《盲眼钟表匠》-[英]理查德·道金斯 -3

激光唱盘可以存储占乐，也可以把整套大不：刊颠白'科伞书存储在一张光盘里，并通过同样的激光技术读取出来。，圬r级别的晶体瑕疵在大小_二要远小于激光唱盘上蚀刻的凹坑，所以晶体在指定大小区域内潜在地装入信息的能力要更高。DNA分，存储信息的能力给我们留-了深刻的印象，它们确实和晶体有某些相似之处，虽然理论l：晶体被看做是"低端技术"的复制者。品体最终会被作为高端技术的DNA所取代，它们自发地形成_二我们这颗行星的水中，4像DNA那样需要精心制造的"机．器"，mll_它们自发地形成瑕疵，其一的一些可复制到下一层晶体。如果带有合适瑕疵的晶体碎片碎裂，我们叮以把它们想像成为新的晶体"种子"，这些新的晶体每个都继承了它们父母的瑕疵特征。因此，我们推测出这样l幅画面，原始地球上的矿物晶体展现出一些特性，包括在'种积累选择形成并开始时所必须的复制、繁殖、遗传和变异。4过，仍然有"能力"失去了：复制者的性质一定不知何故已经影响了。9']被复制的可能性。当我们抽象地谈到复制者的时候，我们看到的"能力"也许直接被指向复制者l：身的特性--我们指本质的特性，比如"黏性"在元素的级别来看，"能力"这个词几乎不被证明成立，我只把它用在以后进化的阶段：一条毒蛇的毒牙"能力"用DNA编码传给了下个世代以及以后的世代，因为它对毒蛇的存活有间接的影响。最初的低技术含量复制者是矿物晶体还是直接的DNA自身的先驱?我们猜想最初它们锻炼的能力是直接的和基本的，如黏性、高级杠杆能力，像蛇的毒牙或者兰花会开花这样的能力很晚才会出现。能力对黏土意味着什么?什么是黏土附带的属性，而这种属性以后会影响到同类黏土在乡村周围的繁殖?黏土是由硅酸和金属离子这些化学积木搭起来的，如果条件合适，它们会在河的下游结晶而形成黏土。除了其他情况之外，一种特别的黏土晶体的形成要依靠河流的流量和运动方式，但是黏土的沉淀也会影响到河流的流动。它们靠改变水流来改变海拔、形状、质地。考虑到黏土通过河流加速流动会改变土壤的结构，结果是黏土再次被冲走。我们定义这种黏土是"不成功黏土"，而另一种黏土会通过改变黏土所喜欢的对手变量来实现改变河流的流动。我们不想暗示黏土"想要"继续存在。我们总是只讨论关于附带的结果以及从复制机器恰巧拥有的属性中引出的事件，因而只考虑黏土其他的变量。这碰巧需通过增强自身特点，黏土在未来因沉积而降低流动。第二个变量明显地将会趋于平常化，因为它恰巧操纵河流到达自身的"优点"。这是一个"成功的"黏土变量。到目前为止，我们只处理单步选择，如果是累积选择形式，可以吗?如果做一些稍微远点儿推测，假设黏土的一个变量提高了黏土自身沉积的机会，拦住了河流。这种结果是不经意的，它是黏土特殊的缺点。任何有这种黏土存在的河流都会在坝上形成大的淤积的浅滩。主流因此被划出了新的路线。碰巧被这种黏土的晶体"种子"感染的任何河流都会成功地继续扩大这个浅滩。现在因为主流转向，在某个季节浅滩会趋于干涸。黏土在太阳下干枯龟裂，并且上层被吹走而变成了沙。每个沙粒都继承了父母的会使河流阻塞的结构缺点，是结构给了它们阻塞的特性。凭借柳树上的通过降雨到运河里的种子，我们可以说沙子携带着使河流被拦住并且最终产生更多的沙子的"工具"。沙子在风中传播得很广，有些沙粒有很大机会落入另一条河流，这些河流至今没有被筑坝黏土的种子"感染"。一旦被正确的沙种感染，一条新的河流开始结晶筑坝黏土，整个沉淀、筑坝、干涸、逐渐消失，然后重复这个循环。要称之为"生命循环"必须避开一个重要的问题，但是它仍是一种循环。它与真实的生命循环有共同的能力去初始化累积选择。因为河流被来自其他河流的沙种感染，我们可以认为河流是祖先或血统命令它如此。黏土以从河流A吹来的沙晶的形式在河流B中筑起了浅滩。最终地，河流B中的浅滩会干涸并变成沙去感染河流以及P。关于筑坝黏土地起源我们可以将河流排成"家谱"，每个被感染的河流称之为"父母河流"，并且它有多于一个的"子女河流"。每条河流好像是身体，它的"发展"由沙种基因来影响，身体最终孵化出新的沙种。整个循环中的每一代开始于种子晶体从父母河流中以沙粒的形式分离出来，每个沙粒的晶体结构都是复制于父母河流中的黏土，然后再把它们的结构传于子女河流，在那里生长、繁殖，并最终又把种子散发出去。祖先的晶体结构会保存下来，除非偶然的错误导致晶体增长或原子排列方式的意外改变。接下来，同样的晶体层会复制出同样的瑕疵，而且如果晶体分为两个，变化了的晶体就有了后代。如果这种变化多少会影响到循环的筑坝、干涸、消蚀，就会影响接下来复制出的好多代。例如变化了的结晶更容易分裂(繁殖)，由变化了的结晶构成的黏土在多种细节上有更强的筑坝能力，在定量的阳光下黏土更容易晒裂，更容易粉碎成沙，沙粒也许更容易在风中飘散，或许会像柳絮一样。一些晶体类型也许导致了生命周期的缩短，从而加快了进化。会有许多的机会来使"成功的一代"变得"更好"并将它传给后代。换言之，有许多机会使得自然选择发展下去。这些凯恩?史密斯独有的小幻想和润色，只考虑了几种矿物之一，"生命周期"就可以使累积选择沿着它的路进行下去了。而且还有其他的方法。不同的结晶也许会使河流走不同的路，不靠把沙子粉碎成种子，而是依靠河流分成许多小溪扩散开了，最终伎其联合起来影响新的河流系统；某些种类也许会设计瀑布来快速的磨损岩石，给下游新生黏土提供原材料。某种晶体也许会使"对手"晶体生存困难而获得原材料；某些晶体也许会成为"捕食者"，打破对手的晶体类别，用它们的元素作为原材料。约束自己的思想认为不存在"精巧的"基于DNA而设计的生命，只是这个世界自己趋于产生各种各样的黏土(或DNA)，而这些黏土碰巧有着这样的属性使它们延续发展。下面继续讨论该论点的下一阶段。某些晶体系统碰巧促成了新物质的合成，而这些新物质会以它们方式来繁衍下一代。次要的物质将不会(无论如何也不是首个)拥有自己祖先或看成是复制晶体最开始主要的显型血统的工具。凯恩?史密斯相信在无机锌千佰制老的不可售制的且巾．右加分子县品菩的．右棚分子在商业领域经常用于无机化学工业，因为它的流动特性和无机微粒的分裂和增长--简言之，作用的种类可能会影响可复制晶体血统的"成功"。例如，高岭石的黏土矿倾向于在少量的有机分子面前分裂。这些分子的昵称叫做羧甲基纤维素，听起来并不可爱。另一方面，少量的羧甲基纤维素会起反作用，它们会帮助高岭石粒聚集在一起。丹宁酸，另一种有机分子，使用于石油钻探机，以使泥土更容易打孔。如果石油钻探机可以用操纵水流和泥的可钻性来开采有机分子，为什么说累积选择没有理由靠自我复制来做到同样的开采呢?在这点上，凯恩?史密斯的理论更值得辩论，其他的化学家更支持常规的"原始汤"理论。他们长期接受黏土矿会产生帮助的思想。援引他们其中一位(D．M．安德森)的话："人们广泛接受某些或者许多非生物化学反应或过程发生在黏土矿表面或无机物土层，并导致了早期地球上的微有机物开始繁殖。"作者继续列出黏土矿的5个功能来证实有机生物的起源。例如，化学反应物通过吸附而集中。我们无需把5个功能全列在这儿，甚至去理解它们。问题是，每一种具有这5个功能的黏土矿都可以以另一种方式编织，这表现出有机化学合成物与黏土矿之间有密切地联系。这对黏土复制者合成有机分子并把它们用于自身的目的有好处。这个理论是个意外的收获。在比我所能接受的更细节的方面，凯恩?史密斯早期时说他的黏土复制者可能是为了蛋白质、糖及所有之中最重要的核酸--RNA而存在的。他认为，RNA是首个用于纯粹的结构目的，就像石油钻探机使用丹宁酸而我们是用肥皂和清洁剂一样。类RNA分子由于它们带负电的中枢会倾向于包上外面的黏土分子，这把我们带入了我们未掌握的化学领域。为了我们的目的，RNA或者其他相似物在它们开始自我复制前已经存在很久了。当它开始自我复制时，它就变成了一种靠矿物晶体基因来提高RNA(或其他分子)的制造效率的装置。一旦有一种新的自我复制分子出现了，一种新的自然选择也就开始了。开始时，新的复制者比起它们接替的最初的晶体更加有效率，当它们进一步的进化，就变成了我们今天所知的最终的完美DNA编码。最初的矿物复制者像用旧的脚手架一样被丢在了一边，所有的现代生命都是以一种统一的基因系统和一种宏大而统一的基因化学形式，从相对近代的普通祖先进化而来。在《自私的基因》一书中，我曾推测人类也许会被一种全新的基因接管。DNA复制者为它们自己建立起"生存机器"--包括它们自己在内的有生命的生物体。作为一部分装备，身体携带着大脑并与之一同进化。大脑进化出了与其他大脑相交流的能力，这是语言和文化的交流。但是，文化交流的新环境使自我实体复制成为可能。新的复制者不是DNA，也不是晶体，它们是各种只能在大脑中繁荣兴盛起来的信息或人工的大脑制造产物--书籍、计算机等等。但是，假使大脑、书、计算机，这些新复制者(我叫它们"米米斯"以区别基因)可以自我繁殖，从一个大脑到另一个大脑，从大脑到书本、从书本到大脑，从大脑到计算机、从计算机到计算机，它们因为繁殖才会改变--变异。也许米米斯的变异可以施加一种影响，我们在这里称之为"复制者能力"。记住，那意味着任何一种影响都会影响它们自我复制的可能性，在新复制者米米斯进化的影响下，进化进入了幼年，现实中我们叫它"文化进化"。文化进化的速度要比基于DNA的进化速度大好几个数量级。这使人想起了"接管"一一词，并且当一种新复制者的接管行动开始时，可以想像它会把它的父母DNA(还有它的祖父母黏土，如果凯恩?史密斯是正确的话)远远地抛在后面，我们可以肯定计算机会很前卫。很久以后，智能计算机会思考它们自身的失落的起源吗?它们会对变异的真相恍然大悟吗?它们会知道自己是源于遥远的早期生命形式--有机物--碳的化学形式而不是它们自己基于硅电子准则的身体吗?会有一个机械的凯恩?史密斯写出一本名叫《电子的接管》的书吗?它会重新发现拱门比喻的电子等价物，意识到计算机不能自发地来到现实而必须源于早期的自然选择吗?它们会仔细去研究并重建可能的早期的复制者沦为被电子篡夺的牺牲品DNA吗?它们会有远见地猜测到DNA也是遥远的更初级复制者无机硅晶体的篡夺者吗?如果它们有诗歌中峰回路转的思想，它甚至会看到一种最终回归硅基生命的公正，DNA只不过是小插曲，虽然它持续了3万年还多?那是科幻小说，并且听起来可能遥不可及。不过没关系，凯恩?史密斯的理论是瞬问的机遇，并且关于生命起源的所有理论确实有些遥不可及和难以置信。你是否发现凯恩?史密斯的黏土理论和更正统的原始汤理论都是不可能的?在你看来，原子随机连成一个自我复制的分子是否需要一个奇迹。好吧，其实我也是这么想的。但是让我们看看奇迹和不可能性的实质吧。据此，我会阐述一个互相矛盾但极为有趣的观点。对于科学家来说如果生命起源对我们人类意识来说不是奇迹，那么他们倒有些担心了(对正常人的意识来讲)。一个明显的奇迹理论绝对是以生命起源的特殊物质得来的理论。究竟我们的奇迹是什么意思?这个论题将占据章节的剩余部分，从某种角度来说，它是我们早些时候关于数十亿行星的理论的外延。那么对我们来说什么是奇迹呢?奇迹就是一件发生了的令人极为惊叹的事情。如果一座大理石雕像突然冲我们招手，我们就会把这件事当作奇迹，因为经验和知识告诉我们，大理石不会有这样的行为。当我说"我可以在一分钟之内挨雷劈吗"这句话时，如果一分钟之内雷确实劈了我，我们就会把这当作奇迹。但是实际上，两种情况在科学上并非就是被认为完全不可能，它们只会被认为非常不可能。雕像招手比遭雷劈的可能性还要低。因为闪电确实劈过人，任何人也许都有可能被雷劈，但是在任何一分钟其可能性都相当低(虽然吉尼斯纪录中有一幅佛基尼亚人的相片，名叫人类闪电指引者，他已是第七次被雷击中，相片里在医院中他正在祷告，他的脸上浮现出感激之情)。我们的假设中惟一的奇迹程度是介于挨雷劈和口头祈祷之间的巧合。巧合意味着有很多不可能性。我在任一分钟被雷劈的概率保守估计为千万分之一，在任何特定的一分钟内，这概率仍然很低。目前我已经有23400000分钟没有被雷劈，因为我不能肯定再给我一些时间是否我还不会被雷劈，所以，我估计次概率为2500万分之一。为了计算整个发生的可能性，我们把相互独立的两者相乘，粗略计算为250万亿分之一。如果这样的事情发生了的话，我会称之为奇迹，并且在以后会注意自己的语言。虽然着巧合发生的可能性极低，我们仍可以计算出来，至少字面上它不是?大理石雕像中的分子彼此之间不断地碰撞，因为碰撞会抵消，所以整体看起来仍是静止的。但是出于纯粹的巧合，所有的分子同时都朝一个方向运动手就会移动。如果分子又同时朝反方向移动，手就会又移动回来。这样看，大理石雕像冲我们挥手是可能的，这可以发生。发生的几率是难以想像的低，但并非不可计算。一位学物理的同事友好地帮我做了计算，这个数字是那么大，以至于从宇宙开始到现在都写不完所有的数字。理论上，一头奶牛和其他的东西一起跳到月球上这有可能，只是计算出的可能性E匕我们想像的要低。让我们看看我们认为可能的实质吧。我们所认为的可能只是整个真实可能性谱系中非常窄的一部分，有时比实际更窄。在这里可以用光来做一个比较贴切的类比。我们人眼只能看到频率从射电波到X射线中间的一个窄带范围的电磁波(我们称之为光)。我们看不见这个窄带以外的射线但我们可以计算出来。而且，我们可以用仪器检测出来。同样，我们知道的在时间和空间程度上都超出了我们的可视范围。我们的思维处理不了天文学上的大尺度，也处理不了原子之间的小尺度。但是，我们可以用数学符号来表示这些尺度。我们的思维想像不了微秒级别，却可以做出微秒级别的计算。我们的思维不可能想像得出百万年之久，更不用说地理学家完全可以计算的千百万年。就像我们只能看到整个电磁波带中很小的一部分一样，我们的祖先也一样如此，我们的大脑就是用来处理小空间、短时间问题的。假如我们的祖先不需要处理超出这个范围的问题，我们的大脑也不会进化来想像他们，可能很重要的是我们实践的只是我们想像中的一小部分，而我们所生存的几十年是我们的想像中的一小部分。关于不可能性和奇迹我们可以说出同样的事情。我们画出一幅关于不可能性的分级图，在大小尺度上类似从原子到星系，时间尺度上类似从皮秒①到万年。在所有尺度上我们划出若干里程碑。在最左边是一定会发生的事情，如太阳一定会在明天升起--数学家G．．哈代半便士打赌的故事。接近左边的是一些有些不可能发生的事，比如掷骰子掷出一对六。发生的几率为36分之一。我期望我们都总能掷出这个数。继续向这幅图的右边移动，另一个里程碑是桥牌中"完美牌"的可能性，它发生的几率为22359740689536636830559999分之一。让我们把它叫做"一次发牌"，并作为不可能性的单位。如果"一次发牌"被预测而且确实发生了的话，我们就称之为奇迹，除非发牌的人出千。但是，它在一场普通的牌局中有可能发生，而且可能性要比大理石雕像挥手高得多。后者在我们看来也是可能发生的，它是可以测量的，虽然从单位来说比千兆一次发牌还要大。在掷一对六和桥牌"完美牌"之间是一系列多少可能发生的事情，包括被雷劈、赢得六合彩、高尔夫的一杆入洞等等。在这之中也有一些巧合让我们感到后背发冷。比如0年以来头一次梦到某人，但却发现昨晚他已经死了。这种可怕的巧合无论发生在我们还是我们朋友身上都是令人印象十分深刻的，但是它的可能性只有兆分之一个"一次发牌"。在以基准点或标志点构造"不可能性"的数学尺度之后，让我们集中于我们可处理的尺度的子划分。这里主要集中的范围就好像①皮秒：一≯E分之一秒。 我们看到的可见光或者我们自己的寿命。在"不可能性"尺度上跨度从最左边的非奇迹到一杆入洞或梦境成真，在这之外也存在着大量的可计算的不可能性--一个大得多的范围。我们的大脑由自然选择构造以估计可能性和风险，就好像我们的眼睛被用来估计电磁波的波长。我们准备运用智力计算人类寿命范围内的对其有用的风险和几率。这意味着风险要附加条件，比如，用箭射野牛而被其刺伤、暴风雨中在单独的大树下避雨而被雷劈，或者尝试游过一条河而溺水。这些可能遭受的风险是与我们几十年的生命相当的。如果我们能活l00万年的话，那么我们就要作出不同的风险估计。举个例子，我们应该养成不横穿马路的习惯，但是如果你50万年如一日地横穿马路，那么肯定你会被车撞到。进化使我们的大脑可以主观地估计00年范围以内的风险。我们的祖先总是需要对风险和可能性做出决定，我们的大脑也就进化成了只能估计我们生存的短时间中的风险。我们也希望如此。如果某个行星上的生物可以活00万年，那么它们所估计的范围应该会朝整个图的右边延伸。完美牌对它们来说可以一次又一次地出现，并且它们不会为之大写特写。但是即使是它们也不敢想像大理石雕像会对它们挥手，因为你不得不活上个一次发牌那么多年才能看到这样的奇迹。这些对生命起源理论又有什么作用昵?好吧，我们开创这样一个理论，在这儿我们同意凯恩?史密斯的理论和"原始汤"理论这两个有点遥不可及的理论。由于遥不可及，我们自然感觉倾向于这些理论。但是不要忘记，我们这种生物只能理解整个图中靠最左边的可计算的风险。我们的主观判定说很有可能与实际可能并不相关。能活l00万年的外星人的主观判断又会有很大不同。一些科学家关于第一个分子自我复制的让世界上所有人都大吃一惊的假设，在他们看来是很有可能的。我们怎样才能判定谁的观点是正确的，我们的还是外星人的?这里有一个简单的回答，生命长的外星人的观点对于凯恩?史密斯的理论或"原始汤"理论来说是正确的。这是因为这两个理论所作的假设--自发产生、自我复制的实体--要等上10亿年才会发生一次。．5京年是地球和第一块细菌化石的年龄。