科學與人類起源
作者︰高杰,阿克斯,拉斯金(原著)
正文閱讀
1.科學與人類起源(高杰) 2.達爾文不能運作的小機器(阿克斯) 3.人的起源與化石記錄(拉斯金) 4.弗朗西斯.柯林斯(Francis Collins),垃圾DNA和染色體融合(拉斯金)
5.科學與亞當夏娃(高杰)      
正文閱讀 1.科學與人類起源(高杰)
    在解釋人類的起源的研究中, 我們需要一套新的處理方式: 不管我們與黑猩猩看上去是多麼的相似, 但是按照嚴格的新達爾文主義的路徑, 並不能解答從黑猩猩般的祖先怎樣進化成為我們人類。

    近來有關人類起源的故事重新引起輿論界的注意。在2011年美國公共廣播(National Public Radio)和《今日基督教》雜志(Christianity Today)都發表頭條新聞, 報道某個基督徒學者不但宣稱人從一個猿猴般的祖先進化而來, 而且強調科學已經駁倒了傳統基督教所認同的第一對人類祖先亞當夏娃的存在?。 (注1) 他們顯然已被新達爾文主義所折服, 認為我們的來源再不需要其他理論來解釋。輿論界顯然也相當重視這個項目, 因為這些發言人是基督徒, 想必不會對宗教持有偏見, 而且起碼他們中間也有可信任的科學家。

    當我初次看到這些報道時, 我很詫異這些人怎麼不加批判地接受人類進化的科學論據。這是一個錯誤。科學並不是沒有錯誤, 因此我們需要仔細地評估科學論據。當它涉及一個高度敏感像人類進化的問題時, 更應如此。

    大部分支持人與猿猴有共同祖先的科學論據都是基于結構上的相似性, 和基因序列的相似。但是從我個人的研究結果來看, 我知道我們不能倚賴兩種復雜結構之間的相似性, 來指引它們之間進化的路徑。

    相似本身沒有提到什麼機制, 能夠解釋二者之間是否有關系, 尤其是當二者之間的進化必須經過大量的遺傳改變。事實上, 當鼓吹進化論的生物學家提出物種進化理論時, 他們忽視了實際完成物種躍遷過程所需要的遺傳變量, 以及所需要的時間。實在令人驚訝! 正如我會在下文解釋, 這些障礙是人類進化的一個重要的因素, 我會指出, 我們不能借著任何無引導式的過程從一種人猿祖先進化而來。

    共同祖先的證據

    雖然達爾文時代還未發現過渡性的生物化石, 他本人已提倡人類是從一種人猿祖先緩慢進化而來的。此後, 古生物學家和人類學家已發掘到似乎是人猿之間的過渡化石。根據這些化石和活著的物種之間基因序列的比較, 他們提出圖1.1中人猿有共同祖先的進化樹(人與猿都同屬于人科[hominids])

    圖1.1: 目前公認的人科共同祖先的進化樹

    Illustration: Ann Gauger

    這樹的末枝代表活著生物的屬(genera, 有相似特征的物種species), 樹的分叉處代表屬與屬之間的假想共同先。這樹最後的分叉被稱為Hominin (hominins), 包括人類和黑猩猩(Pan, Chimpanzees), 和其間的一切過渡物種。(注2)

    支持這個進化樹的證據是什麼? 正如我上文所言, 它取決于兩種數據: 巨猿, 人科化石和人類之間結構上的異同(anatomical similarities and differences), 和活著物種之間的基因序列比較(comparative analysis of DNA sequences) 。同時也建基在一個很重要卻未經證實的假設: 一切可被發現的相似性能都是來自一個共同的先。我在這一章中就是向這個假設作出挑戰。

    支持這個進化樹的化石證據實際上是十分簡略薄弱(注3),古老的人科化石是罕有的, 所發掘到的通常是在不同區域和不同地層中找到的碎骨或脫節的骨架。這些數據可以分為兩個基本類別: 仿猿或仿人的化石。它們之間的不連續性是人所共知的。著名的進化論生物學家邁爾(Ernst Mayr)在他的《什麼使生物學獨特? 》一書中承認它們之間有鴻溝:

    最早出現的Homo化石,Homo rudolfensis和Homo erectus,與Australopithecus之間有一道很大的不能跨越的鴻溝。我們如何解釋這看似跳躍的現象?既然沒有任何化石作為遺失的環節,我們必須退求其次,那經時間考驗的歷史科學方法,就是重建一個歷史的敘述。(注4)

    這個歷史故事就是眾所周知, 在坊間雜志如《國家地理》National Geographics刊登的人類進化過程。

    基因序列比較的數據也是同樣的莫名其妙, 基因序列乃是由千億萬個核 酸(nucleotides)連成的鏈。這些基因序列鏈的比較是一件棘手的事, 因為這些比較, 有可能包括個別核 酸的兌換,  插入或刪除, 基因的重復和重組, 使整過程復雜化。 (注5) 生物之間的相關程度, 有賴于科學家怎樣比較這些基因, 和什麼數據被包括在內或排除在外。 (注6) 但姑勿論我們與黑猩猩是多麼相似, 問題的癥結是: 相似性證明了什麼?

    對大多數的生物學家來說, 人類與黑猩猩的相似性被假設為我們源自共同先的證據。這個假設就是所有進化理論的基礎。但請注意結構和序列的相似性本身, 並不能確認共同的血統。"野馬"(Mustang)和"金牛座"(Taurus)汽車也具有很強的相似性, 因此你可能會說, 它們源自一個共同的祖先: "福特",但這些車之間的相似性是基于共同的設計, 而不是共同祖先的結果。

    要是對有關共同的祖先任何故事進行驗證(包括人類共同的祖先所提出的故事), 科學家必須證明兩件事: 第一, 在祖先形式與新的形式之間, 必須有逐步漸進自然選擇途徑的存在: 無論新的形式是一個新的基因, 一個新的蛋白質, 或者一個新的物種; 第二, 如果該路徑是由無引導的, 無目的性的新達爾文主義機制所操縱, 那麼就必須有足夠的時間和概率資源, 可被用來完成該旅程。新達爾文主義中的基因突變, 重組, 遺傳漂流, 和自然選擇的機制, 必須在可利用的時間內, 足以產生所提出的生物創新。要證明新達爾文進化是否已經發生過的事實, 達成這樣兩個條件是絕對必要的: 一個逐步自然選擇的路徑, 和有足夠的時間和概率資源完成旅程。

    然而, 在任何有關進化過渡的重要理論中, 這兩件事還沒有被證明過。在下文我將會表明, 這兩件事情在人類進化過程中都沒有得到證實, 而且可能永遠不會被證實。

    一個實驗測試

    人類真的由新達爾文主義的機制進化而來的嗎? 我們無法直接查驗過往, 我們只能在實驗室中驗證更簡單的轉換的可能性。

    看來相像的蛋白質都被認為有一個相同的進化祖先。要是這些蛋白質有不同的功能, 那麼它們當然地被認為是基于某種新達爾文主義的過程, 導致了它們的重復和分歧。這就是共同祖先的故事縮影。但是蛋白質不像人類與黑猩猩, 它們可以很容易地在實驗室中被操縱, 成功地進行功能變化的考驗。我們實際上可以肯定一個蛋白要切換到新的功能, 需要多少個突變, 從而確定哪些符合新進化論規則的技術創新是可能達到的。如果新達爾文的故事在這里失敗了, 它就不能在任何地方成功。

    圖1.2: 大腸埃希氏菌(E. coli)的兩個結構相似的蛋白質, Kbl 和 BioF.

    Illustration: Ann Gauger and Douglas Axe.

    我的同事阿克斯和我一同研究的項目是上述兩個看起來很相似, 但卻具有明顯不同的功能的細菌蛋白質。因為它們有相似的結構, 被認為是源自百萬年前一個共同祖先進化而來的兄弟。這就是圖1.2中的蛋白質, Kbl 和 BioF。 Kbl 和 BioF不是彼此的直系親屬; 然而如果新達爾文主義是真實的, 從類似Kbl到類似BioF的東西的功能轉變必須是可能的。此類在相似的蛋白質族群之間的功能轉變比比皆是, 所以應該是比較容易實現的。

    但是我們的研究結果是最少必須有七個突變, 才能使一個酵素(注: 或黴,蛋白質的一種) 經過功能轉變成為另一個酵素: 這是太多的突變, 不可能在一個無引導式的新達爾文主義過程中發生。(注7)

    細菌在研究進化論的實驗中是個遺傳工廠, 尤其是在只需要一兩個個突變的個案中更為顯著, 因為它們能迅速地適應環境。三個一同產生的協調中性突變(neutral mutations對生物無害無益)在細菌中也是罕見的。但是在我們的個案卻需要七個或更多的突變, 才能使它們的功能兌換。在細菌族群中七個協調中性突變同時發生所需的時間, 是在1027年左右。在某種角度來看, 宇宙大約只有1010年的年份。(注8) 這個事情不可能發生。

    但是這個過程正是新達爾文主義用作解釋構造相像的蛋白質。如何借著突變和自然選擇, 分歧演變成為有不同功能的品種, 要是演變成為有不同功能的現象, 不可以被已知的新達爾文主義過程來解釋的話,  那麼我們就需要其他答案。 (注9)

