遙想當年池塘中

  
            文/黃力夫 文  
  

達爾文進化論裡最大的一個假設,就是進化是隨機的。但是,在地球短短的40幾億年的歷史中,能隨機產生這麼複雜的進化嗎?我們來看一個簡單的例子:

活不下去的細菌

設想在地球某地方有一個火山。火山附近有個小池塘,池塘裡有一些很簡單的像細菌一樣的單細胞生物,一直在隨機地突變。有一天,火山突然爆發,池塘的溫度一下升高了攝氏40度。請問,在這個篩選的機會中,池塘裡的細菌,存活的機率有多大?

我們知道,高溫導致細胞死亡的原因,是因為生物体的蛋白質會變性。蛋白質是一個氨基酸所組成的高分子,它在細胞裡存在的狀態不是一條直線,而是纏起來像個毛線團。這個毛線團看起來很混亂,但是它的三度空間結構是非常必要的,決定了這個蛋白的活性。

高溫加熱的結果,這毛線團就散開了。散開的毛線團是沒有活性的。要這個毛線團在高溫下不散開,在原來沒有化學鍵的地方,就必須要產生一個新的化學鍵。這就一定要有基因上相應的序列改變,也就是生物學家所謂的突變。

現代生物學告訴我們,基因上任何一個部位發生隨機突變的或然率,是非常低的,是10的負8次方。因此如果我們要得到一個突變種,不加紫外光或促進突變的化學藥品,想拿到一個突變種的可能性就非常非常小。要是在如達爾文所說的,完全沒有外力影響之下進行自然突變,機率是非常低的。

而且,就算是能產生突變,也不夠﹐還得在重要的部位產生突變。比如在重要的部位產生一個二硫鍵,才能夠使毛線團在高溫的時候,不會散開。假如這個二硫鍵產生的位置不對,溫度升高的時候,它還是要散開的。那麼,這種機會有多大呢?大概是10的負2到10的負4次方這個範圍。

就算是變在了正確的部位,但每一個部位,至少有20個氨基酸的選擇,所以要變到剛好能夠產生一個二硫鍵的機會,只有10的負4到10的負5次方。

就算是已經變出了這樣一個蛋白,能夠在高溫不變性,但最簡單的生物体,其細胞裡,都有上千種的蛋白,光一個蛋白能夠在高溫不變性,其它蛋白卻都變性的話,這個細胞還是要死亡。所以,要所有的蛋白都要一起變,這種機會就更低了。我們姑且算它是10的負3到10的負4次方好了,這已經是用了較高的或然率了。

即使是這樣,一路算下來,這細菌產生突變的總或然率是10的負17次到10的負21次方。這是一個非常小的或然率。

哪裡會有這麼多

有人說,或然率小不要緊,只要這個池塘裡有很多很多的細菌,機會再小,還是有可能發生。但自然界裡的群体的數目,不是很大的。在一個池塘裡,如有10的9次方的這麼多的細菌,就已經了不起了。

我們在實驗室裡,可以養很多很多的細菌,但是在自然界的環境中,它群体的數目,達到某一個程度後,就不再增加了!所以自然界中的生物体的群体數目,是不可能達到進化論的要求的。這個極小的或然率告訴我們﹐隨機進化所發生的機會基本上是零,是沒有可能的。

這個例子,還只是一個很簡單的像細菌一樣的生物体。假如要考慮一個比較高等的生物体,其或然率就更低了。因為其基因的結構更複雜,基因的數目更多,而且其群体的數目是更小。

這個池塘,可能有10的9次方的細菌,但可能只有100條魚。請問,當溫度忽然升高攝氏40度時,這100條魚當中,有一條能活下來的機會有多大?答案肯定是零,是絕對沒有機會的。

達爾文知道不知道這個事實呢﹖達爾文不知道。因為達爾文是十九世紀的人(1809~1882),DNA是上一個世紀才發現的,所以他連DNA是什麼都不知道。至于突變的機率,細胞裡的DNA及蛋白質的結構是什麼,達爾文就更不知道。所以達爾文的理論,基本上是一個非常大膽的假設。

還有一個問題,也是當年達爾文不知道的:就算是變出一個能夠在高溫中生存的蛋白,它在高溫時會有活性,但正常溫度下,它的活性卻低了。

這就是說,如果好不容易在池塘裡,產生了一個能夠在高溫中生存的突變種,可是那一個時刻火山卻沒有爆發、溫度沒有升高,這個突變的生物体,是無法在原來的環境中生存下去的。別的沒有變的野生種,生存的能力要比它大得多。突變種在原來的環境中,生存的能力比野生種差很多,這是生物學家都知道的。而生物体產生突變與火山爆發同時出現的可能性是多少呢?這機率之低,已沒有辦法列入或然率考慮了。

因此,我們可以得出一個結論:隨機進化的或然率是非常低的,低到基本上沒有任何機會。

創造論比進化論合理

物質的變化一定是從有序到無序,從高序到低序。除非有外力介入,不然是無法違背這個自然的演變的。然而,從無生物到生物,從低等生物到高等生物,就是從無序變到有序,低序變到高序,這是反方向的變化。所以不可能自然發生,一定要有外力介入。

這個偉大的外力是什麼呢?這個有智慧的外力,聖經告訴我們,就是上帝﹐他有特別的智慧來創造。所以,創造論要比進化論合理。□

作者生于湖南,現為匹茲堡大學藥學院藥物遺傳學中心主任﹐及 Joseph Koslow 講座教授。專攻非病毒性的基因治療。本文取自其在2003年8月于新澤西州《生命科學論壇》演講之內容。□


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