由于我们只能对几十年中可以发生的事作出反应的大脑，京年才发生一次的事情当然要被我们看做奇迹。这对外星人来说也就相当于高尔夫中的一杆入洞--我们都听过某人说某人打出过一杆入洞。长寿外星人所持观点的时问跨度可以与我们的理论相对应，因为他们的寿命近似等于生命的起源。而我们对于生命起源的主观判断因为l00多万年的时间因素很可能是错误的。实际上，我们主观判断即使在比00万年更短的时间里也是错误的。不仅是因为我们的大脑只能思考短期内的事情，而且因为它只能思考个人的、小圈子里的对我们有用的事情。这是因为我们的大脑不是在大量的媒体刺激下进化的。新闻的大量报道意味着我们可以在报纸或吉尼斯记录中读到任何人在世界任何地方经历的不可能的事情。如果我们的祖先在世界的任何地方都面对着遭到雷击的威胁，而且这有可能，我们就可以读到并且适时地留下印象。但是这世界上有几十亿人都可能发生这样的巧合，因此这巧合看起来并不是很神奇。我们的大脑很可能在自然的进化中只能估计自己或者村里的几百人的风险，这风险也是我们部落祖先希望了解的。当我们看报，知道在瓦尔帕莱索或维吉尼亚发生的奇事，我们的印象会比我们能想到的还要深刻。如果由读报纸的世界人口和部落中希望知道此事的人口两者的比例达到00万的话，这印象会更深刻。"入口计算"与我们作出生命起源可能性的判断有关，不是因为地球上的人口，而是因为宇宙中所有的可能诞生生命行星上的人。这是我们在这章前面见到的观点，没有必要在这上面作研究。现在回到我们头脑中的不可能性尺度图。在那里，有着关于桥牌和掷骰子的巧合基准。生命在行星上诞生的可能性(假如10亿年发生一次)，在分级尺度中，在"一次发牌"和掷骰子的几率中，可以标出以下3个新的基点：在每个太阳系中生命只有一次诞生机会，生命在一个银河系中只有诞生一次的可能性，在整个宇宙中有随机选择一个行星并诞生生命的可能性，我们把这个数记为太阳系数、银河系数和宇宙数。记住，宇宙中存在着大约l 000亿个银河系，我们不知道每个银河系中有多少个太阳系，因为我们只能看到恒星，但是我们初步估计整个宇宙中会有一万万万亿颗行星。当我们估计一个假设的不可能性，如凯恩?史密斯的理论，我们不应该主观地去推断可能或不可能，而是要根据太阳系数、银河系数、和宇宙数这3个数字来估计。根据下列3种情况，我们以最接近事实的来确定哪个数比较合适：情况一：在整个宇宙中只有一个行星上诞生了生命(据我们看来，这行星就是地球)。情况二：在每个星系中都会有惟一的一个相应的行星诞生了生命(在银河系中，地球是一颗幸运的行星)。情况三：生命起源的可能性很高，以至于每个太阳系这样的系统中都会有一颗有生命存在的行星(在太阳系中，地球是一颗幸运的行星)。这3种观点表现出了我们对生命的惟一性的3个基准。实际上，生命的惟一性就在情况一和情况三。为什么我要说起这个?为什么我们要排除第四种可能性，即生命诞生的可能性比起情况三来更大?这不是强有力的观点，但是事实就是这样。如果生命的诞生要比情况三还容易的话，到现在我们也应该遇到地外生命了，即便不是活生生的人，哪怕是无线电电波也好。经常有人指出化学家在实验室里尝试复制自发的生命起源过程又遭到了失败。但是，如果化学家能在实验室的试管中非常容易地获得白发的生命体，那反倒是我们担心的了。之所以这样，是因为化学家的试验没有持续千百万年，并且因为只有一个化学家在做试验，而不是干百万个化学家在做这个试验。如果生命的起源会在几十年里由化学家的试验得出的话，生命就会在地球上诞生了很多次，并且在其他的行星中也会诞生了。当然，关键在于科学家复制的早期地球的重要条件是否正确，但即使这样，我们仍有许多回答不出的问题。这个观点仍就值得研究。如果生命的起源是一件普通的事情，就会有大量在无线电传播范围内的行星发出无线电信息了(记住无线电传播速度是每秒86000公里)，使我们在装备了无线电的这几十年之间至少有一次传输。有不少于50颗的恒星在无线电覆盖范围之内，并且只再转们拥右的烈古仙们十b全棚右 伯娶气n盆口_旱．一噼问由n里有个离我们如此近的恒星那也是纯属巧合。如果我们承认自己做出了计算，即000年以前已经有l00万个在无线电覆盖范围以内的恒星拥有无线电科技了(会有多颗行星围绕在这些恒星刷围)。如果我们回溯10万年，把那时拥有无线电技术的行星包括进去，整个万亿颗恒星都在无线电覆盖范围之内。当然信号在这么远的距离之内会被很大程度地削弱。所以我们遇到了以下矛盾：如果生命起源的理论对我们的主观判断是足够可能的，它将不能说明我们观察到的宇宙中生命稀少这一理论。根据这个观点，我们寻找的理论好像是不可信的，如地球限制、l0年限制等的想像。相比之下，凯恩?史密斯的理论和"原始汤"的理论看起来是那么的真实。我们必须承认，因为计算中有那么多的不准确性，如果某个化学家以前真的成功创造出了自发的生命，我就不会如此地惊惶失措了。我们仍旧不能精确地了解自然选择在地球上是怎样开始的。这一章我们持着谦虚的态度，目标是解释通过特定的方式来使进化一定发生。当前关于生命起源所缺乏的证据不应成为达尔文整个进化论世界观的绊脚石，也许其中可能有颇具希望的想法。早先的章节清除了其他的绊脚石，下一章我们将处理最后的一个想法：自然选择只能用于毁灭而不能用于建造。第七章 创意进化人们有时认为自然选择是一种纯粹的反作用力，它有能力消除异常和失败品，但是它却没有力量去创造一个复杂、美丽、有效的设计。它只能把已有的减去而不能创造出新的加上去吗?雕像应该可以部分地回答这个问题，并没有什么东西加到大理石上，但是经过雕塑家的去除，一座美丽的雕像便会出现在我们眼前。但是这个比喻可能会误导某些人，他们直接关注这个比喻的错误部分--事实上雕塑家是一位有意识的设计师--并错过重要的部分一事实上雕塑家是在减而不是在加，即这个比喻也不应该想得太远。自然选择也许只能减去，但突变可以加上。通过地理学上漫长的时间跨度，突变和自然选择会建立起复杂的结构，在这里用的加比减多。有两种主要的途径可以使"建造"开始：第一种途径名为"相互适应的基因性"，第二种途径名为"军备竞赛"。表面上两者彼此完全不同，但是它们又会在"共同进化"和"相互基因的环境"这两个大前提下统一起来。首先，关于"相互适应的基因型"这个想法。一个有特定作用的基因起作用是因为已经有了正在工作中的结构。基因不会影响大脑的布线，除非大脑已经先行在这里布好了线，除非存在一个完全发展中的胚胎，但是不会有完全发展的胚胎，或者除非存在一整套化学物和细胞活动，其偶然地影响了很多基因和非基因。基因所有的特别作用并不是基因的内在属性，它们是胚胎发展过程中的属性，存在于过程中的细节会改变基因。它们会在胚胎发育的特殊阶段和特殊时间活动。计算模拟的基本形态的发展为我们阐明了这一点。从某种意义上来看，胚胎进化的整个过程就好像上千个基因共同做的一次冒险。胚胎由变化中的有机物组合在一起，基因们互相协作。现在我们来理解这样的协作产生的关键。在自然选择中，基因总是选择它们生活的最有活力的环境。我们想到环境总想起外面的世界，这个世界中的天敌和气候。但是从基因的观点出发，可能最重要的环境部分就是它们碰到的其他基因以及在哪里它们可以碰到其他基因。大多数它们可以在成功的个体细胞中找到。每个被选基因都有能力和它们可能碰到的其他基因很好地配合。在给定基因组成工作环境中真实的基因数量不只是碰巧聚集在一起的特殊单体细胞的集合。至少在两性繁殖中，它是一套杂交繁殖个体基因的总和--基因池。任何时刻，任何基因的拷贝都要加入到一个个体生物中的细胞里去。但是拷贝基因的原子团并不具有永久的利益，它只有一个月多的期望生命值。如我们所见，长寿的基因作为进化了的单元没有任何特殊的物理结构，只是把原来的档案信息拷贝下来。原信息复制者有着分布式的存在，它在空间上被广泛地分布到各个个体中去，在时间上它被广泛地分布到好多代。当仔细地观察分布方法的时候，在一个身体中任何一个基因都有可能碰到另一个基因。在前进的地理时问中，它可以"期望"在不同身体的不同时间遇到多种多样的基因。一个成功的基因也许会在不同身体中遇到许多不同基因。"干得不错"的基因结果会与其他的基因"合作"。在生物化学中，这一点直接被人们发现。生物化学方向是一些有用过程的连续阶段顺序组成的化学药品，像一些能量的放出和重要物质的合成。每个化学阶段都需要酶--一种巨大的分子，好像化学工厂中的机器。不同的酶在不同阶段起作用，有些时候达到同样的结果也会有几种化学反应方向。虽然两种路径有着同样的结果，但是它们的中间阶段不同，并且起始点也不相同。两种其一便可以完成作用，采取哪种都可以，重要的是任何特殊的动物都在避免一次同时尝试两种情况，因为这会导致化学物质混乱和无效。现在假设路径需要酶Al、Bl、Cl来继承；为了合成化学物质D，使用酶A2、B2、C2的路径2也要达到同样的目的。每一种酶由一种特殊的基因制造。为了达成路径，物种需要为Al、Bl、C编译基因，使之一起进化；为了达成路径2，物种需要为A2、B2、C2编译基因，使之一起进化。选择哪种进化不会由高级计划来决定，而是由每个被选择的基因按照其他的占主导数量的基因的兼容性决定。如果生物富含8、Cl基因，这里更会建立Al基因而不是A2基因；相反的，如果生物富含B2、C2基因，这里更会建立A2基因而不是Al基因。实际上并不是如此简单。但是你可以想到：关于一个基因喜欢不喜欢其他基因的一个重要"气候"就是其他基因有多少。如果多，那它就会和其他基因共享一个身体。既然其他基因也是相同的情况，我们就可以画出所有合作进化解决问题的基因组图表。基因自身不进化，它们只是能不能在基因池中生存下去。"组"才可以进化。其他组也许已经做完了这项工作，也许完成得要更好。但是一旦一组在基因池中占据主流，那它就自动有了优势，少数组要想闯入很困难，即便最后少数组也许会更有效率。多数组对被自动取代有一种抵抗力，这只是靠多数组的优点。这些并不意味着多数组总也不会被取代。如果真是那样，进化就不会进行了。但是，这其中存在一种内置的惯性。这种观点明显没有被生物化学所限制。我们可以用同样的基因做出成群的不一样的眼睛、耳朵、鼻子，会走路的羔羊，一个动物肢体所有协同工作的部分。基因使牙齿易于咬肉就像使肠子易于消化肉一样；相反的，基因使牙齿易于咬草，就像使肠子易于消化草一样。两种情况反之亦然。"食肉基因组"倾向于聚集在一起，"食草基因组"倾向于聚集在一起。先前提到一个身体内的可以基因彼此合作一起。经过进化，它们每个都变成了自然选择所作用的环境的一部分(比如它们祖先的拷贝)。如果我们要问为什么狮子的祖先吃肉而羚羊的祖先吃草，回答是最初这是一场意外。一场意外也可以是狮子的祖先吃草，而羚羊的祖先吃肉。但是一旦食肉的基因组建立起来，那它就会自我增强；而一旦食草的基因组建立起来，那它就会反方向地自我增强。早期的进化一定发生7一件主要的事情，参加协作的基因数量增加。细菌的基因数量远比动植物要少。这种增加也许来自于多种基因复制的结果。记住，就像计算机光盘上的文件，基因只是一串编码过的信号，它可以拷贝到染色体的不同位置，就像文件可以拷贝到光盘的不同位置。在我的光盘里，这章就是3个正式的文件。我可以让计算机读出3个文件的其中之一，然后它将给出一份文本文件，包括你现正在读到的字。所有的看起来整洁而有序。但是对于光盘自身，数据的存储就不是整洁而有序的。如果你打破计算机操作系统的规则你就可以看见，然后自己写出程序解释光盘的每个扇区都写了些什么。我的3个文件变成了碎片，它们彼此插入，并且夹杂着旧文件和我已经删除并且忘记了的文件。任何给出的文件碎片字与字都相同或者有些小出入分布在整个光盘的6个不同位置上。但是根据我们观察，文本又被重新分散出去了，因此多份拷贝就是在磁盘中被发现的，磁盘用得越久，碎片就越多。现在一个物种的DNA操作系统已经非常非常老了，又有证明显示长期以来它有些像磁盘的碎片。。一部分证据来自于不可思议的现象--"基因内区"和"基因外区"。过去0年中，有人发现一个单个连续的DNA信息不会存储在一个地方。如果你读到了染色体编码(比方说，如果你破解了操作系统)，你会发现"有意义的"叫做"基因外区"，它与"无意义的""基因内区"相分离开。任何一个基因都分裂成一系列碎片(外区)并且与无意义的内区分隔开。每个基因外区最后都有像"下转到第99页"这样的指示。完整的基因由一套基因外区组成，当它们最终由"官方"操作系统读取并转化成蛋白质时会聚合在一起。更进一步的证据来自于这样一个事实：染色体上堆满了不再被用到的旧基因，但是它们仍就可以被识别。对一个程序设计师，"基因化石"分配的形成使人惊奇地联想起了磁盘保存文件的方式。对于...些动物来说，很多基因实际上并未被读取，这些基因要么是无意义的，要么就是过期的化石基因。偶然地，根据我写这本书的经历，文本化石有一次自我继承。计算机的失误(或者直接地说应该是人的失误)使我偶然地删除了第三章，当然文本表面上并未被删除，删除的是每个指向外部基因的指针。官方的操作系统不可能读得出来，但是非官方的：残作为一个基因工程师检查磁盘上的所有文本，我看见的是令人迷惑的文本碎片：七巧板游戏。这之中有些是最近的文件，有些是古老的"化石"。把这些七巧板拼起来后，我可以重建这一章，但我不知道哪个是最近的碎片、哪个是化石，除了一些新加入的必要编辑，并不是说它们就完全相同了。至少某些化石或者过期的内部基因有一次存在了，它们帮助我摆脱了困境，使我免于重写整个章节。现今仍然存在的物种在这里也有证据，化石基因偶尔会再一次光临，并且在冬眠了l00万年后被重用。如果细说，这会脱离：本章的主题，因为你会想坦刚才我们已经跑题了。主题是由于基因复制会使整个5种基区能力增加。老基因的拷贝是其中的一种方法，也有其他方法，可以立即让基因拷贝到染色体各处，就像文件可以拷贝到磁盘各处或者整个磁盘一样。人类有8种独立基因叫做球蛋白的(用来制造血红蛋白)存在于多种染色体中。看起来好像所有这8种基因都是由球蛋白：基因祖先复制得来的。大约l10亿年以前，球蛋白基因祖先复制并且得到两种基因。我们知道这件事的日期，因为知道球蛋白习惯的进化的速度(参见第五章和第十一章)。由最初复制而产生的两种基因，一种变成了。在脊椎动物体内制造血红蛋白的基因的祖先，一种变成了制造肌球素基因的祖先，肌球素是一族在肌肉中工作的有关系的蛋白质。后来多种复制发生产生了阿尔法、贝塔、伽马、叠尔塔、艾普希龙和泽塔球蛋白。不可思议的是，我们可以建立所有球蛋白的家族树，甚至可以在分支上标上日期(例如，叠尔塔球蛋白和贝塔球蛋白在4千万年前分开，艾普希龙和伽马在亿年前分开)。而且这8种球蛋白远祖的分支子孙到现在还遍布每个人的体内。它们把祖先的染色体划分成不同部分，我们用不同的染色体继承了它们。分子和与之关系极为疏远分子的子孙共用一个身体。可以肯定的是，许多这样的复制在所有染色体内还在继续并且会持续整个的地质时间。在讨论真实生命比第三章提到的生物化学更为复杂时这些需要重点考虑。它们一共只有9个基因，这9个基因只能通过进化而改变，但是永远不会增加到0个。即使是真的生物，这样的复制也太稀有了，但这并不足以使物种的所有成员分享同样的"地址"系统无效化。合作基因的数量将在进化中增加，在物种体内的复制这并不是惟一的意义。有一种更为稀有的可能，但仍然是非常重要的可能，那就是偶然地和另外一个物种合并，即使是关系极为疏远的物种。例如，血红蛋白的祖先是豌豆科的植物。它们从没在任何科的植物中出现，但是却好像是必然似的不知怎么通过动物的交叉感染进入了豌豆科，病毒可能充当了中间者。据此有一个重要的事件，根据美国生物学家林恩?玛谷里斯日益受到宠爱的理论，即真核细胞起源理论。真核细胞包括所有的细胞，除了细菌以外。重要的是现实世界被划分为细菌世界和其他世界，我们在其他世界中，这里的全体都称之为真核细胞。我们区别于细菌的主要一点在于我们的细胞中存在离散的微细胞单元。这中间包括存在于染色体中的核；微小爆炸状物体叫做线粒体(我们为了简短用l表示)，其中装满了复杂的膜，并且存在于(真核)细胞的植物的叶绿体中。线粒体和叶绿体有它们自己的DNA，它们可以复制并繁殖自己，并且完全独立于细胞核中染色体的主要DNA。你身上所有的线粒体都是母亲卵子内的少数线粒体的后代。精予太小，不能装载线粒体，因此，线粒体的旅行绝对走的都是雌性的线路，而雄性的身体便是线粒体旅行的终点。顺便提及，这意味着我们可以用线粒体追寻我们的祖先，但是要严格地走雌性线路。玛谷里斯的理论是线粒体和叶绿体以及细胞内的其他的一些结构都是继承于细菌。真核细胞形成于20亿年以前，那时几种细菌施加了力量，因为这样做对它们彼此有利。过了漫长的时问，它们聚合成为互相合作的单元叫做真核细胞，现在变得不可能觉察到真相，如果事实就是它们曾经从细菌中独立出来的。也许一旦真核细胞被创造出来，一个新的设计范围就变的可能了。我们观点中最有趣的是，细胞可以制造由数十亿个细胞组成的身体。所有的细胞都分裂成2个，每个各拥有整套基因的一半。如我们看到细菌在针尖上的情况时，连续的细胞分裂可以在短时间产生大量的细胞。开始时，只有一个细胞并分裂成2个；然后，每个再分裂而变成4个；每个再分裂，变成8个，数字呈几何倍数增长，8、6、32、64、28、256、52、024、2048、4096、892。在20次翻倍后，那不会用很长时间，我们就有将近l00万了。在40次翻倍后，我们就有一万亿以上的细胞。细菌是靠大量细胞连续翻倍并相互独立，许多真核细胞也是如此，例如原生动物和变形虫。进化中的一个主要步骤就是细胞在连续分裂之后应该聚集在一起而不是相互独立。