    或許要解答你可能有的疑問: 我們的結果與一般已發表的蛋白質演變出不同功能的研究相仿。在實驗室中要使蛋白質演變出真正不同的功能, 通常需要8個或更多的突變。這是超乎新達爾文主義過程的範圍。

    進化到人類

    我在上文所說的研究指出結構的相像, 不足以建立兩個有不同功能的蛋白質之間的進化途徑。事實上, 新達爾文主義過程不足以產生足夠的創新, 來引致那麼多所需要的突變。現在我們要考慮的, 是究竟這種分析能否應用在人猿祖先進化為人所需要的演變。

    首先讓我們考慮我們與巨猿的分別。什麼是我們鮮明的特色? 當然我們有重要結構上的分別: 我們的直立行走, 較長下肢和較短上肢, 肌能的分別, 顯著較大的腦袋和頭顱 (比巨猿大三倍), 和我們手、唇和舌上精致的肌肉。更重要的是我們的智能和經驗, 使我們成為獨一無二的人類。抽象的思考, 藝術和語文: 這些都是使我們從低等動物分別出來的特色, 不僅是程度的差異, 而且是基本上的不同。

    要產生這些創新需要多少個突變? 我們缺乏衡量智能演變的數據, 所以讓我只考慮我們與黑猩猩結構上的分別。

    黑猩猩適合在樹上生活, 我們適合在地上生活: 走路和跑步。從樹上演變為完全在地上生活需要很多結構上的改變。有效的走路和跑步要有新的向骨盆傾斜的脊骨, 腿向臀部傾斜的角度可使我們的腳在走動時不致東倒西歪。我們需要為直立行走而設計的身形: 膝蓋、腳、腳趾, 和平穩地坐落在脊骨上的頭顱。 (我們頭顱上的圓頂, 是因為要適應我們更大的大腦而向後傾斜, 但仍然保持平衡。)

    若要允許人類有可以看到前面的目光, 同時仍然能夠看到自己的腳在哪里, 我們的下巴和附屬的肌肉必須被轉移, 我們的臉變平, 臉部背後的鼻竇和眼窩, 都要位于不同的地點。

    圖1.3: 人科解剖結構的比較. 圖示人類的(a)骨格和(c)主要的肌肉與黑猩猩的(b)骨格和(d)主要的肌肉. 以相同的比例畫出的是直立人(H. erectus)(e)和南方古猿(A. afarensis)(f), 其中純黑色的部分是已經找到的化石骨骼, 白色的部分是假想的.

    Illustration: Adapted by Jonathan Jones with permission from Macmillan Publishers Ltd: Nature, Dennis M。 Bramble and Daniel E。 Lieberman, "Endurance running and the evolution of Homo," 432 (2004): 345?352, Figure 3, copyright 2004。

    圖1.3顯示很多不同之處. (注10) 人類(a, c)和黑猩猩(b, d )有顯著不同的肩膀、肋骨腔、脊骨、骨盆、臀部、腿部、手臂、手和腳。每個結構都是適合于二者不同的生活模式。

    現在讓我們來研究一下根據化石而來的進化故事。圖中人類和黑猩猩旁邊的就是從部分骨骼遺骸重建的兩個人猿化石: (e) 160萬年前的直立人(Homo erectus) "Turkana boy"樣本, 和 (f) 320萬年前的南方古猿(Australopithecus afarensis) "Lucy"樣本。 (注11)  在該圖中雖然"Lucy"的腿和骨盆暗示她曾花時間直立行走, 但在大多數方面她像黑猩猩, 科學家辯論她到底擁有多少陸地上的生活方式, 然而她的骨架的某些元素會減低她步行的效率。

    對照之下"Turkana boy"與現代人類的結構更為相似。他所屬的人科直立人(H. erectus)在若200萬年前首次在化石中出現。那時已經有適合包括長途奔跑的直立體形。他與智慧人(Homo sapiens, 現代人)唯一顯著的分別就是他的頭顱。雖然遠遠大過南方古猿, 卻小于現代人(但是仍然在現代人遺傳變異品種範圍之內)。

    若我們與黑猩猩有共同先的故事是準確的, 要進化成為現代人應該經過像是從南方古猿到直立人的過渡程序。這里就是中斷的地方。直立人就是第一個差不多以現代人的結構在化石中出現, 而且具有諸多早期的人科化石所缺乏的特征。南方古猿到直立人之間根本就沒有連接這鴻溝的過渡化石。正如威斯康星州立大學古生物學家賀克斯(John Hawks, University of Wisconsin at Madison)所言:

    沒有南方古猿與直立人兩個物種之間的明顯過渡化石……我們對此的解釋是, 變化是突發性和相互關聯的, 反映出的是一個瓶頸: 是由一小群從南方古猿物種先隔離的群體所形成的。在這個人口不多,漂移和選擇的組合導致對偶基因頻率一個根本的轉變,從根本上轉變了自然選擇的適應機制; 換言之, 這是一個遺傳的革命。" (注12) [我加入著重之處,也為了清楚的原故刪除了內部的注引。]

    時間有限,要做的事情卻很多

    從我的論據立場而言, 我不打算爭辯直立人是不是第一個人, 或者是否直接是我們血統的一部分。相反, 我希望把重點, 放在從南方古猿過渡成為直立人時, 在結構上必需要有的改變。因為無論其間有沒有其他過渡化石, 這些結構的改變一定要發生。

    若如賀克斯所言,有"一個根本的轉變", 要借著純粹的新達爾文主義過程發生的話, 一些突變、漂移, 和選擇的組合, 一定要能夠成就這事。但是從南方古猿過渡成為直立人時, "轉變了自然選擇的適應機制"需要轉變多種解剖結構, 這過程必須有多項特異性突變。

    兩個問題就出來了:  (1) 有多少突變會使一個南方古猿物種改變成直立人?(2) 若是從南方古猿改變成直立人所用的時間不過是150萬年, 新達爾文主義的機制能否達成這些必須有的變化?

    究竟這個過程需要多少個突變? 布蘭布爾(Bramble)和利伯曼(Lieberman)計算在直立人或現代人首次出現的人體特征有16個。(注13) 這些功能是必要的, 用以穩定頭部, 允許軀干與頭部和臀部的互對旋轉, 穩定軀干, 以及吸收跑步時的震蕩和傳遞能量。許多這些的變化, 都必須一起發生, 才能有任何好處。

    是否有足夠的時間, 足以借著新達爾文主義過程, 來獲得16個結構學上的變化? 所有這些新功能可能都需要多次突變才可達成。在實驗室中要使一個細菌獲得一項功能所需要的中性突變, 所能產生的極限是六個。 (按: 若超過則會有害于細菌的健康發展)。在靈長類動物(primates包括猿猴和人類)有更嚴格的限止。若在一個族群中要獲得一個有利于進化的突變, 人類比細菌需要極長的時間, 因為據估計人比細菌的有效族群小(effective population size按: 容許基因進化的群體, 人:一萬; 細菌: 十億), 人類代際時間是十幾、二十年, 細菌卻能在一年內衍生千萬個世代。

    要是你不相信我的話, 在2007年, 達雷特(Durrett)和施密特(Schmidt)在《遺傳學》(Genetics)雜志上發表一個估計, 若在靈長類動物血統中一個在核 酸的與蛋白質餃接點(nucleotide-binding site, 按: 用作基因啟動之據點)所發生的一個突變,(注14), 可被進化過程采用(注15), 需要經過長達六百萬年的時間。若第一個突變是中性的話(按: 不能助長進化), 這兩位作者估計還需要二億一千六百萬年, 才可以在這餃接點上達成有兩個突變的機會。( 注16)

    面對現實

    但是普遍從人類和黑猩猩共同祖先進化成為現代人所有時間的標準估計, 是只有六百萬年。二億一千六百萬年前是哺乳動物首次出現的三疊紀(Triassic)。上述所言所需要的16個結構上的改變, 實在無法在這段時間中采用一兩個突變來達成, 最多只能做成一個新的蛋白質餃接功能來調節一兩個基因而已。達雷特和施密特承認這個問題的存在, 但他們認為可以有二萬個調節基因各自突變, 可以幫助進化, 解決這個難題。

    但是這個假設是不合理的。有二萬個調節基因各自突變不能減低問題的嚴重性。在直立人身上很多結構上的改變需要同時發生才能起作用。個別的突變是無用或是有害的。就算一兩個隨機而來的突變引致一個結構上改變, 它也不大可能被保留。要靠著一個無引導性的過程, 在六百萬年之內, 更可能是在一百五十萬年之內(按: 化石數據), 達成所有16個結構上的改變是不可能的。

    用一個生活上的例子來說明: 假設讓你蹣跚學步的孩子在電腦鍵盤上亂攪計算機的操作系統, 任憑她將1改變為0, 刪除一連串的111……或0000……, 或是將它們重新排列。她能夠做出一個能改進計算機的操作程式的機會有多大? 除非你有先見之明, 編寫了一個執行程序, 可以把一切減少操作系統效率, 或使它崩潰的變更刪除。否則你的孩子一定會把計算機的操作系統弄糟! 即使有了消除導致崩潰的變化和獎勵效率的執行程序, 孩子的隨意變化, 極不可能創建一個新的運作程序。這是因為執行程序沒有先見之明, 無法預料某些變化如果被保存下來, 最終可能導致一個有價值新的運作子程序。

