海生

“從如此簡(jiǎn)單的一個(gè)開(kāi)始，生命進(jìn)化出如此多姿多彩的形式，而且步伐依然沒(méi)有停止?！边_(dá)爾文曾這樣描述進(jìn)化所產(chǎn)生的令人難以置信的生命形式的多樣性。

進(jìn)化之所以發(fā)生，是因?yàn)槊恳晃锓N的每一個(gè)體都有著細(xì)微的差異。那些更適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體更有可能生存下來(lái)并繁殖，向下一代傳遞它們的基因，因此那些對(duì)生存有利的特征就在整個(gè)種群中普及開(kāi)來(lái)。假以時(shí)日，這個(gè)緩慢的過(guò)程就能創(chuàng)造出許多奇跡，比如巨無(wú)霸似的藍(lán)鯨、分工密切合作的蜜蜂以及自帶口袋的袋鼠，等等。

達(dá)爾文贊嘆進(jìn)化的無(wú)限可能性，但他從未提出過(guò)另一個(gè)大問(wèn)題：如果大自然的進(jìn)化是無(wú)止境、無(wú)禁區(qū)的，那么為什么沒(méi)有進(jìn)化出帶輪子的動(dòng)物呢？莫非進(jìn)化是有局限的，因而某些東西注定永遠(yuǎn)無(wú)法進(jìn)化出來(lái)？

帶輪子的動(dòng)物只是一個(gè)典型的例子，還有很多其他例子。在2015年的一篇論文中，一位美國(guó)進(jìn)化生物學(xué)家羅列了32種進(jìn)化似乎從未產(chǎn)生過(guò)的特征組合，比如沒(méi)有食草的蛇，沒(méi)有會(huì)飛的植物，等等。

關(guān)于進(jìn)化到底有沒(méi)有禁區(qū)，目前科學(xué)家的意見(jiàn)分成有禁區(qū)和無(wú)禁區(qū)兩派。我們先介紹一下有禁區(qū)論者的觀點(diǎn)，再介紹無(wú)禁區(qū)論者的觀點(diǎn)。

進(jìn)化有禁區(qū)？

2007年，一篇關(guān)于進(jìn)化的論文同樣提出一個(gè)令人印象深刻的問(wèn)題——“斑馬為什么沒(méi)有進(jìn)化出機(jī)關(guān)槍？”

論文中說(shuō)，如果斑馬進(jìn)化出機(jī)關(guān)槍，它就可以隨時(shí)持槍擊退獅子的攻擊，這對(duì)它的生存豈不益處良多？但事實(shí)上它并沒(méi)有進(jìn)化出類似槍的東西。這是為什么？

該作者給出了一個(gè)回答。他說(shuō)，復(fù)雜器官的進(jìn)化必須通過(guò)許多中間步驟一步一步來(lái)完成，而且要確保所有這些步驟都對(duì)生存有利，或者至少無(wú)害；就好比我們搭石過(guò)河，要確保每一塊放下去的石頭都能讓我們平安地踏上去。機(jī)關(guān)槍只有在作為完整的一支槍的時(shí)候才管用，而在此之前，作為一個(gè)沒(méi)有用處的器官，它只會(huì)白白消耗營(yíng)養(yǎng)，增加斑馬生存的負(fù)擔(dān)，所以這樣的進(jìn)化是注定不可能實(shí)現(xiàn)的。

具體到動(dòng)物身上任何類似輪子的構(gòu)造，還有另一個(gè)具體的困難：現(xiàn)實(shí)中的輪子由一根不動(dòng)的軸和繞它旋轉(zhuǎn)的輪組成，動(dòng)物如果進(jìn)化出輪子，不動(dòng)的軸可以與身體連接，但旋轉(zhuǎn)的輪子呢？它上面的血管、神經(jīng)等怎樣與身體連接？這是一個(gè)難題。所以，輪子很可能是自然界中生物進(jìn)化無(wú)法接近的少數(shù)禁區(qū)之一，只能由我們?nèi)斯ぶ圃煲匝a(bǔ)自然之不足。

進(jìn)化無(wú)禁區(qū)？

進(jìn)化無(wú)禁區(qū)論者則傾向于認(rèn)為進(jìn)化無(wú)禁區(qū)。他們說(shuō)，進(jìn)化是一個(gè)積累的過(guò)程，在這過(guò)程中，不僅生命的形式越來(lái)越多，越來(lái)越復(fù)雜，構(gòu)成有機(jī)體的“部件”也在由少到多、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜進(jìn)化。當(dāng)“部件”少而簡(jiǎn)單的時(shí)候，能組裝出來(lái)的生命形式少而簡(jiǎn)單，當(dāng)“部件”多而復(fù)雜的時(shí)候，由它們組裝出來(lái)的生命形式也多而復(fù)雜。隨著時(shí)間的推移，“部件”越來(lái)越多，越來(lái)越復(fù)雜，所以任何生命形式（比如帶輪子的動(dòng)物、帶機(jī)關(guān)槍的斑馬），只要假以時(shí)日，都可以在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生。生物進(jìn)化是宇宙中最無(wú)止境的過(guò)程之一，它的顯著特點(diǎn)是能夠產(chǎn)生無(wú)限的多樣性，大自然還遠(yuǎn)沒(méi)有窮盡所有可能的生命形式。