如上所述，在极小的级别，在两种计算机生物形态的分支中出现了高级生物结构。现在，大型的身体第一次变得可能起来。一个人类的身体真的是一个庞大的细胞群，所有的子孙都来自于同一个祖先，那就是受精卵。所有的堂兄弟姐妹、儿女、孙子孙女、叔叔阿姨以及其他的细胞都在同一个身体里。由l0万亿细胞组成的我们的身体只是由几代细胞分裂产生的。细胞有20种(根据味觉)，所有的都是由同一套基因构成，只不过每种细胞由不同的成员构成。这就如我们所见的一样，肝细胞不同于脑细胞，而骨细胞又不同于肌肉细胞。基因通过器官还有多细胞体的繁殖来工作，并要确保多细胞体中每个细胞不会单独工作。多细胞体使基因控制世界变成可能，利用工具建立在比单个细胞的尺度更大的尺度之上。它们通过直接影响小尺度的细胞来间接达到对大尺度的操作。例如，它们改变细胞膜的形状。大量细胞互相影响来产生整体效应，比如影响一只胳膊、或者一条腿、或者(更间接的)一个海狸的坝。绝大多数我们可以用肉眼看到的有机物特性是"浮现特性"，即使只有9个基因的计算机生物形态也有浮现特性。真实的动物通过细胞的交互作用在整个身体中被制造。有机物是作为一个整体来工作的。并且，据说基因会影响整个生命体，即使每个基因的拷贝只对自己的细胞施加作用。我们已经看到了基因环境韵一个非常重要的部分，即其他的基因很可能在继承的后代体内相遇。这些是物种内部基因的序列改变和基因混合。确实，有性繁殖物种可以看成是一种设备。这种设备可以是一串离散系列的习惯于互相混合的基因改变序列。根据这个观点，物种不断地变换物种内基因排列顺序，但是从不触及其他物种的基因。然而这对其他物种很重要，即使这些基因在同一细胞内很近的距离都不相见面，但它们彼此之间却构成很重要的环境。这种关系经常是敌对而非合作，而且这可以被看做是一个颠覆的信号。这是我们要讨论的第二个主题"军备竞赛"，虽然这件事很微妙，以至于我们不应该做过深的讨论。这件事在捕食者和被捕食者、寄生虫和宿主，甚至是同种族的雌性和雄性之间都存在。"军备竞赛"会在进化时生效，而不是在某个个体的生命时间段里。"军备竞赛"是这样构成的：一个世系(如被捕食者)生存技巧的提高，作为直接的影响，它会使另外一个世系(如捕食者)得到进化。在个体的敌人有能力进化自己技巧的地方会有"军备竞赛"发生。我认为，在整个进化过程中"军备竞赛"使种族进步的作用是关键的。而早期的偏见曾说进化不会有继承新的进步的问题，如果动物只会遇到天气或其他方面的问题，如果我们认为会发生什么的话，我们可以事先了解。动植物在一个特定的地方经过许多代的累积选择之后，当地的动植物就会特别适应环境。比如天气环境，如果环境寒冷，动物会长出厚实的毛发或者羽毛；如果环境干燥，就会进化出坚韧的或者像蜡涂过一样的防水的皮肤，这样会保存体内的少量水分。对当地条件的适应会影响身体的每个部分：它的外形、颜色，它内部的器官，它的行为和它细胞内的化学成分。如果一个世系的动物生存在不变的环境条件下，比如00代以内总是又干又热，进化可能就暂停了。动物可以完全适应当地的条件，这并不意味着它们已经进化得很完美了，这只意味着它们不会再通过任何小的进化步骤来使自己得到提升：周围没有与之相似的生物形态比它做得更好了。外界条件改变时，进化就会继续：冰河时期的前兆、一个地区平均降雨量的改变和主要风向的改变。这些事情都在要进化的物种周围发生。结果进化不会暂停了，取代的是它会不断地"跟踪"着周围变化的环境。如果这个区域内的温度稳定地下降，并且持续了一个世纪，连续多代动物会由稳定的选择"压力"推向一个方向，比如长出了厚实的毛发。在几百年之后温度下降的趋势开始倒转，平均温度开始回升的时候，动物又会在新选择压力的影响下，使毛发再一次变短。但是目前我们考虑的只是有限的环境条件。比如，气候对"动物和植物是十分重要的"。几百年前的改变使进化循着它开始进行。但是气候的改变是随机的，并且以一种不连续的方式。动物环境同样需要被"跟踪"，因为动物环境的变化更恶毒。这部分环境本身是活的动物，对被捕食者角马、斑马、羚羊的变化来说，捕食者鬣狗至少和气候变化一样重要，羚羊和其他食草动物在大平原上游走以寻找青草。气候也许是很重要的，但是狮子、鬣狗和其他食肉动物也是很重要的。累积选择会使捕食者变得善跑，使被捕食者变得多智。这些条件不小于气候给它们造成的影响，而且就像被进化"追踪"的天气波动一样，长期以来捕食者的变化和习惯也同样被被捕食者所追踪；当然，反之亦然。我们可以使用物种的"敌人"来表示使此物种面临困难的动物。狮子是斑马的敌人，说斑马是狮子的敌人看似有些冷酷无情，两的差别。天气l00年也不会以一种恶毒的方式去变化，只是雨水 203降多降少，这并不会带有特别的意思。00年过去了，猎豹比它的祖先更善于捕捉瞪羚，这是因为猎豹的交替不像天气的交替，猎豹服从累积的选择，猎豹倾向于跑得更快、视力更敏锐、牙齿更锋利。而"敌对"的气候和其他无生命条件没必要总是与之敌对，而活着的敌人从整个进化时间来看肯定总是倾向敌对的。(鼍鞔 汛者的关系中斑马的角色看起来好像很无辜，并且不应该被坏"敌人"所捕食。但是，从狮子的观点看，斑马在草原上反抗狮子的捕食使自己的生活变得艰辛。如果斑马和其他食草动物都能逃脱追捕，狮子们就都饿死了，我们因此定义斑马是狮子的敌人。绦虫是宿主的敌人，宿主也是绦虫的敌人，因为它们想通过进化来抵抗绦虫；食草动物是植物的敌人，植物也是食草动物的敌人，某种程度上它们制造了刺：有毒的、令人恶心的化学物质来防止被吃。在进化期内，动物和植物世系"跟踪"不懈，它们的天敌会比跟踪气候条件更为认真。猎豹进化出更好的武器和战略对瞪羚来说就像天气变糟一样，它们都会同样去跟踪，但是两者有很大第七P创意进化。)食肉动物变好没多久就变得泄气了，好像人类军备竞赛一样(经济的原因)。因为它们的优势与食草动物的优势之间并不平行；反之亦然。瞪羚与猎豹同样服从于累计选择，几百年之后，它们也会变得更善跑、反应更敏捷、在长草中隐蔽得更完美，它们会进化成对于猎豹而言是更强敌人。对猎豹来说，每年并没有变得多好或多坏，除非目前有任何适应环境很好的动物一下子变得糟糕了。但是每年瞪羚却在变糟--因为更有侵略性的猎豹使得逃跑更难了。再一次，瞪羚的进化速度趋于暂停，它与捕食者的进化展现出不平衡性。一方好一点是因为另一方的存在，反之亦然。几百年来遵循的就是这样一个恶意的循环过程。在我们现实世界里这个非常短的时问跨度中，当两个敌人中的一个提升自己的武力而引起另一个敌人也做同样的事，我们称之为"军备竞赛"。这对进化来说是一个很好的类Z。并且，我不会对我的同事道歉，他请求主宽恕我做这样的比喻。我以一个例子介绍我的观点，即瞪羚和猎豹。这就是两者的不同，活的敌人服从进化带来的改变，而无生命的敌人也服从，只不过没有了计划性。但是，现在是我承认错误的时候了，我的观点也许会误导读者去想到另一个方向。"军备竞赛"的观点实质上就是比谁跑得更快。那么，根据我们提到的推论继续下去，瞪羚和猎豹会继续进化，一代接"'代，最终两者都会超越音速。这样的情况不会发生，而且永远都不会。再重新开始"军备竞赛"的讨论之前，我有必要先澄清这个误解。第一个限定条件是：我对猎豹给出了一个稳定上升的捕食能力，而对瞪羚给出了稳定上升的避免被捕食的能力。读者就会以为物种会势不可挡地进化，变得比它们的父母更加结实、更加迅速、更加勇敢。但在自然中显示并非如此，如果长时间跨度地去观察而不是只比较两代，就更容易发现这个事实。"提高"远远不是连续性的，它是一件不规则的事情，有时停滞，有时甚至倒退，并不是像"军备竞赛"那样慢慢地朝一个方向前进。变换的条件、变换的生命外力，即天气，很可能放慢或使"军备竞赛"变得不规则。至今的观察者都可能意识到了这一点。也许延续很长时间"军备竞赛"都没有进步，而且可能也不发生进化。有时"军备竞赛"的一方会获胜，使另一方的物种会灭绝，然后另一次的"军备竞赛"又重新展开。但是，即使如此，"军备竞赛"这样的想法仍旧是迄今为止对动物的高级、复杂结构所能做出的最满意的解释。"军备竞赛"这种"提高"好像会继续下去，即使中间过程有中断：或者"军备竞赛"会充满活力，即使一个生物的生命过程中进化得如此之缓慢，即使"军备竞赛"存在于整个的历史跨度。第二个限定条件是：我称做敌人的关系要比简单的瞪羚和猎豹的两者关系来得复杂。复杂，是指一个物种会有两个(或更多的)敌人，而这些敌人之间还存在着另外的敌对关系，这是大家通常说的"丛草受益原则"，甚畜生吃草对草有利。奶牛吃草，因此草可能认为奶牛是它的敌人。但是草在植物界也有其他的敌人，比如杂草，如果允许其无限制地生长，它们也许比奶牛更有威胁。草可能因为奶牛吃它,'面遭殃，但是有竞争性的野草更会使其遭殃。因此，一块草地只存在奶牛则是草得到了好处。这样看来，奶牛是草的朋友而不是它的敌人。然而，奶牛仍然是草的敌人，因为单株草比起与其被奶牛吃还是和其他草竞争为好，并且任何突变植物会分泌出化学物，使得奶牛不吃它们(包括基因结构用做化学武器)，而它们的种子会比竞争对手产生的种子更容易存活。即使奶牛是草的朋友，但是自然选择也不愿意让草被牛吃掉!这一部分的大致结论如下：想到奶牛和草、瞪羚和猎豹做"军备竞赛"比较容易。但是我们不能忽视它们同时与其他敌人存在"军备竞赛"。这点在此不再继续讨论，但是它可以发展出这样的解释：为什么特殊的"军备竞赛"会变稠稳定而且不会永远发展--不会导致捕食者能以两马赫的速度来追捕被捕食者。存在着这种牵连，通过时间的洗礼，某个区域的捕食者将会有胡会遇到来自另一个区域的被捕食者。到了近代，那些近现代的播食者与被捕食者都围绕着它们的始祖而代代演变，这与能被证眵的试验不同，即使一些人发现了确实罕见和孤立存在的始祖动物，例如在澳大利亚和马达加斯加，好像坐着一架时问机器回到澳大利亚的远古时代。这些人认为澳大利亚的物种在先前的优胜劣汰演化以及外在世界的作用下趋于灭绝。那些人认为土著动物是"旧的"、过时的，但是即使"澳大利亚存在着活的化石"的假设，它也很难被确定。无论在平衡上的进化过程多长，成功率依然是零，这些都已经被芝加哥大学雷恩?范?弗伦定为"红后效应"。在《爱丽丝镜中游记》中，红女王紧紧地拉住爱丽丝穿越边境，但无论多快，他们总在同样的位置。爱丽丝迷惑地说，"在我的国家，你保持很快的速度，并持续一定的时间，你将到任何地方。"女王说："那是一个速度慢的国家。然而，现在你花费你的最大极限去跑，但却停留在同一个位置，如果你想到另一个地方，请至少用双倍速度。"又如，为什么森林中的树如此之高?简单的解释是森林中的其他树都很高，树木不想生长在别的树木的阴影之中。当所有的树长到最高的时候。所有的树都以平均高度暴露在太阳下，没有谁能变得更低。但是如果它们都变得低一些，或者他们达成协议去降低大家暴露在阳光之下的高度，所有的树木都会受益，它们可能会和别的树木竞争去争夺到绝对一样的阳光。但是它们只需要比以前小很多的付出便可实现，这整个树林的收益将会增加，对个体的树木也是如此。不幸的是，自然选择不会理会总体经济情况，而且也没有场所去讨论并达成共识。这就变成了树枝竞赛，随着时间流逝，森林正在变得越来越高，在每次发动的"军备竞赛"中，在它自己的理由中都没有本质的利益使自己长高。而在每次发动的"军备竞赛"中，使自己变得更高的理由，就足以让白己比自己的邻居变得更高。随着"军备竞赛"的不断进行，整个森林顶层的高度变得越来越高。但在它们变高的过程中都没有受益。它们通常会退化，因为它们的花费变得很高，所以维持原来的高度比较经济合算。正如爱丽丝与红色皇后所说，树木可能变得更好，但它们没有注意到的是它们仍呆在原地。在一般的"军备竞赛"中，包括人类在内，尽管如果没有人受益的话一切可能会变得更好，但是一个争先，个个都会恐后。顺便说一旬，我说的这个故事可能过于简单。我并不是说每个进化后的树会交得比上一代高，也并不是说"军备竞赛"有必要继续进行下去。另外一种观点说明了"军备竞赛"并没有必要在树的各个部：分之间进行。就个体树木而言，自己的阳光被挡时就遭到了损失。更可能的事实是，所有成员在进行内部竞争时比对外部竞争更加严肃地对待。进一步来说，内部成员的竞争比与其他部分竞争更为激烈。因为内部竞争的是同一种资源。这也包括诸如男性和女性、父母和子孙之间的竞争。我已经在《自私的基因》这本书中讨论过，这里就不再赘述了。树的故事使我可以去介绍两个不同类型"军备竞赛"之间的概括性差别："一致性军备竞赛(竞争)"与"不一致性军备竞赛(竞争)"。"一致性竞争"是两个竞争者为了同样的目的而展开的，正如森林中树木的竞争目的是争夺阳光。树木的不同部分并不是统一地以一种方式生存，在这个特殊的竞争(为了阳光展开竞争)中，它们之间是竞争者，为了同样的资源它们成为竞争的一部分，最终一方胜利而另一方失败，之所以称之为"一致性竞争"，是因为这个自然的成功与失败对两边来说是一样的：各自都是为了争夺阳光和避免被掩盖。然而，猎豹和瞪羚的之问的竞争是"不一致的竞争"，对于成功的一边和失败的一边来说这是一种真正的竞争，两边成功和失败的自然性质是非常不同的。这两边正试图去做非常不同的事情，猎豹试图去吃掉瞪羚，瞪羚不会试图去吃掉猎豹，但是它们要避免被猎豹吃掉。一个看待"不一致竞争"的革命性观点非常有趣。因为它们都试图去装备更复杂的"武器"，我们可以看到为什么可以拿人类的武器技术来做例子。我可以用USA和USSR来做例子，但确实是没有必要牵扯到具体的国家。发达国家一些公司制造的武器，最后将会被许多国家购买。已经存在的防御性武器，例如低空飞弹，试图引诱发明更有效的东西去替代雷达控制系统，以搞乱对方的控制飞弹系统。这个"干扰设备"不太可能被敌国制造，但可能在同一个国家制造出来，毕竟没有公司比发明这种特殊飞弹的公司有更好的干扰设备。同一个公司生产这两种产品，并将它们分别卖给战争的对立两方，我有足够的悲观去预见它们的发生。它也逼真地证实了装备发展的观点：装备精湛，效果僵持，花费增加。按我目前的观点，军备竞赛双方的制造商们不是敌人，或双方是没有关系的。这个问题非常有趣，在不管制造商的前提下，问题是装备本身在某种特殊的观点下是对手、是敌人。这一点我在这个章节里已经证明过了。飞弹和它特殊的干扰装置对彼此来说是敌对的，这与它的设计者双方是不是敌人并没有关系，虽然这很容易臆测他们是敌对双方。达到目前为止，我讨论了飞弹矫正法的例子，并没有涉及到它的革命性、革新性的方面。毕竟前者才是引入这个章节的主要原因。这里的观点并不仅仅适用于目前的飞弹设计，飞弹不仅促成了针锋相对的武器的问世，如电台干扰设备，几乎导弹的每一次进步都促成了它自己的下一个进步。在矫正过程中提高它们的效能，并自己来改进设备，这就是产生爆炸性革命性进步的秘方。这么多年如此多发明和相反发明的结果是：目前的导弹和反导弹装置达到了一个很高的复杂度。这里并没有期望军备竞赛会比它刚开始时更成功。确实，如果导弹和反导弹系统保持同样的发展速度，我们能够预见最新的、最复杂的和最先进的版本与最初的、最简单的版本在抵御成功方面将会完全相同。同时代的敌对方，在设计上会有进步，但在成就方面却没有，因为军备竞赛双方都会在设计上取得进步。确实，这样是对的，因为军备竞赛双方取得同样的进步，在装备复杂性的设计上取得了很大的成功。如果有一边的反导弹干扰设备领先了对手很多的话，那么在这种情况下，另一边将会终止导弹的使用和生产：它已经"失效"。举一个起源于爱丽丝的矛盾的例子：红色皇后影响了他的军备竞赛的环境，导致了一些基本观念的巨大改进。"不一致竞争"会导致比"一致性竞争"更多的进步，这一观点通过人类武器发展史被证明，我们现在能看到这是为什么。如果一个国家拥有200万吨级的炸弹，敌国将会发展500万吨级的炸弹；这会导致前面的国家生产出l 000万吨级的炸弹，又会导致后者生产2000万吨级的炸弹等等。这是一个真正的军备竞赛：一方的每个进步都会导致对方也产生一个进步，结果是随着时间的流逝，某些属性得到了阶段性增长。在这里，：某些属性指的是炸弹的吨数。但是在一致性军备竞赛中，在设计方面双方并没有详细地相互了解对方，只是"埋头苦干"。在一致性的军备竞赛中，没有"网状"或"结合"的设计细节。就如导弹和导弹防御系统一样。导弹防御系统被专门设计用来击败已经知道其细节的导弹；而导弹设计者则改进导弹的设计，为设计一种反对导弹防御系统的装置，设计者将针对对手上一代产品的功能来改进和设计自己的下一代产品。事实上，一方的设计者可能会剽窃另一方的想法，并仿效设计特性。但在不一致军备竞赛的情况下，对于一国的设计师来说，在一个系列的武器和对抗这些武器的武器之间，没必要设计和另一国的炸弹相同特性的炸弹。正是针锋相对，互相克制，超过"成功的一代"，使武器日益精进和复杂。现实世界也是如此，我们希望能找到复杂和先进的设计去解决这个漫长的、不一致的"军备竞赛"。在这过程中，通过另一方同样的成功，领先的一方总会被追赶上。这是非常真实的捕食者与被捕食者之间的"军备竞赛"，或更进一步说，是食客与"食物"之间的竞赛，如怪异的电子与听觉武器(已在第二章讨论过)。正如我们期待的"军备竞赛"终结产品那样，它们正变得很复杂。不奇怪的是，"军备竞赛"的另一方也会如此，被蝙蝠捕食的昆虫具有相当复杂和先进的电子系统和声觉系统，一些昆虫甚至放出蝙蝠那样的声音，以至于可能将蝙蝠的声音掩盖掉。几乎所有的动物都存在着被吃或无法捕食的危险。当我们了解它们时，却仅仅能想起它们是长期残酷竞争中的产物。《动物保护色》这本经典书的作者．B．