第一章 概论:一般常识

人类在四五万年中没有任何生物学上的变化。我们以这万年不变的头脑和身体创建了所有我们称之为文化或文明的东西。

——斯蒂芬·杰伊·古尔德(Stephen Jay Gould)

自然选择过程必然曾经剧烈地弱化。我们无法避免这样的结论,即人类演化的过程曾戛然而止。

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——恩斯特·迈尔(Ernst Mayr)

我们想要论述的是人类的演化在过去1万年间加速了,如今更是近百倍于我们存在的超过600万年间的平均速度。演化的步伐如此迅猛,人类身体和头脑的变化比在任何有记录的历史时期都更加显著。萨尔贡大帝和印和阗[1]跟你不仅有文化差异,也有基因差异。这是一个激进的想法,让人难以置信——就好像树木在你观望的时间内明显长高。然而证据就在那儿,我们将在随后几页阐明。

长期以来,科学家们都相信四五万年前欧洲的“生物大跃进”标志了文化进步的开始和人类显著演化的终止。在当今,“生物跃进”理论认为人类开发了文化,旧石器时代早期出现的复杂工具、艺术和个人装饰造型证明了这一点,文化则把人类从自然选择的压力下解放出来:我们制作衣服而不是生长皮毛,我们制作更精良的武器而不是使身体变强壮。

行为的现代性使得人类演化暂停——这一论点能否成立,取决于静态环境的观点。[2]可以这样说,如果一个群体——无论是人群、狼群、螃蟹草还是其他——长时间置身于一个稳定的环境中,这个群体最终会在基因层面上适应这个环境。这种情况下简单的基因改变不会显著改善个体对环境的适应,因为整个物种已经接近对环境的最适应状态。经济学家会把这个状态称为人行道上的1000万亿美元都已经被捡完了。这种情况下,生物进化自然会降至极缓的速度。这不是说一个稳定的物种就是各种性状都已经完美了,而是说它的生存策略已经被极大程度地开发了。比如说,跳跃未必比四足着地行走更有效率(四足好,两足坏!),但袋鼠就善于跳跃,它们的身体结构已经和移动方式很好地匹配。生物群体永远不会完全地适应所处的环境,因为环境总在不断变化,但可以十分接近完美的适应。比如说,有些兰花外形和气味上都和某种蜜蜂极为相近,蜜蜂甚至尝试与之交配,从而完成了传粉的过程。有些物种极端适应环境,比如鲎,几千万年间都几乎没有变化,它们简直比山还古老。

然而,现代人在过去的5万年间经历了剧烈的变化。我们走出非洲并定居在南极以外的每一个洲。我们遭遇并取代了其他古老的人种,比如尼安德特人,并很可能在取代的过程中带上了他们的某些基因。从旧石器时代早期到新石器时代以来,不断加速的文化爆炸带来了新技术和新的社会形式。事实上,文化本身已经成为人类环境中越来越重要的部分。

地理上的拓展(使我们置身于新环境)和文化革新均改变了人类所经历的自然选择压力。许多生物性状的收益改变了,最佳生存策略也随之改变。举例说,当人类10万年前猎取大型猎物的时候,他们所依靠的是近距离攻击和手中的长矛。这类攻击十分危险和费力,所以在那个时候,猎人必须有强健的肌肉和粗壮的骨头。这种体形有其劣势——不说别的,它就需要更多的食物——但总体上说,它是当时情形下的最佳解决方式。新武器,比如梭镖投射器和弓,有效地贮存了肌肉产生的能量,这就意味着猎人不必有宽厚的肱二头肌和强健的骨骼就可以杀死大猎物。在这种情况下,更轻捷善跑、不需这么多食物的人们就成了更有竞争力的优胜者。身体沉重是过去的选择:昂贵,但已不再必要。南非的布须曼人直至晚近都在过着狩猎兼采集的生活,几千年来都在那一地区用弓和带毒的箭射杀猎物。他们是矮小、坚韧、极瘦的人,不到5英尺(约1.5米)高。这看起来就像工具造就了人——弓弩造就了布须曼人。