    蹣跚學步的孩子就像是突變, 自然選擇像是執行程序, 自然選擇可以消除導致崩潰的變化並獎勵效率, 但是它在創新方面是非常糟糕的。它沒有先見, 不能預料那些變化可以引致創新而將它保存下來。它缺乏意願。其實自然選擇往往在當時所得的小利益之下, 放棄大量的遺傳信息。(注17)

    請記住細菌雖然繁殖快捷並有龐大的族群, 但需要發生六個上突變的創新是不可能的。對于大型哺乳類動物和我們一樣而言, 為新達爾文主義創新的機會, 是非常非常黯淡的。

    若要進化達成行走和奔跑必須的結構需要多少個突變?  如果它們可以通過隨機突變而發生的話, 答案是幾十個甚至幾百個或者數千個。從人類和黑猩猩共同祖先要進化成為現代人, 在所有的化石數據間距六百萬年的範圍之內, 假設有效族群是一萬, 與黑猩猩相似的共同祖先繁殖換代需時五至十年, 和每個繁殖世代中的每個核 酸根基突變速率是一億分之一 (10-8), 那麼我們只能期望一個在蛋白質餃接位置的基因突變可能發生。然而新達爾文主義聲言: 所有的16個構造特征的演變, 是偶然地在同一時間內發生, 尤其是在每一個特征的演變, 都需要多個突變。這種說法沒法令人心服。若我們考慮到這些數字,  我們根本上極不可能, 或是絕對不可能, 從與黑猩猩相似的共同祖先, 借著一個漸進的, 非引導式的過程中演變而來。

    人類例外

    上述說法完全是基于構造上的變化, 可以達到完全直立的兩足動物, 和有效的長途旅行的姿態。但是在離開這個話題之前, 我要指出人與猿之間還有很多區別。在精密機械的層面, 我們有很多功能與結構特征是猿猴所沒有的——我們的手, 臉和舌頭等, 具有更多有精細控制的肌肉。要是沒有它們, 我們便失去作為藝術家或工匠的身手靈活性, 我們便缺乏交談的能力, 我們也不可能用我們的面部表情, 來表達情感的細微差別。

    更重要的是我們具有認知和交際能力, 我們是遠超于一個有精細動作控制可以直立行走的猿猴, 我們有抽象的思維, 自我意識的反思, 和彼此相交的能力, 使我們屬于一個完全不一樣的類別。這些屬性有更復雜的幅度, 遠超于任何動物所能做到的。例如, 語言既需要身體結構上的特征 (我們的咽喉, 及在我們的大腦語言中心的構造), 還需要我們大腦中奇妙的先天而來的文法規則。三歲的小孩子都有此能力, 猿猴卻是沒有。真正的語言需要抽象的思維, 字句是事物和意念的代表。我們借著字句的復雜排列來彼此相交。我們有嶄新的的思維, 還將這些思想傳遞給他人。我們會自我反省。我們會慎終思遠, 吟詩作對,  研究所在的世界, 也憧憬理想中的天地。語言既反映又充實了我們的抽象思維和創造能力。

    這些大量增加精細的運動靈巧性能, 以及語言、藝術和抽象思維, 在人類的快速飛躍式發展, 究竟是從何而來? 我們人類獨有的特性不單是一個創新, 它構成了一個質的飛躍, 不可能借著非引導式的過程達成。(注18) 我們不是一群改裝齊備的猿猴。

    解釋我們的來源需要處理數據的新方式。無論我們與黑猩猩有多少的相似, 從黑猩猩般的祖先演變成為人的過程, 沒有嚴格遵從新達爾文主義的路徑: 隨機突變,自然選擇和遺傳漂流的機制, 是不足以在規定時間內, 完成所需要的變化, 所以我們需要探討其他的解釋——難道我們是某種宇宙發展的必然產品嗎? 是不斷枝分宇宙系列中的幸運結果嗎?或者我們是一個 (些) 未知的代理人以智慧設計所實施的方案?

    在評估如何解釋像我們自己的生命的來源時, 我們需要選擇一個能夠勝任的理論。我個人相信, 沒有被引導的愚蠢進程是不可能做成這工作, 這不僅是因為新達爾文主義機制是完全不足夠的, 還因為我們是有智能和創作力的生命。這些素質使我們成為人類, 並與我們的能力, 同情心和我們對真善美的向往, 這些特征指引我們, 去尋找足以解釋我們起源的那種原因。

    圖1.4:人類的創造力, 藝術, 和智能的運用是特殊的.

    Illustration: Annbale Caracci, "Studio di nudo maschile," public domain, reprinted from Wikimedia Commons.

    注釋:

    1. See, for example, Barbara Bradley Hagerty, "Evangelicals Question the Existence of Adam and Eve," National Public Radio, August 9, 2011, accessed March 6, 2012, and Richard N. Ostling,"The Search for the Historical Adam," Christianity Today, June 2011, accessed March 6, 2012.

    2. The tree was recently redrawn-and the terminology changed-to accommodate sequence data that (mostly) places us in our own group with chimps. Previously the same group was called the hominids, but that term now covers all great apes and us. Some articles still use the older terminology. See http://news.nationalgeographic.com/news/2001/12/1204_hominin_id.html.

    3. For more details on the subject, see chapter 3 on "Human Origins and the Fossil Record" by Casey Luskin later in this volume.

    4. Ernst Mayr, What Makes Biology Unique? (New York: Cambridge University Press, 2004), 198.

    5. For a discussion of one kind of rearrangement that is often used as evidence for common descent, see chapter 4 by Casey Luskin on "Francis Collins, Junk DNA, and Chromosomal Fusion."

    6. T. C. Wood, "The chimpanzee genome and the problem of biological similarity," Occas Papers of the BSG 7 (2006): 1-18; G. Glazko, et. al., "Eighty percent of proteins are different between humans and chimpanzees," Gene 346 (2005): 215-219; J. Cohen, "Relative differences: The myth of 1%," Science 316 (2007): 1836.

    7. A. K. Gauger and D. D. Axe, " The evolutionary accessibility of new enzyme functions: A case study from the biotin pathway," BIO-Complexity 2, no. 1 (2011): 1-17.

    8. Ibid.

    9. Douglas Axe amplifies this story to underscore the insufficiency of the neo-Darwinian engine to drive evolutionary change in the next chapter.

    10. D. M. Bramble and D. E. Lieberman, "Endurance running and the evolution of Homo," Nature 432 (2004): 345-352.

    11. "Lucy" is 40% complete as a skeleton, with only a thigh bone and partial pelvis to reconstruct her lower limbs, while "Turkana boy" is missing only the hands and feet.

    12. J. Hawks et al., "Population bottlenecks and Pleistocene human evolution," Mol Biol Evol 17 (2000): 2-22.

    13. Bramble and Lieberman, "Endurance running." For a list of hundreds of phenotypic traits in humans that differ from the great apes, see A. Varki and T. K. Altheide, "Comparing the human and chimpanzee genomes: Searching for needles in a haystack," Genome Research 15 (2005): 1746-1758.

    14. A nucleotide-binding site is a piece of DNA eight nucleotides long. Durrett and Schmidt (see below) calculated how long it would take for a single mutation to generate a seven out of eight match for an eight nucleotide binding site (with six out of eight nucleotides already correct) in a stretch of DNA onethousand nucleotides long. Creation of such a binding site might affect the behavior of genes in the region, thus affecting the phenotype of the organism.

    15. R. Durrett and D. Schmidt, "Waiting for regulatory sequences to appear," Annals of Applied Probability 17 (2007): 1-32. The relevant information appears on p. 19, where the time to fixation is factored in.

    16. R. Durrett and D. Schmidt, "Waiting for two mutations: With applications to regulatory sequence evolution and the limits of Darwinian evolution," Genetics 180 (2008): 1501-1509.

    17. A. K. Gauger et al., "Reductive evolution can prevent populations from taking simple adaptive paths to high fitness," BIO-Complexity 1, no. 2 (2010): 1-9, doi:10.5048/BIO-C.

    18. For a review pointing out unsolved conundrums concerning our uniqueness, see a recent review by A. Varki et al., "Explaining human uniqueness: genome interactions with environment, behavior and culture," Nature Reviews Genetics 9 (2008): 749-763.