库特在940年提出了这个观点，这可能是第一次使用生物学的观点提出了类似竞争的理念：在断言蝗虫或蝴蝶外面的保护色没必要细分前，我们首先要确定是什么能力使昆虫的天敌能够辨认出它们。不这样做就如同没有了解敌人的武器特性和效率就断定敌人的战斗巡洋舰的装甲太重、炮的口径太大一样，丛林中的原始战争与文明世界的战争相差无几，我们可以看到"武器装备"取得了革命性的进步。其结果在防御方面表现为：加快速度，提高警觉，改起武器，长出可见刺，养成挖洞的习惯，昼伏夜出，放出有毒的体液、臭味，隐匿和其他保护色；在进攻方面表现为防御的对立面：即加快速度、突然袭击、伏击、诱捕、敏捷、利爪、利牙、刺、毒牙和诱饵。正如同被捕食者速度的提高会提高捕食者的速度，或者防御武器的升级会引发进攻武器的升级，藏匿仪器的完善会提升侦查仪器性能的提升。研究人类科技中的军备竞赛要比研究生物进化容易，因为它们太快了。事实上，我们年复一年地看着军备竞赛进行着，而在生物进化中，我们最终只看到了进化的结果。正是有了死去动物和植物的化石，我们有时才可能更直接地看到生物进化的过程。其中最有趣的例子涉及"电子军备竞赛"，即我们将介绍的动物化石中大脑的尺寸。大脑本身不能变成化石，但头盖骨却可以。如果能仔细地研究存放大脑的洞穴--"脑箱"，就能很好地解释大脑的尺寸。我所说的仔细的研究中，量仅是重要的一环，大型动物趋向有大的大脑，一部分是因为这些动物个头大，但这并不是意味着它们一定更聪明。大象的大脑比人：欠，如果我们承认相对于大象人类是更小的动物，我们却会得出这样的判断：我们比大象聪明。我们的大脑要更大。相对于大象，人的大脑占身体的比例要大于大象，这从头盖骨的形状中已经得到了证实，这并不是物种的虚荣。假如大脑的任意部分都需要控制身体的某一部分，大的身体自然需要大一点的大脑。我们必须找到某种方法来计算什么样的大脑需要多大尺寸的身体，这样我们才能找出什么样的动物是使真正聪明的动物。这是用另一种方式说明我们需要精确的定义聪明的方法。关于算法，很多学者提出了自己的观点，但最权威的可能是亨利?杰瑞森(美国脑历史的权威)提出的脑形成商数，或EQ。EQ计算起来有些繁琐，它是把脑重量和体重的对数与主要的种群，如哺乳动物群的平均数比较，正如被人类精神学家所用的Q要与整个人群的平均数相比。EQ是与整个哺乳动物群相比，像Ql00指相对整个人群的平均数一样，EQ是与同类哺乳动物的平均值相比。数学算法的细节并不重要，换句话说，给定一个物种--如犀牛或猫--的EQ，指的是对于所给动物的身体，动物的大脑比我们预期的大还是小。预期值的算法现在还被很多人怀疑。事实上，人的EQ是7，河马的是0．3。这可能并不意味着人要比河马聪明23倍!但是用EQ作为衡量标准可能告诉我们动物大脑的计算能力，即控制身体需要的计算能力要在一个最低值之上。众多哺乳动物的EQ值变化很大。老鼠EQ大约0．8，有些低于哺乳动物平均值；松鼠是5，有些高，可能生活在树林中需要更多的计算能力来控制精确的跳跃，或是为了在断续的树枝迷宫中找到捷径；猴子远高于平均值；猿(尤其是人类)高得更多。在猴群中，有些猴子的EQ比其他猴子高。有趣的是，这与它们的生活方式有关系：吃昆虫和水果的猴子比吃树叶的猴子的大脑尺寸更大。我们认为，吃树叶的动物比吃果子的动物不需要花费更多的计算能力去寻找食物，因为树叶在各个地方都很丰富，而找果子却相对费力，而捕捉昆虫的难度就更大。但看似真理的事情往往更复杂，因为其他变量，如新陈代谢速度可能更重要。在哺乳动物中，按照捕食习惯，食肉动物的EQ比食革动物的EQ高。读者可能要问为什么会这样，给出答案很难，但事实就是这样。地球上现存的动物众多，杰瑞森要做的是重建灭绝的、仅存在化石的动物的EQ。他必须通过制造脑箱内部的石膏模型来估算大脑的尺寸。这需要做大量的猜测和估算，误差也并不是大到无效的地步，毕竟用石膏模型的方法可以用现存的动物来检测精确性。我们假定头盖骨从现存生物中取下来，做成：百膏模型，并仅从头盖骨进行大脑尺寸的估计，然后检测真正的大脑尺寸与估计数值的精确性。对现存生物头盖骨的分析增加了'杰瑞森估计死亡已久的动物大脑尺寸的信心。他的结论是：首先，随着千万年时间的推移，大脑有着变大的趋势。在给定的时间里，食草动物的大脑比同一时期捕食它们的食肉动物要小；不久，食草动物的大脑要比早期食肉动物的大脑大；再不久，食肉动物的大脑又比早期食草动物的大。在动物化石中我们看到了一系N,断重复的进化竞赛。特别像人类的军备竞赛。因为大脑是食肉和食草动物现成的计算机。而电子计算机可能是当今人类武器科技中发展最快的因素。"军备竞赛"有时会以一方的灭绝而停止，在这种情形下，存活的一方在某一方面的进化将停止。事实上，经济原因会导致"军备竞赛"退化，经济压力甚至会使"军备竞赛"最终停止，即使一方始终领先也不会改变这种结果。以奔跑速度为例，猎豹和瞪羚都有速度上的极限，这是物理上的限定。但无论猎豹和瞪羚都达不到那个极限，它们都在与一个较低的极限进行抗争。我相信那是经济因素。提高速度并不便宜，它需要长腿骨、有力的肌肉、高容量的肺。任何需要提高速度的动物都有这些特点。但是它们必须"买"，它们用迅速上升的"价格""买"到这些特点。这个价格就是经济学家所说的"机会成本"。机会成本被解释为为了得到某种东西而抛弃其他的东西的总和。你送孩子去读花钱的私立学校，那么机会成本就是你无法购买的东西：无法购买的汽车、无法购买的旅游。猎豹要长出更强的腿部肌肉所消耗的能量和物质就是猎豹付出的"价格"，例如可以用这些产出更多的奶来养育幼兽。当然，没有任何证据说明猎豹在头脑里进行了成本计算。这是自然选择造成的自动改变，没有强健的腿部肌肉的猎豹可能跑得不快，但可以用这些资源产出更多的额外奶水喂养更多的幼兽，而更多的幼兽被这样的猎豹抚养，这些猎豹的基因可以将奔跑速度、奶水产量和其他累赘进行最优配备。在奶水产量和奔跑速度中什么样的优化是合理的，我们一无所知，可以肯定的是不同种族是不同的，并且同种族之问也会有波动。这种平衡是不可避免的：当瞪羚和猎豹同时到达它们能承受的最大速度时，受内部经济制约，它们之间的竞赛将停止，而它们各自的经济停止点可能并不完全相对应。相对于捕食者花费在进攻武器上的物质，被捕食的动物可能会更多地花费在防御上。伊索寓言揭示了一个原因：兔子比狐狸跑得快是因为兔子是为了活命而狐狸是为了一顿晚餐而跑。在经济学中，这意味着改变食物来叠，叫源的捕食技能者比将所有资源都花费在捕食上的狐狸做得更好。另一方面，在兔子数量的问题上，经济优势的天平正朝那些拥有更强奔跑能力的兔子方向倾斜。结果就是：在两个物种的"军备竞赛"中，能够节省开支的一方就会在比赛中趋于领先。我们无法证明"军备竞赛"的动态过程，因为它们不是在一个具体的时空中进行的，就像我们的时间不停地流失一样，我们现在看到的动物可以说是在过去的"军备竞赛"中产生的可以适应环境的物种。概括这一段的大概意思：基因的选择不是根据它们自身的质量，而是根据周围环境进行的。基因环境的一个特别重要的因素就是其他基因的情况。那么，为什么其他基因是重要的因素呢?是因为其他基因也在根据环境不停地进化，这就产生了两种主要的结果：第一，那些基因很容易与另一些在同一基因环境中寻找着组合的基因组成新的基因。这很特别，但不是独立的现象：同一个物种的基因经常相互共享自己的细胞，正是这样一组基因导致了进化的产生，而它们自己的组合方式也相应地改进。一个单独的基因群体就像一个相互协作的基因构成的大型交通工具或求生机器，作用是保存那些为了组合的基因的复本。它们积极合作是因为它们都是为了同一个目的：保存自己的同时建设整个群体，并且它们也构成了自然选择在环境因素中的重要部分，自然选择在那个环境中特别青睐能够合作的素质。第二，环境也不是总有利于协作。在整个进化的地质时间中，基因也会遇到抵抗组合的因素。这是真实存在于其他物种基因中的。不同物种的基因有时候不相容，因为它们无法和对方结成同伴。当一个被选中的基因在特定环境中与另一个被选中的基因相遇时，经常是形成"军备竞赛"而不是组合。每一次新的遗传进化的产生就选择了"军备竞赛"中的一方，比如食肉动物，而被食肉动物威胁的那个物种就会在选择时改变组合环境。这种方式的"军备竞赛"可以认为是进化的主要推动力，包括奔跑速度、飞行技巧、实力、敏锐的听力等等。这种"军备竞赛"不会永远存在，但暂时是稳定的。在将来的进化中，对于独立的动物来说，不靠群体的基因环境进化将越来越难。本章是比较难理解的一章，但它又不得不被写进书里。如果缺少了这一章，我们就会产生一种错觉：自然选择只是一个破坏的过程，或者顶多是一个淘汰的过程。我们可以从两个方面看出物种间的亲缘关系。我们基本的假设是基因是自私的实体，只是为了它们的目标，即物种内的基因组合而工作。基因环境在基因组合中起到了很主要的作用，为基因组合创造了有利条件。这就是一大群细胞体可以得到进化的原因，它们连结在一起共同作用，朝着同一个目标发展。如果是单独的自我复制，那它们现在还在为了摆脱最原始的困境而努力。这就是为什么身体存在的原因。身体进化之所以能作为一个整体并且有目的地进行，是因为同一物种的其他基因已经在周围的环境中提供了所需的基因。但是，不同物种的其他基因也已经在周围的环境中提供了余下所需的基因，因此又形成了"军备竞赛"。"军备竞赛"构成了另一个进化的动力，也就是我们认为的进步的、复杂的设计。"军备竞赛"让群体的细胞有了一种不稳固进而失去控制的感觉，它们一方面为了未来而不断地盲目地进化着，另一方面又取得了让我们有些困惑的进步。下一章继续讨论另一个细节，那并不是为了引起争论而讨论的细节：Darmn称之为"性择"。第八章 性择：爆炸性进化人的意识是一种由来已久的使用类推法进行推理的工具，我们会在完全不同的过程中不由自主地看到细微相似的含义。我曾经在巴拿马花了近一天的时间观察了两群食叶蚁打架，在我的脑海里，我不可抗拒地把这个蚁翼散落的战场与我在帕斯尚尔①看到的情景作比较。我几乎听到了枪声，闻到了战争的硝烟。在我的第一本书《自私的基因》出版后不久，我分别会见了两位教士，他们都曾对本书的观点和原罪的教条做出了相似的类推。达尔文用不同的方法把进化论的思想应用到那些经过无数代形态变化的现存物种上。他的继承者试图看到一切物种的进化，如宇宙变化形态的进化、人类文明发展"阶段"的进化、裙子长度样式的进化等。这样的类推有时非常有成效，但是这很容易使类推偏得很远，而且易受到空洞、毫无帮助、甚至完全是有害的类推的过分刺激。我已经习惯了收到一些垃圾邮件，并且知道这些毫无意义邮件的特色是过于热心的类推。另一方面，科学上之所以出现一些最伟大的进步，是因为一些聪明的人在已经被理解的学科和另一些仍然难解的学科之间做出推理。其方法在于打破了一方面不加选择的推理与另一方面对富有成效的类推之间的平衡。成功的科学家和疯狂的妄想家是通过他们的灵感加以区分的。我猜想，实际上，他们的区别与其说是注意类推的能力，还不如说是拒绝愚昧的类推和追求有用类推的能力。在科学进步与达尔文进化论之间还有另一个类推的事实，它可能是愚蠢的或是富有成效的(这当然不是最初的)。现在，让我开始与本章相关的要点。这就是我将着手的两个相互交织的类推，我认为它们很振奋人心，但如果不小心的话，它们也会很离谱：第一个是由"爆炸"统一起来的各种过程之间的类推；第二个是真正的达尔文进化论与被称为文明进化之间的类推。我认为这些类推可能是富有成效的--否则我就不会专门花一章的内容来讲述它们了。爆炸的特性工程师们称之为"正反馈"。通过负反馈相对比，我们就能最好地理解正反馈。负反馈是大多数自动控制和调节的基础，它最著名的例子之一就是瓦特的蒸汽调节器。一个有用的发动机应该能以恒定的速度产生转动力，这种恒定的速度正好适合手工、磨坊、纺织、抽水等工作，或者无论做任何工作它都能适应。在瓦特以前，转速依赖于蒸汽压力，烧开汽锅，就能加速发动机。但它达不到磨坊或纺织机工作需要的稳定状态。瓦特发明的调节器是一个调节活塞蒸汽流的自动阀。一个聪明的办法是使阀门与发动机产生的旋转运动联系起来，这样，发动机运转得越快，自动阀封闭的蒸汽就越多；当发动机转动缓慢时，阀门就打开了。因此，运转太慢的发动机就：会开始加速，运转太快的发动机也会慢慢减速。调节器测量速度的这种精确方法非常简单但很有效，这个原则今天还在使用。铰链旋臂上的两个球通过发动机驱动进行旋转，当发动机快速旋转时，铰链上的两个球通过离心力开始上升；当发动机旋转缓慢时，它们就悬挂下来。铰链旋臂直接连接着蒸汽节流阀，通过适当的调节，瓦特调节器能使蒸汽发动机以几乎恒定的速度运转。瓦特调节器的基本原理是负反馈。发动机输出量(在这个例子中的旋转运动)被反馈到发动机(通过蒸汽阀)。反馈是负的，这是因为高输出量(球的高速旋转)对输入(蒸汽提供)有一个负作用；相反地，低输出量(球的缓慢旋转)推进了(蒸汽的)输入量，再次使现象颠倒过来。我介绍负反馈的观点仅仅是为了把它与正反馈相比较。让我们对瓦特调节器的蒸汽发动机做出一个重大变化：颠倒了离心机和蒸汽阀门之间的关系。现在，当球快速旋转的时候，阀门不是像瓦特调节器那样关掉它，而是开着；同样，当球缓慢旋转的时候，阀门不是增加蒸汽的流量，而是减少其流量。在正常情况下，开始慢下来的瓦特发动机会很快纠正这种趋势，然后又加速达到理想的速度。但是，我们改装的发动机恰恰相反。如果它开始减速，就使它的速度更慢，它很快地使自己慢下来直到停止；如果这个发动机突然稍微加速，这种趋势将不会像瓦特发动机中那样得到纠正，而是将会继续增加；反向调节器使速度稍微增加后，发动机就开始加速。当这个加速正向反馈出来，发动机的速度就增加得更多了，这种趋势一直持续到发动机崩溃，调速轮失控，或者没有了蒸汽压力，已经达到了最高速度。当最初的瓦特调节器利用负反馈的时候，我们假设的改装调节器说明了正反馈的相反过程。正反馈过程具有不稳定的、失控的性质。稍微的早期混乱增加了，它们在不断旋转中失去控制，这在灾难中或者在其他过程中达到顶点。工程师们发现，把负反馈下的各种过程和正反馈下的各种过程结合起来是富有成效的。这种类推是富有成效的，它不仅仅是因为一些含糊的定性感觉，而且是因为所有的过程共享一个基本的数学原理。一些生物学家把这种现象当作身体的温度控制和防止吃得过饱的身体饱和机理进行研究，他们发现，从工程师那里学习负反馈的原理很有帮助。工程师和生物体更多地利用负反馈系统，而不是正反馈系统。尽管如此，正反馈才是本章的主题。当然，工程师和生物体利用负反馈比正反馈系统多的原因是接近最佳效果的调节是有用的，而没有作用的、不稳定的失控过程可能是非常危险的。在化学中，典型的正反馈过程是爆炸，我们通常使用"爆炸性的"这个词来描述任何失控过程。例如，我们可以形容某人是火爆脾气。我的一个教师是一位有修养的、谦恭的、文雅的人，但是他偶尔也会发脾气，这一点他自己也意识到了。当他在课堂里非常恼火时，开始时不说话，但是脸色表明他的内心里正在发生一些不寻常的事。然后，他开始用镇定、理智的语调说："啊，亲爱的，我不能控制了!我要发脾气了!趴在桌子下面!我警告你们!我就要发火了!"他的声音一直在升高，当声音达到极点时，他就会抓起能够得到的所有东西，书、木制黑板擦、纸镇、墨水瓶，突然用最大的力气、凶猛地、没目标地把它们猛扔出去，向那些曾经惹怒他的孩子打过去。然后，他的脾气逐渐平息下来。第二天他会非常和蔼地向孩子们道歉。他知道自己失去了控制，他亲眼目击了自己变成了正反馈圈的牺牲品。正反馈不仅仅导致失控增加，它们还能导致失控减少。最近，我参加了牛津大学"议会"教职员大会的一次辩论会，主题是是否为某些人提供荣誉学位。不同寻常的是，这个决定是有争议的。投票以后，在唱票的l5分钟内，到处都是那些等待结果的人发出的吵闹声。突然，这些交谈的声音奇怪地停止了，非常地安静。原因就是某种正反馈。它发生作用的情况如下：交谈的吵闹声，总是被限制在噪音水平的偶然波动中，包括上升和下降，这些我们通常没有注意到。这些偶然波动中的一个，朝着寂静的方向，偶尔比通常要稍微显著些，有些人注意到了它；由于每个人都在焦急地等待着宣布投票结果，那些听到偶尔噪音降低的人都抬起头，并停止了他们的谈话，这导致了整体噪音水平降低了一些；结果更多的人注意到了这一点，并开始停止了他们的谈话......正反馈开始了，并且快速地传播着，赢到大厅里完全安静下来。然后，人们意识到这是一个错误的信号，随后人们大笑，吵闹声慢慢增加恢复到了它原来的水平。最明显的、最惊人的正反馈是那些失控情况骤然增加的正反馈：核爆炸、教师发脾气、酒馆里的争吵、联合国里不断升级的恶言谩骂(读者应该注意我在本章开始时的警告)。正反馈在国际事务中的重要性将在行话"不断升级"里得到绝对重视：当我们说中东是"火药桶"时，以及当我们识别"导火点"的时候。正反馈思想的一个著名表述是《马太福音》里的名言：那已经有的，要给他更多，让他丰富有余；而那没有的连他所有的一点点也要夺走。本章讲述的是进化中的正反馈。生物体的一些特征就好像它们是某种事情发生的最终产物，如爆炸，进化中正反馈促使的失控过程。上一章讲述的"军备竞赛"就是一种温和方式的例子，但是真正贴切的例子是性广告中的器官。当我还在上大学的时候，有人努力让我相信孔雀尾是一种普通的功能器官，就像牙齿和肾一样，是自然选择而形成的，目的不外乎是区别其他鸟类的，明确地表明白己是这种鸟类的一员而不是其他的鸟类。但他们从来没有说服过我，我怀疑你也不能被说服。对我来说，孔雀尾是正反馈的明显商标。很明显，它是进化时代发生的某种无法控制的、不稳定爆炸的产物。因此，想一想达尔文的性选择理论，简单明确。