第三章 不朽的双螺旋 · 5
第二,我们可以想办法去“愚弄”基因,让它认为它所寄居的个体比实际的要年轻。如果付诸实践,这意味着需要验明随着年纪的增大,发生在个体内部化学环境里的种种变化。任何这种变化都可能是促使晚期活动的致死基因开始活动的“提示”(cues)。以仿效青年个体的表面化学特性的方法,有可能防止晚期活动的有害基因接受开始活动的提示。有趣的是,老年的化学信号本身,在任何正常意义上讲,不一定是有害的。比如,我们假设偶然出现了这种情况:一种S物质在老年个体中的浓度比在青年个体中来得高,这种S物质本身可能完全无害,也许是长期以来体内积累起来的食物中的某种物质。如果有这样一个基因,它在S物质存在的情况下碰巧产生了有害的影响,而在没有S物质存在的情况下却是一个好基因,这样的基因肯定在基因库中自动地被选择,而且实际上它成为一种“导致”年老死亡的基因。补救的办法是,只要把S物质从体内清除掉就行了。
这种观点的重大变革性在于,S物质本身仅是一种老年的标志,可能认为S物质是一种有毒物质,他会去绞尽脑汁寻找S物质同人体机能失常之间直接的、偶然的关系。但按照我们假定的例子来讲,他可能是在浪费时间!也可能存在一种Y物质,这种物质在青年个体中要比在老年个体中更集中。从这一意义上讲,Y物质是青春的一种“标志”。同样,那些在有Y物质存在的情况下产生好的效果,而在没有Y物质存在的情况下却是有害的基因会被选择。由于还没有办法知道S物质或Y物质是什么东西——可能存在许多这样的物质——我们只能作这样的一般性的推测:你在一个老年个体中越能模仿或模拟青年个体的特点,不论这些看来是多么表面化的特点,那个老年个体就应该生存得越久。
我必须强调指出,这些只是基于梅达沃理论的一些推测。尽管从某种意义上说,梅达沃理论在逻辑上是有些道理的,但并无必要把它说成是对任何年老体衰实例的正确解释。与我们现在的论题密切相关的是,基因选择的进化观点对于个体年老时要死亡这种趋势,能毫无困难地加以解释。对于个体必然要死亡的假设是本章论证的核心,它是可以在这一理论的范围内得到圆满解释的。
我一笔带过的另一个假设,即存在有性生殖和交换,更加难以解释清楚。交换并不总是一定要发生。雄果蝇就不会发生交换。雌果蝇体内也有一种具有压抑交换作用的基因。假定我们要饲养一个果蝇种群,而这类基因在该种群中普遍存在的话,“染色体库”中的染色体就会成为不可分割的自然选择基本单位。其实,如果我们遵循我们的定义直到得出其逻辑结论的话,就不得不把整条染色体作为一个“基因”。
还有,性的替换方式是存在的。雌蚜虫能产出无父的、活的雌性后代。每个这样的后代都具有它母亲的全部基因(顺便提一下,一个在母亲“子宫”内的胎儿甚至可能有一个更小的胎儿在它自己的子宫内。因此,一个雌蚜虫可以同时生一个女儿和一个外孙女,它们相当于这个雌蚜虫自己的双胞胎)。许多植物的繁殖以营养体繁殖的方式进行,形成吸根。这种情况我们宁可称其为生长,而不叫它生殖。
然而你如果仔细考虑一下,生长同无性生殖之间几乎无任何区别,因为二者是细胞简单的有丝分裂。有时以营养体方式生长出来的植物同“母体”分离开来。在其他情况下,如以榆树为例,连接根出条保持完整无损。事实上,整片榆树林可以认为是一个单一的个体。
因此,现在的问题是:如果蚜虫和榆树不进行有性生殖,为什么我们要费这样大的周折把我们的基因同其他人的基因混合起来才能生育一个婴儿呢?看上去这样做的确有点古怪。性活动,这种把简单的复制变得反常的行为,当初为什么要出现呢?性到底有什么益处?[*]这是进化论者极难回答的一个问题。为了认真地回答这一问题,大多数尝试都要涉及复杂的数学推理。除一点外,我将很坦率地避开这个问题。我要说的这一点是,理论家们在解释性的进化方面所遇到的困难,至少在某些方面是由于他们习惯于认为个体总是想最大限度地增加其生存下来的基因的数目。