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正文閱讀 2.達爾文不能運作的小機器(阿克斯)
  當談到在像人類的生物歷史中要產生重大創新時, 達爾文基于隨機變化自然選擇的引擎作用, 已經被證明是不能運作的小機器: 肯定在被大多數科學家所允許的時間,甚至在萬億年內, 不會達成這些效應。

  生物學家理查德. 道金斯是一個直言不諱的無神論者, 他曾經描述生物學為"研究外表好像為了某個目的而被設計的復雜事情。"(注1) 他認為這些外表完全是騙人的。生物不需要一個發明者, 因為有一個不牽涉個人意志的強大動力, 足以完成這項生物進化的工作, 即自然選擇, 就是達爾文所發現的機器, 它是盲目的, 無意識地自動顯示。我們現在知道, 對于好像為了某個目的而被設計的所有生物, 包括我們在內, 這就是它們如何存在的解釋。"(注2)

  實驗證據說服了我作其他的結論。道金斯一生花了很多時間鼓吹達爾文想像中這發動機, 當你把它放到測試場所時, 便發現它實際上並沒有很好地工作。我怎麼知道呢? 這是因為我和幾個同事數年來一直在做這些實驗。我們的研究成果,有些已經在其他刊物中作詳細技術的報告。事實上描述這些細節的程度, 遠遠超出了非科學家的興趣範圍, 我將在這里集中從宏觀的角度, 以大部分使我們感興趣, 和能使眾人了解的通俗語言來說明。

  我們人類是能反省自己為何存在的有生氣生物, 解答我們由來的問題, 與我們的自我形象息息相關。這個探討是古今中外的最重要的課題之一。我們都了解這個問題的重要性, 但是要衡量科學家辯論人類的來源所用的數據時, 礙于缺乏專業知識, 大多數人都是不知所措。加上科學家執著和教條化的辯論, 更使人覺得爭論者可能有超過科學範圍的動機。

  好消息是不是看起來那麼沒有希望。要是觀察和理解可以確實地幫助解答我們由來的問題, 那麼科學會使我們往前邁進。我不是指要倚靠某個科學權威、機構、委員會或刊物, 而是科學本身。觀察和理解是科學的兩個棟梁, 這兩個棟梁支持或否定有爭論性的辯題, 理論的興衰最終帶來科學進展,  但觀察和理解會繼續是科學的支柱。

  從這立場作為出發點, 我要提出反對達爾文主義的一個關鍵性的科學數據, 是每個人都可以了解的, 並以此配合人類來由的大問題。最好的論據也是簡單的。在眾多技術論據中精選出辯論的核心, 看看它是否有所幫助,  這是最好的策略。我認為仔細的科學分析是決定性地否決達爾文主義。無論您是否同意我的立場, 我希望能讓您有足夠的資料, 可作明智的抉擇。

  達爾文的小機器

  我和我的同事高杰最近向達爾文主義提出挑戰, 就是要求達爾文的機器發明一個遠比人類簡單的機制, 但這機制卻與人類來源有一個重要的連續。有興趣的人士可以參考我們的詳細科學報告。 (注3) 在這里您只需要明白細胞中的基因, 都攜帶制造蛋白質的資訊, 這些蛋白質是維持細胞正常運作的工具, 您就能了解我下面的論據。

  
  圖2.1 一個達爾文的機器不能及格的適度測試. 左邊之物代表原來的蛋白質, 右邊之物乃是要有新的功能的蛋白質. 我們的問題並非是左邊之物如何進化為右邊之物, 有精確相同的外觀, 我們只是要求從左邊之物的功能進化為右邊之物的功能. 因為它們的外貌相似, 這個過程只應需要外觀的部分轉移.  
  Illustration: Douglas Axe.

  在這些簡單的假設之下,  我們只問達爾文的機器, 能否在細菌中改變一個基因, 使它能制作一個有新功能的蛋白質。因為要這個實驗成功, 所以我們選擇了一對應該很容易勝任的蛋白質。既然無人能夠預料在實驗室內如何產生一個嶄新的功能, 我們徹底地搜索已知的蛋白質的數據, 在其中找出一對有相似的類別(kind), 但卻有不同的特殊功能的樣本, 用日常生活來比喻: 要使高爾夫球賽中的推桿(putter)改變形狀成為劈起桿(pitching wedge)。這個過程創造了新的功能, 但是都是用在打高爾夫球的動作中, 不需要用上完全不相干的器材如開瓶器或鹵素燈。當然若遇到一個精巧的工匠, 他會很容易地把推桿改造成劈起桿。但是達爾文的機器是簡單而無知的, 它能完成這任務嗎?

  根據我們的實驗結果, 達爾文的小機器顯然不能勝任: 一定不能在地球可容許進化過程的數十億年時期內, 大概也不能在數萬億年中完成這任務。

  這個結論如何影響我們的來由? 答案是它把一個重要的限制, 安置在從相似性而來的進化推論。具體來說, 我們現在知道, 我們不能這樣的推斷: 只是因為A和B是非常相似的, 達爾文的引擎可以從事物A產生事物B。我們為何知道這一點? 因為我們現在已經證明了一件特別的事情: 在類似的A和B事物之間, 達爾文的引擎無法完成它們的轉換過程(沒有直接的途徑, 下面詳述)。我們也知道, 從廣義上來說, 我們的挑戰, 在那一方面給達爾文的發動機造成了困難。我們需要它產生一個新的功能。若我們不苛求, 只要它做到改變起初的基因卻保留指定蛋白質的原本功能, 達爾文的引擎是能勝任的。但是這好像是說, 如果我們忽視了這個比賽, 比賽的失敗者會被認為是一個贏家。達爾文的發動機在這種情況下的失敗, 就是它的垮台, 正是因為我們要求它來證明它作為一個發明家的憑據, 因為這條件是達爾文主義最高度吹捧的憑證。

  下面一個原則總結了我們的結果將有助于以後的討論︰

  僅僅因為A和B是基本上相似的, 我們不能推定達爾文過程可以完成從A到B的轉換。

  如果首次推出的原則似乎可以有放松的時候, 這一個謙遜的肯定有資格作為一個例外。這並不是說所有的達爾文式的轉變都是令人難以置信的, 就像我們所研究的是可信樣本之一。這原則只是說, 只是因為A和B的相似性, 不能合理地推論A是根據達爾文式的轉變成為B。

  這一原則雖然簡單, 但是它是對達爾文主義有巨大的影響。為了全面掌握這些理念, 你需要了解相似的概念已經成為進化論壇的核心推理。由于進化生物學家認為達爾文的引擎是已能發明了世界的一切生物, 他們的興趣只在于發動機如何在歷史中活動的資料。達爾文的興趣, 是要將所有歷代的重要生物種類, 都排列在從第一個祖先進化而來的生命樹的分枝上。達爾文主義的一般發明機制本身不再吸引注意力, 他們以為早在20世紀上半葉, 當達爾文的理論被遺傳學當時的理解更新時, 已經充分解決了這個問題。所有今天的進化生物學家的當前急務, 只是推定整個偉大的進化家族樹的細節, 這家族關系變得日益遙遠, 為此他們只需不斷追求各種方法, 用于檢測進化家族越來越微弱的相似性。

  從相似性引申而來的理論為簡單兩個物種相似的程度越高,它們之間的進化淵源就越是接近。但是請注意在這個簡單結論背後所摒棄的東西。生物學家既然認為達爾文的機器能夠達成一切生物的嶄新形態, 他們就不考慮所編列的進化家族樹實在是否有道理。他們的注意力完全集中在檢測編排物種的相似程度, 要說服同僚, 以為若有數據支持, 引申而來的進化淵源也是正確的。

  這樣的思路是沒有穩固根基的。達爾文的機器達成生物創新的原動力, 乃是各生物都具有的生殖功能。要是這個生物的生殖功能不是這創新的發明家時, 那麼在未能解決如何創新的問題以前, 生物之間的進化淵源應該是一個有待解答的謎。按照現有的數據, 我們發現兩個相似物種的進化轉變, 不可能在達爾文機器的運作範圍之內, 這樣, 物種相似代表進化淵源這個進化家族樹的理論根基, 是搖搖欲墜的。要是這個家族樹被質疑的話, 那麼一切從進化樹引申而來的結論也要被重新考驗。

  我們用一幅心理圖片來說明問題的所在。達爾文進化過程常以一段冗長崎嶇的景觀作為比喻。這個奇特的域中任一個景點都代表一個可能存在的生物基因組(genome), 但是因為這些可能性多到令人吃驚, 實存的生物僅是達成這些可能性的極少數。這域中的地面高度是生物的適應素質(fitness), 兩點間的平面距離代表生物基因組之間的差距。今天實存的百萬種生物都是散布在這理念域中的一個任何高處。 (它們的存在代表它們基因組有充分的適應素質。)

  對于在圖2.2中各種實存的生物, 達爾文的引擎的傾向, 是將其移向它所能達到的最高處。根據達爾文的推論, 經過數十億年, 這個簡單地自上遷移的進化, 借著百萬個分歧的路徑, 使第一個原始的基因組爬上高處, 做成了今天到處可見的各種生物形式, 廣布在這理念域中。
  
  圖2.2 達爾文對于生物多元化的解釋. 這圖是通過兩個山峰的橫截面, 代表基本上不同形式的生物. 整個景觀向各個方向伸展, 擁有數百萬代表所有不同種類的山峰. 這簡單反復幾百萬次的爬山機制,  就是達爾文對于生物多元化的解釋.
  Illustration: Douglas Axe.

  但是這個故事有一些引人懷疑之處, 在高杰博士和我做實驗測試的數十年前, 一些細心的觀察員已經指出這些問題(注4)。問題的癥結在于距離尺度的巨大差距, 在這理念域中的距離度量衡, 是基于各種基因組不同的程度, 按照任何合理的計算方法, 都是非常的巨大。達爾文的發動機的進化步驟, 卻只能從先前一點移動一個微小的距離。在一個步驟中, 它可以將一個基因組推到此範圍的最高點, 但若要在達成任務後取得進一步的發展, 則需要更高的點坐落在達爾文發動機的活動範圍之內, 偶而或可有這些機遇, 但是從第一個原始生物做成了今天到處可見的各種生物形式,要遍歷所有的遙遠域, 達爾文的發動機需要按照一個一致和有用的方法來進行, 這些機遇率實在令人驚訝!

  
  圖2.3. 攀登小步的問題. 如果發動機的動作到了可以在每個步驟中達到的最高點, 而域卻是崎嶇不平的話, 那麼端點將是一個局部小峰.
  Illustration: Douglas Axe.

