怎样才算“人类这样的生物”?
概率是一个喜欢捉弄人的概念。按照定义,它说的是某个具体事件发生的可能性——可是在我们的世界里它已经发生了。那在别的世界里,要怎样的事件才算是“同一个”事件呢?如果尼安德特人打败了智人,创造出文明,这算做是“人类”吗?如果是南方古猿呢?倭猩猩呢?假如恐龙或者章鱼诞生了高级智慧,能算数吗?
古尔德的那本《奇妙的生命》,是一本讲寒武纪大爆炸的书。在当时的许多研究者看来,寒武纪早期是一场狂野的、偶然性巨大的“生命设计实验”:今天一切复杂生命的基本框架都在那时定型。如果一切重来,我们或许是每人有六只手四条腿,或者向七个方向均匀地伸展成辐射对称。
现在的研究者已经不太倾向于这么看了,寒武纪的很多化石看起来十分疯狂,仔细研究之后发现还是能归入原来类群的。但更重要的是,这样强求未免有点无趣。直立行走的无毛两足猿类虽然在我们的世界中成了高级智慧的载体,但除此之外实在看不出它有何特异之处。凭什么鸟类就不能诞生智慧?所以,最好是不要纠结几条胳膊几条腿这样的问题,而是考虑一下任何类型的智慧生命产生的可能性。
所以我们把问题换一下:演化,是不是注定要指向某种意义上的智慧?
演化并非命中注定……
今天我们说起演化论,总会想到达尔文。但是严格来说,他还真不是“演化”的创始人。生物可能在变化,这个想法的诞生比他早很多。
大部分传统文化都认为生物是不变的,诞生时的样子就是现在的样子。不过早在18世纪,就已经有很多学者在怀疑这一点了——一方面,人们注意到现实中的生物也会产生各种各样的变化;另一方面,挖出了许多化石,这些化石明显是生物遗留的产物,可现存的生物里却找不到一样的东西。
一种显而易见的解释是,生物其实是会变的。但是,怎么变?
有一个著名的观点说,一个人会从小孩逐渐长大到老,那一种生物也可以从诞生逐渐变化到最后消亡;正如人的成长路线是固定的一样,生物该怎么变也是早就定好的。这个观点就是所谓的定向演化。其实没什么依据,但是很符合直觉,所以被很多人接受,其中之一就是大名鼎鼎的拉马克。
拉马克心中的自然面貌是这样的:任何时刻都不停地有生命从无机物中产生,然后就在两种力量的综合作用下发生改变。一种力量是“复杂之力”,推动着生物越变越复杂;另一种力量是“适应之力”,让生物依靠用进废退而变得越来越适应环境。你周围的微生物是刚刚诞生没多久的,所以非常简单;老鼠就诞生得早一些,所以要复杂不少。如果你在旁边观察很久,这些简单的生物最终都会越来越复杂,不断向上,最终或者灭绝,或者走向人类这个巅峰。他的世界不是一棵演化树,而是无穷条平行线段组成的演化草坪,无数的生命各自走完自己的道路然后消亡。这样一种世界观其实相当有趣,而且很可能相当美丽;可惜,它不是我们的世界。
……但演化就是掷骰子吗?
如果达尔文不是演化的创始人,那么凭什么纪念他?因为他发现了演化的最最重要的作用方式:自然选择。
自然选择的本质很简单。生物的繁殖力很强,不可能都活下来。生物个体各不相同,总会有些“好的”特点能让拥有它的个体更容易活下来,而拥有“坏”特点的就不那么容易活下来。很多特点是可以流传到下一代的。这样下一代里拥有好特点的就会更多,坏特点的就会更少。长此以往,生物就变了。
自然选择这个过程本身并不太依赖概率。如果让飓风吹过垃圾堆,吹出一架波音747肯定极端不可能;但自然选择不是飓风,它是逐步的积累和改良。每一个好用的新突变都会成为后续的基础,没人要求它一步到位——时间有的是,不着急。
可这里有个问题。到底怎样的特点算是“好”的呢?
今天的读者很容易把它想象成电子游戏的天赋加点,但这里的情况要比电子游戏复杂许多。几乎每一个特点都是要付出代价的,而且它们都有各自的适用范围,就像短跑运动员容易关节损伤而且并不擅长游泳。这个环境里的“好”特点,下一个环境可能毫无用处,再下一个环境没准反而有害。
而环境是会变的。
这就导致演化的“方向”成了一个很难界定的东西。按照拉马克和他同时代的人的理论,演化的方向是定的。但达尔文理论里,方向究竟是什么?沿着“适应环境”这条道路上走,是不是终究也要走向人类呢?
方向与时间
要问方向,躲不开时间尺度。譬如我每天早晨路上这半小时里,方向是朝南;但每天晚上的半小时,我又要朝北。综合一整天来看的话,我并没有朝任何一个方向移动。
在最小的时间尺度,比如一天之内,演化是几乎没有方向的。如此短的时间里自然选择的力量不足以体现出来,你只能看到突变和意外事故,而这俩都是近乎随机的。
时间尺度扩大到一千年,演化的方向性就很明显了——适应它们所在的环境。
继续扩大到一千万年,这时候方向性反而大大减弱了,因为到了这个时间尺度上,环境本身也在发生变化——而它的变化在这个阶段还没有明显的方向性。
最后扩大到十亿年。在这个尺度上,演化有方向性吗?我们不知道。因为数据还不足以囊括半个生命史的尺度。
等等,但是大家不都说演化是从“低等”到“高等”吗?三十八亿年前地球上只有最简单的微生物,现在我们有如此繁盛的生物圈,这多么明显的进步啊,你怎么能说不知道有没有方向性呢?
这是因为,“看起来”有方向性,并不意味着它有内在的趋势。
古尔德举过一个著名的例子。夜晚的大街上走着一个醉鬼,街的左边是一堵墙,右边是一道水沟。醉鬼烂醉如泥,他的走路方向完全是随机的,没有任何趋势。第二天人们会在哪里找到他? 水沟里。他会掉进水沟,并不是因为他有喜欢水沟的趋势,而是因为墙挡住了他的路,不能再往左边走了。如果没有水沟,那么这个夜晚越是漫长,醉鬼和墙的平均距离就越远;而不管水沟离墙有多远,只要让醉鬼一直这么走下去,他最后掉进水沟的概率一定是1。
而如果我们在这条路上放出很多醉鬼,假定他们互不干扰,那么画出所有醉鬼的轨迹,会发现他们铺满了一大片区域——有的醉鬼离墙近,有的离墙远。一开始所有醉鬼离墙都很近,最后有些醉鬼走到了很远的地方。夜晚越是漫长,走得最远的那批醉鬼,和墙的距离就越远。而我们人类,暂时就是走得最远的醉鬼之一。