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[组图]眼睛:设计还是进化
http://www.cqhuashan.com  更新时间:2005-9-16 16:26:54

1809年,著名神学家佩利发表了名著《自然神学》。书中佩利从多方面阐述并论证了设计论的观点。50年后,1859年,达尔文发表影响深远的《物种起源》一书,书中系统阐明了进化论的观点。自此就开始了进化论与设计论之间的长久争论,其中一个重要争论话题是:眼睛是来自造物主的设计还是来自自然的进化。这里,我们打算设想发生在佩利与达尔文之间的一场辩论,来反映出围绕这一话题所进行的争论细节。

 

佩利VS达尔文

 

  佩利:达尔先生,能与你有机会展开一场智力的交锋,真是荣幸。

 

  达尔文:佩先生,我有同感。

 

  佩利:从一个比喻开始吧。让我们做这样的设想:一个居住在荒岛上的人突然发现了一块手表,看到它的各个部分都被组合在一个统一体中,为一个单一的目的服务。那么,这个人会如何想呢?他会做出推断:这种精巧发明背后必定存在着发明者,即必定有一个制钟匠存在。这一点你不会否认吧?那么,我们再进一步:当我们看到自然中存在为某一目的而协调起来的复杂结构的时候,我们不理应推断出存在一个理智的设计者吗?

 

  达尔文:佩先生,我知道这就是你著名的钟表比喻。不过,为了更清楚地说明问题,我们从一个例证开始我们的辩论如何?

 

  佩利:好的。我想到的是我们的眼睛。眼睛,作为一种卓越设计和精巧工艺的产物,足以证明智慧的上帝之存在的。我认为,眼睛的复杂与看上去极其完美的结构就证实了“伟大造物者”的存在。

 

  达尔文:佩先生,我承认我曾为此困惑过,甚至有一次当我想到眼睛时,我不禁打了一个冷颤。我想:如果我的进化论是正确的,那么应该如何从进化论的角度来阐明完美的眼睛所带来的问题呢?我不得不承认这对我的进化论曾是一个巨大的挑战。

 

  佩利:达尔先生,听到你曾为此困惑过,我挺欣慰的呢。好了,我再重述一遍我的观点:因为眼睛是极其完美的结构,所以眼睛不可能是进化的产物。既然这种完美结构根本不可能进化而来,那么它只能出自伟大的设计者的设计。现在期待你的回答。

 

  达尔文:我的回答首先针对这样一个问题:眼睛真的是完美的吗?从大的角度来看,人有两只眼,这是否具有很好的功能理由呢?我认为并非如此。人如果有三只眼,从功能角度而言应更有利。

 

  佩利:我觉得这样的反驳似乎有些强辞夺理。

 

  达尔文:那么,让我们来看眼睛并不完美的更好证据。一方面,人类眼球的一些特征并不具有功能意义。如当我们自后往前检查每一只眼球时,我们看到有6块细薄的肌肉,它们能使眼球运动,使之朝向不同的方向。为什么是6块呢?只要配置得宜而且相互协调,3块也就够了,正如照相架只需要3条脚一样。眼睛数目的过少和眼球肌肉数目的过多看来并无功能上的解释。另一方面,眼的有些特征,不仅不具有功能意义,而且还显然是于功能不利的。如人类以及所有脊椎动物的眼球都具有功能上悖理的、颠倒排列的视网膜。

 

  佩利:你是在论证眼睛并不是一个完美的结构。

 

  达尔文:没错,眼睛存在着缺陷,它并不是一个完美的光学仪器。十九世纪全欧洲在这方面最富权威的亥姆霍兹先生,早就对人眼发表过意见,他说:“如果光学仪器专家竟然卖给他这样粗制滥造的产品,马上退货是非常公允的做法。”

 

  佩利:达尔先生,你的釜底抽薪策略真是厉害。否认了眼睛的完美性,确实也就否认了设计的可能。或许完美性只是一个程度问题?

 

  达尔文:我想我们可以在完美性的程度问题上达成共识。确实完美性不过是一个程度问题。我们已提到人类的眼睛并不完美,与人相比,蜻蜓的大复眼完美程度还要差些,而蜻蜒的眼睛在昆虫中却已经是很好的了。因此,对于不同的生物来说,眼睛的完美程度从不完美到相对完美之间存在着一个连续的梯度。个体之间同样存在着这种梯度。如果一个人的视力达到1.5是完美的话,那么在高度近视与这一完美标准之间也存在着一个连续的梯度。

 

  佩利:不过,我还是认为复杂的装置要起作用的话,就必须是完善的。简单说,我不相信一半视力有什么用。

 

  达尔文:对你所“一半视力有什么用”的责问,如果从表层意义上理解的话,是非常容易回答的。比如一个视力仅为0.5的人,其视力虽不完美,但是有用的。同样的,一个敏锐性不如人类的昆虫的视力对它们而言是有用的。简单说,有用与否与完美性一样都是一个程度问题。由于,无论对于人还是其它生物而言,在用到眼睛的任务上,都存在着一个连续的梯度。有些任务必须由视力好的完成,而有些工作视力差些也能完成。因此,具有不同完美程度的眼睛都各自具有自己的用处。进一步说,今天发现的各种视觉器官――从一个单一的光感细胞到人眼――全都具有功能。