根据这样的说法,性活动似乎是一种自相矛盾的现象,因为个体要繁殖自己的基因,性是一种“效率低”的方式:每个胎儿只有这个个体基因的50%,另外50%由配偶提供。要是他能够像蚜虫那样,直接“芽出”(bud off)孩子,这些孩子是与他自己丝毫不差的复制品,他就会将自己100%的基因传给下一代的每一个小孩。这一明显的矛盾促使某些理论家接受群体选择论,因为他们比较容易在群体水平上解释性活动的好处。用博德默(W. F. Bodmer)简单明了的话来说,性“促进了在单个个体内积累那些以往分别出现于不同个体内的有利突变”。
[*]关于性究竟有什么益处这一问题依然十分的诱人,尽管我们已经有了一些令人深思的书籍,比如由盖斯林(M. T. Ghiselin)、威廉斯、梅纳德·史密斯(J. Maynard Smith),以及贝尔(G. Bell)所著的书,以及米肯德(R. Michod)和列文(B. Levin)编辑的一卷书。对于我来说,最激动人心的新想法来自于汉密尔顿的寄生虫理论,杰里米·切法斯 (Jeremy Cherfas)和约翰·格里宾(John Gribbin)在《多余的雄性》(The Redundant Male)一书中用非技术性的语言解释了该理论。
但如果我们遵循本书的论证,并把个体看做由长寿基因组成的临时同盟所造成的生存机器,这一矛盾看起来就不那么自相矛盾了。从整个个体的观点来看,“有效性”就无关紧要了。有性生殖对无性生殖就被认为是在单基因控制下的一种特性,就同蓝眼睛对棕色眼睛一样。一个“负责”有性生殖的基因为了它自私的目的而操纵其他全部基因。负责交换的基因也是如此。甚至有一种叫做突变子的基因,它们操纵其他基因中的拷贝错误率。按照定义,拷贝错误对错误地拷贝出来的基因是不利的。但如果这种拷贝错误对诱致这种错误的自私的突变基因有利的话,那么这种突变基因就会在基因库里扩散开。同样,如果交换对负责交换的基因有好处,这就是存在交换现象的充分理由;如果同无性生殖相对的有性生殖有利于负责有性生殖的基因,这也就是存在有性生殖现象的充分理由。有性生殖对个体的其余基因是否有好处,比较而言也就无关紧要了。从自私基因的观点来看,性活动也就不那么难于解释了。
这种情况非常接近于一种以假定为论据的狡辩,因为性别的存在是整个一系列推论的先决条件,而这一系列推论的最后结果认为基因是自然选择单位。我认为是有办法摆脱这一困境的,但本书宗旨不在于探索这一问题。性毫无疑问是存在的,这一点是真实的,我们之所以能将这种小的遗传单位,或基因,看做最接近于基本的和独立的进化因素,正是性和染色体交换的结果。
只要学会按照自私基因的理论去思考问题,性这一个明显的矛盾就变得不那么令人迷惑不解了。例如有机体内的DNA数量似乎比建造这些有机体所必需的数量来得大,因为相当一部分DNA从未转化为蛋白质。从个体有机体的观点来看,这似乎又是一个自相矛盾的问题。如果DNA的“目的”是监造有机体,那么,一大批DNA并不这样做,这是令人奇怪的。生物学家在苦思冥想地考虑,这些显然是多余的DNA正在干些什么有益的工作呢?但从自私的基因本身的角度上看,并不存在自相矛盾之处。DNA的真正“目的”仅仅是为了生存。解释多余的DNA最简单的方法是,把它看做一个寄生虫,或者最多是一个无害但也无用的乘客,在其他DNA所创造的生存机器中搭便车而已[*]。
[*]我认为多余的、未翻译的DNA可能是自私的寄生虫。一些分子生物学家接受并发扬了[参见奥格尔(Orgel)与克里克(Crick)以及杜利特尔(Doolittle)与萨皮恩扎(Sapienza)的论文]这一观点,而且用了一个吸引眼球的词语“自私的DNA”。在《母鸡的牙齿和骏马的脚趾》(Hen’s Teeth and Horse’s Toes)一书中,古尔德作出了一个挑衅的(对我!)宣称,他认为,不管自私的DNA这一概念的历史源头在哪,“自私的基因和自私的DNA在关于它们的解释的结构上几乎是一样的”。我找到了他在推理上的错误,但有趣的是他也很善良地告诉了我他是怎么找到我的错误的。在一段关于“还原论”与“等级制度”的开场白之后(和往常一样,我并不觉得这个是错了或是有趣),他继续道:
道金斯的自私的基因在比例上增多是因为它们能够对身体起作用,协助身体应付生存问题。自私的DNA在比例上增多则是由于完全相反的原因——因为它对身体没有任何作用……
我注意到古尔德所提到的区别,但我并不认同这就是根本。恰恰相反,我还是认为自私的DNA只是自私的基因整个理论中的一个特例,这也正是自私的DNA这一概念是如何发源的。(比起杜利特尔与萨皮恩扎,奥格尔与克里克引用的第49页那一段,自私的DNA是一个特例这一点,可能在本书的205页更加清晰。顺带说一句,杜利特尔与萨皮恩扎在他们的标题中使用的是“自私的基因”而不是“自私的DNA”)。让我用如下的类比来回应古尔德。那些赋予黄蜂黄黑条带的基因在频率上的增加是因为这种(警告性的)色彩样式强力地刺激了其他动物的大脑。而赋予老虎黄黑色条纹的基因在频率上的升高则是“由于恰恰相反的原因”——因为按理说这种(隐秘的)色彩样式根本不会刺激其他动物的大脑。这实际上是有区别的,与古尔德的区别(在一个不同层面上)很类似。但这是一个关于细节的微妙区别。我们不可能想要去宣称这两个例子“在关于它们的解释的结构上几乎是一样的”。奥格尔和克里克在将自私的DNA与杜鹃的蛋类比时一举击中要害:杜鹃的蛋最终逃脱了检查,因为它们和宿主的蛋看上去几乎是一样的。
另外,最新版的《牛津英语词典》列出了“自私”的一个新的定义,即“对于一个基因或遗传物质,尽管对表现型没有任何影响,仍然能够存在或传播”。这是对“自私的DNA”的一个非常简洁的定义,其第二个支持引证也确实关注了自私的DNA。然而在我看来,中间一部分,也就是“尽管对表现型没有任何影响”,并不是很好。自私的基因可能对表现型没有影响,但很多实际上会有影响。当然词典编纂者也可以说是为了将其含义限制在只用于表示那些不影响表现型的“自私的DNA”。但是,他们的第一个支持引证,来自《自私的基因》,包含了那些确实影响表现型的自私的基因。当然,我也许不应该对被《牛津英语词典》所引用这种荣誉吹毛求疵!
我在《延伸的表现型》中进一步讨论了自私的DNA(156–164页)。
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有些人反对这种他们认为是过分以基因为中心的进化观点。他们争辩说,实际上生存或死亡的毕竟是包括其全部基因在内的完整个体,我希望我在本章所讲的足以表明:在这一点上其实并不存在分歧。就像划船比赛中整条船赢或输一样,生存或死亡的确实是个体,自然选择的直接形式几乎总是在个体水平上表现出来。
但非随机的个体死亡以及成功生殖的远期后果,表现为基因库中变化着的基因频率。对于现代复制基因,基因库有的保留地起着原始汤对于原始复制基因所起的同样作用。性活动和染色体交换起着保持原始汤的现代相等物的那种流动性的作用。由于性活动和染色体交换,基因库始终不停地被搅混,使其中的基因部分地混合。所谓进化就是指基因库中的某些基因变得多了,而另一些则变得少了的过程。每当我们想要解释某种特性,如利他性行为的演化现象时,最好养成这样一种习惯——只要问问自己:“这种特性对基因库里的基因频率有什么影响?”有时基因语言有点乏味,为简洁和生动起见,我们不免要借助于比喻。不过我们要以怀疑的目光注视着我们的比喻,以便在必要时能把它们还原为基因语言。
就基因而言,基因库只是基因生活于其中的一种新汤。所不同的是,现在基因赖以生存的方式是,在不断地制造必将消亡的生存机器的过程中,同来自基因库的一批批络绎不绝的伙伴进行合作。下面一章我们要论述生存机器本身以及在某一个意义上我们可以说基因控制其生存机器的行为。