  讓我們用一個較為熟悉的例子來說明, 在美國本土上的最高山峰是惠特尼峰(Mount Whitney), 高于北美洲最低窪之伯特華達盆地(Badwater Basin)只是海拔136公里。現在假設有一輛自動車, 能夠遠程掃描一些固定的距離內的周圍地形, 然後移動到所確定的掃描內的最高點。如果掃描半徑大過136公里, 這輛車就能夠以一個掃描和移動的操作, 從伯特華抵達惠特尼。但是若掃描半徑只有這個距離的一百萬分之一會怎樣呢? 現在車輛從它現有的位置"看到"四周的距離大概是一只鞋的長度, 每個移動可以達到其一半的距離。若我們考慮到十分崎嶇的地面,我們不能奢望這個近視眼車前進太遠, 它最多只能在被卡入岩石之前完成幾個掃描和移動的操作, 也許到達離開它開始之地一半的掃描距離。它要攀登惠特尼峰根本是絕不可能的事, 所以若說任何尋求更高點的能力, 無論受到什麼限制, 都能到達最高峰, 這樣的想法是過分簡單化的。

  我們可以用與此非常相同的立論來批判達爾文主義。若達爾文的引擎可以從猿創造人類, 它就不得不在一個以單一的突變掃描為半徑的嚴重禁區中工作。 (注5) 也就是說, 它創造人類的過程必須按部就班地以一個簡單的基因突變的順序漸進, 而每個這些突變都使其擁有者顯著地比同齡者更能適應環境。若我們以這個簡單的基因突變比較猩猩與人類基因組以百萬計的分別之處, 就回到上述有關從伯特華達抵達惠特尼那個不可能完成的長途跋涉。或可假設進化的域比死谷(Death Valley, 按: 美國本土西部一個較平坦的盆地, 內涵伯特華達盆地)更簡單和平滑, 使達爾文的發動機巡航向上在平緩的斜坡到達奇特的目的地, 但為什麼會有人認為是這樣的? 要證明這樣神奇的事情的真實性, 一定要經過重復的實驗都顯示了這個種地形是規則的。

  可惜的是, 我們進行的實驗就是眾多研究這項目的其中之一, 並且明確的共識是: 進化的域是不光滑和不柔和的。我們特別專注進化的發明功能, 因為這域的平滑度乃是這個達爾文進化機制能否成功的重要關鍵。從進化域的角度, 我們把達爾文的發動機放在自然位置(基因組的基因蛋白A), 其中具有已知的天然高峰, 而且是非常接近它的(相同的基因組以蛋白B的基因代替)。要是這個接近它的高峰有一個平緩的斜坡, 達爾文進化機制可能已經攀登一個像圖2。2中較低的峰頂。但是實際上它沒有這樣做。雖然在科學刊物中有很多進化機制已經攀登幾個高峰的報告, 但是其中並無發明新功能的例子。其實達爾文進化機制為了增加適應素質, 往往向發明新功能的相反途徑邁進。(注6)

  當然其他實驗將繼續加入這個話題。在我們的測試個案中, 達爾文的發動機不能從A移動到B的位置, 但也許一個更短距離的考驗會被發現, 使達爾文引擎可以通過這個測試。對于這個問題, 也許一個在A和B之間新的蛋白質最終將被發現, 使達爾文引擎遍歷中間點連接A和B的路徑。重要的認知是: 這樣也不會刪除尺度懸殊的問題。我們現在很清楚地知道, 達爾文的發動機不能攀登相當于一個新的發明的山峰, 除非該峰恰好是非常接近它的當前位置。而且它們之間的距離小于任何一對已知有不同功能的蛋白質之間的距離。即便如此, 在非凡的情況下達爾文的發動機可以勝任, 但這將是只在這不平凡的情況下發生。要是穿越冗長的進化距離仍然依賴于一個很長的和協調特殊情況下持續發生, 這就是相當于一個不折不扣的奇跡。

  事實上在我已努力地簡化了這非凡的情況。在我們的實驗中, 達爾文的發動機實際上比它在自然界中獲得更多的有利款待, 最顯著的地方是, 我們為了要在細菌細胞的運作範圍做實驗, 我們在從A擬轉換到B的途徑中設立超乎現實的安排, 事實上, 其他幾個轉換都必須同時進行, 而且整套運作必須恰巧都一起在同一個細胞中發生, 才能產生生物學上的意義, 從整個進化域的角度來看, 我們質疑達爾文的引擎與要攀升的附近山峰的距離, 實際上是比在任何現實的情形更加遙遠。

  從智人的高峰來看

  當涉及到人類起源的理論時, 我更想補充的, 是達爾文引擎的不中用肯定更加顯著, 因為它需要發明的東西變得更多。在生物界里所進行之千百萬驚人的發明實例中, 沒有可與發明了人類相比, 因為人類本身是發明家。如果地球上的生物進化是一場演出,螢火蟲、壁虎和逆戟鯨的相繼出現是壯觀的話, 那麼人類出場時一定會更為轟動。蟋蟀帶來了更多的蟋蟀, 黑猩猩生出更多的黑猩猩。一切都非常好。人類的出現, 在另一方面, 卻帶來了自己的沉思產品: 音樂, 戲劇, 文學, 繪畫和雕塑, 哲學和神學, 以及數學和科學技術, 體育和文化運動, 政治和戰爭。生物進化帶來了人類最好的好處卻混雜著最壞的敗德, 都斷然不像以前祖先中的蟋蟀鳴叫, 和黑猩猩的尖叫那麼簡單。

  因此如果這個進化為人性化的生物有一個個自己的水平, 你想我們可以合理地歸功于達爾文的小引擎嗎? 我們可以說黑猩猩與人類非常相似, 以至于需要仔細解釋相似的來由(很少有人會對此有異議), 但從上文可以看到, 我們雖然非常相似, 但卻不能說達爾文的引擎, 已經足夠越過黑猩猩與人類之間的間隙。要堅持這種立場就是忽視證據。完整的人類和黑猩猩基因組圖案的比較已確定, 有20種每個都有多個基因的不同基因家族只存在于人類, 但不在黑猩猩和其他哺乳動物的遺傳系統中。(注7) 當你把它與我們研究的同一家族中的基因轉變比較時, 這是一個巨大差距。

  事實上人類傾向接納被重復灌輸的思想, 科學家(作為人)也不例外。故事在思想框架中有其科學上地位, 但它們不能使科學如此有說服力。因此, 堅持達爾文已闡明我們人類故事的科學家們, 應該好好地思考, 支持這樣的觀點的證據是否有說服力。

  他們有沒有認真思考過從猿到人的轉變究竟是怎麼一回事? 他們有否想通了如何將大腦整頓為具有可以講話或用語音的智慧? 他們知道如何在身體上配置嘴唇, 舌頭和聲帶, 使人類可以發出語音嗎? 他們有沒有發現如何協調這些發明的變化和結構, 使女性可以生下大腦袋的人類後代?

  如果他們用生物工程師的立場掌握了所有這些問題的答案, 他們有沒有切換到遺傳學家的立場, 確定了一系列單基因的突變, 作為協調整個發明人類的方法? 他們可能一開始就認為自己知道了一些問題的答案, 但是要說服像我一樣的懷疑者時, 他們有否進入了靈長類動物實驗室, 一直在努力工作了幾十年, 悄悄地養育出可以交談的黑猩猩, 以此來驗證他們的想法呢?

  如果真是這樣, 他們有否做了實驗, 測量最終產生的那些可以交談的黑猩猩遺傳系統中單突變的適應素質(fitness)?他們有否驗證, 每個單突變增加適應素質的程度, 足以使它建立在自然的族群中(注: 即可以遺傳給後代)? 假設他們已經做到了上述的一切,他們有沒有從數學的角度來驗證, 整個進化過渡可以在猿群幾十萬代內自然地發生的呢?

  難以回答的問題是使人謙卑的工具, 謙卑可能是科學家贏得他們的支持者(公眾) 在此話題的信任的最佳方式。事實上, 上面的清單中目前幾乎沒有一項是在技術上是可行的。因此我們不需要考慮任何的倫理問題。我的觀點很簡單: 幾乎一切需要建立從人猿到人類的進化過程是否可能的實驗都無法進行, 甚至在一個已經完成的科幻小說中的思想實驗獲得的知識,只會進一步證實, 達爾文的小引擎可以促進人類從猿??進化而來的構想, 是多麼的天真無稽。

  總言之, 作為一個愛好科學的人我不得不說, 人是什麼這個科學課題, 是如此堅定, 如此影響深遠, 如此有創意, 它應該引起每個人停下來重新考慮它的意思。我忽然想到了達爾文的答案是影響深遠的, 但幸運的是, 也是徹底地錯了。

  注釋:


  1. Richard Dawkins, The Blind Watchmaker (New York: Penguin, 1986), 1.

  2. Ibid., 5.

  3. A. K. Gauger and D. D. Axe, "The evolutionary accessibility of new enzyme functions: a case study from the biotin pathway," BIO-Complexity 2, no. 1 (2011): 1-17, accessed March 6, 2012, doi:10.5048/BIO-C.2011.1.

  4. Paul S. Moorhead and Martin M. Kaplan, editors, Mathematical Challenges to the Neo-Darwinian Interpretation of Evolution (Philadelphia: Wistar Institute Press, 1967).

