物競天擇

紀舟

生物歷經天擇進行演化的基礎有兩項，一是不同物種間DNA的差異，另一則是相同物種不同個體間的DNA差異。凡是能夠適應周遭生存環(huán)境的個體，都比較容易生存下來，同時可以將優(yōu)秀的基因傳給更多的后代。經過數代之后，適應力較強的基因就會占大多數。物種演化的條件除了個體的生存之外，還有繁殖能力的競賽。這種說法似乎暗示天擇只挑選具備有利變異的物種，而這些變異是由DNA在復制過程中發(fā)生了錯誤所產生的。

生命的起源是什么？哺乳動物如何產生？人跟魚為什么不一樣？這些艱深的演化難題并非我們所要深入探討的內容。我們想了解的是今日地球上生物的現狀，以及當代最先進的演化及遺傳理論如何揭開人類演化之謎。在演化的歷史中，是什么力量促使生物產生巨大的改變？這些變化是逐漸形成的還是突然發(fā)生的？現今專家一直在爭論這些問題。至于人類與猿類DNA的些微差異則無須討論，因為很明顯，這種差異只是基因復制過程中不小心出錯造成的。

基因的復制過程不可能完美無缺，雖然細胞復制DNA的機制已經相當成熟，但有時還是會出差錯。細胞分裂使生物個體得以不斷成長，在每天例行的分裂過程中所產生的缺陷，并不會對后代有任何影響。但如果細胞分裂是為了制造新的生殖細胞，染色體復制過程中的缺陷便可能會在發(fā)展出新個體時顯得極為重要。因為這可能會形成完全不同的基因，同時也造成前所未有的變異。一旦染色體存有這種新的基因，并在個體生成時進行表現，這個新的基因便能夠和原有的基因并駕齊驅，一起接受天擇的考驗。

染色體的巨變

在基因復制的過程中常會出現各種不同的錯誤，比較值得一提的是，染色體在重組時斷裂并重新接合的時候，某一段染色體復制以后可能會顛倒過來，使整個信息的序列完全相反，這種突變稱為“倒位”。另一種可能則是某些染色體被完全切斷，第二代染色體則在切斷處重新接合。在這種情況下，多余的DNA可能會變成全新的染色體。此外，上一代染色體的某一部分如果復制了兩次，也會產生新的染色體。人體內的基因至少有一對有這種現象，也就是原本不相干的兩個染色體陰差陽錯地接合起來。人類與黑猩猩染色體的差異除了這一錯誤的接合之外，還有另外六個倒位的現象。染色體重組過程中發(fā)生的各種錯誤都會一再發(fā)生，而且基因組的變化情形也是無奇不有。但是大部分的突變對物種并不會有太大的影響，因為“變種基因”通常會與一個正常的對偶基因配成對，這樣功能不良的基因就不會顯現出來，同時染色體內的細微差異對身體的影響也不大。然而，在偶爾的情況下，某一種新的染色體可能會產生不同的蛋白質，使該物種的身體功能特別有效率；也正因為有了這種特殊的染色體，而使該生物具備更好的適應能力。接著，這種新的基因就會一直傳給后代，在該物種的基因庫中廣泛分布。

物種分道揚鑣

物種形成的過程極可能是因地理因素或生活形態(tài)改變，使同一物種的不同族群逐漸彼此孤立，最后各自成為新的物種。就地理因素來說，有個很好的實例：達爾文就是在厄瓜多爾西部的加拉帕戈斯群島上研究血緣相近的鳥類族群之后，才發(fā)展出著名的演化論。

某個地區(qū)的森林如果因為氣候變化而開始枯竭，森林便會縮小，周圍就會慢慢形成大草原，這樣就可能會有新的物種產生，因為原來的生物必須要改變生活形態(tài)才能適應新的環(huán)境。例如，原本以樹為家的猿類如果碰到這種狀況，就有可能發(fā)展出兩種不同的因應方式：繼續(xù)棲息在森林中央的猿類必須培養(yǎng)出更優(yōu)秀的爬樹本領，并且以樹葉為食；而生活在森林周遭的近親則因樹木枯死，必須發(fā)展出另外一種飲食習慣，重新學習如何在原野上生活，甚至得越過草原搬到其他地方去居住。這兩種族群開始面對完全不同的天擇壓力，最后就會各自形成新的物種。

（張小寧 插圖）