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10.突变是进化理论的重点,但突变只能消除特征,而无法产生新的特征

恰恰相反,生物学已经记录了大量由基因点突变(发生在有机体的DNA上某个确切位置的变化)造成的新特性——譬如微生物对抗菌素的耐药性。

物体内在规定生长的同源异型框基因(Hox)家族中的突变就能够带来复杂的后果。Hox基因直接规定了腿、翅膀、触角和躯干各节的生长位置。以果蝇为例,触角足突变(Antennapedia)会导致在本应生长触角的地方长出腿。这样长出来的肢体没有实际作用,但它能够证实,基因变异能产生复杂的结构,自然选择能够测试这些结构的可能用途。

此外,分子生物学还发现了基因点突变之外的遗传变化机制,它们也可以带来新的特征。基因内的功能模块可以以非正常的方式接合,在某些情况下,生物体内部的基因能够被完整复制,副本可以随意突变,产生对应新的复杂特性的基因。通过对多种生物的DNA的比较,我们知道这就是几百万年来血蛋白中的球蛋白基因家族的进化方式。

11.自然选择或许能解释微观进化,但无法解释新物种的起源,也无法解释更高级的生命形式

进化生物学家已经详细说明自然选择会如何产生新的物种。举例来说,按照哈佛大学的Ernst Mayr提出的“不重叠分布区”(allopatry)模型,如果种群中的一定数量被地理环境隔绝开来,它就有可能面临不同的选择压力,而变化将会在隔绝的种群中累积。如果变化足够显著,以致分离的种群无法(或通常情况下无法)与原有种群正常交配,则分离的种群就会独立繁殖,开始产生新物种。

在各种进化机制中,自然选择的研究最为充分,但生物学家也愿意接受其它的学说。生物学家经常会评估产生新种群或复杂特性的异常遗传机制的潜力。位于Amherst的马萨诸萨大学的Lynn Margulis和其他研究人员有力地指出,某些细胞器(例如产生能量的线粒体)是通过古代有机体的共生融合进化来的。这说明,科学界欢迎对除自然选择以外的力量所引起进化的研究。但是这些力量必须源于自然界,而不能源于神秘的创世智能生物——用科学术语来说,此类因素的存在未经证实。

12.没有人见证过新物种的进化产生过程

新物种的出现是相当罕见的,很多情况下这一过程需要持续几百年。而且,鉴别正在成形的新物种可能非常困难,因为生物学家有时在物种定义的方法上存在不同观点。按照应用最广泛的定义,也就是Mayr的生物学物种概念(Biological Species Concept),物种是能够独立繁殖的一类确定种群——此种群中的生物通常不会或无法与种群外的生物交配。在现实世界中,此标准可能难以应用到相距遥远的种群,由地理环境分隔的种群,或是植物种群(化石显然也无法繁殖)。因此,生物学家在区分种群时,通常的依据是生物的形体特征和行为特征。

不过,科学文献中确实存在关于植物、昆虫和蠕虫的明显的物种形成报告。在大多数这类试验中,研究人员按照各类标准选择生物——解剖学的差异,交配行为,栖居地喜好以及其它特征——发现也能产生无法与其它物种交配的生物体。例如,新墨西哥大学的William R. Rice和加利福尼亚大学Davis分校的George W. Salt的试验就说明,如果选择偏好某种环境的果蝇,独立繁殖超过35代之后,这些果蝇就不会与其它环境相差迥异的果蝇交配。