渔网和鱼叉被发明之后,在世界上许多地方鱼成了饮食结构中越来越重要的部分,而使人类能更好地适应饮食结构的代谢变化被自然选择青睐。贴身衣物能更好地抵御寒冷,并让人类勘探更北的地域。在寒冷的地方,人们不需要很多针对低温的生理防护,但在新落户的更冷的地区人们就会需要,比如说较短的胳膊和腿,较高的基础代谢和较小的鼻子。随着食物制备的新方法的出现,比如用火烹煮食物,人类牙齿开始变小,并在随后的许多世代中变得越来越小。可以贮藏液体食物的陶器的制作更是加速了牙齿缩小的过程。复杂的生物功能不再重要时就会缓慢地退化,因为造成功能退化的变异不再降低生殖适应度,你大概会觉得牙齿的变化可以这样解释。但这一我们称之为“随意选择”的趋势太过缓慢,很难作为牙齿大小变化的解释。反而这些变化一定是受到有利条件的驱使,很可能小牙齿在代谢层面更节约。

从现代人类语言的复杂程度来看,自然选择一定也造成了听力的变化(包括耳朵的变化和大脑处理声音机制的变化),使人类在言语中更好地辨别声音。想想看能比别人更好地解读难懂的口头信息,哪怕只是好一点点——窃听可是生死攸关的问题。我们有证据证明,影响内耳的许多基因显示出晚近的自然选择的迹象。[3]这些基因很容易辨识,因为它们的剧烈变化会导致耳聋。复杂的语言加上不断提升的创新能力,必然带来欺骗能力的提高,于是为了抵制骗子,能够帮助旧石器时代人类的个性和认知能力的那些改变,也在自然选择压力中脱颖而出。

一般的印象是演化是很慢的,所以剧烈的变化通常要花上几百万年。但仔细看看化石证据和当代自然选择的例子,自然选择是可以快速进行的。所谓漫长的进化过程,其实是将近停滞的长时段(即前面提到的群体极度适应环境引起的进化速度放缓)穿插偶然出现的快速变化时期。这些快速变化的短暂时期在化石记录上很难显示,因为时间太短,生物痕迹很少转化为化石。

斯蒂芬·杰伊·古尔德所说的距今5万至10万年就是“一眨眼的时间”,时间太短所以不可能看到“任何在进化意义上显著不同的特征”,这完全不对。[4]我们有大量例子,其中自然选择造成的剧烈变化发生在更短的时段内,甚至有些特别短暂。包括了你脚下的小狗和玉米棒上的苞谷的一切都是晚近演化的结果。

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吉娃娃与大丹犬

最方便的例子是驯养的结果。驯养的动植物通常外貌和行为都与它们的野生祖先相距甚远,而在任何驯养例子中演化差异都发生在远远短于距今10万年的时间内。比如说,狗是约15万年前从狼驯养而来的,但如今它们体形和大小的差异超过了任何其他哺乳动物。

它们的行为也发生了改变:狗善于领会人类的声音和手势,狼则完全无法理解我们。公狼和它们的母狼伴侣出双入对,并很努力地帮忙抚养狼崽,至于公狗嘛,可以说是完全不负责任。过去几个世纪中狗发生了显著的基因改变,大部分我们今天所知的驯养品种都不会比这更古老。

在极端例子中,苏联科学家用40年就成功得到了一个驯养狐狸的品种。[5]在每一代狐狸中他都选择(而且只选择)驯服的个体,于是这个品种的狐狸终于变得友善并喜欢和人类亲近,这和野生狐狸截然相反。这个驯养狐狸品种同时也有其他的改变,它们的毛色变淡了,头骨变得更圆,而它们中的一些与生俱来就有耷拉的耳朵。看起来影响行为(驯服)的一些基因同时也影响其他特征,所以当德米特里·贝尔耶夫(Dmitri Belyaev)选择驯服这一特征时,他相应地使其他性状也发生了改变。在驯养过程中许多这类性征都作为改变的副产品出现了,这发生在许多物种身上,可能也包括了人类,我们在后面会提到。

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蜀黍和玉米

农作物发生的变化也非常显著。玉米来源于一种称为蜀黍的野草,它在过去7000年内发生了巨大的变化。如今很难想象玉米和蜀黍是近亲。

人为选择造成的巨变不是孤立的个案,在许多驯养品种身上,甚至在今天,都能观察到。进化遗传学家预计任何性状的重大改变在几十代的时间内发生都是可能的,这些预测一直都在被证实。在许多种类的农业中选择都是常规操作,并行之有效:人为的选择使玉米产量大增。你可不能跟玉米过不去。

但有些人还确实试着争辩。其中一个论点是驯养的动植物都是人工选择的例子,所以和我们的论述并不特别相关。但某些基因变异被青睐,渐渐出现得更多,这一过程对自然选择和人工选择来说都是演化的核心。两者的过程并没有显著区分,只是规模上有差异。还有,我们的记录上也有在过去几千年内(也就是冰期之后至今的时段)完全由自然选择造成的适应性变化的例子。