而他最伟大的继承者费歇尔，经过一系列推理后，总结如下(记录在《自然选择的遗传理论》一书中)：雄性翅膀的发展以及雌性动物的性偏好必须这样同时进行，而且只要这个过程并没有经过反向选择的检验，那么它将会以不断增加的速度发展。由于完全缺乏这样的检验，我们将很容易看到发展的速度与已经取得发展是成比例的，因此它将随着时间成指数增加，或等比级数增加。费歇尔的特色在于他发现的"容易看出来"的东西直到半个世纪后才被他人完全理解。他并没有不厌其烦地表明他的主张：性吸引的鸟类的羽毛将以不断增加的速度进化。这花费了其他生物界学者近50年的时间来追赶，并最终用费歇尔在纸上或者在脑子里曾用过的数学观点进行推论，以证实这些观点。我要解释的是，在纯粹的非数学的文章中，年轻的美国数学生物学家拉赛尔?兰德已经证明了这些数学观念的现代形式。我不会像费歇尔那样悲观，他在930年的书的序言中写到："我没有办法使这本书变得通俗易懂。"然而，用我自己第一本书的评论家的话来说："他提醒读者，他们必须穿上智力的跑鞋。"我自己理解这些难懂的观点也是很困难的。这里，尽管他反对，我还要感谢我的同事及以前的学生阿兰?格兰芬，他的智力丑闻在他们班是臭名远扬的，但是他甚至拥有更稀罕的能力摆脱这些，并想到以正确的方法向他人解释这些事情。没有他的指导，我就不能写出本章的中间部分。这就是我为什么拒绝把致谢的话放到序言里的原因。在我们着手研究这些困难的事情前，我必须回溯一下，谈谈性选择观点的由来。它开始就像查尔斯?达尔文谈论的其他问题一样。尽管达尔文把主要的精力用在研究适者生存和生存竞争上，但是他认为适者生存仅仅意味着结束。这个结束就是繁殖。一只野鸡可能活很长时间，但是如果它不会繁殖，它就不会传递它的特性。性选择促进了动物更好地进行繁殖，生存仅仅是繁殖战斗的一部分。在这场战斗的其他部分中，那些能够吸引异性的动物就能取得成功。达尔文认为，如果雄性野鸡、孔雀或者其他鸟类拥有了性魅力，它就会在死之前，把自己高质量的性魅力通过繁殖传递下去。他意识到，孔雀尾对于孔雀的生存来说是个障碍，但是他认为它带给雄性孔雀的性魅力远远大于这个障碍。由于达尔文喜欢它们与家养动物之间的类似之处，所以，他从美学的角度把它们和母鸡及家庭饲养的动物做了比较。我们可以从审美爱好上来把它和人们选择的电脑生物形态做比较。达尔文仅仅接受了雌性观点。它们的存在是他性选择理论的一个原则，是一种假设，而不是一些能够得到正确解释的事情。在一定程度上，由于这个原因，他的性选择理论受到了人们的谴责，直到l930年费歇尔维护了他的理论为止。不幸的是，许多生物学家也忽视或者误解了费歇尔。朱利安?赫胥黎先生和其他人反对这种理论，因为他们认为，达尔文的雌性观点不是真正科学理论的理性基础。但是，费歇尔维护了达尔文的性选择理论，他把雌性动物的性偏好看做是自然选择的合法目的，如同雄性的尾巴一样。雌性动物的性偏好是雌性神经系统的展示行为，雌性神经系统是在它的基因影响下发展的，因此它的特性受到过去数代动物选择的影响。由于其他人认为雄性展示特征是受到静态雌性偏好的影响，因此费歇尔从动态雌性偏好研究雄性展示特征。也许你已经能开始明白这是如何与爆炸正反馈的观点联系起来的。当我们正在讨论这些困难的理论时，记住这个来自真实世界的特殊例子是一个很好的主意。我将用非洲长尾寡妇鸟的尾巴作为例子。任何性选择的装饰物都是这样，孔雀们用扇形的尾巴进行装饰，以避免普遍存在的孔雀(讨论性选择)。雄性长尾寡妇鸟全身微黑，带有橘红色侧翼，大小相当于英国麻雀，但在繁殖季节，它主要的尾巴羽毛能达到8英寸长。人们经常可以看到它飞过非洲草原，做出精彩的表演，旋转着，盘旋着，像拖着宣传彩旗的飞机一样。毫无疑问，它会在潮湿的天气里跌落在地上。那样长的尾巴，即使是在晴朗的天气里，也会成为飞翔的负担。我们很愿意解释长尾巴的进化，我们猜测这是个爆炸进化过程。因此，我们首先认为，祖先鸟是没有长尾巴的。它的尾巴大约3英寸长，相当于现代繁殖期雄性鸟尾巴长度的／6。我们所努力解释的进化使非洲鸟的尾巴长度增加了6倍。当我们测量动物的几乎所有特性时，虽然一种动物品种中的大多数动物都非常接近于平均水平，但是总有一些个别动物超过了平均水平，而另外一些个别动物低于平均水平，这是一个不争的事实。我们确信，长尾寡妇鸟祖先的尾巴长度也存在着差异，有些鸟的尾巴比3英寸的平均长度要长一点，而另一些鸟的尾巴要短一点。我们可以假设鸟的尾巴长度是由许多基因控制的，每个小小的努力都会增加一点，再加上饮食的努力和其他环境的变化，就构成了个体真正的尾巴长度。许多起作用的基因加在一起叫做多基因。我们自己的大多数尺寸，如身高和体重，都受到一些多基因的影响。我紧紧遵循的性选择的数学模式，也就是拉赛尔?兰德的数学模式，就是一种多基因模式。现在我们必须把注意力转向雌性以及它们是如何选择雄性伴侣的。这似乎己引起性别歧视。实际上，存一些很好的理论可以解释这种现象(请看《自私的基因》)，而且事实就是如此。一只现代雄性长尾寡妇鸟如果吸引了6只左右的雌性寡妇鸟。就意味着有的雄性鸟没有繁殖；反过来，这也意味着其他雌性鸟找到雄性鸟非常容易，它们处于慎重选择的地位。雄性鸟通过吸引雌性鸟来获得很多东西，而雌性通过吸引雄性鸟却不能获得什么东西，因为它无论如何都一定有需要的。因此，我们接受了雌性鸟做出选择的这个假设后，下一步就要采取至关重要的步骤，这也是费歇尔用来挫败那些攻击达尔文的批评家的措施之一。我们不是简单地同意雌性鸟存在一些奇思怪想，我们把雌性鸟的性偏好看做是一个受遗传影响的变量，就像其他的变量一样。雌性的性偏好是一个定量变量，我们可以假设它是受多基因的控制，就像雄性尾巴长度一样。这些多基因可能作用于雌性鸟类大脑的许多部分，甚至于它的眼睛，以及作用于任何可能影响雌性鸟偏好的部位。毫无疑问，雌性鸟的性偏好考虑到了雄性的许多部分，如雄性侧翼的颜色、喙的形状，等等。但是我们恰恰感兴趣的是雄性尾巴长度的进化，我们还感兴趣的是雌幛对不同搀臆：的靠隹一阵屋!田白钉；鼻撂王l耵_台垮自皮田调¨鲁{牡，牡￡廖田 见长度的单位--英寸来测量雌性的性偏好。多基因可能会导致一些雌性鸟喜欢超过平均长度的雄性尾巴，其他的一些雌性鸟喜欢短于平均长度的尾巴，另外一些鸟喜欢平均长度的尾巴。现在，到了整个理论的核心部分。尽管雌性鸟偏好的基因仅仅在雌性行为中表现了它们自己，然而，它们在雄性鸟体内也存在。同样的道理，雄性尾巴长度也存在于雌性体内，无论它们在雌性体内是否表现出来。不能表现它们自己的基因观点不是一个很难懂的观点。如果一个男人有长阴茎的基因，他很可能把这些基因遗传给他的女儿或者儿子。他的儿子可能会表现出那些基因，而他的女儿当然不会，因为她根本就没有阴茎。但是，如果这个男人后来有了孙子和外孙，他女儿的儿子可能就像他儿子的儿子一样继承了他长阴茎的基因。基因可以存在于体内，但不表现出来。同样的，费歇尔和兰德假设，雄性鸟的体内携带着雌性偏好的基因，尽管这些基因仅仅在雌性鸟体内表现出来；而雌性鸟的体内也携带着雄性尾巴的基因，即使它们没有在雌性鸟体内表现出来。假设我们有一个特殊的显微镜，它使我们能够看到鸟类的细胞内部，观察它的基因。--2"r选择一个尾巴超过平均长度的雄性鸟，研究它的细胞基因。首先，观察一下尾巴长度的基因。毫不奇怪，我们将发现它有长尾巴的基因：这很明显，因为它有长尾巴。现在来观察尾巴偏好的基因。我们从外部找不到线索，因为这样的基因仅仅在雌性体内才能表现出来。我们必须用显微镜来观察。我们会看到什么呢?我们会看到那些使雌性偏好长尾巴的基因；相反地，如果我们观察短尾巴的雄性鸟的体内，我们会发现使雌性鸟偏好短尾巴的基因。实际上，这就是这个理论的关键。基本原理如下：如果我是一只有长尾巴的雄性鸟，我的父亲差不多也有长尾巴。这就是一个普通的遗传性特征。但是，由于我母亲选择了我父亲为性伴侣，它就偏好长尾巴的雄性鸟。因此，如果我继承了父亲的长尾巴基因，那么我也很可能从母亲那里继承了偏好长尾巴的基因。由于同样的原因，如果你继承了短尾巴的基因，你就有机会也继承了使雌性鸟偏好短尾巴的基因。我们可以遵循同样的原因来研究雌性。如果我是一只喜欢长尾巴雄性的雌性鸟，我的母亲很可能也偏爱长尾巴雄性鸟。我父亲也就很可能有长尾巴，因为我母亲选择了他。因此，如果我继承了偏爱长尾巴的基因，我也就很有机会继承长尾巴的基因，无论那些基因是否在我的雌性体内表现出来；如果我继承了偏爱短尾巴的基因，我也就有机会继承短尾巴的基因。总的来说，任何性别的个体都可能具有两种基因，一种是使雄性具有某种特征的基因，另一种是使雌性偏爱同种特征的基因，无论这种特征是什么。因此，雄性特征的基因以及使雌性偏爱那种特征的基因，不会在群体中任意转移，但是这两种基因趋向于一起遗传。这种"一体性"有一个不体面的技术名称，称作连锁不平衡，它与数学遗传学家的方程式共同起作用。这有一个奇怪的美妙结果，并不是实际的结果。如果费歇尔和兰德是正确的，结果就是孔雀和寡妇鸟的尾巴，以及许多其他性吸引的器官爆炸性进化。这些推论仅仅可以通过数学方法来证明，我们也可以努力用非数学的语言来获得数学论点的一些东西。我们仍需要"智力的跑鞋"，尽管实际上爬山鞋是更好的类推。在争论中的每一个步骤都是足够简单的，但是攀登理解的山峰还有很长的路要走，如果你错过了早期步骤的中的任何一步，你就很不幸地不能采取以后的步骤了。到此为止，我们已经认识到了雌性鸟偏爱的全部范围的可能性，从那些偏好长尾巴雄性的雌性鸟到那些偏好短尾巴雄性的雌性鸟。但是如果我们实际上在一个特殊的种群里对雌性鸟进行测试，可能会发现大多数雌性鸟对雄性鸟的品位是相同的。我们可以用相同的单位--英寸来表示这个种群里雌性鸟的品位范围，就像我们用来表示雄性鸟尾巴长度范围的一样；我们可以用相同的单位--英寸来表示雌性鸟偏爱的范围。结果表明，雌性鸟的平均偏爱恰好与雄性尾巴的平均长度相同，都是3英寸。在这个例子中，雌性鸟的选择将不是改变雄性鸟尾巴长度的进化动力。或者结果也可能表明，雌性鸟的平均偏爱是超过实际存在的平均长度尾巴，是4英寸而不是3英寸。目前，悬而未决的问题是：为什么会有这样的差异?我们暂且放下这个问题，仅仅承认存在这个差异，我们再问下一个明显的问题：如果大多数雌性鸟喜欢4英寸长尾巴的雄性鸟，为什么大多数雄性鸟实际上只有3英寸长的尾巴?为什么这个种群的尾巴平均长度在性选择的影响下没有变为4英寸呢?在雌性鸟偏爱的平均尾巴长度与实际上的平均尾巴长度之间怎么会有一英寸的差异呢?答案是雌性鸟品位是对雄性鸟尾巴长度的惟一选择。尾巴是飞行的一个重要的器官，尾巴太长或者太短都将会降低飞行的功能。此外，长尾巴要消耗更多的能量进行飞行，还要消耗更多的能量来使它处于领先地位。4英寸长度尾巴的雄性鸟可能更好地吸引住雌性鸟，但是雄性鸟付出的代价是它们的飞行功能降低、更多的能量消耗，以及更容易被敌人攻击。我们可以用一句谚语来表达这个推论：有一个功利性的理想尾巴长度，它不同于性选择的最佳效果，因为理想的尾巴长度要符合通常的使用原则，不仅仅是为了吸引雌性鸟。我们是否应该希望雄性鸟尾巴的实际平均长度(也就是我们假设的例子中的3英寸)符合功利性的理想尾巴长度?不是，我们应该希望功利性的理想尾巴长度更短些，即两英寸。原因是尾巴的实际平均长度3英寸是倾向于使尾巴变短的实用性选择与倾向于使尾巴变长的性选择之间的折中结果。我们推测，如果不需要吸引雌性鸟，尾巴的平均长度将缩短到2英寸；如果不需要担心飞行功能和能量消耗，尾巴的平均长度将到达4英寸。实际的平均长度为3英寸就是一个折中。那么，为什么雌性鸟更喜欢违背了功利性的理想尾巴。乍一看，这个观点似乎很愚蠢。如果注重外表的雌性鸟喜好超过良好设计标准长度的尾巴，它们将会养育出低劣设计的、功能低下的、飞行笨拙的儿女；而任何恰恰喜欢短尾巴的突变体雌性鸟，尤其是那些尾巴品位与功利性的理想尾巴恰巧一致的突变体雌性鸟，将会繁殖出有能力的、适合飞行的儿女，它们当然比那些注重外表的雌性鸟的儿女更优秀。但是这里还是有疑点。我的暗喻"形态"的含义是模糊的。突变体雌性鸟的儿女可能是出色的飞行家，但是它们可能不能吸引这个种群里大多数的雌性鸟，它们只能吸引少数的雌性鸟，一些藐视外表的雌性鸟。准确地说，少数的雌性鸟比大多数的雌性鸟更难找到，因为它们在地面L很少。在一个群体里，只有／6的雄性鸟和幸运的雄性鸟才有...群雌性鸟相伴，能够吸引大多数的雌性鸟将有许多好处，这些好处能够大大超过能量和飞行效率的功利性消耗。但是，即使这样，读者也许会抱怨，整个争论都是建立在随意的假设上，假设大多数雌性鸟更喜欢非功利性长度的尾巴。读者也将承认这一点，其他的一切事情也会随着变化。但是为什么多数雌性鸟的偏好处于首位?为什么大多数雌性鸟不是更喜欢比功利性的理想尾巴短一点的尾巴，或者恰好是与功利性的理想尾巴一样长的尾巴呢?为什么外表与实用性不一致呢?答案是所有的这些事情都有可能发生了，在许多种类中它可能发生了。我假设的雌性鸟更喜欢长尾巴的例子确实是随意的。但是，无论大多数雌性鸟的偏爱碰巧是什么，无论多么随意，大多数偏好都倾向于受到性选择的控制，甚至在某种条件下，这些偏好有所增加--言过其实的。这样，我的观点中缺乏数学证据的瑕疵变得真的引人注目。我可以让读者简单地接受这个说法，兰德的数学推理证实了以上的观点，并暂时搁下这个问题。这虽然可能是我明智做法，但是，我应该试试用文字解释一下。争论的关键在于这个事实：我们早就建立了一种"连锁不平衡"，也就是特定长度尾巴的基因和偏好同样长度尾巴的对应基因的"一体性"。我们可以把"一体性"因素当作一种测量的数目。如果"一体性"因素很高，这就意味着关于尾巴长度的单个基因的知识使我们能够准确地预测他或她的偏好基因，反之亦然。相反，如果"一体性"因素很低，关于两者之一的单个基因的知识--偏好基因或尾巴长度基因--给我们只有一点点有关另一个基因的暗示。影响"一体性"因素大小的事情是雌性偏好的度--不管它们是否被认为是有缺点的雄性鸟，不管雄性尾巴长度的变异物种被与环境因素相反的基因所控制，等等。作为所有因素的结果，"一体性"因素--把尾巴长度基因和偏好尾巴长度的基因的绑在一起的紧密程度--非常强烈，我就们可以减少下面的结果。每次一个雄性鸟被选择，被选择的不仅仅是雄性鸟的尾巴长度基因，由于"一体性"的联合，偏好长尾巴的基因也被选择了。意思是，让雌性鸟选择特别长尾巴雄性鸟的基因实际上是选择了它们自己的复制品。这是自我加强过程的主要组成部分：它有自谋生活的动力。开始在一个特定的方向进化后，这将趋向于在同一方向持续进化。观察这个的另一一种方法就是根据"绿色胡子效应"。"绿色胡子效应"是一个生物学学术上的笑话，它完全是假设出来的，但是它很有教育性。它起先是用来解释W．D．汉密尔顿近亲选择理论中的基本原理，我们在《自私的基因》里详细讨论这个理论。汉密尔顿是我在牛津大学的同事，他认为，自然选择偏爱那些对近亲表现出无私心的基因仅仅因为那些相同基因的复制品在它们近亲的体内也很有可能存在。"绿色胡子效应"的假设一般也持相同的观点。近亲是基因在其他体内寻找自己复制品的惟一可能的方式。理论上，一个基因可以通过更多的直接方法找到基因的复制品。假设一个基因碰巧有以下两种效果(有两种或更多效果的基因是很普遍的)：它使基因所有者有一个明显的标记，如绿色胡子，它同时也影响了它们的大脑，使它们对绿色胡子个体表现出无私心。绿色胡子的无私基因通过自然选择也趋向于偏爱那些对子孙或兄弟表现出无私心的基因。每次一个绿色胡子的个体帮助另一个，使这个有识别力的无私基因将偏爱它们自己的复制品，绿色胡子基因的传播将是自动的和不可避免的。没有人真正相信，甚至我也不相信，"绿乍。胡子效应"将会存自然界中找到。基因通过比绿色胡子似乎更合理的标志来区分它们自己复制品。近亲只是这样的一个标志。"兄弟"或者实际中一些像在同一个巢穴孵化的鸟之类的东西，是一个统计标志。任何使单个鸟类对这样的标志表现出无私心的基因都有机会帮助它自己的复制品。汉密尔顿的近亲选择理论可以看做是"绿色胡子效应"变得似乎合理的一种方法。顺便说一下，没有任何提示表明基因"想"帮助它们的复制品。近亲也能看做是使"绿色胡子效应"变得似乎合理的一种方法。费歇尔的性选择理论也可以用来解释上述问题。当一个种群的雌性鸟特别偏好雄性特征时，每个雄性的体内都将趋向于包含使雌性鸟偏好自己特征的基因复制品。如果一个雄性鸟从父亲继承了一条长尾巴，它也就有机会从母亲那里继承一些使它选择父亲长尾巴的基因；如果它有一条短尾巴，那么它也有机会拥有使雌性鸟偏爱短尾巴的基因。因此，当一个雌性鸟开始选择雄性时，无论它的偏好是什么，它都有机会在雄性中选择它l"]的复制品。它们用雄性尾巴的长度作为标签来选择自己的复制品，就像假设的绿色胡子基因使用绿色胡子作为标签一样。如果这个种群里的一半雌性鸟都喜欢长尾巴的雄性鸟，另外的一半雌性鸟喜欢短尾巴的雄性鸟，那么雌性鸟选择的基因仍然是选择它们自己的复制品，但总体而言，就没有一种或者另一种尾巴类型的雄性鸟受宠的趋势了。这种群体可能倾向于分成两个派别--一个是长尾巴的、偏爱长尾巴的派别，另一个是短尾巴的、偏爱短尾巴的派别。但这种雌性鸟"观点"的两种分离是一种不稳定的状态。在雌性鸟中，一种类型的偏爱会慢慢地比另一种偏爱增加，成为多数派，多数派在后代中会增加。这是因为被少数派喜欢的雄性鸟更难找到伴侣，少数派的雌性鸟的儿子相应地也很难找到伴侣，因此少数的雌性鸟将会有较少的子孙。这样，少数派倾向于变得更少，多数派倾向于变得更多，我们从而也有了一个正反馈的方法：已经有的，要给他更多，让他丰富有余。当我们有了不稳定的平衡时，任意的开始都会自我加强的。