自私的基因-第7部分
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不等于复制。就象一个种群被其他种群所玷污的情况一样,一个个体的后代也会被其配偶的后代所玷污,你的子女只一半是你,而你的孙子孙女只是你的四分之一。经过几代之后,你所能指望的,最多是一大批后代,他们之中每个人只具有你的极小一部分——几个基因而已,即使他们有些还姓你的姓,情况也是如此。
个体是不稳定的,它们在不停地消失。染色体也象打出去不久的一副牌一样,混和以致被湮没。但牌本身虽经洗牌而仍存在。这里,牌就是基因。基因不会被交换所破坏,只是调换伙伴再继续前进。它们继续前进是理所当然的,这是它们的本性。它们是复制基因,而我们则是它们的生存机器。我们完成我们的职责后就被弃之一旁,但基因却是地质时代的居民:基因是永存的。
基因象钻石一样长存,但同钻石长存的方式又不尽相同。长存的一块块的钻石水晶体,它们以不变的原子模型存在。但DNA分子不具备这种永恒性。任何一个具体的DNA分子的生命都相当短促,也许只有几个月时间,但肯定不会超过一个人的一生时间。但一个DNA分子在理论上能够以自己的拷贝形式生存一亿年。此外,一个具体基因的拷贝就象原始汤中的古代复制基因一样,可以分布到整个世界。所不同的是,这些基因拷贝的现代版本都有条不紊地装人了生存机器的体内。
我所说的一切都是为了要强调,基因通过拷贝形式的存在几乎是永恒的,这种永恒性表明了基因的特性。将基因解释为一个顺反子适用于某些论题,但运用于进化论,定义就需要扩大。扩大的程度则取决于定义的用途。我们需要找到自然选择的一个切合实际的单位。要做到这点,首先要鉴别出一个成功的自然选择单位必须具备哪些特性。用前面一章的话说,这些特性是:长寿,生殖力以及精确复制。那么我们只要直截了当地把“基因”解释为了个至少有可能拥有上述三种特性的最大的实体。基因是一个长久生存的复制基因,它以许多重复拷贝的形式存在着。它并非无限期地生存下去。严格他说,甚至钻石也不是永恒的,顺反子甚至也能被交换一分为二。按照定义,基因是染色体的一个片段,它要短得使其能够延续足够长的时间,以便它作为一个有意义的自然选择单位而发生作用。
确切地说,到底多长才算“足够长的时间”呢?这并没有严格的规定。问题取决于自然选择的“压力”达到多大的严峻程度。就是说,要取决于一个“坏的”遗传单位死亡的可能性比它的“好的”等位基因大到多大程度。这个问题牵涉到因具体情况不同而各异的定量方面的细节。自然选择最大的切合实际的单位——基因,一般界于顺反子同染色休之间。
基因之成为合适的自然选择基本单位,其原因在于它的潜在的永恒性。现在是强调一下“潜在的”这个词的时候了。一个基因能生存一百万年,但许多新的基因甚至连第一代也熬不过。少数新基因成功地生存了一代,部分原因是它们运气好,但主要是由于它们具有一套看家本领,就是说它们善于制造生存机器。这些基因对其寄居其中的一个个连续不断的个体的胚胎发育都产生一定的影响。这样就使得这个个体生存和繁殖的可能性要比其处在竞争基因或等位基因影响下的可能性稍大一些。举例说,一个”好的”基因往往赋予它所寄居其中的连续不断的个体以长腿,从而保证自己的生存。因为长腿有助于这些个体逃避捕食者。这只是一个特殊的例子,不具普遍意义。因为长腿毕竟不是对谁都有好处的。对鼹鼠来说,长腿反而是一种累赘。我们能不能在所有好的(即生存时间长的)基因中找出一些共同的特性,而不要使我们自己纠缠在烦琐的细节中呢?相反,什么是能够立即显示出”坏的”即生存短暂的基因的特性呢?这样的共同特性也许有一些,但有一种特性却同本书特别有关,即在基因的水平上讲,利他行为必然是坏的,而自私行为必定是好的。这是从我们对利他行为和自私行为的定义中得出的无情结论。基因为争取生存,直接同它们的等位基因竞争,因为在基因库中,它们看等位基因是争夺它们在后代染色体上的位置的对手。这种在基因库中牺牲其等位基因而增加自己生存机会的任何基因,我再噜苏一句,按照我们的定义,往往都会生存下去。因此基因是自私行为的基木单位。
