自下而上:万物进化简史(珍藏版)
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为谁做代表

假设我已经说服你相信:进化并非自上而下有指导地进行,而是自行组织的过程(这个过程,为事物提供了丹尼尔·丹尼特所谓的“漂浮性理由”)。也就是说,杜鹃宝宝把宿主巢[1]内其他的蛋给推出去,好让它的养父母只给它喂食,这么做的理由,既不来自杜鹃的头脑,也不来自杜鹃设计师的头脑。它只存在于你我的头脑当中,而且是事后的阐释。身体和行为充斥了此类明显有目的的功能,但从未有过预见或计划。你肯定同意这种模式也适用于人类基因组。你的凝血基因存在的作用就是制造凝血蛋白,让伤口的血液更好凝固,但这一功能设计并不意味着有智慧设计师预见到了凝血的需求。

现在,我要告诉你,你没有理解错。上帝并非唯一的天钩。哪怕最坚定的无神论科学家,看到基因组的相关事实,也会被绕进指挥和控制的思路里。马上就让你看一个例子:有人假设,基因是耐心等着身体厨师使用的食谱。基因是为整个生物体的集体需求效劳的,它们是心甘情愿的奴仆。你能在几乎所有遗传学阐释背后看到这一假设(包括我所做的阐释),然而这是一种误导,因为把这幅图像颠倒过来同样成立,既可以说基因是为身体效力的,也可以说身体是基因的玩物和战场。每当有人问,某个基因存在的目的是什么,他们会自然而然地以为这个问题涉及身体的需求:从身体的需求角度来说,基因是为了什么目的呢?但也有很多的时候,这个问题的答案是“基因本身”。

第一个发现这一点的科学家是理查德·道金斯。早在因无神论主张出名很久以前,道金斯就在《自私的基因》(The Self ish Gene)一书中着手阐述过这一设想:“我们是生存的机器,为保护名叫基因的自私分子,而盲目形成的机器人载体。”他写道:“这个真相至今仍然让我充满惊讶。”他说,理解生物体的唯一方法是,把它们看成是不可避免死亡的暂时性载体,其用途是有效地保护写在DNA中的数字序列,使之永存不朽。雄鹿不顾性命地与另一头雄鹿战斗,或者雌鹿耗尽体内的钙为孩子产奶,罔顾自己身体的生存,而要把基因传给下一代。因此,这一理论并不是在赞美自私的行为,而是要解释我们为什么经常会无私地利他:是基因的自私,促成了生物个体的无私。蜜蜂自杀式地去蜇威胁蜂巢的动物,为了自己的蜂巢而死,好让基因存活下去。只不过,在这个例子中,基因是通过带有毒刺的母亲、蜂王间接传递的。把身体视作为满足基因需求而运作,比反过来想更合理,这是一种自下而上的视角。

道金斯的书里有一段话,当时乏人关注,但现在值得我们特别留心。事实已经证明,它是一套极其重要的理论的奠基文本。他写道:

一旦我们学会从自私的基因角度去思考问题,性这种明显的悖论,就变得没那么令人费解了,而且,去除了神秘感的不光只有性而已。举例来说,生物体中的DNA含量似乎比构建生物体所必需的量要多一些:有很大一部分DNA从未翻译成蛋白质。从个体的观点来看,这似乎很奇怪。如果DNA的“目的”是监督身体构造,那么,发现大量DNA并不做这件事就很奇怪了。生物学家绞尽脑汁地思考这么多额外的DNA是为了开展什么有用的任务,但从自私基因自己的角度看,根本就没有任何矛盾的地方。DNA的真正“目的”是为了生存,仅此而已,不多也不少。解释多余DNA的最简单方法,就是把它们看成是寄生虫,往好了说,也无非没害处但也没用处的乘客,蹭了其他DNA创造的生存机器的便车。

加利福尼亚州索尔克研究所(Salk Institute)里有一个人读到了这段话,并开始思考,他叫莱斯利·奥格尔(Leslie Orgel)。他向弗朗西斯·克里克做了转述,克里克又在一篇文章里提到了它。这篇文章讲的是“分裂基因”这项惊人的新发现,也就是说,大部分动物和植物都包含了名为“内含子”的长长DNA序列,“内含子”在转录之后就遭到了丢弃。之后,克里克和奥格尔又写了一篇论文,将道金斯自私的DNA解释扩展到了所有多余的DNA上。与此同时,加拿大分子生物学家福特·多利特(Ford Doolittle)和卡门·萨皮恩扎(Carmen Sapienza)也做了同样的工作。“唯一‘功能’就是自我保存的序列必然会出现,而且会维系下去。”后者写道。这两篇论文于1980年同时发表。

事实证明,道金斯是正确的。他的理论到底预言了些什么呢?多余DNA擅长自我复制,重新插入染色体,这就是它的功能。人类基因组中最常见的基因是逆转录酶配方,这种酶人体内很少,也没有需要,它的主要功能通常是帮助逆转录病毒的传播。然而,有这种基因的副本或者半副本,比其他所有人类基因加起来还要多。为什么会这样呢?因为逆转录酶是任何可自我复制并围绕基因组分发副本的DNA序列的关键部分。这是数字寄生虫的征兆。如今,此类副本大多都是惰性的,有些甚至具有良好的用途,帮助调节真正的基因或者绑定蛋白质,但是它们的存在,是因为它们擅长存在。

这里的天钩是洛克“先有设想”看法的表亲,也即假设人类的利益是我们身体内追求的唯一利益。道金斯精辟地阐释了另一种观点,站在基因本身的角度来看:DNA在力所能及的条件下会有怎样的行为。人类基因组里有近一半由旨在利用逆转录酶的所谓转座因子构成。其中最常见的叫作LINE(占基因组的17%)、SINE(11%)和LTR逆转录转座子(8%)。相比之下,实际的基因仅占基因组的2%。这些转座子是擅长自我复制的序列,不必怀疑,它们就是数字寄生虫(不过主要是惰性的)。它们的存在,完全不是为了满足身体的需求。

[1] 杜鹃是巢寄生的,也即将卵产在其他鸟的巢中,由其他鸟代为孵化和育雏的一种特殊的繁殖行为。——译者注