就像当我们砍树干时，最初不能确定这棵树将向北方还是南方倾倒，在短暂的停止之后，一旦它开始向一个方r更安全地系好我们的爬山靴子，我们准备在另...个峭壁上捶打。记住：雌性鸟的性选择把雄性鸟的尾巴拉向一个方向，而"功利性的"选择把它们拉向另一个方向("拉"当然是指进化的意思)，实际尾巴的平均长度是这两个拉力的折中。现在，让我们来认可叫做"选择差异"的量。这是一个种群里雄性鸟实际尾巴的平均长度与种群里雌性鸟喜欢的"理想"尾巴的平均长度之问的差异。选择差异中使用的测量单位是随意的，就像华氏温标和摄氏温标也是随意的。像摄氏温标发现零点适合描述水的结冰点一样，我们应该知道适合描述性选择拉力与功利性选择平衡的零点。换句话说，选择差异的零点意味着进化变化停止了，因为这两个相反的选择力恰好互相抵消。明显地，选择差异越大，雌性鸟用来抵消功利性自然选择拉力的进化"拉力"就越强。我们感兴趣的不是特殊时间的选择差异的绝对值，而是选择差异在下一+代是如何变化的。选择差异的结果是尾巴变长了，同时(记住，选择长尾巴的基因与具有长尾巴的基因是相呼应的)雌性鸟理想的尾巴也变长了。在这种双重选择的一代后，尾巴的平均长度和偏爱的尾巴平均长度都变得更长了。一但是，哪一个增加得最多呢?这是用另一个方法来问在选择差异中将会发生什么。选择差异可能是保持不变的(如果尾巴的平均长度与偏好的平均尾巴长度都以同样的数量增加了)。它可能变得更小(如果尾巴的平均长度比偏好的尾巴长度增加得更多)，或者，最后它会变得更大(如果尾巴的平均长度增加了一些，但是偏好的平均尾巴长度增加得更多)。如果随着尾巴变得更长，选择差异变得更小了，尾巴长度将向着稳定平衡长度进化。但是，随着尾巴变得更长，选择差异变得更大了，下一代的选择差异理论上将以更快的速度增长。毫无疑问，这就是费歇尔在930年以前考虑过的，尽管他的观点和出版的文字在当时没有得到的选择差异人们的完全理解。首先，让我们看看这个随着子代的延续，选择差异变得更小的例子。它最终变得很小，直到雌性偏爱向一个方向的拉力恰恰被另一个方向的功利性选择的拉力平衡了为止。然后，进化的变化就停止了，这个系统据说处于一种平衡的状态。兰德所证明的有趣事情是，至少在一些条件下，这里不是只有一个平衡点，而是有许多。这里的平衡点不是一个而是许多：在一个方向的功利性选择拉力的力量，雌性偏爱的力量在达到平衡的方法中进化。因此，如果随着后代的延续，选择差异倾向于变得更小，种群将在"最接近"平衡点的地方静止下来。在这里，拉向一个方向的功利性选择恰恰被拉向另一个方向的雌性选择差异拉力所抵消，雄性鸟的尾巴将保留这样的长度，不管它有多长。读者可能会认为，我们在这里用到了负反馈系统，但是这是一种不可思议的负反馈系统。如果远离了理想的"定点"，你对它"感到不安"，这将发生什么事情呢?通过这个，你一直都能讲述一个负反馈系统。例如，如果通过打开窗户，你对房间的温度感到不适，通过打开加热器来弥补，自动调温器就会做出反应。性选择系统是如何使人感到疑惑不解的?记住，我们在这里讨论的是进化时间表，因此，我们很难做实验--打开窗户等--并亲自观察结果。但是毫无疑问，在自然界，这个系统经常使人疑惑不解。例如，由于幸运或者不幸的事件，雄性的数量自发地、任意地波动。无论什么时候发生，假定我们讨论过的条件，功利性选择和性选择的结合物会使种群回到最接近平衡点的地方，这可能是与以前不同的平衡点，是沿着平衡点的更高或者更低的另一个点。因此，随着时间的流逝，种群会沿着这个平衡点的线上下波动。超过这条线就意味着尾巴变长了--理论上，长度是没有限制的；低于这条线就意味着尾巴变短了--理论上长度可以缩短为零点。自动调温器的类推常常被用来解释平衡点的观点。我们可以发展这个类推来解释平衡线这个更难的问题。假如一个房间既有加热装置又有制冷装置，每个装置都有自己的自动调温器。两个自动调温器都是用来保持房间达到同样适合的温度，即华氏70度。如果温度低于70度，加热器就会自动打开，而制冷器也会自动关闭；如果温度超过了70度，制冷器就会自动打开，加热器则会自动关闭。寡妇鸟尾巴长度的类推不是温度(保持大约恒定的70度)，而是电的总消耗率。关键是有许多不同的方法达到我们所希望的温度。通过两个装置的努力工作，加热器散发出热空气，制冷器全力消除热气，就能实现这个目的；或者通过加热器发出少量的热量，而制冷器相应地工作以中和它，来实现恒定温度；或者通过两个装置都不工作，就能实现。明显地，从节约电费的角度看，后者是最理想的方法。但是只要能实现70度恒定温度的目标，哪种方法都会令人满意。我们有一条平衡点的线，而不仅仅是个点。根据这个系统是如何建立起来的详细情况，以及在系统里的延迟和其他使工程师全神贯注的事情，房间里电力消耗有可能沿着平衡点的线上下波动，而温度却保持不变。如果房间里的温度降低到了70度以下，它就会返回来，但是它没有必要返回到加热器和制冷器相同的：工作速度，它可以沿着平衡线返回到一个不同的平衡点。用真正的、实用的工程学术语来说，建立一个存在：真正平衡线的房间是相当困难的。这条线实际上很可能"崩溃于一个点"。拉赛尔?兰德关于性选择的平衡线的设想也是停留在假设之上的，这种假设在自然界里可能是不真实的。例如，他设想新物种突变有一个稳定的资源，设想雌性选择的行为是完全免费的。如果这个设想遭到破坏，平衡"线"就会崩溃到一个平衡点。但是在一些例子中，到我们已经讨论过的例子为止，随着后代选择的延续，选择差异变得更小了；在其他条件下，选择差异可能变得更大了。从我们讨论的问题开始需要一段时间，因此让我们提醒自己这意味着什么。我们有一个群体，在这里雄性经历着一些特征的进化，例如寡妇鸟尾巴长度这样的进化，在雌性偏爱的影响下，将使尾巴变得更长，而功利性选择则倾向于使尾巴变得更短。在鸟类尾巴变长的进化中存在动力，其原因是当雌性选择它"喜欢"类型的雄性时，由于非随机的基因结合，选择适合的基因复制品使它做出了这样的选择。因此，在下一代中，不仅仅雄性倾向于有更长的尾巴，而且雌性也倾向于更喜欢长尾巴。一代又一代，这两种逐渐增加的过程中的哪一种会有最高的速度，还不是很明显。到目前为止，我们认为，就每一代而言，尾巴长度的增加比偏好增长得更快。现在，我们来考虑一下另一种可能的例子：长尾巴偏好以一个更高的速度增长，比尾巴长度增长得快。换句话说，我们现在将讨论这个问题：选择差异随着后代的延续而变得更大了，而不是变小了。这样，理论结果比以前更加奇异了。我们有的是正反馈，而不是负反馈。随着后代的延续，尾巴变长了，而雌性对长尾巴的渴望以更高的速度增加了。这就意味着，在理论上，尾巴将一直变得更长，并随着后代的延续，将以不断增加的速度变长。理论上，尾巴将不断变长，甚至可以达到l0英里长。当然，实际土，游戏的规则在达到这些荒谬的长度以前就改变了，就像瓦特控制器下的蒸汽发动机不能真正不断加速而达到每秒一百万次旋转一样。尽管我们到最后必须对这个数学模式的结论打折扣，但是这种模式的结论在这个实际上似是而非的条件范围之上还是很有效的。50年以后，我们现在能够理解费歇尔的话是什么意思了。他坦率地断言："我们将很容易看到发展的速度与已经取得的发展是成比例的，因此它将随着时间成指数增加，或等比级数增加。"他的基本原理与兰德的原理一样清晰，他说："两个受到这样过程影响的特征，也就是雄性翅膀的发展和雌性动物的性偏好必须这样同时进行，而且只要这个过程并没有经过反向选择的检验，那么它将会以不断增加的速度发展。"费歇尔和兰德都通过数学推理而达到相同的结论，这个事实并不意味着他们的理论是自然界发生事情的正确反映。剑桥大学遗传学家彼得?奥唐纳德是性选择理论权威人士之一，正如他说能那样，兰德模式的失控特性"组成''了它的最初假设，这样它就会在数学推理的另一端以一种令人厌烦的方式出现了。一些理论家，包括阿兰?格兰芬和W．D．汉密尔顿，更喜欢某种理论选择，这种由雌性作出的选择，从功利性的优生角度出发，对它的子孙产生有益的影响。他们一起研究的理论是雌性鸟的行为就像诊断医生，挑选那些最不容易受寄生虫影响的雄性鸟。根据汉密尔顿的独特理论，鲜亮的鸟类羽毛是雄性鸟突出显示它健康的方式。寄生虫理论的重要性不要花费太长的时间就能完全解释清楚。简要地说，雌性选择的"优生学''理论的问题通常如下所述：如果雌性真的能成功地选择具有最好基因的雄性，它们的成功在将来能使它们减少选择的范围；最后，如果只存在好的基因，这就没有了选择点了。寄生虫升级了这个理论目标。根据汉密尔顿的观点，其原因是寄生虫和寄主都在相互进行着永不停止的循环的"军备竞赛"；反过来，这就意味着鸟类中任何一代的"最好，，的基因都与将来后代的最好基因不同。用来打败当代寄生虫的武器对下一代进化的寄生虫是不管用的。因此，总有一些雄性恰好比其他雄性鸟类有更好的身体来打败当代的寄生虫。这样，雌性鸟就能通过选择最健康的当代雄性鸟来使它们的子女受益。雌性后代能用的惟一的总体标准是兽医使用的指标--明亮的眼睛、光滑的羽毛，等等。只有真正健康的雄性鸟才能展现这些健康的征兆，因此性选择偏爱那些完全展示自己的雄性，甚至把它们夸大成了长尾巴，并以扇形散歹于。尽管寄生虫理论可能是正确的，但是它偏离了我的"爆炸"章节。回到费歇尔和兰德的失控理论，现在我们所需要的是来自真正动物的证据。我们应该如何寻找这样的证据呢?我们应该使用什么方法呢?来自瑞典的学者莫尔特?安德森有一个很好的方法：他研究的鸟就是我在这里讨论理论观点所用的鸟--长尾巴的寡妇鸟，他在肯尼亚的自然环境中研究它。最近的技术突破使安德森的实验成为可能：超强力胶水。他的推论如下：如果雄性鸟实际的尾巴长度真的是功利性的理想尾巴长度与雌性真正需要的尾巴长度之间的折中，那么这应该有可能通过给雄性鸟一个特别长的尾巴而具有超级吸引力。这就是超强力胶水的作用所在。我将简要地描述一下安德森的实验，因为它是一个实验设计的好例子。安德森捕捉到了36只寡妇鸟，并把它们分成了9组，每组4只。每组中的4只鸟都得到同等的待遇：第一只鸟(随机地仔细选择，以避免任何无意识的偏见)把它的长尾巴修剪为4厘米。修剪下来的部分用强力胶水黏到每个组第二只鸟的尾巴上。因此，第一只有了人工缩短的尾巴，第二只就有了人工加长的尾巴。作为比较，第三只鸟的尾巴没有被改变过。第四只鸟的尾巴也保留着相同的长度，但是它被改变过--它羽毛的末端都被剪断，然后再用胶水黏上。这似乎是一个毫无意义的实验，但是它却是一个很好地证明在设计实验时必须认真的例子。鸟的尾巴羽毛被改造过，或者说是它被人捕捉到并经过处理了，这些因素影响着鸟，而不是尾巴本身的实际变化影响着它。这个想法是用来比较每只鸟都与本组中用不同方法处理过的同伴进行交配的情况。经过四种之一的方法处理过以后，每只雄性鸟都被允许居住在它自己领地里以前的住所里。在这里，它假定已经恢复正常，吸引雌性进入自己领地，然后在那里交配、搭建巢穴、产卵。问题是，每组里的哪个成员最能成功地吸引雌性鸟呢?安德森并不是通过逐个观察雌性鸟，而是通过观察并计算每个雄性领地里含有卵子的巢穴数量来研究这个问题的。他发现，人工增长尾巴的雄性鸟吸引雌性鸟的数量大概是人工缩短尾巴的雄性鸟的4倍，那些尾巴是正常的自然长度的鸟处于中间位置。结果是通过统计学分析的，以防从偶然情况中得出结论。其结论是：如果吸引雌性是惟一的标准，那么雄性尾巴将比它们实际的长度要长一些。换句话说，性选择在不断地朝着变长的方向拉尾巴(从进化的角度来说)。实际的尾巴比雌性偏好的要短，这个事实表明一定还有其他的选择压力使它们变短了。这就是"功利性"选择。大概那些具有特别长尾巴的雄性鸟要比具有一般长度尾巴的鸟更容易死。不幸的是，安德森没有时间继续研究那些他改造过的雄性鸟的后来命运。如果他研究过了，那么预言将是那些尾巴上被黏上羽毛的雄性鸟一般要比正常的鸟死得早，这可能是由于这样更容易被敌人攻击。另一方面，那些尾巴被人工缩短了的雄性鸟应该可能比正常的雄性鸟寿命长一些，这是因为正常的尾巴长度据推测是性选择和功利性选择的折中，大概那些被人工缩短尾巴的鸟更接近于功利性的理想状态，因此寿命应该更长。然而，所有这些结论里还有其他许多的推测。如果长尾巴主要的功利性缺陷转变为最初生长时的经济成本，而：不是增加了它长大后死亡的危险，那些获得了额外长的尾巴的雄性鸟就相当于从安德森那里获得了免费的礼物，结果也不会死得特别早。我已经写到雌性鸟的偏好似乎倾向于把尾巴和其他羽毛向着更长的方向拉。在理论上，就像我们早期所看到的一样，没有原因可以解释为什么雌性鸟的偏好不是恰好向着相反的方向拉尾巴，例如朝着变短的方向拉尾巴，而是使尾巴变长。普通鹪鹩的尾巴短而硬，人们不禁会想它是否为了功利性目的而比"应该"的长度要短。雄性鹪鹩之间的竞争是激烈的，你可以从与它们个头不相称的宏亮歌声中猜测出来。这样的歌唱一定很耗费力气，雄性鹪鹩甚至可能一直PM至死。成功的雄性鹪鹩将在它们的领地里得到一只以上的雌性，就像寡妇鸟一样。在这样竞争的环境里，我们可以想像正反馈正在进行着。鹪鹩的短尾巴代表的是进化收缩中失控过程的最后结果吗?先把鹪鹩放在一边，孔雀尾、寡妇鸟和天堂鸟，在它们华而不实的外表中，似乎像是大爆炸性、螺旋正反馈进化的最后结果。费歇尔和他现代的继承者向我们展示了这是如何发生的。这个观点本质上是与性选择联系在一起的呢，还是我们能在其他种类的进化中找到令人信服的类推呢?如果仅仅因为我们发生爆炸性的进化，特别是近几百年来人类大脑的迅速发展，这个问题就值得问。这已经表明了由于性选择，智力是性欲望的特点(或者是智力的形式，例如记住既长又复杂的典礼舞蹈)。但是这还可能是大脑的尺寸也是在不同选择的影响下形成的，与性选择类似而不是相同。我认为这有助于区别对性选择两种可能的类推，一个是无力的类推，一个是有力的类推。无力的类推如下：任何一个进化步骤的最后结果都在为下一个进化步骤做准备，因而任何进化的过程都是潜在地前进的，但有时候是爆炸性的。我们已经在前...。章里以"军备竞赛"的形式阐述了这个观点。捕食者设计的每个进化措施都加大被捕食者的压力，停被捕食者能更好地躲避捕食者：这反过来又给捕食者施加了压力，使它们不断进步。这就有了一个不断提高的螺旋。正如我们所看到的，似乎捕食者与被捕食者都不具有更高的成功率，因为它们的敌人同时也在进步。但是，被捕食者和捕食者都不断地在提高自己的"武器"。这就是性选择的无力类推。性选择的有力类推表明费歇尔和兰德理论的本质是与"绿色胡子"相似的现象，因此雌性选择的基因自动地倾向于选择它们自己的复制品，这是一个自动倾向于爆炸的过程。除了雌性选择"自己"以外，这种现象的例子还不清楚。我认为，寻找性选择进化爆炸的类推的一个好地方是在人类文明的进化中。这是因为这样的选择是受到"外表"或"大多数赢"的影响。我开始本章时提出的警告再一次应该注意。如果我们对所使用文字很挑剔和正统的话，那么文明"进化"根本不是真正的进化，但是在它们之问有足够的共同处来证明原则的比较。在做这个的时候，我们不必忽视这个区别。在回到爆炸螺旋的特殊问题以前，让我们先解决这些问题：人们常常指出的是--实际上傻子都能看出来--许多事情的准进化都是关于人类历史的许多方面。如果你拿人类生命的特殊方面来做样品，例如你在定期的时间间隔里拿科学知识的状况做样品、音乐做样品、服装或者交通工具做样品，以一个世纪或者也许是一个0年为间隔，你就会发现一个趋势。如果我们有3个样品，时间段分别为A、B、C，时问段8的测量数量将处于时间A和C所测量数量的中间。尽管有一些例外，但是每个人都会通过这个趋势表现了人类文明的许多方面。无可否认的是，这些趋势的方向有时候是颠倒的(例如裙子的长度)，但是这也是遗传进化的事实。许多趋势，特别是与轻浮的外表相反的有效技术趋势被确定为进步。这是毫无疑问的，例如，周游世界的工具稳定地进步，没有颠倒，在过去的200年里，从马力发展到蒸汽动力工具，今天又发展到了超音波喷气飞机。我正在以中性的意思使用进步这个词。我的意思是说，每个人都不同意生活质量的提高是这些变化的结果。我个人也经常怀疑这一点。我的意思也不是否认大众观点，即当大规模生产代替了熟练工人，工艺水平就已经下降了。但是，单纯地从交通的观点观察交通工具，历史的趋势就是在向着某种进步发展，不存在争论，即使它仅仅是速度的提高。同样，在0年或者几年后，高音质的扩音设备质量有着不可否认的巨大进步，即使你有时候也会认为，如果这个世界从来没有发明扩音器，这个世界将更加美好。这不是品位改变了。这是一个可测量的客观事实，复制品的保真度现在已经比l950年时要好多了，而950年时比920年到时候要好；现代电视机的图像质量无疑也比以前的电视要好，当然，娱乐转播的质量并不是这样的。战争武器的质量表现出不断提高的趋势--随着时间的推移，它们能以更快的速度杀死更多的人。在这里的意义不是进步。毫无疑问，随着时间的推移，在有限的技术中事情变得越来越好。但是这仅仅在有用事情上才是真正明显的，例如飞机和电脑。人类生活的许多其他方面表明没有这些趋势的真正趋势，用明确的意思来说，就是进步。很清楚地，语言表明了这个趋势，它们有分歧，在它们出现分歧后，几个世纪过去了，它们变得越来越彼此难以理解。太平洋的许多岛屿为研究语言的进化提供了美丽的工作室。不同岛屿的语言很明确地彼此类似，它们的区别能通过文字的数量来准确地测量，这种测量很类似于分子分类测量法，我们将会在第十章讨论。用许多外来词测量出来的语言区别，和以英里为单位的岛屿之间的距离构成了一个图表，结果是图表上的点形成的一个曲线，它的数学形式告诉我们一些关于从一个岛屿到另一个岛屿扩散率的东西。