問:自然界所有的生物都是由單個細胞進化而來的,為什么生物的外形千奇百態,每棵樹、每只甲蟲、每條魚都有各自不同的模樣?
答:這也是以前一直困惑科學家的問題。生物是怎樣通過“進化”魔術般地變出新的物種?形成千奇百態生物的動力來自何方?盡管大家廣泛接受了達爾文的“經典進化論”,但上述問題已無法用達爾文的“經典進化論”來解釋。
經過多年的研究,科學家最近提出一種學說:動植物可以將進化過程“儲存”起來,等到真正用得著的時候再“釋放”出來。當然,“進化”是不可能儲存的,它們儲存的是進化的“原材料” ——突變的基因。在需要的時候,將各種儲存的突變基因一并釋放出來,這樣就能使物種從一個進化高峰直接飛躍至另一個高峰,而不需要經過在兩峰間深谷中的漫長跋涉,這一方法可增加它們適應環境劇變的能力。有科學家認為,生物之所以在寒武紀發生大爆炸,就是由寒武紀地層中和大氣中的含氧量的劇變這一環境變化所導致的。
科學家提出這一學說的理論依據是,他們在果蠅體內發現了一種稱之為熱休克蛋白hsp90的基因,這種基因在動植物及真菌體內都存在。hsp90在高溫下很容易發生突變,而基因突變后的果蠅就會產下奇形怪狀的后代:有的眼睛像莖一樣從頭上伸出,有的翅膀紋理奇特,有的腹部半折在一起,還有的多出幾條腿,幾乎身體的每一部分都可能受影響。
這一理論無疑是與達爾文經典進化論相悖的“異端邪說”。因為在達爾文看來,進化是環境選擇的結果,動植物怎能自己控制?然而現在看來動植物還真有這樣的本事。科學家已在實驗室里發現了一些能夠“儲存”突變基因的生物,它們將突變的基因儲存起來以備不時之需。如果在自然界也存在相似情形的話,動植物就真的有辦法控制自己的“進化”過程,需要時加快,不需要時減慢。這樣,要解釋寒武紀生物大爆炸也就不足為奇了。盡管如此,一些生物學家仍認為進化是個漫長而艱辛的過程,不過動植物很可能有一套時刻為進化作準備的方法。
問:文明是人類所獨有的嗎?
答:從前我們總認為,文明是至高無上的人類所獨有的東西,但現在這一觀點恐怕要改變了。科學家近年來在對野生黑猩猩的生活、行為進行了深入的觀察后發現,這個人類最近的親戚有著高度發達的文明!
文明最顯著的特征在于,它的推廣和延續是通過社會途徑而非遺傳途徑。隨著對黑猩猩生活習性、行為特征各方面深入的觀察,科學家對它們的了解也逐漸加深。他們發現黑猩猩社會存在許多有趣的文明。專家們將黑猩猩的行為特征細分為40多類,包括捕食螞蟻的方式,對大雨的反應,互相攻擊所用的武器等。不同黑猩猩群落的上述行為特征各不相同,表現出明顯的社會性。
比如,坦桑尼亞的一群黑猩猩喜歡在開始下大雨時跑到雨中做一些很奇怪的動作,就像跳舞一樣,而幾內亞的黑猩猩們可沒這習慣;坦桑尼亞的黑猩猩通常用手把大團螞蟻揉成一個肉球,一口吞進肚里,而幾內亞的黑猩猩會用樹枝裹上一層螞蟻,然后再往嘴里送;坦桑尼亞馬哈省的黑猩猩在悲傷的時候喜歡把手放在頭頂拍掌,而距此僅170千米的剛比省的黑猩猩卻從不這樣。
此外,科學家還發現了黑猩猩的另外許多有趣的文明。他們普遍認為,其他野生動物或許和黑猩猩一樣,也存在自己的“文明”;我們沒能發現它們文明的證據,只是因為我們目前的觀察能力有限,或是觀察的時間和深度不夠。
問:人類是否還在進化?
答:人類進化到現在已完全不同于其他任何動物。人類可以借助避孕工具來控制后代的數量;人類能夠制造延續生命的藥物,最大限度地延遲死亡的降臨;人類甚至能夠在不遠的將來對自身的遺傳基因進行修改。這些非同凡響的表現可能讓我們有一種錯覺:人類似乎已經擺脫了進化的宿命。實際上,這種充滿誘惑的奇思妙想只是一個美麗的錯誤。
進化取決于兩個重要因素一一遺傳變異和自然選擇。簡單地說,人類始終體驗著進化的過程。這種變化源自于生物物種的基因突變。時至今日,人類基因的突變依然保持以往的節奏。
而說到自然選擇,在許多人眼里,高度發展的科學技術似乎已經使人擺脫了自然選擇的影響,所謂的“適者生存,強者生存”已經不再是惟一真理。現代醫學發展已經能幫助人類戰勝一度可能致人于死地的疾病。節育及生育控制技術的發展令繁育后代不再是生存本能,而越發成為一種個人的選擇。同樣的道理,兩性的結合也不再僅僅是為了繁衍后代。在文化修養的影響下,人類選擇對象時更看重相互的吸引力。外貌出眾的人群也不再一定是擁有后代數量最多的人。所有這些都或多或少地影響著人類自身基因結構的變化,影響人類的進化。此外,人類活動極大地改變了自身的生存環境,全球氣候變暖、污染等問題日益成為世界性災難,它們甚至為新型疾病的出現創造了條件。所有這些變化也都影響著人類的進化。
盡管現代人會不時地沉浸在基因技術新成果賦予人類超自然權利的欣喜之中,希望通過基因手段使人的壽命無限延長,但這也可能意味著人類親手把自身的進化之路引向未知的方向。有科學家認為,所謂人類完全掌握了基因變化方向的認識實在是一種過于狂妄自大的表現。實際上我們對自身基因的認識還非常有限。要知道,單單是精子、卵子的質量得以改善都有可能產生出乎意料之外的結果。
我們惟一能確定的是,人類的基因總是處于不斷變化當中,變化的速度甚至可能超過了歷史任何時期。至于人類究竟會進化到何種程度,我們只能拭目以待了。
問:全球氣候變暖究竟會對地球上的物種產生什么影響?
答:就這一問題,科學家有兩種不同的看法。
一些科學家認為,全球變暖可能導致的后果可與恐龍滅絕的大災難相比擬,許多動物和植物將會因此而滅絕。這一理論認為這種變化已經開始顯現癥兆,如一些鳥類遷移的時間比過去提早了,花開得比往年更早,四季變化的時間也與過去不一樣了。一項國際研究認為全球變暖將導致地球上現有動植物的四分之一消失。
另外一些科學家對于全球變暖的結果比較樂觀,他們提出了相反的理論。他們認為全球變暖的結果是:到2050年時,地球上將會出現數百種新的動物和植物品種,因此他們認為全球變暖將帶來大災難的看法也許并不正確。
澳大利亞的一些科學家相信全球變暖將會導致雨水增多,森林樹木將會生長得更為茂盛,更多的樹木將會吸收更多的二氧化碳,并使空氣變得更為潮濕,在這種新的氣候條件下,將出現許多新的物種。
但與此同時許多科學家則認為,雖然氣候變暖會導致地球上生長出更多的樹木,但也不足以補償人類活動對環境造成的破壞。無節制開墾農田,砍伐森林,加快工業化,人類的這些活動使得大氣中二氧化碳含量進一步增多,僅在過去的兩個世紀里,地球平均溫度已增加了0.8攝氏度。
看來,地球氣候變溫是一個漫長事件,對地球物種的影響也是深遠的。