  5. R. Durrett and D. Schmidt, "Waiting for two mutations: with applications to regulatory sequence evolution and the limits of Darwinian evolution," Genetics 180 (2008): 1501-1509, accessed March 6, 2012, doi:10.1534/genetics.107.082610.

  6. A. K. Gauger, S. Ebnet, P. F. Fahey, and R. Seelke, "Reductive evolution can prevent populations from taking simple adaptive paths to high fitness," BIOComplexity1, no. 2 (2010): 1-9, accessed March 6, 2012, doi:10.5048/BIOC. 2010.2.

  7. J. P. Demuth, T. De Bie, J. E. Stajich, N. Cristianini, and M. W. Hahn, "The evolution of mammalian gene families," PLoS One 1 (2006): e85, accessed March 6, 2012, doi:10.1371/journal.pone.0000085.



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正文閱讀 3.人的起源與化石記錄(拉斯金)
    人族中的物種 [譯注包括人、猿和古猿] 的化石大致分為兩組"似-猿"( ape-like)的和"似-人"( human-like)的物種,兩組之間有很大不能跨越的鴻溝。盡管很多進化論的古人類學家大肆宣傳炒作,支離破碎的化石記錄並未證明人類是由似猿的祖先進化而來。

    進化論科學家經常告訴公眾從似-猿的動物到人的達爾文式的化石證據是不容置疑的。例如,人類學教授羅納德•威特廷頓(Ronald Wetherington) 2009年在得州教育局作證時說,人的進化可以說在全世界所有哺乳動物中有最完整的化石系列。沒有空缺。並不缺乏過渡型化石……所以,若說在化石記錄中缺少過渡化石或化石有空缺,是絕對不真實的。特別對我們這物種來說,是不真實的。(注1)   根據威特廷頓,人類起源的領域提供了"很好、很整齊的例證,正如達爾文所想像的逐漸進化的改變。"(注2)

    深入專業的文獻,卻揭露了與威特亨廷頓或其他進化論者在公共場合辯論時的論調完全相反的故事。本章將顯示,人類進化的化石證據仍然是支離破碎,難以認辯,並仍在熱烈的爭議中。

    的確,化石記錄距離提供"很好、很整齊的例證"和"逐漸進化"相去甚遠,所顯示似-猿與似-人的化石之間有戲劇性的斷層。似-人的化石在記錄中是突然出現的,並沒有明顯的進化先軀,使人類進化的化石基礎受到高度猜疑。

    古人類學的挑戰

    人類, 黑猩猩, 與其他所有可以追溯到它們所謂的最近的共同祖先的物種,都被進化論科學家分類為"人族"。古人類學致力研究從古代遺留下來的人族化石。他們在重建一個人族進化的故事時,面臨一連串嚴峻的挑戰。

    首先,人科化石是十分稀有難見的。在所謂的進化的過程中,經常有很長的時段,在其中只找到很少的化石。正如古人類學家唐納德•約翰森(Donald Johanson,發現露西Lucy)和布萊克•埃德加(Blake Edgar) 1996年觀察到,"在過去3百萬年中,大約有一半的時間內仍未找到任何人類的化石"並且"自從人科物種進化的最早期,超過4百萬年至今,只找到很小量的化石,而其中大半並沒有什麼特征。"(注3) 哈佛動物學家理查德•列萬廷(Richard Lewontin)判定數據如此"支離破碎"和"不連續","沒有任何人族的物種可以確定為我們直接的祖先。"(注4)

    第二個古人類學家面對的挑戰是化石標本本身。典型的人族化石都只是碎骨片而已,很難確定它本來的形狀、行為、與其他標本到底有什麼關系。正如已故的古生物學家斯蒂芬•杰•古爾德(Stephen Jay Gould)說的,"大多數的人科化石,雖然成了無數的猜想和精心堆砌的故事,但化石本身只不過是頜骨和頭顱的碎片而已。"(注5)

    第3個挑戰是準確地重構(reconstruct)己滅絕動物的行為、智力、和內部結構。以現存的靈長目動物為例,靈長目專家弗蘭斯•德•瓦爾(Frans de Waal)說,黑猩猩的骨骼幾乎與姐妹種矮黑猩猩完全相似,但它們的行為卻大不相同。"若只根據幾塊肢骨和頭顱,"弗蘭斯. 德.瓦爾(Frans de Waal)寫道,"沒有任何人會大膽提議它們之間會有行為上那麼戲劇性的差異。好像今天所識別的一樣。"(注6)  他認為這應作為"古生物學家靠化石重構早就滅絕物種的社交生活時的警鐘。"(注7) 德•瓦爾的例證是指研究者擁有全副的骨骼情況,但已故芝加哥大學的解剖學家奧克斯納德(C. E. Oxnard)解釋說,當骨頭遺缺時,問題更嚴重"在奧杜瓦伊(Olduvai)有一系列的相關骨 [此地曾發現南方古猿化石] ,居然被"重構"成幾乎像現代人的腳然而,不完整的黑猩猩的腳骨也同樣可以被重組成為人的腳。(注8)

    重構己滅絕人族動物的皮肉同樣是非常主觀的。人類的智能經常被低估,動物的智力卻被提升。例如,有一本流行的高中課本(注9)描寫尼安德特人(Neanderthals) 的智力低下、原始,雖然他們顯然已有了藝術、語言和文化(注10)並又將直立人(Homo erectus) 描寫成笨拙、彎著腰的形態,雖然他們頭顱以下的骨骼與現代人非常相似。 (注11) 相反地,該課本又將一個似-猿的南方古猿 (australopithecine) 的眼楮繪成洋溢著人類豐富的智慧和情感。這是帶著插圖的書常用的技倆。 (注12)  北卡州大學夏洛特分校的人類學家喬納森•馬克斯(Jonathan Marks) 提出警告並感嘆"將人猿化和將猿人化"的"謬論"。 (注13)  哈佛大學體質人類學家恩斯納特.胡頓(Earnest A. Hooton)的名言仍猶在耳"所謂重構的古人類並沒有多少科學的價值,最可能的只是誤導群眾而已。"(注14)

    既然面對著這些挑戰,進化論科學家在討論人類起源的假說時,應該多麼謹慎、謙卑和自律。有時的確如此。但卻如多位評論家所公認的,我們常見的卻是相反的例證。 (注15)

    安靜、鎮定的科學客觀性,在進化古人類學的領域中有如化石一般的稀少。在數據支離破碎的情況下,再加上古人類學家急于發表他們對人類進化充滿信心的主張,引發了尖銳的爭議,正如康斯坦斯•霍頓(Constance Holden)在《科學》雜志題為"古人類學中的政治"一文中所指出的一樣。

    霍頓承認,古人類學家所依賴的"主要證據",用來"建造人的進化歷史"的,是"可憐的一小撮骨頭……。一位人類學家比喻這種作法為,從《戰爭與和平》的小說中任意選出的13頁來重建整本書的情節。"(注16) 根據霍頓的說法,這正是因為研究者必須根據這"極稀少的證據"來作出結論。因此,"經常很難分辯那些是這領域中個人的看法,哪些是科學的爭論。"(注冊17)  

    請勿搞錯古人類學中的爭論的確常有很深的個人因素。正如約翰森和埃德加所承認的,一生的追尋和野心希望得到褒揚、資助和名聲,很難使古人類學家承認有錯誤"當有不和諧的證據出現時,將會以強硬的、重復的話來堅持過去原有的觀點……要我們放棄最愛的理論和汲取新的信息需要很長的時間。而同時,個人科學的信譽和更多考古工作的資助都在受牽連。"(注18)

    不錯,追求對個人的表揚可以誘發對其他研究工作者徹底的輕蔑。 2002年公共廣播電視台PBS NOVA記錄片的制作者馬克•戴維斯(Mark Davis)訪問了多個古人類學家之後報道說,"每一位受訪的尼安德特人的專家都認為,我訪談的前一位專家不是傻瓜就是真正的尼安德特人。"(注19)

    難怪古人類學領域中充斥了分歧,各成員之間鮮有普遍接受的理論。即使是建立最穩固有信心推介的人類來源的理論,可能是基于有限的和不完整的證據。 2001年《自然》雜志的編輯亨利•吉(Henry Gee)承認,"人類進化歷史的化石證據支離破碎,並且可能有各種不同的解釋。"(注20)

    人類進化起源的標準故事

    盡管在上述廣泛的異議和公開的爭辯中,仍然有一個標準的人類來源的故事在無數的課本、新聞媒體文章和精裝版的大開本畫冊中不斷地重復著。下面圖3. 1描述的代表最常被信以為真的人族發展史。

    圖3. 1 一個標準的人族分枝直到人類的發展史。 (注21)

    Illustration: Jonathan Jones

    從圖左下方,早期的人族往上經過南方古猿,然後到達人屬的各成員。本章將檢驗化石的證據並評估是否足以支持這所謂的人類進化的故事。我們將看到,證據(或證據不足)經常成了進化故事的絆腳石。

    人族早期的化石

    雖然在媒體中有很多的炒作,最早期的人族化石常常是支離破碎的,使它們在科學界不斷造成相當大的爭議。在這一段,我們將撿驗一些主要的早期人族化石和圍繞著它們的辯論。

    乍得沙赫人(Sahelanthropus tchadensis): "托邁頭骨"(Toumai Skull)

