比目鱼的眼睛

2024-01-30 20:24:5506:45 1.8万

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达尔文1859年出版的《物种起源》一书，他称之为“一个长篇论证”，想要论证两个大问题：第一，生物是进化而来的。这一点证据非常充足，他完成得很成功，到1872年《物种起源》出最后一版时，达尔文已可以宣布几乎所有的生物学家都接受了进化论。第二，生物是在自然选择的作用下，通过累积微小的优势变异，逐渐进化来的。这在当时基本上只是一个天才的推理，既找不到一个合理的遗传理论来解释，也没有直接的证据，难怪在达尔文生前和身后相当长一段时间内，大多数生物学家都不接受自然选择学说。

英国著名动物学家米瓦特起初是自然选择学说的热情支持者，随后却变成了激烈反对者。1871年，米瓦特出版《物种发生》，列举许多例子试图说明自然选择无法用以解释生物结构的由来，其中一个后来经常被提及的著名例子，是比目鱼的进化。

比目鱼在英文里被叫做“扁平鱼”，这指的是它的身体形状。不过，正如中文名称所表明的，比目鱼最奇特的特征是它的眼睛。长着两个眼睛的动物一般都是左右对称各一个，比目鱼的眼睛却是挤在身体一侧。由于长着一个不对称的扁平身体，侧鳍很小又没有鱼鳔，使得比目鱼难以游动，而习惯于潜伏在海底。对比目鱼来说，两个眼睛都长在一起向上看，在水底可以很方便地监视上方的动静。如果有一个眼睛长在下边，不仅派不上用场，还容易被水底的沙石伤到。

如果比目鱼是从两侧对称的鱼在自然选择作用下逐渐进化来的，那么一开始时，有一侧的眼睛只是向头顶移动了一点，变得不那么对称。但是这种斜眼鱼能有什么生存优势呢？在现存的鱼中，并没有一种是长着斜眼的，化石中也找不到这样的过渡型。最接近过渡型的是现存的一种比目鱼——大口鳒（俗称左口），它的一只眼睛接近头顶，似乎刚刚从另一侧迁移过来，但是两个眼睛也都在同一侧。

因此米瓦特认为比目鱼的眼睛形态不是自然选择逐渐形成的，而是在动物“内在动力”的驱使下跃变而来，一蹴而就的。在最后一版《物种起源》，达尔文专门用一章来反驳“对自然选择学说的种种反对意见”，主要就是在反驳米瓦特的《物种发生》举的例子，特别是比目鱼的例子。

达尔文注意到，比目鱼刚出生的时候眼睛其实也是对称的，但是长着长着，随着身体越来越扁平，底侧的眼睛也就逐渐移到朝上的一侧去了。而有某些两眼对称的鱼，偶尔会在水底侧卧，这时它会让下面的眼睛尽量往上看，使头部出现了变形。达尔文的意思是，即使比目鱼的祖先的眼睛有一个长在底侧，也能通过肌肉运动把它移到顶侧去，而由于用进废退，其后代的底侧眼睛就会逐渐变得越来越靠顶部，并被自然选择保留下来。我们没能找到这些过渡型化石，是因为化石记录很不完全。

达尔文在此试图用“用进废退”来弥补自然选择的不足，把拉马克主义和达尔文主义结合起来。但是进入20世纪后，随着遗传学的建立，生物学家不再相信后天获得的性状能够遗传，即使比目鱼的祖先拼命地把下面的眼睛往上拉，也不能让它的后代的眼睛就会变得更靠上。这样，达尔文的解释就存在着先天的不足。一些遗传学家又回头相信跃变论，只不过用基因学说进行了改造。这一学派的代表人物是德裔美国遗传学家高兹史密特，他在1933年美国《科学》发表的一篇著名论文中提出基因大突变论，也举比目鱼的眼睛为例，认为只要通过一个基因突变，就能让比目鱼祖先的眼睛从对称一下子长到一边去，无需过渡形态。

但是，高兹史密特的观点并没能被普遍接受，因为遗传学的研究表明，对生物形态有重大影响的大突变的结果几乎总是产生无法存活的怪物。比目鱼的进化还是必须通过小突变的累积，但是又找不到过渡型做为证明。神创论者幸灾乐祸，经常举比目鱼为例来“驳斥”进化论。

神创论者笑得太早了。比目鱼过渡型化石最近被找到了，而且是两种。这些化石其实早被发现了，有的已在博物馆的仓库里躺了两百多年。芝加哥大学博士生马特·弗里德曼用计算机断层成像术对这些积满灰尘的化石进行研究，认定它们正是预料中的比目鱼过渡型化石：它们的眼睛虽然是一边一个，但是有一侧的眼睛位置偏上，靠近头顶。把这些生活在始新世（距今约4千500万年前）的比目鱼祖先化石与大口鳒和其他现存比目鱼依次放在一起，可以清楚地显示比目鱼的眼睛是如何一步步迁移的。

这场持续了100多年的关于比目鱼眼睛进化的争论到此接近尾声了。至于神创论者，他们的思想已经僵化，我们不必指望他们会从此洗心革面，只希望他们以后能诚实一点，不要再嚷嚷“找不到比目鱼过渡型化石”。

2008.7.13

（《中国青年报》2008.7.16）