04-05：天擇的末日

 

大量繁衍，隨機製造變異和不均等的生存機率，再以苛刻的環境壓力篩除族群大部份成員，最後只留下一小撮生還者將有利的條件傳承下去 —— 促成物種演化的，就是這幾條自然定律了。

 

要令金魚產卵，筆者有一個小小的秘技。首先，我們可在水族箱設置一些較長的水草，然後換上半缸冷水，再用暖管將水溫升高，一冷接着一暖，魚兒以為是冬去春來，都會興高采烈，紛紛交配產卵。跟着，我們便要將沾滿魚卵的水草移到另一盤淺水中。數天後，過百條金魚BB便會孵化出來了！

但不要高興得太早，在這過百條魚苗中，可以長大成「魚」的只有少數（除非是專業魚場）。幾個月後，盤中只會剩下十數條小金魚，不過你會發現牠們都特別活躍健康，因為只有精英份子才可排眾而出，成功活下來。這些精英長大了後，如果再拿牠們來配種，然後任由魚苗在特定環境裏自生自滅，便可得出更強的第三代了。假如週而復始地用這方法繁殖金魚，數個循環後，定可培育出生命力及繁殖力強橫的魚種 —— 這便是天擇的篩選效應了。

遺傳 —— 既相同又不同

達爾文《演化論》的主旨是「變異、遺傳、天擇」（Variation、inheritance、natural selection/non-random elimination），這三大主旨都佔有同樣的重要性。

在所有以兩性繁殖的物種之中，子女的基因都是承襲自父母的DNA，遺傳的過程其實十分複雜，基本上，卵子受精是一個將基因分解再裝嵌的工程。假設金魚DNA有二萬五千個基因，魚卵受精後重組雌雄各半的遺傳因子，便可得出一萬二千五百乘一萬二千五百，即是超過一億五千萬種可能性，至於子女遺傳到怎樣的基因組合，純粹是取決於冥冥中的或然率，並非繁殖者甚至父母所能控制。藉着這個機制，兩性繁殖便能產生數目龐大的變異了。DNA複製時亦會出現一定數量的隨機突變（Spontaneous mutation，每代約出現六十個這類「錯體」編碼），令遺傳過程有更多變數。因此，就算同一物種，個別成員的基因構造也是獨一無二的。基因構造決定了生物個體的生理特質，所以族群各成員間的生理特質也會有所差異。

雖說兩性繁殖能產生大量基因結構的變異，但萬變不離其宗，後裔的基因始終是承襲自上一代（少量的隨機突變除外），所以仍會保留着父母某些生理特質。部份後裔會隨機地遺傳到較多有利於生存的條件，令牠們成為特定環境裏的「適者」，就如那十數條突圍而出的小金魚，比起族群其他成員，牠們有較高的機會繼續生存及繁衍，然後再把優勢傳給下一代。事實上，在嚴苛的大自然裏，可以倖存及繁衍的只屬小眾，絕大部份的個體也會在競爭中遭受淘汰，鬱鬱而終。

這套因應環境壓力而衍生的篩選機制，便是達爾文學說中的天擇效應了。

透過天擇篩選，有利於生存及繁衍的條件會在族群中擴散，並逐漸取代物種原先的生理特質。在環境壓力及同儕競爭下，物種出現整體性的改變也只是時間上的問題。地球存在數之不盡的特定環境，要在不同環境中生存，生物便需要不同的應變能力，地球上現存及出現過的物種，都是依賴這些機制演化及分支出來的。

自然世界永遠是殘酷和浪費的：大量繁衍，隨機製造變異和不均等的生存機率，再以苛刻的環境壓力篩除族群大部份成員，最後只留下一小撮生還者將有利的條件傳承下去 —— 促成物種演化的，就是這幾條自然定律了。