 

  佩利:我可以接受你的上述解释。不过,在提到“一半视力有什么用”的问题时,我还有另一层意思。我们都知道完美或者说比较完美的眼睛由多个组成部分。这些部分对完成眼睛的功能都是必须的。比如说:如果没有视网膜和视觉系统的所有其他组成部分,晶状体是无用的,它的价值取决于许多相关因素的出现。在我看来,眼睛从一开始就必须完美无暇,不存在达到这一步的中间阶段。在某些情况下,适应性的优势只有在几种结构突变的同时出现中才能自然增涨,单独一种这类突变没有用处。我知道,按照进化论的观点,进化是一个逐渐的过程。这意味着眼睛也是逐步进化而来的。但是,眼睛可能是逐步进化的吗?因为那些中间的、只形成一半的阶段根本毫无作用。简单说,我的关键疑问在于:眼睛的各个部分都是同时组合在一起的;它们不可能是逐步演化的。

 

  达尔文:佩先生,我明白你的意思。诚然,一张改进了的视网膜在没有配以一只改进了的晶状体之时是无用的。但视网膜和晶状体两者都会有个体差异,某些较好的视网膜可能会存在于也有较好的晶状体的个体身上。所以,平均而言,微细的改进还是有益的。不过,在我看来你的关键疑问更在于你认为有利的变化必须同时发生。这是真正的“焦点”。对此,我的答复是:适应错综复杂的同步发生并非必要。大多数假定的“连锁”特征可能是以如下方式产生的:首先是一个特征的改进,接着另一个特征的改进,如此以往,形成一个系列。我们不必假设眼睛一下子就具有了目前的形态,或许一个更为简单的结构的各个方面是相继改变的。

 

  佩利:达尔先生,即便如此,我仍然要问:你的进化论是否能说明眼睛是进化而来的这一观点呢?

 

  达尔文:好的。我就把眼睛与渐变学说结合起来,阐明一下我的观点。我们已提到对任何一种眼睛来说,不管是视力敏锐的还是差劲的,都有某种相应的任务。当然,很容易理解视力在稍有改善的情况下会对个体更有用一些。在一个由大量个体组成的群体中,差异总是存在的。根据自然选择学说,从原始的、低级的早期阶段开始,使眼睛功能稍稍变好的每一微小变化都可以保留下来。这种改进通过累积的方式,经过多次平稳的、连续的中间过渡,最终可造就出越来越完善的眼睛。简单说,一小步、一小步地逐渐进化,每一步都是幸运的,但又不是太幸运。这就是谜底。正是很小的差异经过筛选和积累而发展形成了大的差别。至于渐进的中间产物可能是什么样的。这或许难以想象,但这并不能证明没有过渐进的中间产物。

 

  佩利:达尔先生,我明白你的意思。你论证了在“试和错”基础上,结构完善的眼睛可以由极不完善的眼睛由于微小变化的累积方式造就出来。我觉得你的论证确有道理,但正如你自己所相信的:推理虽然重要,证据却更为重要。

 

  达尔文:对动物界情况的通晓和熟悉显示,现存的事实,正是从微小的蠕虫样动物体表的原始感光细胞,经过扇贝的残迹性照相机样眼睛,直到枪乌鲗和脊椎动物的高级光学仪器装备的间断性序列的各个阶段;序列中的每一阶段都会发生变异,每一阶段的结构对其拥有者显然都是有用的。也就是说,存在一系列处于中间状态的眼睛,它们实际存在于动物的各个门。在许多无脊椎动物中,适用的能够形成图像的眼睛,已经各自独立地,从头开始进化了4060次。在这40次以上的独立进化中,至少发现了9种有明显区别的机理,包括针孔式眼睛,两种照相机镜头式的眼睛、反射曲面式眼睛,以及好几种复合眼。

 

  佩利:达尔先生,我先接受你的上述说明。但我还有一个非常重要的问题要问你:你认为,完全成形的昆虫眼睛是从一个对光略有敏感的细胞进化而来的。那么,我想问:你认为这种进化需要经过多少步骤,或者说发生这些必要的突变大约需要经过多少代?眼睛这样复杂的器官有足够的时间从无开始进化到目前的地步吗?是否有足够的进化时间?

 

  达尔文:佩先生,我可以向你介绍一项由瑞典科学家完成的研究。他们设计了眼睛进化的计算机模型。在做出各种保守的假设后,研究得出从平展表皮进化到鱼眼所用的时间很短:不到40万代。对这些小动物,可以假设每年一代,因此,进化到优良的“照相机式眼睛”所需时间不足50万年。眼睛进化所需时间,远没有人们轻易相信的那么久,对于地质年代而言,进化出眼睛所需的时间简直太短了。依照我们的直觉,我们会觉得似乎留给眼睛的进化时间太短了。可见,人的直觉往往出错。

 

  佩利:达尔先生,与你的这次交流真让我受益匪浅。不过,对你提到的各种观点与论据我还需要做进一步分析与验证。或许有必要的话,我们可以再做一次交流呢。

 

  达尔文:佩先生,你求真的态度令人感佩。期待有机会与你再做愉快的交流。

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