本章的主要内容已叙述完毕,但我一笔带过了一些复杂的问题以及一些潜在的假设。第一个复杂的问题我已扼要地提到过。不论基因在世世代代的旅程中多么独立和自由,但它们在控制胚胎发育方面并不是那么非常自由和独立的行为者。它们以极其错综复杂的方式相互配合和相互作用,同时又和外部环境相互配合和相互作用。诸如“长腿基因”或者“利他行为基因”这类表达方式是一种简便的形象化讲法,但理解它们的含义是重要的。一个基因,不可能单枪匹马地建造一条腿,不论是长腿或是短腿。构造一条腿是多基因的一种联合行动。外部环境的影响也是不可或缺的。因为实际上腿毕竟是由食物铸造出来的!但很可能有这样的一个基因,它在其他条件不变的情况下,往往使腿生得比在它的等位基因的影响下生长的腿长一些。
作为一种类比,请想象一下如硝酸盐那一种肥料对小麦 生长的影响。小麦这种植物施以硝酸盐要比不施硝酸盐长得 大,这是尽人皆知的事实。但恐怕没有这样的傻瓜会宣称,单靠硝酸盐能生长小麦。种子、土壤、阳光、水分以及各种矿物质显然同样不可缺少。但如果上述的其他几种因素都是稳定不变的,或者甚至在一定范围内有某些变化,硝酸盐这一附加因素能使小麦长得更大一些。单个基因在胚胎发育中的作用也是如此。控制胚胎发育的各种关系象蜘蛛网一样交织连锁在一起,非常错综复杂,我们最好不要去间津。任何一个因素,不论是遗传上的或环境上的,都不能认为是导致婴儿某部分形成的唯一“原因”。婴儿的所有部分都具有几乎是无穷数量的先前因素(antecedent causes)。但这一婴儿同另一婴几之间的差别,如腿的长短差别,可以很容易地在环境或基因方面追溯到一个或几个先前差别(antecedent differences)。就是这些差别才真正关系到生存竞争和斗争;对进化而言,起作用的是受遗传控制的差别。
就一个基因而言,它的许多等位基因是它的不共戴天的竞争者,但其余的基因只是它的环境的一个组成部分,就如温度、食物、捕食者或伙伴是它的环境一样。基因发挥的作用取决于它的环境,而这一所谓环境也包括其余的基因。有时,一个基因在另一个特定基因在场的情况下所发挥的是一种作用,而在另一组伙伴基因在场的情况下所发挥的又是一种截然不同的作用。一个个体的全部基因构成一种遗传气候或背景,它调整和影响任何一个具体基因的作用。
但现在我们似乎有一种佯谬现象。如果建造一个婴儿是这样的一种复杂的相互配合的冒险事业,如果每一个基因都需要几千个伙伴基因配合共同完成它的任务,那么我们又怎么能把这种情况同我刚才对不可分的基因的描述一致起来呢?我曾说,这些不可分的基因象永生的小羚羊一样年复一年、代复一代地从一个个体跳跃到另一个个体:它们是自由自在,不受约束地追求生命的自私行为者,难道这都是一派胡言吗?丝毫也不是。也许我为了追求词藻绚丽的章句而有点神魂颠倒,但我绝不是在胡言乱语,事实上也不存在真正的佯谬。我可以用另外一个类比的方法来加以说明。
单靠一个划奖能手在牛津和剑桥的划船竞赛中是赢不了的。他需要有八个伙伴。每个划手都是一个专门家,他们总是分别在特定的位置上就坐——前桨手或尾桨手或艇长等。划船是一项相互配合的冒险行动,然而有些人划船比另一些人划得好。假使有一位教练需要从一伙候选人中挑选他理想的船员,这些船员中有的人必须是优秀的前桨手,其他一些人要善于执行艇长的职务等等。现在我们假设这位教练是这样挑选的:他把应试的船员集合在一起,随意分成三队,每一队的成员也是随意地安排到各个位置上,然后让这三条船展开对抗赛。每天都是如此,每天都有新的阵容。几周之后将会出现这样的情况:赢得胜利的赛艇,往往载有相同的那几个人。他们被认为是划桨能手。其他一些人似乎总是在划得较慢的船队里,他们最终被淘汰。但即使是一个出色的划桨手有时也可能落入划得慢的船队中。这种情况不是由于其他成员技术差,就是由于运气不好,比如说逆风很大。所谓最好的划桨手往往出现在得胜的船上,不过是一种平均的说法。
