星期六, 7月 02, 2011

進化論四: 現代的科技, 追逐過去的腳步

沒有理論不是經過假設, 加上證據反覆推敲出來. 在達爾文及其同事者, 加上華萊士的實質論證, 進化論為當時人所廣泛接受, 除了人類是由人猿演化過來這一圜之外. 只因還只是達爾文的推論, 還沒有確實證據. 同時期的另一邊, 遺傳學興起, 經過數十年的爭論, 在1930年代至1940年代, 與生物學家, 古生物學家和田野自然學家一致同意新達爾文主義的現在綜合論. 即是演化是透過天擇與某種隨機機制來進行. 在隔離族群中, 新物種就是從慢慢突變逐漸形成.
1953年, 和達爾文有淵源的法蘭西斯.克里克(Francis Crick)及美國青年詹姆士.華生(James.Dewey.Watson)共同發現每種生物都有細胞, 而這些細胞帶有自己的化學碼, 所有生物都是以這個共同語言寫成的. 他們發現了Deoxyribonucleic Acid, DNA(去氧核糖核酸). 達爾文曾寫過: 所有生活在地球上的有機體, 都應來自某種原始型態. 這個推測得到了這兩人發現的DNA的簡單的四字母碼去證實. 從DNA裡的訊息, 我們更容易找到遺傳線索, 更確認為演化的事實.
1973年葛蘭特夫婦(Peter & Rosemary Grant)跟隨達爾文的腳步, 到了加拉哥把群島中的大達夫尼島(Daphne Major)上研究當年達爾文也研究過的勇地雀, 發現島上的雀會隨著島上的氣候變化而進行蛻變. 先是1977年島上發生的嚴重乾旱令到細顆粒的種子減少, 導致島上以細種子為食的勇地雀被淘汰, 喙部較大, 能吃硬又大粒的種子的勇地雀得以存活, 並把其優勢傳給後代.
1982年, 島上來了另一種競爭者, 大嘴地雀, 令島上的勇地雀出現第二次蛻變. 這兩種地雀糧食相同, 並存在島上多年, 2002年是他們數量的高峰. 可是亦因為乾旱來襲, 兩者數量銳減, 到了2005年只剩餘13隻大嘴地雀和83隻勇地雀, 蛻變就在這裡開始. 勇地雀另覓蹊徑, 牠們的喙變得更小, 用以吃非常小的種子, 不像28年前把喙變得更大和大嘴地雀競爭. 這個差異正是”適應性擴張”, 從共同始袓演化, 為了特定的食物變化出相應的工具.
在東非的大裂谷的湖及河流流域裡, 也有在短時間演化的慈鯛. 在裂谷中的維多利亞湖裡的500種不同的慈鯛都是由幾種源種處演化開來的. 牠們也是因應棲地的食物而演化出吃藻類用的密集牙齒, 有的則演化出能咬碎蝸牛的顎等. 再到美國佛羅里達洲墨西哥灣的群島上看看本土的鼠, 因牠們毛色較差而遭到捕食, 而另一種東南白足鼠卻因有較容易在白色沙上隱身而得以繁衍, 科學家發現這個毛色突變只出現6000年.
上述三個例子, 若以加入遺傳學的新達爾文主義綜合論, 就可知是BMP4蛋白質基因左右著這三種不同種類, 不同棲地, 卻同樣為生存而蛻變的動物. 另一個證明萬物同源的證據, 就是2001年2月15日出版的《自然》(Nature)期刊中, 刊登出鼷鼠的基因譜, 大約3萬個基因有99%能在人體內找到. 這說明萬物在適應環境下, 能變化出截然不同的物種, 這就是基因神奇神秘的地方.
要說到基因演化得最淋漓盡致的生物, 可說是微生物. 牠的傳播有兩大類. 一是人傳人; 二是透過媒介傳入人體. 牠們具有所有物種也沒有的快速應變能力, 隨時都能適應不同的環境, 因此牠們能游走於野生動物, 禽畜, 再到人類身上. 而我們更是加速牠們天擇的元兇. 好似時常潛伏在醫院裡, 造成院內感染的金黃葡萄球菌, 曾被1943年研發的盤尼西林所壓制, 可是其神效並沒維持多久, 在1947年就發現了抗藥性金黃葡萄球菌. 期後在1960年代, 甲氧苯青黴素問世, 結局也是一樣; 到後來1980年代的萬古徽素, 亦在2002年宣告失守. 光是在美國應付金黃葡萄球菌的花費就要耗上300億美元. 細菌的DNA的基因碼, 也存在於不同物種中, 抗生素成為了牠們演化的催化劑, 受到演化而成的多樣性發展.
了解進化, 了解基因, 就能對細菌, 甚至病毒進行治療. 人類免疫缺陷病毒(HIV, Human Immunodeficiency Virus)是變化速度無出其右的病毒之一, 其自我複製突變模式, 更令醫生們頭痛. 只需幾年, HIV就能發展出獨特版本的病毒在每個患者中. 不過, 自1996年何大一(David Ho)醫生以多重藥物並治的雞尾酒療法問世後, 死亡人數大大降低, 這療法所針對的, 便是減慢病毒在人體演化的速度.
在這裡可見進化論對我們的影響何其深遠. 透過遺傳學基因圖譜, 讓我們對自己, 對身處世界, 甚至身體內的細胞有更深入的認識, 造福更多的人. 又相輔相成的令進化論更輝煌.

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