物竞天择

纪舟

生物历经天择进行演化的基础有两项，一是不同物种间DNA的差异，另一则是相同物种不同个体间的DNA差异。凡是能够适应周遭生存环境的个体，都比较容易生存下来，同时可以将优秀的基因传给更多的后代。经过数代之后，适应力较强的基因就会占大多数。物种演化的条件除了个体的生存之外，还有繁殖能力的竞赛。这种说法似乎暗示天择只挑选具备有利变异的物种，而这些变异是由DNA在复制过程中发生了错误所产生的。

生命的起源是什么？哺乳动物如何产生？人跟鱼为什么不一样？这些艰深的演化难题并非我们所要深入探讨的内容。我们想了解的是今日地球上生物的现状，以及当代最先进的演化及遗传理论如何揭开人类演化之谜。在演化的历史中，是什么力量促使生物产生巨大的改变？这些变化是逐渐形成的还是突然发生的？现今专家一直在争论这些问题。至于人类与猿类DNA的些微差异则无须讨论，因为很明显，这种差异只是基因复制过程中不小心出错造成的。

基因的复制过程不可能完美无缺，虽然细胞复制DNA的机制已经相当成熟，但有时还是会出差错。细胞分裂使生物个体得以不断成长，在每天例行的分裂过程中所产生的缺陷，并不会对后代有任何影响。但如果细胞分裂是为了制造新的生殖细胞，染色体复制过程中的缺陷便可能会在发展出新个体时显得极为重要。因为这可能会形成完全不同的基因，同时也造成前所未有的变异。一旦染色体存有这种新的基因，并在个体生成时进行表现，这个新的基因便能够和原有的基因并驾齐驱，一起接受天择的考验。

染色体的巨变

在基因复制的过程中常会出现各种不同的错误，比较值得一提的是，染色体在重组时断裂并重新接合的时候，某一段染色体复制以后可能会颠倒过来，使整个信息的序列完全相反，这种突变称为“倒位”。另一种可能则是某些染色体被完全切断，第二代染色体则在切断处重新接合。在这种情况下，多余的DNA可能会变成全新的染色体。此外，上一代染色体的某一部分如果复制了两次，也会产生新的染色体。人体内的基因至少有一对有这种现象，也就是原本不相干的两个染色体阴差阳错地接合起来。人类与黑猩猩染色体的差异除了这一错误的接合之外，还有另外六个倒位的现象。染色体重组过程中发生的各种错误都会一再发生，而且基因组的变化情形也是无奇不有。但是大部分的突变对物种并不会有太大的影响，因为“变种基因”通常会与一个正常的对偶基因配成对，这样功能不良的基因就不会显现出来，同时染色体内的细微差异对身体的影响也不大。然而，在偶尔的情况下，某一种新的染色体可能会产生不同的蛋白质，使该物种的身体功能特别有效率；也正因为有了这种特殊的染色体，而使该生物具备更好的适应能力。接着，这种新的基因就会一直传给后代，在该物种的基因库中广泛分布。

物种分道扬镳

物种形成的过程极可能是因地理因素或生活形态改变，使同一物种的不同族群逐渐彼此孤立，最后各自成为新的物种。就地理因素来说，有个很好的实例：达尔文就是在厄瓜多尔西部的加拉帕戈斯群岛上研究血缘相近的鸟类族群之后，才发展出著名的演化论。

某个地区的森林如果因为气候变化而开始枯竭，森林便会缩小，周围就会慢慢形成大草原，这样就可能会有新的物种产生，因为原来的生物必须要改变生活形态才能适应新的环境。例如，原本以树为家的猿类如果碰到这种状况，就有可能发展出两种不同的因应方式：继续栖息在森林中央的猿类必须培养出更优秀的爬树本领，并且以树叶为食；而生活在森林周遭的近亲则因树木枯死，必须发展出另外一种饮食习惯，重新学习如何在原野上生活，甚至得越过草原搬到其他地方去居住。这两种族群开始面对完全不同的天择压力，最后就会各自形成新的物种。

（张小宁 插图）