    盡管乍得沙赫人( 又稱"托邁斗骨") 只有一頭骨和部分下巴的碎片,它已被稱為已知人類進化系列中最古老的人族祖先。

    但這觀點並非所有人都同意。當化石的報告首次出現時,巴黎自然歷史博物館的一位領先研究者碧姬•森納(Brigitte Senut)說,"我傾向認為這是一只母猩猩的頭骨。"(注22)  後來森納與米爾福德•沃浦夫(Milford H。 Wolpoff) 等人在《自然》雜志中寫道,"這標本有很多特征可與黑猩猩、大猩猩或兩者串連在一起,而非人科。"並且認為Sahelanthropus不見得是全時間直立行走的。" (注23)  她們看"Sahelanthropus為一只猿。"(注24)  

    這項辯論仍持續不斷,但領先的古人類學家在美國《科學院報》上警告,只憑牙齒和頭骨的碎片不足以正式分類或了解該標本是否屬于人族"我們的結論顯示,這種頭骨牙齒的特征過去雖被用作分析人族的系統發生,可能用于重建高級靈長目內種與屬層面的發展史上並不可靠。"(注25)

    在得州進化論的聆訊中,威特廷頓證實說︰"我們找到的每一個新標本都加強我們過去認為該有的系列,並沒有提示不同的情況。" (注26)  但這項發現,早于2002年就初次報道了,提出上述宣稱相反的證據。喬治.華盛頓大學的伯納德•伍德(Bernard Wood)在《自然》雜志上評論托邁頭骨時說,"單單一個化石就足以從基本上改變我們怎樣重建生命樹。"(注27)  他繼續說

    若果我們接受這些證據足夠將乍得沙赫人分類為人科到現代人類分支的基礎主干的話,它將嚴重破壞現有整潔的人類起源的模式。很簡單地說,這個[古老]年代的人科動物應該才剛剛顯示出人科的特征,絕不該有只是它的地質年紀三分之一的人科的臉型。並且,如果接受它作為一個人科的主干,那麼按照簡潔的原理,其他所有比它更原始臉孔的動物(有很長的清單),也必須不得已地從現代人的祖先中排除了。 (注28)

    

    換句活說,如果接受托邁頭骨為人類祖先的主干,很多其他比它晚出現的所謂人類祖先(包括著名的南方古猿)都不能作為人類的祖先了。伍德結論認為,像Sahelanthropus這樣的化石顯示出"非常強烈的證據,證明我們的來源正如其他類型的動物一樣的復雜和難以追尋。"(注29)

    Orrorin tugenensis: "圖根猿"

    Orrorin  的意思是肯尼亞地區一個方言中的"原始人"。它像黑猩猩一般大小,屬靈長目動物,保存的只有"一小堆但包含各部位的碎骨" (注30),其中有手臂、大腿、下頜的碎片及一些牙齒(圖3.2)。最初發現的時候,《紐約時報》即以"化石可能是人類最早的祖先環節" (注31)   為題,報道稱它"可能是人類家族中最早的祖先。"(注32)  盡管化石證據不多,所挑起的狂熱促使《自然》發出警告,"激動需要用謹慎調和,才能評估一個宣稱為六百萬年前人類直接的祖先。"(注33)

    圖3.2Orrorin tugenensis圖根猿的碎骨

    Illustration: Jonathan Jones.

    有古人類學家宣稱Orrorin的股骨顯示它能直立行走,並且"這群體站在人系列的開端,是合情合理的。"(注34)  但耶魯大學出版社稍後的評論卻承認,"總的來說,目前只有極少的證據,還不能確定它怎樣行走。"(注35)

    進化古人類學家經常假設兩足直立行走是人系列的試金石。所以,如果Orrorin真能被證明是六百萬年前可以直立行走的、像猿一樣的動物,它是否合格作為人的祖先呢?不能。事實上,化石記錄中有多個雙足行走的猿類被進化論者認為是離人類系列很遠的。 1999年加州大學聖地亞哥分校的生物學家克里斯托弗•威爾斯(Christopher Wills)認為,"直立行走並非我們系列的特征",因為"有一個一千萬年前的猿Oreopithecus bambolii, 似乎已經獲得這種能力,或許是與人類分別出來獨立獲得的。"(注36)  《科技日報》較近期有一篇文章較詳盡地說明

    Oreopithecus bambolii是一只意大利的化石猿,它與人類早期祖先有很多相似之處,包括骨骼的特征暗示它可能已經很適應用兩腿行走了。但作者認為,我們已有足夠的資料顯示它只是一只化石猿,距離人很遠,並且它是從平行的[進化] 得到很多"像人"的特征。 (注37)

    2011年《自然》雜志的一篇由伯納德•伍德(Bernard Wood)和特里•哈里森(Terry Harrison)寫的文章解釋,雙足行走與人的起源並沒有任何關聯的含義

    Oreopithecus  化石給我們客觀的教訓對解釋傳說中認為最早期人族動物之間的關系有關鍵性的作用。它顯示,有一些被認為屬于人族獨有的功能,特別是從功能上推論所得的有關行動,如在陸地上的兩足行走,這些特征可能是從非人族的血統中獲得的。 (注38)

    托邁頭骨威脅南方古猿作為我們祖先的進路,就如皮克福德(Pickford)合著者認為︰若他們對Orrorin的理論是正確,那麼南方古猿將不再是我們的祖先,只不過是"人科動物進化過程中的一個滅絕的分支而已。"(注39)  這假說在古人類學家團體中並不受歡迎,因為他們需要南方古猿作為進化的先驅,然後一直承傳到我們的人屬Homo。《自然》雜志的另一篇文章,代表了異議在古人類學中會受什麼對待,它指責皮克福德的"簡單發展史完全與人類進化的主流思想相左,並且忽略了很多範疇的爭議和疑惑。"(注40)

    Orrorin為進化古人類學家帶來了撩人的煩惱: 一個兩足的動物可能出現于人與黑猩猩應當分手的時段。不過,目前對它的認識還不夠多,還不能肯定宣布它到底如何行走,或它在所謂的進化樹上該站什麼位置。

    Ardipithecus ramidus︰"阿爾迪"

    2009年,《科學》雜志宣布發表等待已久的、4.4百萬年前的、稱為Ardipithecus ramidus的化石報告。人們對它的期望很高,因為發現者,加州大學伯克利分校的古人類學家蒂姆•懷特 (Tim White),曾承諾它是一"異常的個體","像羅塞塔石(Rosetta stone: 按: 有助分析古代文字的古跡)一樣可協助了解兩足運動。"(注41)  當文章終于發表之後,科學媒體趁機利用這昵稱"阿爾迪"的化石為達爾文向公眾傳"福音"。

    圖3. 3 Ardipithecus ramidus的前位像,從碎片重建的頭骨。

    Illustration: Used with permission from American Association for the Advancement of Science, Figure 2(D), Gen Suwa, Berhane Asfaw,  Reiko T. Kono, Daisuke Kubo4, C. Owen Lovejoy, and Tim D. White, "The Ardipithecus ramidus Skull and Its Implications for Hominid Origins," 326 (October 2, 2009): 68e1?68e7. Copyright 2009.

    發現頻道以"阿爾迪,最古的人類祖先揭面罩"為題,並引用懷特的話說,阿爾迪是"我們在黑猩猩與人之間可能找到的最接近的共同祖先。"(注42)合眾社的頭條新聞為"尋到世界最老的人與動物的連接骨骼",並說"這新發現提供證據,黑猩猩與人從一古老的共同祖先進化而來。" (注43)《科學》雜志稱阿爾迪為 2009 "當年的突破"。 (注44)  正式介紹它的文章名為"一種新的祖先Ardipithecus揭面罩"。 (注45)(阿爾迪的頭骨見圖3-3。)從科學的觀點,稱阿爾迪為"新化石"並不很貼切,因為化石是在1990代初發現的。為什麼要等15年後才發表報告?2002的一篇文章解釋說最初找到的骨頭很"軟"、"破碎"、"壓扁"和"像白堊土",懷特報告說,"當我清理它的表面時它就崩裂了,所以我必須為每一塊碎片做模子。"(注46)

    往後有相似報告承認,"部分阿爾迪的骨頭已被壓碎到幾乎成粉狀,而且必須用大量的數碼重組",而且它的盤骨看來像"愛爾蘭濃湯"。 (注47)  2009年《科學》雜志的文章報告驚人,化石的質量很差"團隊的興奮被骨骼很糟糕的質量沖淡了。只要摸一摸骨頭就會碎了。懷特稱它為被汽車壓扁的。有些骨頭被踐踏碎成百多片頭顱被壓扁到只有4公分厚。"(注48)   一篇《國家地理》雜志名為"找到最古老的人類祖先骨骼"的文章中,科學編輯這樣說︰"阿爾迪死後,它的遺骸被路過的河馬和其他的食草動物踐踏到泥里。幾百萬年後,侵蝕又將嚴重破碎和變型的骨頭重新帶到表面。它們脆弱程度到了摸一摸就會成灰的地步。 (注49)

    若要宣稱一個人族的動物能夠雙足行走,需要小心仔細測量相關骨骼確實的形狀。當這些骨片原來是"被壓至粉碎"甚至"觸摸便成灰"時, 我們到底能否信賴阿爾迪為"像羅塞塔石一樣可協助了解兩足運動呢?"幾位有疑問的古人類學家認為這項宣稱不值信賴。例如《科學》雜志的報道