词汇通过小船进行传播，词汇在岛屿之间的传播时问是与岛屿之间的距离成比例的。在任何一个岛屿上，词汇都是以稳定的速度变化着，与基因偶然变异是同样的。任何岛屿，如果是完全独立的，将会随着时问的推移而表现出一些语言的进化，因此与其他岛屿的语言有一些区别。与那些彼此相离很远的岛屿相比，通过小船，明显地在彼此接近的岛屿问有较高的语言流通率。与那些离得较远的岛屿的语言相比，他们的语言也具有较近的共同祖先。这些现象解释了临近岛屿与远隔岛屿之问类似之处的模式，这种现象与在加拉帕哥斯群岛的不同岛屿上的雀类的一个事实非常相似，这些事实最初启发了查尔斯?达尔文。鸟类身体里的岛屿距离的基因就像小船里岛屿距离的词汇一样。然后，语言就进化了。尽管现代英语是从乔叟英语中发展起来的，但是我认为，许多人不会主张现代英语是在乔叟英语的基础上提高的。当我们谈论语言时，提高质量的观点不会经常地进入我们的脑子里。实际上，在某种程度上，我们经常把语言变化看成是退化或衰落。我们倾向于把早期的用法看成是正确的，把现在的变化看成是误用。但是我们仍然发现了进化似的趋势在纯粹抽象的、非价值的意义上是进步的。我们甚至能在不断升级的形式里(或者从另一个方向来观察它，即退化)发现正反馈的迹象。例如，"明星"这个词被用来表示一个非常出名的电影演员。后来，它就退化为表示任何在电影中扮演了主要角色的普通演员。因此，为了重新获得非常出名的原始意义，这个词必须上升为"超级明星"。后来，电影公司开始使用"超级明星"来代表演员，许多人从来没有听说过这个词，后来它又进一步上升为"巨星"。现在许多宣传的"巨星"，至少我以前是没有听说过，也许我们应该期待着另一个进化。我们很快就会听到"超星"了吗?相似的正反馈已经降低了"厨师"这个词的流通。当然，它来自法语ce de cusne，意思是厨房的领导或首领。这是牛津词典里给出的意思。按照定义，每个厨房里只能有一个厨师。但是，也许为了表示他们的尊严，普通的(男性)厨师，甚至低级的汉堡包工人，都开始把自己称为"厨师"。结果是现在赘述的短语"主厨"常常被听到。如果这是一个性选择的类推，那么它最好仅仅存在于我所称之为"无力的意义"中。现在让我直接跳到我能想到的最近的道路上来进行"有力"类推：到"流行音乐唱片"的世界里。如果你听到流行音乐爱好者的讨论，或者打开广播电台的流行音乐节目，你就会发现一个非常奇怪的事情。尽管艺术批判的其他流派都在风格或者表演技巧上，在情绪、情感的冲击上，以及艺术形式的品质和特性上背离了一些原始的特征，但是"流行"音乐亚文化几乎完全注重于流行本身。十分清楚的是，关于唱片的重要事情不是它听起来像什么，而是有多少人购买它。全部亚文化被称之为唱片前20位排名榜，或前40位排名榜的唱片订购数量所缠住，这个排名榜仅仅根据销售数量而定。关于唱片真正的问题在于前20位排名榜。当你想到它的时候，这是一个独一无二的事实。如果我们考虑到费歇尔的失控进化理论，这将是一个非常有趣的事实。电台音乐节目主持人很少提到唱片目前的排名，同时也没有告诉我们在以前几周里的排名情况，这可能也是有意义的，因为这就允许听众去不仅仅评定唱片目前的流行度，而且可以评定其流行度变化的速度和方向。似乎许多人都愿意买其他人都购买的唱片，或者喜欢这样做。一个明显的证据来自于以下的事实：据说唱片公司已经派人到一些主要的商店里去大量购买自己公司的唱片，以便把销售量推动到他们可以"离开"的数量。这做起来并不像听起来那么困难，因为排名前20位是根据来自唱片销售店反馈回来的销售量而定的。如果你知道这些主要的唱片销售店是哪些，你就不必从他们那里购买许多磁带，也能对全国销售量产生重要的影响。当然，也有一些主要的唱片销售店的职员被人贿赂的故事。在一个次要的程度上，同样的流行现象一般在图书出版、女士服装和广告世界里也是很有名的。一名广告商谈论产品的最好的事情就是说它是同类产品中最畅销的。最畅销图书的列表每周都出版，只要一个图书销售量出现在这些列表上，它的销售量就会增加得更多。这里的类推是原子弹。只要你在一个地方不要放太多的铀一235，那么它就是稳定的。这里有临界物质，一旦超量了，它就会发生连锁反应或者出现失控过程，并带来破坏性的结果。一个原子弹有两块铀235，都比临界物质小。当原子弹引爆时，两块铀聚合在一起，临界物质超过，这就会导致一座中型城市的毁灭。当图书的销售达到临界时，数量达到一个点，销售率突然变得比临界物质达到之前大了许多，在出现不可避免的最大销售量并开始下降之前，有可能出现一段销售量成指数增加的时期。潜在的现象不难理解。基本上，我们已经有了更多正反馈的例子。图书甚至唱片的真正质量在决定它的销售中是不可忽视的，然而，无论正反馈潜伏在哪里，这里一定有一个强有力的偶然因素决定着哪些图书或者唱片将获得成功而哪些将失败。如果临界物质在任何成功的故事里是很重要的因素，那么一定有很多幸运，也一定有许多值得人们操作和开发的地方。例如，我们值得花费大量的钱来促销图书或者唱片，以便使它达到一个临界点。因为你其后不需要再花费那么多的钱来促销它：正反馈将接任这个任务，并为你做宣传工作。根据费歇尔和兰德的理论，这里的正反馈与那些性选择有些相似，但是也有区别。喜欢长尾巴孔雀的雌孔雀受宠，仅仅是因为其他雌性也有相同的偏好，而雄性特征是随意的和不相关的。在这方面，那些想得到排名前20位的特殊唱片的音乐爱好者的行为就像雌孔雀一样。但是，正反馈在两个例子里起作用的具体机制是不同的。我认为，这使我们回到了本章开始的地方，提示类推应该就是那么些，不能再更多一点。第九章 渐变还是突变据《出埃及记》记载，以色列的众子各带家眷，花了40年的时间才穿越西奈山沙漠迁徙到希望之乡。那是大约200英里的距离。因此，他们的平均速度大约是每天24码，或者每小时码；如果我们考虑到夜晚要休息的话，那么就是每小时3码。无论我们如何计算，我们都会谈及到这个可笑的缓慢速度，它比众所周知的蜗牛速度还要慢许多(根据《吉尼斯世界记录》记载，蜗牛速度的世界记录是难以置信的每小时55码)。当然，没有人真正相信。很显然，以色列人是凭一时高兴才旅行的，也许在一个地点扎营很长一段时间，然后才继续前进；也许他们中的多数人并不十分清楚他们将向着哪个特定的方向迁徙，他们从一个绿洲到另一个绿洲迂回前进，就像游牧的牧民常常做的一样。我需要再次重复的是，没有人真正相信平均速度会一直保持不变的。现在想像一下两位善于雄辩的年轻历史学家突然出现。他们告诉我们，迄今为止，圣经的历史受到渐进主义思想学派的支配。我们了解到，渐进主义者历史学家完全相信以色列人每天行走24码，他们每天早晨叠起帐篷，向着东北方向缓慢行24码，又扎营歇息。渐进论的惟一选择就是动力学的新时段论者历史学派。根据激进的年轻时段论者的理论，以色列人在停滞中耗费了大部分时问，根本没有前进而是在扎营，常常在一个地方要呆几年。然后，他们稍微快一些地向新营地前进，再在那里停留几年。他们向着希望之乡的前进，不是渐进的、连续的，而是停停走走：很长一段时间的停留之后，他们快速地行进。而且，他们的前进不总是朝着希望之乡的方向，而是几乎朝着随意的方向。只有当我们从宏观迁徙的角度事后观察的时候，我们才看到朝着希望之乡前进的趋势。这就是时段论者圣经历史学家的口才，他们因而成为媒体的素材，成为大众传播新闻杂志的封面人物。只有采访了至少一个主要的时段论者，关于圣经历史的电视纪录片才是完整的。那些不知道圣经其他知识的人只记得一个事实：在时段论者出现前的黑暗日子里，其他每个人都搞错了。请注意，时段论者的新闻价值与他们可能正确的事实没有关系。它与以下的推测密切相关：早期的权威人士都是渐进主义者，他们都搞错了。这是因为时段论者是以改革者的面貌出现的，而不是因为他们是正确的。当然，我关于时段论者圣经历史学家的故事不是真实的。这是一个寓言，它是在生物进化学科的学生中进行的所谓争论。在某些方面，这是一个不公正的寓言，但是它不是完全不公正的，它有足够的事实证明本章开始部分的论点的正确性。在那些进化生物学家中有一个众人所知的思想学派，他们的倡议者称自己为时段论者，他们确实为他们大多数有影响力的祖辈创造了这个术语--渐进主义者。他们在那些几乎不了解进化的公众里，有着非常高的知名度，这主要是因为他们的地位更多地是由记者代表的，而不是他们自己，这与以前进化论者的地位完全不同，尤其是查尔斯?达尔文。到目前为止，我的圣经类推都是公正的。类推不公正的方面是，在圣经历史学家的故事中，渐进主义者明显地不存在的假想对手，它是时段论者编造的。在进化渐进主义者的例子中，他们不存在假想对手，这个事实不是十分地明显。它需要得到论证。这可能解释了达尔文和许多其他进化论者的话，它变得很重要，它使人认识到渐进主义者这个词能以不同的方式解释来表示不同的事情。实际上，我要发展渐进主义者个词的解释，从这个意义上说，每个人都是渐进主义者。在进化的例子里，演化生物学不像以色列人的寓言，而是潜在着真正的论战。但是，真正的论战只在很少的细节，并不需要所有的媒体大肆宣传。在进化论者中，时段论者原本来自于古生物学。古生物学是研究化石的，它是生物学一个非常重要的分支，因为地球上大多数物种的祖先在很久以前就已经都死了，化石为我们提供了研究远古时代动物和植物惟一的直接证据。如果想知道我们的祖先是什么样子，那么化石是我们主要的希望。只要人们认识到了化石真正是什么--以前的思想学派认为，它们是魔鬼的创造，或者是在洪水中溺死的可怜罪人的骸骨--任何的进化理论都必须有关于化石记录的某种期望，这变得很清楚了。但是，关于那些期望确切是什么还存在一些讨论，这就是时段论谈论的部分问题。我们很幸运能有化石。地质学上一个幸运的明显事实是，在动物腐烂以前，它们的骨头、外壳和其他坚硬的部分偶尔能留下一个印记，以后它就成为模具，可以在坚硬的岩石刻画出动物形状的永久记忆。我们不知道，在动物死后，有多少部分会变成化石--我个人认为能变成化石是一种荣耀--但是实际上只有非常小的部分能够成为化石。然而，无论变成化石的部分多么小，任何进化论者都认为关于化石记录的某些事情是真实的。例如，我们会非常惊奇地发现，在哺乳动物进化以前，在历史记录中就已经出现了化石人。如果核实无误的哺乳动物头骨是在5亿年历史的岩石中被发现，我们整个现代的进化理论将被彻底摧毁了。顺便提一下，这是对创造宇宙论者和新闻工作者散布的以下谣言的充分回答：整个现代进化理论都是"不能被证明为假的"的赘述。具有讽刺意味的是，它也是创造论者为什么如此关注德克萨斯州的恐龙床上伪造人类脚印的原因，它们是在萧条时期被用来欺骗旅行者的。总之，如果我们按照顺序排列真正的化石，从最古老的到最新的，进化论就会发现一些有序的顺序而不是杂乱无章的混乱。本章中有关于此观点更多的论述。不同的进化论，例如渐进论和时段论，可能期望看到不同的模式。如果我们有一些测定化石年龄的方法，或者至少知道它们的形成顺序，这样的期望就能得到证实。测定化石年龄的问题和这些问题的解决方法，都有一点脱离主题，但这是读者关注的几个问题之一，这也是本章主题需要进行解释的。我们很早就已经知道如何按照化石埋藏的顺序来排列它们了。方法是"埋藏"时期固有的意思。较近的化石明显地埋藏在更古老化石的上面，而不是它们的下面，因此它们在岩石的沉积物中也是处于上面的。偶尔的火山爆发会使大块的岩石翻转过来，当然，当我们向下挖掘的时候，我们在其中发现化石的顺序颠倒了，但是只有它们发生的时候才明显可见。即使我们在一个地区向下挖掘，我们也很少能找到完整的历史记录，但是从不同地区相互重叠的部分可以拼凑出一个很好的记录(实际上，尽管我使用诩了"挖掘"这个词，古生物学家却很少真正向地层下面挖掘，他们更多的是研究不同深度的地层中被腐蚀而暴露出来的化石)。在他们知道如何确定几百万年前的化石年龄以前，古生物学家已经勾画出了可靠的地质时代的图表，他们详细地了解到地质时代的前后顺序。某种外壳就是岩石年龄的可靠指标，它们属于被石油勘探者所使用的主要指标中的一个。然而，它们可以告诉我们的仅仅是岩石层相对的年龄，而不是它们的绝对年龄。最近，物理学的进步为我们提供了测定几百万年前岩石和化石绝对年龄的方法。这些方法是依据以下的事实而定的：特殊的放射性元素是以特定的已知速度衰变的。这就像精密设计的微型秒表被埋藏在岩石里一样，每个秒表都从它被埋藏的那一刻开始计时。古生物学家必须要做的事是把它挖掘出来，读出表上的时间。不同种的放射性的地质秒表以不同的速度前进。"放射性碳秒表"以很快的速度运转，在几千年后，它的发条几乎要断了，"表"不再能用了。这对测定考古学和历史学上的时问表里的有机物质年龄是有帮助的。在这里我们处理的是几百年或者几千年的历史，但是这对处理几百万年的进化时问表帮助不大。其他的"表"，如钾一氩表，对进化时间表来说是适合的。"钾．氩表"走得慢，它就适合测定考古学和历史学的时间表。人们喜欢使用钟表上的时针来测定百米赛跑的时间。另一方面，一些东西，如"钾-氩表"，恰好是我们测定马拉松式的进化所需要的。其他一些放射性"秒表"，都具有自己特有的减缓速度，它们是"铷一锶秒表"和"铀一钍一铅秒表"。因此，如果古生物学家发现了一个化石，他通常可以知道在几百万年的绝对时间表上这个动物生活时期。记住，我们把开始进入测定年代和时间的讨论放在第一位，因为我们对各种各样的进化论的化石记录的期望感兴趣，如时段论者、渐进主义者等。现在就是讨论那些各种各样期望的时候了。首先，想像一下，自然界对古生物学家是格外地友好(或者也许是不友好，当你考虑到所涉及到的额外工作时)，并且已经为他们提供了所生存过的动物化石。如果我们能实际观察这样的一个按年代顺序排列的完整化石记录，进化论者应该期待看到什么?如果我们是渐进主义者，从以色列寓言的讽刺意义上说，我们应该期待着下列事情：化石的年代次序将表明以适当的变化速度平稳地进化的趋势。换句话说，如果我们有3个化石，A、B、C，A是B的祖先，8是C的祖先，我们应该希望B在形式上是A和C的中间物。例如，如果A的腿长为20英寸，C的腿长为40英寸，B的腿应该处于中间，他们的腿的实际长度应该与A和B的存在时间成比例。如果我们从渐进主义的讽刺画得出逻辑结论，就像我们计算出以色列人每天的平均速度是24码一样，我们就能计算出从A到C的进化线上的腿增长的平均速度。如果说，A比C早了两千万年(使它适合真实情况，最早的马类--始祖马生活在5千万年前，它只有小猎犬一般的大小)，那么我们认为，腿长的进化速度为每两千万年20英寸，或者每年为百万分之一英寸。现在，渐进主义者可能会认为，腿在以这个非常低的速度稳定地生长：如果我们假设马的寿命为4年，那么每一代马腿增长400万分之一英寸。渐进主义者可能会认为，通过几百万代的进化，那些比平均腿长度长四百万分之一英寸的马比那些平均腿长的马具有更多的优势。相信这个就像相信以色列人每天在沙漠中行走24码一样。同样地，众所周知最快的进化变化也是正确的，人类的大脑是从体积为500立方厘米的南猿祖先大脑进化为平均体积为400立方厘米左右的智人大脑。大脑体积增长了900立方厘米左右，几乎是南猿大脑体积的3倍，这个进化是在不到300万年的时间内完成的。按照进化标准来说，这是一个快速的进化速度：大脑似乎像气球一样膨胀的。实际上，从某种角度来说，现代人的头骨相对于扁平的南猿头骨而言更像一个球形气球。但是如果我们把300万年的历代数量加起来(大约每世纪4代)，进化的平均速度比每代百分之一立方厘米的速度还要慢一些。渐进主义者可能认为，一代又一代的进化，是一个缓慢的、不可动摇的变化，在所有子代中，他们比父代的大脑稍微大一些，大约大0．Ol立方厘米。据推测，与前代相比，额外的l％立方厘米可以为每个下代提供重要的生存优势。但是，与我们在现代人类中发现的大脑尺寸范围相比，l％立方厘米是很小的数量。这是一个经常被引用的例子：作家阿纳托尔?法朗士--不是一个傻子，而是一位诺贝尔奖获得者--大脑尺寸不到000立方厘米，另一方面，我们也有2000立方厘米的大脑：奥利弗?克伦威尔常常作为一个例子被引用，虽然我不知道其真实性。每代0．0立方厘米的平均增加量，就是渐进主义者用来提供重要生存优势的，它仅仅是法朗士与克伦威尔大脑之间差异的十万分之一!很幸运的是，这种渐进主义者并不是真正存在的。如果这种渐进主义者是不存在的，有没有一些真正存在的和拥有站得住脚的论点的其他渐进主义者呢?我的回答是有的。在第二个意义上，这些渐进主义者包括所有明智的进化论者，当你仔?细观察他们的论点，他们把自己叫做时段论者。但是我们必须理解为什么时段论者认为他们的观点是革命性的和令人兴奋的。讨论这些事情的出发点是化石记录中明显存在的"差距"。现在，我们来研究这些差距。从达尔文起的进化论者已经认识到，如果我们把所有的化石按照顺序排列起来，它们就不能形成几乎无法察觉的变化的平稳序列。当然，我们可以观察到进化的长期趋势--腿日益变长了、头骨日益变得更加像球形了，等等一日是像在化石记录中的趋势一样，这个趋势是停停动动的，是不平稳的。达尔文和大多数其他追随者都认为，这主要是因为化石记录是不完整的。达尔文的观点是，如果我们有完整的化石记录的话，它显示的是温和的而不是急动的变化。但是，既然化石的作用是这样一个不确实的事情，并且发现这样的化石简直就是不确实的，我们就好像错过了一部电影的大部分画面。当然，当我们上映化石电影时，我们可以观察这种运动，但是它比查理?卓别林更加不平稳，因为甚至最古老、最凌乱的查理?卓别林电影也没有完全丢失9／0的画面。当美国的古生物学家奈尔斯?埃尔德雷德和史蒂芬?