特質 —— 既優勢也劣勢

上文提及，環境帶來的篩選壓力，是推動天擇最重要的原素。環境壓力與天擇有着相互的關係，前者最大特色便是其相對性及對演化速率的影響。

先講講環境壓力的相對性。在固定的環境裏，某些生理特質會造就生存及繁殖的優勢，令擁有者成為天擇中的贏家；但假如環境轉換了，原先的優勢可能反過來變成負累。以海鳥為例，就算是同一族群，翅膀闊度在個別成員間也會有所差異，翅膀較長的成員有較高的飛行能力，所以往往能「跑贏」翅膀較短的成員，成為適者。但風水輪流轉，在風暴較多的年份，短翅膀反而會帶來優勢，因為長翅膀產生的風阻會拖累鳥兒，增加牠們的死亡率。因此，生物界是沒有絕對的優勢，也沒有絕對的劣勢，一切都是相對於環境而定的。

環境壓力也影響着演化的方向及速度，在不同的環境因素下，物種可以：

1. 維持不變
2. 發生演化
3. 分支成迥異的生物

一般來說，假如環境長期保持穩定的話，當中物種出現的變化便會愈少，演化的速度亦會愈慢。但當環境出現劇變或有其他不穩定的因素，篩選壓力便會啟動天擇效應，加速物種的演化，令牠們可以適應新的環境。

差異從微小中積聚

每當談及「演化」，很多人會即時想起恐龍、原始人等遠古生物 —— 演化給人的印象是遙不可及、與我何干的事。然而，在地球上每一個角落的每一天每一刻，演化也在發生着，過往如此，將來也會如此，只要地球尚有生物存在，演化是不會停頓下來的。

你可能會問：演化關係到變異，那麼，在我有生之年，我身體會否隨環境而演化，使我蛻變成另一種生物？

推動演化的，除了環境引發的不隨機篩選外，還要依靠繁殖過程中的隨機基因重組及突變，因此，任何演變只會在一代交接一代時發生，換言之，無論環境怎樣變遷，我們身體也是沒可能突然power-up成另一種形態的（那只是科幻小說或電玩的橋段），能夠演化的只有我們的後代，再者，每一代所能發生的變化也只會是微乎其微，令我們難以察覺。話雖然如此，就算是些微的差別，只要假以時日（即是很多代之後），它們累積出來的變化卻是不容小覷。

由此可見，人類並非天擇篩選的例外。

天擇消失於所謂「平等」

人類原本是大自然的一部份，就如其他物種，人類亦難免受環境壓力、同儕競爭等天擇因素所支配着。

遠古時代，人類生活與現今的有很大分別，如果硬要作比較，他們可能活得像金魚多過像人。大自然資源有限，加上種種環境因素的威脅，可以活命的只有最強壯、最機警的人，再者，能夠進行繁殖的，也只有健康及體魄特別好的一群 —— 平日打獵已夠累了，還要幹那回事？真是身體差些也不行啊！古代女性開始生產的年齡是十九歲以下，當時沒有任何醫療科技，體力或體形較差的女性隨時會難產而死。古代女性一生平均生產六次，但大部份嬰孩也會死於感染或營養不良，令夭折率奇高，可以長大及有機會交配的，都是生命力最強和抗病力最優越的精英份子。

到了今天，情況已變得大大不同了。現代都市物資充裕，醫療科技及環境衛生保障了大家的生命，很多一直威脅着人類的自然危機已經不復存在。我們在社會庇蔭下，能夠安穩地活到終老已差不多是一個保證。現代社會講求平等，不論貧富、強弱，甚至輕微殘障者，都有大致均等的機會生兒育女，孕育下一代。就算是健康欠佳或由於其他原因引致不育的，醫生也可幫上一把，例如處方藥物改善功能障礙或進行人工受孕（身體強健的夫婦反而要以避孕、絕育等科技來鉗制應有的生殖力）。再者，有了催生、剖腹等技術，懷孕及生產的風險已大大降低，「母子平安」幾乎已成為慣例。以前，早產或有缺陷的嬰兒會遭受大自然淘汰，但現代醫療科技已能大幅提升他們的存活率。古時，兒童長大成人的機會可能只得兩成；今天，由於有疫苗及各樣公共衛生設施、社會褔利保障，兒童的死亡率已降至接近 0%，小朋友就算身體差些，抵抗力弱些，也不至於像古時般「養不大」，頂多是花多些錢，見多些醫生，吃多些藥。

