如果時間倒流,人類會再次進化嗎?
「如果讓時光退回到人類進化史上的任意一個時間點,重新開始會怎樣?美國古生物學家古爾德(Stephen Jay Gould)在上世紀80年代末提出了這一著名的假設思考,至今仍牽動著進化生物學家的想像力。」
古爾德認為,如果時間倒流,進化會促使生命走上另一條與人類生命截然不同的道路,人類永遠不會再進化成現在的樣子。實際上,他認為人類的進化非常罕見,如果把生命誕生的過程重複一百萬遍,也不會再次看到類似智人的物種出現。Image caption翼龍進化出的翅膀和喙與我們在現代鳥類身上看到的截然不同
但基因結構也很重要。並非所有基因都生來平等:相比於其他基因,有些基因有非常重要的功能。基因常被組織成網絡,像電路一樣,有冗餘開關和「主開關」。「主開關」的突變自然會引起更大的變異,因為在其控制下的所有基因都能感受到連鎖反應。這意味著基因組中的某些位置會比其他位置更頻繁地為進化做出貢獻,或者說產生更大的影響,從而使進化結果發生偏轉。
那麼基本的物理規律呢?它們是否支持可以預測的進化?在非常大的尺度上看起來是這樣的。我們知道很多關於宇宙規律的理論是確定的。比如,重力是一種可以預測的力量。因為有重力,才有海洋、厚厚的大氣層和為我們提供能量的太陽核聚變。牛頓(Isaac Newton)理論基於大範疇的確定性,也可以用來描述大規模的系統。它們將宇宙描述為完全可預測的。
如果牛頓的觀點完全正確,那麼人類的進化便是一種必然。然而,這種令人欣慰的可預測性,被20世紀發現的量子力學理論打破了。在最小的原子和粒子尺度上,真正的隨機性在發揮作用——這意味著我們這個世界在最基本的層面上是不可預測的。
Image caption如果讓時間倒流,智人不太可能再次出現,但可能會出現類似的物種
這意味著,無論將這個過程重複多少次,廣泛的進化「規律」是一樣的。接收太陽能的有機體永遠具有進化上的優勢。對於那些利用大氣中豐富氣體的人來說,總是有機會的。從這些適應中,我們可以預見到熟悉的生態系統的出現。
但最終,很多進化過程固有的隨機性,會讓我們失去完全確定地「預見未來」的能力。
用天文學中的一個問題可以恰當的類比。在18世紀,一個數學研究機構設立獎項,獎勵解答"三體問題"的人。解答這個問題需要精確描述太陽、地球和月球之間的引力關係以及由此形成的軌道。
獲獎者從本質上證明了這個問題根本無解。就像隨機突變帶來的混亂,起初的細微錯誤會不可避免地進一步發展,這意味著你無法輕易斷定這三者未來最終會走向何方。但作為其中佔據支配地位的一方,太陽在一定程度上決定著了3顆行球的軌道——讓我們能夠將它們可能的位置縮小在一個範圍內。
這很像進化的指引者,它們將不斷適應的生物體固定在熟悉的路線上。如果時間倒流,我們不能確定,人類最終會到達哪裡,但進化生物體可選擇的道路也不是無限的。所以,人類或許不會再出現了,但無論取代人類世界的是一個什麼樣的外星世界,它都會是一個我們熟悉的地方。
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