他們反駁進(jìn)化禁區(qū)論者說(shuō)，關(guān)于進(jìn)化，只有你想不到的，沒(méi)有它做不到的。舉個(gè)例子。假如我們是生活在大約4.5億年前奧陶紀(jì)時(shí)期的進(jìn)化生物學(xué)家，我們絕對(duì)想象不出后來(lái)進(jìn)化出來(lái)的一些東西，比如花朵和飛鳥(niǎo)等，因?yàn)槟菚r(shí)的生命形式太簡(jiǎn)單、太有限了，只有三葉蟲(chóng)之類的簡(jiǎn)單海洋生物。在“所持者狹”的情況下，我們確實(shí)很難認(rèn)識(shí)到進(jìn)化的無(wú)窮潛力。幾百萬(wàn)年以后的生物學(xué)家同樣要嘲笑今天的進(jìn)化禁區(qū)論者。

也許偏見(jiàn)限制了我們的想象

此外，進(jìn)化無(wú)禁區(qū)論者還認(rèn)為，禁區(qū)論者口中的很多“不可能”，也可能來(lái)自我們自身知識(shí)有限或者先入為主所帶來(lái)的偏見(jiàn)。

關(guān)于知識(shí)有限所帶來(lái)的偏見(jiàn)，可以舉一個(gè)例子。一直以來(lái)，人們都認(rèn)為所有的蜘蛛都是食肉動(dòng)物。然而在2009年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種名為“吉卜林巴希拉”的蜘蛛，這種蜘蛛主要以植物為食。

關(guān)于先入為主的偏見(jiàn)，我們以不存在吃草的蛇為例。事實(shí)上，在進(jìn)化的歷史中，許多動(dòng)物在吃肉和吃素之間來(lái)回轉(zhuǎn)換。大熊貓就是這樣一個(gè)例子。雖然它現(xiàn)在以竹子為食，但它的祖先是食肉動(dòng)物，大熊貓的內(nèi)臟至今都還沒(méi)有完全適應(yīng)吃植物。如果說(shuō)，到目前為止，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一種蛇是吃草的，這可能只意味著，蛇的身體構(gòu)造特別適合食肉，或者也可能只是一個(gè)巧合，譬如蛇的近親是蜥蜴，而據(jù)我們所知，許多蜥蜴是食草動(dòng)物。

總結(jié)進(jìn)化無(wú)禁區(qū)論者的觀點(diǎn)：進(jìn)化無(wú)禁區(qū)。任何復(fù)雜的身體構(gòu)造，如帶輪子的動(dòng)物、“持槍”的斑馬等，都可以在大自然中產(chǎn)生，條件是給進(jìn)化足夠長(zhǎng)的時(shí)間。

非不能也，是不為也

如果你覺(jué)得進(jìn)化無(wú)禁區(qū)論者的上述觀點(diǎn)太樂(lè)觀了，怪他們盡開(kāi)空頭支票（你可以問(wèn)“什么叫時(shí)間足夠長(zhǎng)呢？以地球45億年的歷史，還不算足夠長(zhǎng)嗎？”），那么下面一個(gè)謹(jǐn)慎保守一點(diǎn)的觀點(diǎn)還可供你參考。

這個(gè)觀點(diǎn)還是堅(jiān)持進(jìn)化無(wú)禁區(qū)，但同時(shí)又認(rèn)為，大自然不太可能進(jìn)化出輪子、機(jī)關(guān)槍這類的身體構(gòu)造；不過(guò)呢，不是因?yàn)樗鼈兪墙麉^(qū)所在，而是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)這些身體構(gòu)造的功能，進(jìn)化有更好、更簡(jiǎn)單的策略。一句話，非進(jìn)化不能也，是不為也！

以輪子為例。我們受益于輪子的好處是，它可以載著我們跑得更快、更省力；人們期望動(dòng)物進(jìn)化出輪子，意圖也無(wú)非如此。但試想一下，跑得更快、更省力非得通過(guò)輪子來(lái)實(shí)現(xiàn)嗎？通過(guò)翅膀來(lái)實(shí)現(xiàn)豈不更省事？至于翅膀嘛，那是進(jìn)化早就實(shí)現(xiàn)了的東西。

退一步說(shuō)，就算一定要通過(guò)在地面滾動(dòng)來(lái)旅行，那么把整個(gè)身體縮成一個(gè)球，也同樣能完成輪子的目的。很多動(dòng)物，譬如某些蜘蛛，就善于把身體縮成一個(gè)球，之后用肢體推動(dòng)，在地面滾動(dòng)。而且相對(duì)輪子而言，球的自由度更大，更靈活，而輪子卻很容易在不平坦的地面卡住或摔倒。再說(shuō)，在自然界中，平坦的表面畢竟罕見(jiàn)。凡此這種，為了實(shí)現(xiàn)跑得更快、更省力的目的，進(jìn)化實(shí)在沒(méi)有理由青睞輪子，它有更好的解決方案。

斑馬沒(méi)有進(jìn)化出可以擊退獅子進(jìn)攻的機(jī)關(guān)槍，也可以做類似的解釋。在自然界中雖然沒(méi)有“持槍”的斑馬，但類似槍的射彈武器也并非沒(méi)有。用水作為投射武器的箭魚(yú)，用沙子作為投擲武器的蟻獅，都是這方面的例子。不過(guò)，其共同點(diǎn)是它們都是食肉者，而現(xiàn)在所談?wù)摰陌唏R是食草者。它們與獅子的關(guān)系，也只是避免被獅子吃掉而已，不是為了生存而吃獅子，因此能快速逃跑就夠了，所以進(jìn)化就沒(méi)必要再為斑馬設(shè)計(jì)一種類似槍的投射武器了。

（郭晉薦自《大科技》）