我們今天的生活模式，是前人努力了幾千年的成果，在現代都市裏，以往支配着人類存亡的環境壓力已大致被擺平了。

社會進步除了為人類帶來舒適安穩的生活外，我們亦把自己從大自然中分隔了出來，令關係到人類演化的環境壓力變得微不足道。環境壓力愈大，演化的速度便愈快；環境壓力愈小，演化的速度便愈慢。生活在大都市裏，我們已排除了大部份預計得到的環境壓力，這是否意味着人類已不再受制於天擇的篩選，從此停止演化？所謂「物競天擇，適者生存」，沒有了競爭，沒有了天擇，是否意味着生存的再也不是適者了？

灰狼變了貴婦狗

狗是人類最忠心的朋友，因為狗和人已相識了超過一萬年。

狗的前身是東亞洲灰狼，自中石器時代（Mesolithic Period），人類已開始與狼共處，並將其馴化為家畜，在之後的數千年，透過選擇性培育（俗稱配種），牠們逐漸演變成不同形態、不同功能的品種。

狗是公認聰明的動物，但假如將狗和祖先灰狼相比，我們會發現，狗的大腦比例竟較灰狼縮減了25%，除了腦部，就算是體形相若的品種，狗的體能亦是遠遜於灰狼，而且狗也較多患上遺傳病，例如先天性耳聾、髖關節發育不全等。

狗是演化自灰狼的物種，為甚麼後代反而會比祖先退步？精明的讀者，相信你們已經心中有數。

狗和灰狼最大的分別，就是牠們所屬的生存環境，及環境引發的天擇篩選效應。灰狼活在曠野間，無時無刻都要保持機警，以應付各種自然界的篩選壓力，智力稍差的都會遭天擇淘汰；狗活在人類庇蔭下，每天也是做着重複的「例行公事」，腦筋絕對欠奉。再者，灰狼以獵食為生，體能的要求可不是說笑的；狗只要懂得取悅人類便行了，當寵物犬，體能再差的也可以勝任。有病或有先天缺陷的狼根本無法在大自然生存；相反，寵物犬會定期接受疫苗注射、體檢、驗血，甚至牙齒保健，假如不幸病倒了，主人會緊張地帶牠們見獸醫：「醫生，我視波比如己出，就像家人一樣，你無論如何也要救救牠啊！」

只有最強的灰狼才能生存及繁衍，但狗不論強弱也可生兒育女，狗很多條件不及灰狼，是絕對可以理解的。

除了狗，差不多所有家畜也發生了類似的「退化」。人類的庇蔭令天擇效應減弱，比起野生祖先，牛、羊、豬、貓等家畜的腦部都明顯地縮小了。噢，差點數漏了終極的 「家畜」 —— 人類：現代人腦部重約1.3-1.45公斤，在舊石器時代晚期（Upper Palaeolithic Period，距今四萬至十萬年），歐洲克羅馬儂人（CroMagnons）以至爪哇、南非和以色列Gafzeh的早期人類（Archaic Homo sapiens），腦部平均重量是1.6-1.65公斤，其他已絕種的古人類，例如後期的尼安德特人（Neanderthals）和非洲南部的Boskop man，腦部更可重達1.75-1.9公斤 —— 比起這些原始人，我們的腦袋可真相形見絀了。

天擇效應減弱令物種退化已不是新理論，達爾文發表《演化論》後，很多科學家都意識到這個問題。一八八三年，哥爾頓爵士（Francis Galton）提出優生學（Eugenics）這學說，優生學的主旨是透過選擇性培育來彌補人類的不足，有目標地取其長處，避其缺點，以加快演化的過程。

優生學原本是一門正統的科學學說，但由於早期研究者對統計學缺乏認識，未能清楚區分先天因素與後天因素帶來的影響，以致出現大量數據誤差，再加上野心政客（如希特拉）對優生學的誤解誤用，及人權主義宣揚的人人平等，令優生學變得聲名狼藉，不容於世。在很多人眼中，「優生學」幾乎已等同「獨裁統治」、「種族歧視」，甚至「種族滅絕」。

隨着科技發展，優生學將會以一個全新的包裝再度登場。廿一世紀的科學家如何重新演繹優生學？世人又能否接納「次世代」的優生學？請看下回分解。