你不知道的達爾文和孟德爾(上)|音頻
編者按:
這期,主播陽燕為你講述你所不知道的達爾文和孟德爾。我們都知道,進化論以及達爾文自然選擇學說的精髓被廣為證明,不斷出現的所謂反對也從來沒有撼動其根本。但是,達爾文提出的對遺傳的想法,卻存在問題。
文 | 饒毅
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你不知道的達爾文和孟德爾(上)
進化論以及達爾文自然選擇學說的精髓,被廣為證明。不斷出現的所謂反對,從來沒有撼動其根本。
但是,達爾文提出對遺傳的想法,卻有問題。科學文獻討論,常規自然是最新文獻。
達爾文1868年在《家養動植物變異》一書討論「泛生假說」(Hypothesis of Pangenesis)的一章。起因是我近年上《生物學思想和概念》課程時,和本科生一道讀孟德爾1866年的遺傳學論文。有趣的是,達爾文不僅做過類似實驗,而且還脫離實驗,提出過遺傳理論,就是「泛生假設」。比較達爾文和孟德爾的文章,可以有多種討論,特別是不同的科學思維方法。其中,有些問題並未過時,而很有現實意義。
孟德爾的遺傳學研究,有高度的選擇,而得出清晰的結果、推出明確的理論。而達爾文,將多個現象聯繫在一起,提出一個假說可以同時解釋這些現象。
科學研究過程中,大家遵循一個規則,所謂奧卡姆剃刀,即:以最簡單的理論解釋實驗的結果和觀察到的現象。如果簡單理論可以,就不用複雜理論來解釋。如果用複雜理論來解釋,那麼複雜加複雜可以疊很多層,就很難討論和驗證。以簡單理論作為基本步驟,科學雖然前進很慢,但較紮實。
Occam剃刀是經驗模式,並無標準公式。比如,是用簡單的理論盡量解釋很多的現象,還是對於所解釋的現象要有所局限、有所選擇?
1868年,達爾文把五類現象,代間遺傳、發育、再生、植物嫁接、用進廢退,全部聯繫在一起討論,他提出的理論,把我們現在認識到的「細胞全能性」(全身很多細胞一直保持整套基因組)、和遺傳規律混在一起。他的泛生論確實好像可以解釋多個現象,但事後我們可以看到是不同性質和不同層次的現象,因為他求全,所以得出的反而是錯誤的理論。他提出生物體全身體細胞都產生泛子gemmules(後人亦稱pangenes),進入性細胞中,這些gemmules的組合決定了性細胞內含,形成不同的性細胞,再產生不同的後代。
在強調體細胞產生泛子的重要性時,達爾文說再生原生質要麼不全在於生殖細胞,要麼生殖細胞沒有再生原生質,而是收集和選擇泛子。他在討論中甚至接受了拉馬克(1744-1829)的「用進廢退」,而認為泛生假說能解釋用進廢退(比如連續多代人工地切掉牛角),這是他的理論最可笑的部分,雖然他說很難相信,但自己也看過一個例子,當然還據其他人說。他說受外界影響的體細胞性狀可以獲得並通過gemmules進入性細胞而傳代。達爾文在獲得F2代重新出現F1代不見了的隱性性狀時,僅看到現象,提出所謂「回復原理」(Principle of Reversion),這並非原理,而是以新名詞複述現象。
(責任編輯 葉水送)
陽燕,中國國際廣播電台主持人,一級播音員。熱愛科學,擅長講述。希望在聲音的世界裡,和您共享科學與智趣人生。
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