划桨手是基因。争夺赛艇上每一位置的对手是等位基因,它们有可能占据染色体上同一个位置。划得快相当于建造一个能成功地生存的个体。风则相当于外部环境。候选人这个整体是基因库。就任何个体的生存而言,该个体的全部基因都同舟共济。许多好的基因发现自己与一群坏的基因为伍,它正在同一个致死基因共一个个体。这一致死的基因把这一尚在幼年时期的个体扼杀。这样,好的基因也就和其余基因同归于尽。但这仅是一个个体,而这个好的基因的许多复本却在其他没有致死基因的个体中生存了下来。许多好基因的拷贝由于碰巧与坏基因共一个个体而受累;还有许多由于其他形式的厄运而消亡,如它们所寄居的个体被雷电所击。但按照我们的定义,运气不论好坏并无规律可循,一个一贯败阵的基因不能怪它的运气,它本来就是个坏的基因。
好桨手的特点之一是相互配合好,即具有同其余桨手默契配合的能力。对于划船来讲,这种相互配合的重要性,不下于强有力的肌肉。我们在有关蝴蝶的例子中已经看到,自然选择可能以倒位的方式、或染色体片段的其他活动方式无意识地对一个基因复合体进行“编辑”。这样就把配合得很好的一些基因组成紧密地连接在一起的群体。但在另外一个意义上说,一些实际上并不相互接触的基因也能够通过选择的过程来发挥其相容性(mutual patibility)。一个基因在以后历代的个体中将会与其他的基因,即基因库里的其他基因相遇,如果它能和这些基因中的大多数配合得很好,它往往从中得到好处。
举例说,有效的肉食动物个体要具备几个特征,其中包括锋利的切嚼牙齿,适合消化肉类的肠胃,以及其他许多特征。但另一方面,一个有效的草食动物却需要偏平的磨嚼牙齿,以及一副长得多的肠子,其消化的化学过程也不同。在草食动物的基因库中,任何基因,如果它赋于其”主人”以锋利的食肉牙齿是不大可能取得成功的。这倒不是因为食肉对谁来说都是一种坏习惯,而是因为除非你有合适的肠子,以及一切食肉生活方式的其他特征,否则,你就无法有效地吃肉类。因此,影响锋利的食肉牙齿形成的基因并非本来就是坏基因。只有在草食动物种种特征形成的基因所主宰的基因库中,它们才算是坏基因。
这是个复杂的微妙的概念。它之所以复杂,是因为一个基因的“环境”主要由其他基因组成。而每一个这样的基因本身又依它和它的环境中的其他基因配合的能力而被选择。适合于说明这种微妙概念的类比是存在的,但它并非来自日常生活的经验。它同人类的“竞赛理论”相类似,这种类比法将在第五章讲到个体动物间进行的进犯性对抗时加以介绍。因此,我把这点放到第五章的结尾处再进一步讨论。现在我回过头来继续探讨本章的中心要义。这就是,最好不要把自然选择的基本单位看作是物种,或者是种群,甚至是个体;最好把它看作是遗传物质的某种小单位。为方便起见,我们把它简称为基因。前面已经讲过,这个论点的基础是这样一种假设:基因能够永存不朽,而个体以及其他更高级的单位的寿命都是短暂的。这一假设以下面两个事实为依据:有性生殖和交换;个体的消亡。这是两个不容否认的事实。但这不能阻止我们去追问一下:为什么它们是事实。我们以及大多数的其他生存机器为什么要进行有性生殖?为什么我们的染色体要进行交换?而我们又为什么不能永生?
我们为什么要老死是一个复杂的问题,其具体细节不在本书的探讨范围。除各种特殊原因之外,有人提出了一些比较普遍的原因。例如有一种理论认为,衰老标志着一个个体一生中发生的有害的复制错误以及其他种类的基因损伤的积累。另外一种理论为梅达沃(Peter Medawar)爵士所首创,它是按照基因选择的概念思考进化问题的典范。他首先摈弃了此类传统的论点:“老的个体之死亡属于对物种其他成员的一种利他主义行为。因为假如他们衰老得不能再生殖还留恋尘世,他们就会充塞世界对大家都无好处。”梅达沃指出,这是一种以假定为论据的狡辩。因为这种论点,以它必须证实的情况作为假定,即年老的动物衰老得不能再生殖。这也是一种类似群体选择或物种选择的天真的解释方法,尽管我们可以把有关部分重新讲得更好听一些。梅达沃自己的理论具有极好的逻辑性,我们可以将其大意综述如下:
我们已经提出了这样的问题,即哪些是“好的”基因的最普遍的特性。我们认为“自私”是其中之一。但成功的基因所具有的另一个普遍特性是,它们通常把它们的生存机器的死亡至少推迟至生殖之后。毫无疑问,你有些堂兄弟或伯祖父是早年夭折的,但你的祖先中一个也没有是幼年夭拆的。祖先是不会年幼丧生的。
促使其个体死亡的基因称为致死基因。半致死基因具有某种使个体衰弱的作用,这种作用增加了由于其他因素而死亡的