19.6 化抽象为具象

在基因的进化过程中,基因所依附的那些实体扮演着某种不可思议的角色。在性活动中,两条染色体不是一丝不挂地重新结合,而是被包裹在一个巨大的卵细胞里面。这个塞得满满的卵细胞对于如何重组基因拥有很大的话语权。蛋黄似的细胞里充满了各种蛋白因子和类激素介质,并且受其自身非染色体DNA[1]的控制。当染色体基因开始分化的时候,卵细胞就会指导它们、控制它们、为它们确定方向,并精心策划宝宝的构造。毫不夸张地说,最终诞生的生物体在一定程度上受卵细胞的控制,并非由基因来完全掌控大局。而卵细胞的状态,会受到压力、年龄、营养状况等等因素的影响。(有一种观点认为高龄产妇的婴儿之所以更容易罹患唐氏综合症,就是因为两条控制生育缺陷的染色体在母体的卵细胞中相处了太多年[2],以致彼此纠缠在一起而造成的。)甚至在你还没出生之前——确切地说,是从受孕那一刻开始——你的遗传信息之外的各种力量就已经通过遗传的渠道在塑造你了。遗传信息并不独立于其物质载体而存在。生物体的这身皮囊正是在非遗传的细胞物质与遗传基因的双重作用下成型的——肉体与基因共存。进化理论,特别是进化遗传学,如果不能对繁杂的生物形态烂熟于心,就不可能充分理解进化;而人工进化也只有依附于实体,才有可能大行其道。

和绝大多数有核细胞一样,每一个生物卵细胞都会在染色体之外携带好几个DNA信息库。令正统理论最感困扰的事情在于,卵细胞有可能在内部DNA与染色体DNA之间不断交换编码信息。如果卵细胞的自身经历能够影响到内部DNA的形成,并经此传递到染色体DNA上的话,那它就违反了正统理论严格恪守的中心法则。该法则声称,在生物学意义上,信息只能从基因向细胞流动,反之则不行。也就是说,不存在从肉体(显型)到基因(基因型)的直接反馈。达尔文的批评者亚瑟·凯斯特勒指出:我们有理由怀疑中心法则这样的规则,因为「它会是生物进程中唯一不需要反馈的实例」。

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躯体的成形过程对于人工进化的缔造者们来说有两个借鉴之处:第一,成熟机体的变异,受到胚胎期母体卵细胞环境的间接作用,以及遗传基因的直接作用。在这一过程中,一些非常规信息大有可能经由某些控制要素或细胞内DNA交换而从细胞(确切说是母体细胞)流向基因。正如德国形态学家鲁伯特·雷德尔所说,「新拉马克主义认为存在一种直接的反馈;而新达尔文主义则认为不存在这种反馈。两者皆错。真相介于两者之间。反馈是有的,但不是直接的。」间接反馈的一个主要环节发生在胚胎期的极早期阶段,就在基因化身为肉体的那几个小时内。

在这几个小时里,胚胎就是一个放大器。而这就是我们要学的第二课:微小的改变会在发育过程中被放大。躯体的形成就是以这种方式跳过了达尔文的渐进模式。这个观点是由伯克利的遗传学家理查德·高兹史密特提出的。他的非渐进进化观点在其一生中都受到人们的嘲笑和嗤之以鼻。他的主要著作——《进化的物质基础》(1940)[3]——被当作是痴人说梦。直到二十世纪七十年代,史蒂文·杰·古尔德才重提他的观点并开始大力宣讲。高兹史密特著作的标题恰好与我想说明的主题相吻合:进化是物质与信息相互混合的过程,遗传逻辑不能违背其所栖身的物质世界的规律。(由此我们可以推衍出这样的观点:人工进化与自然进化会有所不同,原因就在于它运行在不同的基质上。)

高兹史密特究其潦倒的一生都在证明一件事情:仅仅将微进化(从红玫瑰到白玫瑰)推而广之是无法解释宏进化(从虫子到蛇)的。通过研究昆虫的发育他得出结论:进化过程是跳跃式前进的。发育早期的小变化会导致成熟期的大变化,从而诞生一个怪物。尽管多数极端变异都会夭折,但偶尔也会有些大的变化能融入整体,于是诞生某种「有前途」的怪物。这个有前途的怪物可能会长出一对完整的翅膀;而按照达尔文理论则需要有一种半翅的中间态。生物体也许能够一步到位实现最终形态,那些所谓中间形态的物种也许从未出现过。这种有前途怪物的出现,也能解释为什么化石中找不到过渡形态的物种。

高兹史密特还宣称,通过对发育时机做些小改动就能轻易地生成那些「有前途」的怪物。他发现某类「速率基因」能够控制生物体的局部生长和分化进程的时机。譬如,如果我们对控制着色速率的基因做一点手脚,就会产生一种色彩样式差异巨大的毛毛虫。正如他的拥护者古尔德所写:「胚胎早期的微小改变,经过生长过程的累积之后,会在成体身上产生巨大的差异……如果我们不能通过发育速率中的微小变化来引发间断式变异的话,那么最重要的进化过渡根本就不可能完成。」

非染色体DNA\( nonchromosomal DNA):存在于细胞质内的DNA,比如线粒体DNA、叶绿体DNA、细胞质粒DNA等。

女性一生所有的卵细胞都是在出生时就准备好了的,以后会不断减少。刚出生的女婴有不到100万个卵细胞,到初潮时只有约25万个了,到绝经为止女性一生所能排出的卵子总数只有不到500个。

《进化的物质基础》:The Material Basis of Evolution