杰?古尔德在972年第一次提出他们的突现论或者叫做问断平衡学说时，他们从一开始就把它作为一'个非常不同的建议。他们提出，化石记录可能不是像他们想像的那样不足，也许"间断"似乎是实际所发生事情的真实反映，而不是不完全化石记录恼人的却又是不可避免的结果。他们认为，也许进化确实在某种意义上是突然出现的，并且在一个特定血统内没有发生进化变化时，其长时期"停滞不前"。在我们着手开始研究他们说的突然出现的新物种前，这里有他们所不知道的一些"突然出现"的令人信服的含义。我们必须了解这些含义，因为它们曾经是一系列误解的主要原因。当然，埃尔德雷德和古尔德也同意，一些非常重要的间断真正是由于化石记录不完整性造成的。非常大的缝隙也是这样的。例如岩石的寒武纪层，形成于大约6亿年前，是我们发现大多数无脊椎动物群中最古老的化石。我们发现它们中的许多已经处于进化的高级阶段，它们出现在非常早的年代里。这就好像它们是种植在那里，没有任何进化的历史。不必说，新植物的突然出现使创造宇宙论者高兴万分。然而，所有的进化论者都认为，这真正代表了化石记录中非常大的间断，这个间断仅仅是归因于一个事实：由于一些原因，很少有化石从大约6亿年以前保留了下来。一个很好的原因可能是这些动物只有身体的柔软部分，没：有贝壳或者骨骼，因而无法形成化石。如果你是一位创造宇宙论者，你可能会认为这是特殊的辩护。我这里的观点是，当我们谈论这个不完整性的间断时，时段论者和渐进主义者的解释没有不同之处。两个思想学派都看不起所谓科学的创造宇宙论者，他们都同意主要的问断是真实的，这些间断是化石记录中真正的不完整性。这两大思想学派都认为，寒武纪时代这么多复杂动物种类的突然出现的惟一解释是神创论。但他们两者又都反对这个解释。在另一个可能的意义上，进化可能被说成是进入了突然的不平稳，但是这也不是由埃尔德雷德和古尔德所提出的，至少在他们大部分的著作中没有提到过。在化石记录中，一些明显的"间断"确实反映了某一代的突然变化，这是可以想像的。可能没有任何中间物，巨大的进化变化突然发生在某一代。儿子可能生来就与父亲不同，以至于与父亲属于完全不同的种类。他(它)可能是一个新物种，这个突变非常大，我们把它叫做大突变。基于大突变的进化论被叫做突变论，突变在拉丁语就是"跳跃"的意思。既然突现论常常和真正的突变论相混淆，那么我们在这里讨论突变，以及表明为什么它不能是进化中的重要因素，这是非常重要的。大突变--影响力很大的突变--无疑会发生。我们正在讨论的不是它们会不会发生，而是它们在进化中起什么作用。换句话说，它ID：入了一种新物种在基因库里，或者，相反地，它们总是被自然选择所淘汰。大突变的一个著名例子是果蝇中"无触角苍蝇"。在一个正常昆虫里，触角与腿有一些共同之处，它们在胚胎阶段以相似的方式发育。但是区别还是显著的，两种肢体的用途非常不同：腿用来走路，触角用来触摸、闻以及感觉其他事情。但是无触角苍蝇是一种畸形的动物，它的触角和腿发展很相似，或者说，它们是一种没有触角而有一双额外的腿的苍蝇，这双额外的腿就是从应该是触角的地方长出来的。这是一个真正的突变，因为它来自一个DNA复制的错误。如果无触角苍蝇是实验室里的宠儿，它们就能生存很长时间并足以繁殖。可它们在野生条件下不会生存很长时问，因为它们运动笨拙，至关重要的器官被削弱了。这样，大突变确实发生了。但是它们在进化中起着什么作用呢?突变论者认为，大突变是一种方法，通过它，进化的重要跳跃就可以在一代中发生。我们在第四章提到的理查德?高尔密是一个真正的突变论者。如果突变论是真实的，化石记录中明显的"间断"就根本不是间断。例如，突变论者可能认为，从南方古猿转变为智人的巨大基因突变阶段是在单独的一代中发生的。两种种类在形式上的不同可能要比正常苍蝇与无触角的果蝇之间的区别要小一些。理论上，第一个智人被认为是一个畸形孩子--可能是个被抛弃的、被迫害的人--他是两个正常的南方古猿父母所生的孩子。有一些很好的原因来反驳所有这样的突变进化论。一个有点无聊的原因是，如果新物种真的在单一的突变阶段中出现，那么新物种的成员找性伴侣可能很困难。但是我发现，这个原因没有其他两个原因那么有显著和有趣。这些观点中的第一个是由伟大的统计学家和生物学家R．A．费歇尔提出的，我们在前几章里的其他问题中提到过他。费歇尔是突变论所有形式的坚定反对者，当突变论比它的今天更加流行时，他就使用了下面的类推。他说，想一想显微镜，它几乎但不是十分完美、清晰，并且很容易校准不清楚的影像。如果我们对显微镜的状态做出一些随意的变化(符合这个突变)，我们能提高影像的焦点和总体质量吗?费歇尔说：十分明显的是，任何大的错乱都不大可能性提高校准，但是当调整远远少于最小的"刻度"时，应当会使改进的机会接近一半。我已经谈到，费歇尔所发现的"容易看到的"事情非常需要普通科学家的精神力量，同样的，费歇尔的想法也"非常明显"。然而，进一步的认知几乎总是表明他是正确的，在这个例子中，我们不难证明这一点。记住，我们假设显微镜在开始之前都是调好焦距的，假设镜头比它应该的正确焦点要稍微低一些，据说l／0英寸离幻灯片太近了。现在，如果我们把它向任意方向移动一点，假设为l％英寸，焦距会提高吗?如果我们恰好把它调低l％英寸，焦点会变得差一点；如果我们恰好把它调高％英寸，焦点会变得好一点。由于我们把它向任意方向移动，这两种可能性的机会各占50％。关于起始误差，调整运动越小，提高机会就越接近50％。这完善了费歇尔观点的第二部分。但是，现在假设我们把显微镜调焦移远一些--相当于大突变--也是向任意的方向，假设我们把它移动了整整一英寸。现在，无论我们向哪个方向移动它，向上或者向一-，我们仍然会把焦点变得比以前更差。如果我们恰好把它向下移动，现在它比理想的位置偏离了l．英寸(可能已经压过了幻灯片)；如果我们恰好把它向上移动，现在它比理想位置偏离了0．9英寸。在移动之前，它比理想为止仅仅偏离0．英寸，无论哪个方向，我们的"大突变"移动都是一件坏事情。我们已经计算了大移动(大突变)和小移动(小突变)，我们也可以明显地对移动的中间尺寸的范围做出相同的计算，但是我们没有必要这么做。我真的认为，现在十分明显的是；我们移动得越小，我们接近l／2机会的极点就越近；我们移动得越大，我们接近零极点就越近。读者将会注意到这个论点基于最初的假设：在我们开始做出任意调整以前，显微镜已经非常接近焦点。如果显微镜开始距离焦点2英寸，那么英寸的任意变化有50％的提高几率，就好像前文所述l％英寸的任意变化。在这个例子中，"大突变"好像能使显微镜更快地接近焦点。当然，费歇尔的论点在这里将应用"巨变"，也就是说向任意方向移动6英寸。为什么费歇尔做出他最初的假设，在开始调整之前显微镜已经对准了焦点?这个假设来自显微镜在类推中的作用。任意调整后的显微镜代表了突变异种的动物，任意调整前的显微镜代表了正常的、没有突变的假定将产生突变动物的父母。由于是父母，它们必须有足够长生存时间来繁殖，因此必须做出很好的调整。由于相同的象征，在做出任意的调整以前，显微镜也不能远离焦点，否则在类推中显微镜所代表的动物就不能生存。这仅仅是一个类推，我们没有必要争辩"那么长"指的是英寸或者0．英寸还是0．Ol英寸。重要的一点是，如果我们考虑到数量日益增加的大突变，这就会产生另一个要点：大突变越大，它的优势就越小。如果我们考虑到数量不断减少的大突变，那么就又有一个要点，大突变优势的机会为50％。大突变，如无触角果蝇，是否能够带来优势(或者至少能避免害处)，它们是否能够引起进化变化，从而可以显示"巨大"突变是如何产生的，这些事情就是我们所考虑的东西。大突变越大，它的危害性就越大，就越不可能加入物种的进化中。实际上，遗传学实验室研究的所有突变--它们都是大突变，否则遗传学家也不会注意到它们--对动物非常有害(有讽刺意味的是，我遇到一些人，他们认为这是一种反对达尔文进化论的观点)。费歇尔的显微镜观点为怀疑主义的突变进化论提供了一个原因。不相信真正突变进化论的其他原因也是一个统计学因素，它的力量也取决于我们假定的大突变在数量上有多大。在这个例子里，它与进化变化的复杂性有关。我们感兴趣的进化变化中的许多，虽然不是全部，在设计复杂性方面都取得进步。在前几章里讨论过的眼睛的极端例子很清楚地阐述了这个观点。具有我们这样眼睛的动物是从根本没有眼睛的祖先那里进化而来的。一位极端的突变论者假设，进化是在单一的突变阶段里发生的。父母根本没有眼睛，眼睛可能存在的地方只有赤裸裸的皮肤。他有一个畸形的子孙，子孙有一双完全发展的眼睛，拥有可变的透镜聚焦，"缩小光圈"的虹彩光圈，有着几百万个三色光电池的视网膜，所有这些东西以及与大脑里连接起来的神经，为他提供了正确的、双眼并用的、立体感的色彩景象。在生物形态模式中，我们认为，这种多维的进化是不可能发生的。为了扼要重述为什么这是一个合理的假设，我们不是从一个进步而是许多进步中创造一双眼睛。这些进步中的任何单独一个都是很不可能的，但是不是非常不可能以至于不会发生，而是同时发生进步的数量越大，它们同时发生的不可能性就越大。它们同时发生的事情等同于跨越生物形态的一大段距离，恰好落在一个特殊的、预先定好的点上。如果我们选择非常大量的进步，它们同时发生就变得很不可能，所有的意图和目的都不可能了。这个论点已经被充分地做出了。但是，找出这两个假定大突变之间的差别是很有帮助的，这两者似乎都被复杂性论点排除了，事实上，只有一个真正被复杂性论点排除了。我把它们分类，一个叫"波音747大突变"，一个叫"拉伸的DC8大突变"，因为这将使它们将变得更清晰。"波音747大突变"是真正被复杂性论点排除的。它们的名字来自于英国天文学家弗雷德?霍伊尔先生对自然选择理论的误解。在所谓的不可能性里，他把自然选择比喻成一场飓风恰好聚集成了波音747。正如我们在第一章里所看到的，在应用自然选择方面，这是一个完全错误的类推。但是，对于引发了进化变化的某种巨大突变的观点来说，这是一个非常好的类推。实际上，霍伊尔的根本错误是他认为(没有认识到)自然选择理论取决于大突变。单一的大突变产生了具有神奇特性的眼睛，而以前只有裸露的皮肤，这个观点实际上就像聚集成波音747的飓风一样是不可能的。这就是为什么我把这种假设的大突变叫做"波音747大突变"的原因。"拉伸的DC8大突变"是一种突变，尽管它们的效果数量可能很大，但在复杂性方面就不是很大。拉伸的DC8是由改造过的早期客机，即DC8制造的，它很像DC8，但是具有拉伸的机身。从某种角度来说，至少这是一个进步，因为它能够比原先的DC8客机容纳更多的乘客。这种拉伸是长度的增加，在这种意义上，它与大突变有相似之处。更有趣的是，乍一看，长度的增加是很复杂的。为了拉长客机的机身，仅仅增加机舱长度是不够的，你还必须增长无数的输送管、电缆、空气管和电线，你必须安装更多的座位、烟灰缸、灯、2频道的音乐选择器和新鲜空气喷管。似乎拉伸的DC8客机比普通的DC8客机更加复杂，但是这是真的吗?答案是否定的，至少在一定程度上，在拉伸的飞机里的"新"事物只是"更多相同的东西"。第三章里的生物形态常常表现出拉伸的DC8客机多样性的大突变。这与真正的动物突变有什么关系呢?答案是一些真正的突变引发了很大的变化，这些变化非常像从普通DC8到拉伸的DC8的变化。尽管有些变化是一种"巨大"突变的意义，但是其中一些变化已经在进化中明确地提及了。例如，所有的蛇比它们的祖先有更多的椎骨。尽管我们没有任何化石，但是我们还可以确信这一点，因为蛇比它们现存的亲缘动物有更多的椎骨。而且，不同种类的蛇有着不同数量的椎骨，这意味着从它们共同祖先的进化中，椎骨数量一定发生了变化。现在，为了改变动物椎骨的数量，你需要做的不仅仅是增加额外的骨头。每一块椎骨都连接着一系列神经、血管和肌肉，等等，就像客机里每排座位都有一套垫子、一套头托、一套头戴耳机、一套带有相关电缆的阅读灯，等等。蛇身体的中间部分，就像客机机身的中间部分一样，都由大量的片段组成，无论它们单独是多么复杂，许多都彼此非常相像。因此，为了增加新的部分，必须做的是简单的复制过程。既然已经存在了，制造蛇的组成部分的遗传组织--非常复杂的遗传组织，需要经过数代逐步的、渐进的进化才能形成--新的同样部分很容易通过单一的突变步骤来增加。如果我们把基因当做是"发展胚胎的指令"，那么增加额外部分的基因可以简单地认为是"更多相同的东西"。我认为，这与建立第一个拉伸的DC8客机的指令有些相似。我们可以确信，在蛇的进化过程中，椎骨的数量是整体变化的，而不是部分变化的。我们不能想像有26．3个椎骨的蛇，它只能或者有26个或者有27个椎骨，很明显的，一定有这样的例子，后代蛇至少比它的父母多一个完整的椎骨。这意味着它有一个完整的额外的神经、血管、肌肉块，等等。在这个意义上，这个蛇是大突变，但是这仅仅是从不稳固的"拉伸的DC8"的意义上来说的。人们很容易相信一些比父母多6个椎骨的个体蛇能在单...'的突变步骤中出现。反对突变进化论的"复杂性论点"不适用于"拉伸的DC8"巨大突变，因为如果我们详细地观察谈及到的变化特性，它们在真正意义上根本不是真正的大突变。如果我们观察一下完成的"产品"，它们仅仅是巨大突变；如果我们观察胚胎发育过程，它们只是一个微小的突变，在这个意义上，在胚胎指令中小的变化就会对长大以后产生巨大影响。果蝇中无触角苍蝇和其他"同源复合变异体"也是这样的。这决定了我对大突变和突变进化论的偏离。这是必要的，因为突现论常常与突变进化论相混淆。这是题外话，因为突现论是本章的主题，这个理论实际上与大突变以及真正的跳跃前进没有任何联系。埃尔德雷德和古尔德与其他的时段论者正在讨论的"间断"与真正的突变没有任何关系，它们比使创造宇宙论者兴奋的那些间断要小得多。而且，埃尔德雷德和古尔德最初发展他们的理论，不是与平常的、"传统的"达尔文主义格格不入，而是遵循了长期以来被接受的、传统的、被正确理解的达尔文主义。为了获得这个正确的理解，我想，我们需要再一次离题。这次我们将讨论新物种是如何起源的问题，这个过程叫做"物种的形成"。在一般意义上，达尔文对物种起源问题的回答是，物种是由其他的物种转变而来的。而且，生命系谱是有分支的，这就意味着不止一个现代物种可以追溯到一个共同祖先。例如，狮子和老虎现在是不同物种的成员，但是它们都是起源于一个单一的祖先物种，可能就在不久前发生的。这个祖先物种可能与两个现代物种中的一个相同，或者它还有第三个现代物种，或者它现在已经灭绝了。同样的，人类和黑猩猩很清楚地属于不同的物种，但是他们几百万年以前的祖先属于同一个物种。物种的形成是这样的一个过程，在这个过程中，一个单一的物种变成两个物种，它们中的一个可能与最初的单一物种相同。物种的形成被认为是一个困难问题的原因就在于此。单一的、想要成为祖先物种的所有成员能够彼此之间异种交配。实际上，对许多人来说，这就是"单一物种"的含义。因此，每次一个新的雌性物种开始"生育"的时候，生育的过程就处于异种交配失败的危险中。我们可以想像狮子的祖先和老虎的祖先没有成功地分离开，因为它们彼此之间互相交配，所以它们仍然彼此相似。顺便提一下，不要过分曲解我使用的词语，例如"失败的"，好像在某种意义，祖先狮子和祖先老虎"想"彼此分离。实际上，物种在进化上彼此出现了明显的分歧，乍看上去，异种交配的事实使我们很难看到这个分歧是如何出现的。几乎确定的是，这个问题正确的答案是明显的：如果祖先狮子和祖先老虎恰好处于世界上的不同地方，在那里它们不可能彼此互相交配，也就不存在异种交配的问题了。当然，它们不会为了使彼此分离而进入不同的大洲，因为它们没有把自己当作祖先狮子或祖先老虎!如果单一的祖先物种进入不同的大洲，例如非洲和亚洲，那么恰好进入非洲的那些物种就不再与那些恰好进入亚洲的物种进行异种交配了，它们从来不会遇到对方。如果在两个大洲的动物向不同方向进化的趋势也受到自然选择或者机会的影响，异种交配将不再成为它们分离并最终变成两个不同物种的障碍。我已经谈到了不同的大洲，以使问题变得更清楚些。但是，地理分离的原则作为异种交配的障碍可以应用于沙漠、山脉、河流、或者甚至高速公路不同方向上的动物，也可以应用于那些被纯粹的距离所分开的动物。西班牙的地鼠不能与蒙古的地鼠进行异种交配。即使异种交配的地鼠之间有一条完整的链条连接着西班牙和蒙古，但是按照进化的观点，它们可以与蒙古的地鼠相分离。然而，如果我们从实际自然障碍方面来考虑，例如海洋或者山脉，那么地理分离是物种形成的关键这个观点会更清楚些。岛群实上可能是新物种富饶的孕育场所。这里就是我们正统的新达尔文主义对一种特殊物种是如何通过祖先物种的分歧"起源的"的描述。我们从祖先物种开始，大量的、非常相同的、相互异种交配的动物遍布了广袤的大陆块。它们可能是某种动物。但是让我们继续想一想地鼠。大陆块被山脉分成两部分，地鼠不可能穿越它，但这也不是绝对不可能的，偶尔一只或者两只死在另一面的低地。它们在这里可以繁衍，它们可以产生这个物种的边远群体，与主要群体分割开来。现在，两个群体分别繁殖，在山脉的每一面混合它们的基因，但不穿越山脉。随着时间的流逝，一个群体基因成分的变化通过群体里的繁殖而传播开来，而不是穿过山脉到达另一个群体。有些变化可能是由自然选择引起的，而且山脉两面的自然选择可能有所不同，我们很难期望山脉两面的气候条件、捕食者和寄生虫恰好相同。有些变化可能完全取决于某种机会。无论基因变化是什么引起的，繁殖倾向于在各个群体中传播，而不是在两个群体之间传播。这两个群体在遗传上出现分歧：它们逐渐变得更加不像对方，即群体间的差异越来越大。