个突变就能再增加一个新体节了。
    物种形成」指的就是一个物种变成两个物种的过程,其中一个也许就是那个祖先物种。
    就这样,「生殖隔离」(reproductive isolation)的过程,由山脉阻隔的偶然因素启动,最后由天择收工。

    原来所谓的演化「鸿沟」,根本不是化石记录的恼人缺陷,或叫演化学者难堪的事体;正统新达尔文学派的物种形成理论,要是我们当真,就该预见那种鸿沟。从祖先物种到新物种的变化,显得突如其来,演化并不稳定、平顺,似乎「颠簸」得很,理由其实很简单,因为任何一个地点出土的化石记录里,可能都缺乏「演化事件」,我们观察到的是「迁徙事件」——从其他地方来了新物种。用不着说,演化事件的确发生过,物种都是从另一个物种演化出来的,搞不好整个过程真的是渐进的。但是为了观察到演化事件的化石记录,我们得到别的地方挖掘——以我们的例子而言,就是山的那一边。
    疾变论者反对的其实不是达尔文的渐变论。
    他们反对演化率恒定,因为他们认为演化(仍然是个渐进过程)是在相对来说相当短暂的时段里快速进行的事(即物种形成事件;首先,某种危机发生了,原先抗拒演化的力量因而溃散——他们假定有这么一种力量存在);那些「爆发」插曲之间,有非常长的时间段落,演化进行得十分缓慢,甚至完全停滞。这里所谓的「相对来说相当短暂」,是相对于整个地质年表来说的,毋庸辞费。即使是疾变论者所谓的演化「跃动」(jerks),虽然以地质年表的尺度来衡量,只不过是一瞬间,真要实测,也得以万年或10万年为单位。
    在达尔文看来,以天择为机制的演化论,主旨就是以「与神迹无关的」机制解释复杂生物适应出现的过程。

    ## 第十章 生命树

    生物是演化的产物,它们的分类系统有个独特的性质,能在一个信息完整的世界里提供完美的共识。
    人类与黑猩猩的最后一个共同祖先,也许距今500万年前还活着,黑猩猩与红毛猩猩的共同祖先距离现代已经很远(至少1000万年),至于黑猩猩与猴子的共同祖先,就得到3500万年前的世界里去找了。
    在大多数例子里,复杂的适应不是物种的性质,而是生物个体的。物种没有眼睛、心脏,组成物种的生物个体才有。
    前面谈过马的演化史,我假定新物种的体形越来越大,是因为大个儿在那些物种中占便宜,可是那些物种在演化物种库里是少数派,大部分物种里都是小个儿受天择青睐,而正巧这类物种容易灭绝。但是这个假定实在说服不了人。我们很难想象物种的存续居然不是个体存续的总和。
    那些会影响物种生存与生殖的特质,而且它们对物种的影响不能化约成对个体的影响。前面谈过马的演化史,我假定新物种的体形越来越大,是因为大个儿在那些物种中占便宜,可是那些物种在演化物种库里是少数派,大部分物种里都是小个儿受天择青睐,而正巧这类物种容易灭绝。但是这个假定实在说服不了人。我们很难想象物种的存续居然不是个体存续的总和。
    演化是物种的事,而不是个体,你不能说个体在演化。
    对物种选择的讨论到此可以结束了,我们的结论是:物种选择可以解释世界上任何时间点上的物种模式。因此,它也能解释地质时代中物种模式的变迁——化石记录中的变迁模式。但是说到复杂的生物机制的演化,物种选择就不是什么重要的力量了。它所能做的最多只是在几个复杂的机制之间做出选择,而那些复杂的机制都已经在真正的达尔文过程(累积选择)中组装完毕了。
    每个生物都在基因层次上使用同一个语言,就是个极为重要的事实了。所有生物不论长相都使用同一套基因代码!我认为这可算是所有生物同出一源的终极证据。由于字与意义之间的关系是任意的,所以不同的生物分别演化出完全相同的字典,简直不可能。

    ## 第十一章 达尔文的论敌

    变异与天择合作,结果就是演化。达尔文信徒说变异是随机的,意思是变异并不朝着改良的方向发生,而演化中朝向改良的趋势,源自天择。我们可以想象各种演化理论,它们形成一个连续体,达尔文理论是一个端点,突变理论是另一个端点。极端的突变论者相信在演化中天择没有扮演任何角色。演化的方向由突变的方向决定。
    但是任何真实的达尔文信徒都会承认,虽然任何染色体上的任何基因在任何时候都可能突变,突变对于身体的影响却受到胚胎发育过程的严苛限制。
    2017-12-06 20:29:35 2人喜欢 回应

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