Tuesday, June 18, 2013

摩西與missing link



仲要講missing link?

所謂missing link,即化石記錄中「失落的環節」,是反演化論者常掛在口邊的「質疑」。但他們往往不求甚解,隨口就問;講出 ‘missing link’一詞,就似乎等同質疑完畢。

應該要多謝高皓正,他既提出問題,不如就藉機會,溫習一次演化論。

高皓正的連珠炮第七問:「猴子要進化成人類,要花數十萬年甚至上百萬年的時間,為何現在只有猴子或者人類,而猴子和人類中間,沒有了正在進化過程中的物種,例如傳說中的人猿?Missing Link在哪裏呢?」(人不是由猴子變,也不應把「演化」誤解成「進化」,演變過程也不只數百萬年,見《演化炒飯(1): 高皓正與猴子變》)

現在談missing link

[2.1 尋找摩西的missing link]

反演化論者謂,若有演化,現有的生物品種與品種,於演化過程間,應有很多「過渡品種」,百多年前只見零散化石,他們說不見「過渡品種」化石,後來這些「過渡品種」化石找到了,他們又說「過渡品種」與現存品種之間,也應有過渡品種、過渡品種與過渡品種也要有過渡品種,沒完沒了,只能稱此伎為「苛索化石」。

每次見到這些「批評」,我都會想起Richard Dawkins的一個比喻。

摩西帶領猶太人出埃及,走到神許諾的流奶之地,一共走了四十年。假設兩地距離是四百公里,這一群耶和華的子民,平均每年走十公里,每天只走路三米,每小時速度為十五厘米,你會問,為什麼走四百公里要四十年嗎?你會奇怪他們走路太慢嗎?你要每隔十五厘米找到摩西的足印才相信《出埃及記》嗎?

情況當然不是如此,摩西帶領族人在曠野流浪,當然不是以「每天靠近十五厘米」的姿態前行,當他們找到環境較好的水源與青草地,會小休數年,到了西奈山,也要停下來等待神頒下十戒。四十年來在荒野飄零,摩西一行人肯定是紥營時間佔較大部分,真正大規模「行軍」的日子,可能四十年來只有幾十天,要找這些從棲息地到另一棲息地之間的「過渡」足印,只佔足印數量的極小比例。

生命的演化路徑也作如是觀,它們並非無時無刻都以固定的緩慢速度演化,當環境穩定不變時,自然選擇會令個體特徵不會出現大變化,考古生物學家找到的化石,形態會很相似。當環境轉變,如冰河期降臨、雨量減少、隕石撞擊地球或新的競爭者出現時,生命的演變會相對急速,但演變至一個適應新環境的狀態後,他們就不需再有大變。

如此,我們對「過渡品種」化石相對少,有另一個很好的解釋:「過渡」化石相對少,不單是因為化石本身極稀有,更是因為品種演化的「過渡期」相對很短,故遺留下來的化石相對更少。一個存活了五千萬年的物種,其特徵的演變可能集中於幾個三數十萬年的段落急速完成 (以地質與生命演化的眼光看,一萬年只是一剎那),「過渡品種」化石自然稀有。正如我們要找尋摩西的足跡,他們的駐紥地較容易找到,但要找到他們在荒野中前行的足跡則相對困難,而且不完整,但我們不會因此就斷言,摩西帶領猶太人出埃及的故事是假的。

[2.2 化石為何稀少?]

化石記錄,不是隨便就有。一般來說,缺乏堅固骨骼組織的生物,或骨骼纖細如雀鳥,在化石中很稀有。保存得最好的化石種類一般是擁有堅硬骨架的海生無脊椎動物。

很多動物幾乎從未在化石中出現過,原因是它們很快被其他動物吃掉或分解。棲息於森林中的動物,化石極稀有,乃是因為森林的泥土與細菌很快把屍骸化灰,循環再用。古生物學家雖發現很多古代人類化石,但從未發現任何人類近親大猩猩的化石,相信正是與猩猩一直生活於森林有關。(遠古人類已走出森林,生活在叢林中,所以能找到化石。)

達爾文手繪生命之樹
試想像,有人在香港行山失足,仆落山坡,失救致死,他幾乎不可能變成化石,因為香港的溫熱天氣,潮濕泥土,土裡的細菌微蟲,很快令血肉之軀化作塵土,骨骼也消化得無影無蹤,根本不可能留下化石。若想死後成為化石,需要埋葬自己於沉積物中,讓數百萬年流逝,岩層的壓力令骨骼石化,再等岩層變動,化石露出地面,才有機會被考古學家發現。

科學家在現存化石中,發現超過二十五萬個生物品種。很多已絕種的大型生物只有一個或數個樣本,很多物種的譜系只有間斷的化石紀錄。

化石記錄的確不完整,幸好這不是演化論的唯一憑證,DNA中基因的排列,也埋藏著數億年來生命變遷的歷史記錄,分子生物學正把這些謎團逐層破解。我們常見演化生物學中的「生命之樹」,每個枝椏的分叉點,都是經過分子生物學家基因排序,仔細繪畫的,絕非是是旦旦畫棵樹。

(演化炒飯之二,待續)


(
化石部分資料來源 Futuyma: Evolutionary Biology )
今天生物學家繪畫之生命之樹

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