關於這種現象,標準的解釋是,我們現在其實在用一個短得有點荒謬的極小的時間跨度來衡量一個發生在漫長地質時間中的事件,那麼,我們還能指望看見什麼?生命在發生巨變之前以類似於細菌的形態存在了數十億年。請耐心點吧!這正是達爾文和其他生物學家轉而求助於化石記錄來為進化提供證明的原因。但是,盡管化石記錄無可爭辯地展示了達爾文更重要的論斷——久而久之,性狀變化會累積到後代的身上,它卻未能證明這些變化可純粹歸功於自然選擇,甚至沒有證明變化應主要歸功於自然選擇。
因為,迄今為止,還沒有人見證過化石記錄或真正生命體,又或者計算機模擬人工生命中那確切的變化時刻——也就是自然選擇機製激發其複雜性躍入新層次的那一時刻。鄰近物種間似乎存在著某種可疑的屏障,不是阻撓了這種關鍵性變化的發生,就是把這種變化移出我們的視野。
史蒂文·傑·古爾德認為是進化那令人難以置信的瞬時性(在進化論的語境中)將確切的變化階段從我們眼中的化石記錄裏移走了。不管他的理論正確與否,現有證據表明,存在某種自然的製約因素,阻礙了微小變化的延展,而進化必須設法克服這種製約。
人工合成的原生生命以及計算機模擬的人工進化,為我們帶來了越來越多的驚喜。然而,人工生命跟它的表親人工智能有著同樣的弊病。就我所知,沒有一種人工智能——不管是自動機、學習機、還是大型認知程序,能連續運行超過24個小時。一天一夜之後,這些人工智能就會停止運轉。人工生命同樣如此。絕大多數依靠計算運行的模擬生命,熱鬧了一陣子後,很快就歸於沉寂。盡管有時候程序還在運行,攪活出一些微小的變化,但是,在首次高潮過後,它們的複雜性就沒有躍升至新水平,也沒有生成新的出人意料的東西(其中包括湯姆·雷設計的“地球”)。也許多給一些運行時間,它們能行。但是,不管什麼原因,基於質樸的自然選擇生成的計算機模擬生命並沒有體驗到自由進化的神奇,而自由進化正是它們的創造者和我所樂見而未見的。
正如法國進化學者比埃爾·格拉斯所說:“變異是一回事,進化則完全是另一回事。兩者之間的差異,怎麼強調都不會過分……變異提供了變化,但不是進步。”所以,盡管自然選擇也許形成了微變(一些趨勢性變異),卻沒人能擔保它可以形成宏變,即向著日益發展的複雜性自由地創造出無法預料的新形態和進程。
即使人工進化僅僅是適應上的微變,本書所預言的那些人工進化前景也仍然會實現。自發自導的變異和選擇機製是應對難題的強有力天才。在跨度小的時間段內,自然選擇確實有效。我們可以利用它找到我們見不到的證據、填補我們無法想象的空白。問題歸結到是否單靠隨機變異和選擇機製,就足以在很長的時期內持續地產生出新生事物來。另外,如果真的是“隻有自然選擇還不夠”,那麼在自然進化中,到底還有什麼力量在發揮作用呢?我們還能在人工進化中引入一些什麼才能令其產生出自組織的複雜性?
絕大多數自然選擇的批評家都勉強承認達爾文的“適者生存”是正確的。自然選擇主要意味著不適合者的毀滅。一旦有適合者產生,自然選擇去粗汰劣的勢頭就無可阻擋了。
但是,創造出有用的東西聽來有點唬人。達爾文主義觀點所忽視的,是對適合者產生的似是而非解釋。在被選定之前,適合者又在哪裏呢?按照當今新達爾文主義的通行解釋,適合者歸功於隨機變異。染色體內的隨機變異造成了發育成長的有機體的隨機變異,而後者則不時地為整個有機體增加適合度。換句話說,適合者是隨機產生的。
正如野外以及人工進化實驗所表明的那樣,這種簡單的進程在較短的時間內能夠引導協調變化。但是,倘若自然選擇能夠把那些不可勝數的失敗嚐試都清除出去而且有無限的時間,這種隨機的變異能否產生出可供選擇的由其所需勝出者組成的完整係列?達爾文主義理論肩負著重任,要證明消極的死亡選擇製動力與隨機的漫無目的混沌力量結合起來,能夠產生出持續的、具有創造性的、積極的推動力,進一步邁向我們所見的、大自然曆經億萬年而經久不衰的複雜性。
後達爾文主義提出,歸根到底,進化過程中還存在別的作用力。這些權威的變化機製重組了生命讓其達到新的適合度。這些看不見的動因擴展了生命信息庫,也許那正是自然選擇所掌管的信息庫。深度進化不一定就比自然選擇神秘多少。他們把每一種動態共生、定向變異、跳變論或者自組織理論都看做是一種機製,一種從長遠來看,作為對達爾文那無情的選擇過程的補充,能促使進化不斷革新的機製。
19.3 生命之樹上的連理枝
人們曾經認為,共生現象(兩個有機體合而為一)隻會發生在類似地衣這種比較孤立的奇特生物身上。自從林恩·瑪格麗絲提出“細菌共生是祖細胞形成的核心事件”這一假設之後,生物學家們忽然發現,在微生物世界中,共生現象比比皆是。由於微生物生命是(而且一直是)地球上所有生命形式中的主要部分,而且是蓋亞假說的首要主力,因而廣泛分布的微生物共生使共生無論是在過去還是現在都是一種基本行為。
按照傳統的圖景,一個種群在偶然形成某種新的穩定結構之前,會隨著其日常行為中微小的、隨機的、累進的變化而騷動不安,與此相反,瑪格麗絲希望我們考慮的是兩個正常運轉的簡單係統合並為一個更大、更複雜係統的意外現象。舉例來說,由一個細胞係繼承而來、負責運送氧氣的經過驗證的係統,可能和另一個細胞係中負責氣體交換的現存係統緊密結合在一起。雙方共生相聯,就有可能形成一個呼吸係統,而這一發育過程未必是累進的。
瑪格麗絲建議把她本人關於有核細胞共生本性的研究作為生物史的一個例子。這些湧現的細胞,無需曆經十億年的反複摸索來重新發明一種過程,將幾種細菌分別完成的光合和呼吸作用巧妙地融合在一起。相反,這些已經形成了胞膜的細胞把細菌及其信息資產整合進自體,完全占有這些子體來為細胞母體工作。它們將細菌的發明據為己有。