    有幾位研究者對這些推論並不敢苟同。有些則懷疑壓碎的盤骨詳細的結構是否真正顯示兩足行走。密甦里大學的古人類學家卡羅爾. 沃德(Carol Ward)說,盤骨可能"暗示"兩足行走,但並不能確定。她又說,Ar. ramidus  "不見得已將膝蓋移到腳脖子上方,那麼當它用兩足行走時,它必須將重心左右擺動。"紐約州石溪大學的古人類學家威廉.揚格斯 (William Jungers) 也不肯定這骨骼可以兩足行走。他說,"相信我,這個兩足行走是非常獨特的。""我認為,不完全的骨架是不能清楚確定它人族動物的身份。"(注50) 靈長目專家埃斯特班.薩米恩托(Esteban Sarmiento)隨後在《科學》雜志上發表的論文說,"所有被稱為Ar。 ramidus  有兩足的特征同時也可適用于四足行走的機械要求,而且以Ar。 ramidus來說,腳各分段的比例與大猩猩的功能特征最接近。它是一個全時或半時在陸地上四足行走的,而不是兼用或慣用兩足行走的。"(注51)

    評論者又質疑阿爾迪必定是人類祖先的宣稱。當阿爾迪的報告首次發表時,伯納德•伍德就說,"我認為它的頭部特征與人族較一致……但身體的其他部分卻有很大的疑問。"(注52)  兩年後,伯納德•伍德在《自然》雜志發表的論文詳細說明了他的批判,"若果假設Ardipithecus屬于人族,"也就是說作為人的祖先,那麼就意味著這化石與"現存的猿類有非常高度的相似性。"(注53) 換句話說,阿爾迪有很多猿的特征,若能擺脫很多古人類學家的偏好的話,意味它更接近如今活的猿而非人。引用《科學日報》的一篇報道伯納德•伍德的文章的話: 宣稱阿爾迪"是人的祖先理論絕非是最直接或最簡潔的解釋。"(注54) 斯坦福大學的人類學家理查德•克萊恩(Richard Klein)這樣說︰"坦白說,我不認為阿爾迪是一個原始人類,或是兩足行走的動物。"(注55)

    薩米恩托觀察到阿爾迪的特性不單與人類不同,與猿也有別。在受《時代》周報采訪他時題為"阿爾迪並非人類祖先"一文中,他詳細解說

    "[蒂姆. 懷特] 並沒有拿出阿爾迪屬于人類族譜中的證據。"他又說,"那些所謂有關人類獨有的特征,也存在猿和猿化石中,而我們不認為那是屬于人的血統。"

    根據該文,懷特最大的錯誤在于使用過時的特征和觀念來分類,並且沒有識別解剖學上的線索去排除阿爾迪為人類祖先。例如,薩米恩托說,根據阿爾迪的頭骨,下頜關節的內側是敞開的,正如長臂猿和猩猩一樣,而不是像人和非洲猿一樣融合在一起。這意味阿爾迪應位于人與猿的共同祖先在發展這關節融合特征之前。"(注56)

    無論阿爾迪到底是什麼,每一個人都同意,這化石發現時已被壓得很碎了,並經過高度的重整。它的發現者堅持這標本是兩足行走的人類祖先,或者非常接近人的祖先。無疑這樣的爭論將持續不斷,但我們是否有必要接受阿爾迪的發現者在媒體大膽的論說呢?薩米恩托認為不必。根據《時代》周報,他"認為這天花亂墜地宣傳已言過其詞了"。 (注57)

    較晚期的人族動物南方古猿

    2006年4月,《國家地理》雜志發表一篇文章,題為"科學家說,化石發現為人類進化的遺失環"。合眾社稱為"至今最完整的人類進化的系列。" (注58)  此化石屬于Australopithecus anamensis被稱為是阿爾迪和它子孫南方古猿中間的環節。 (注59)  

    到底發現了什麼?根據專業論文的報告,這大膽的宣稱是基于幾塊犬齒的碎片。它們被認為在大小和形狀上屬于"中間物。"該文專業的描述稱"咀嚼的粗壯性"為中間型。 (注60)  如果有兩只4百萬年前的牙齒在大小和形狀上屬"中間型",就成了"至今最完整的人類進化系列。"那麼整個人類進化的證據肯定是夠薄弱的。

    除了學會質疑媒體夸張的宣傳之外,這事件給我們另一個重要的教訓。與贊揚這"遺失環"的同時,帶來了追溯過去無知的證據。這是很常見的現象,進化論者在找到他們認為可以填補他們進化的宣言中的空缺時,才公開承認過去有嚴重的空缺。固此,這專業文章報道這些牙齒時承認,"直到最近,南方古猿的起源由于化石記錄稀缺並不明確。" (注61)  進一步又說"南方古猿Australopithecus這個屬曾經廣泛地被認為是人屬Homo 的祖先,但它本身的起源是人類進化研究上的一個核心問題。"南方古猿中的幾個物種與現存的非洲猿類和可能為人族祖先的化石,如阿爾迪、圖根和乍得沙赫猿有很大的區別。" (注62)  接著這些評論,MSNBC。com網上的一篇文章承認,"直到如今,科學家所擁有的只不過是散布世界各地人類進化的剪影而已。" (注63)

    事後追認先前無知的進化論者當然冒著一種危險,那就是如果他們認為可填空隙的證據又被證實為不可靠的話。本例子正好證明事實的確如此,兩顆"咀嚼粗壯"中間型的牙齒似乎就能解決"人類進化研究上的一個核心問題",並且成為"至今最完整的人類進化的系列"。

    而且,我們得到毫無異議的承認南方古猿與它們該有的祖先? Ardipithecus, Orrorin,或Sahelanthropus有"顯著的差異。"既然這些早期的物種本質上就是神秘、殘缺不全,更為客觀的分析可能叫人懷疑,這段假定的人族進化的時期是否像懷特稱為的"化石記錄的黑洞"。 (注64)

    南方古猿像猿

    由于Sahelanthropus, Orrorin, 和Ardipithecus遺留的化石殘缺不全,引來爭議,但南方古猿卻有足夠的標本,讓我們較多了解它的形態。但是,南方古猿是否能直立行走的人類祖先仍有爭議。

    Australopithecus, 這個詞的意思就是"南方猿", 它們屬于人族,但現已滅絕,大概4百多萬至1百萬年前在非洲生活。分類學家中有些人喜歡將不同動物拉聚在一起歸大類的,也有偏向細分門類的,他們用各樣方法對南方猿進行分類。但常見的有四個種,包括afarensis,africanus, robustus, 和boisei。 Robustus和boisei 骨骼比較其他的粗壯,所以稱為"粗猿" (robust) ,它們有時被納入Paranthropus屬。 (注65)  根據傳統的進化思維方式,它們代表較晚的分支,然後就滅絕了,至今沒有留下存活的後代。體骼較小,"縴細"(gracile)的南方古猿africanus和afarensis(包括最著名的化石"露西")出現較早,分類上仍屬于Australopithecus。末了這兩個種一般被認為是人類直接的祖先。

    各南方古猿化石中,最著名的是"露西" [譯按名為露西並不意味它是雌性。發現時工作者在听一首歌,名為"露西"。後有專家認為從盤骨看,它應為雄性。 ] 它是所有人屬動物出現之前最完整的一套化石,經常被宣稱為兩足行走、似猿類的動物,正好適合作為人類的先驅。

    2009年,露西的骨骼來到我家住的西雅圖市的太平洋科學館。當我進入陳列廳,透過厚厚的玻璃櫃看到它時,我馬上目瞪口呆,這套骨骼很不完整。找到的只有40%,而且很大部分的化石只是破碎的肋骨而已。(見圖3.4 )它頭部有價值的資料奇缺,但那卻是所有標本中最重要的之一。

    圖3.4︰"露西"骨骼的殘骸.

    Illustration: Redrawn by Jonathan Jones based on Wikimedia Commons image of Lucy skeleton licensed under Creative Commons AttributionShare Alike 3.0 Unported license.

    有一些原因可質疑"露西"是否代表一個個體,甚至是否由一個物種的骨頭組成的。在上述的陳列廳播放著一個錄像帶,其中發現露西者唐納德•約翰森承認,當他找到化石時,骨頭散布在整個山坡上,他"順著山坡向上仰望時,可看見有其他的骨頭突出來"。唐納德•約翰森的文章中進一步解釋,為什麼這些骨頭不是集中在一起的︰"由于這些化石發現時已不是埋在一起的,它們可能是從上面任何一個位置掉下來的。此外,所有的骨頭都已沒有任何基質[泥沙]包裹。所以,你只能作較有可能性的說法而已。" (注66)

    由此可見,這些骨頭在發現時已經不再是成套聯接在一起的,它們已散布在整個山坡上了。安•吉本斯(Ann Gibbons)寫道,約翰森的"整個團隊分散到山谷里去找露西的化石。" (注67)  有一處約翰森解釋說,若果再下一場大雨,露西所有的骨頭都可能被沖去,永遠失蹤了。這種情況很難讓人對這套骨骼的完整性有很大的信心如果下一場大雨可就以將露西完全沖去,那麼在此以前的大雨是否會將它與其他什麼動物混雜在一起呢?"露西"是否可能代表多個個體的骨頭甚至不同物種的混合物呢?

    經典的反駁指出露西的骨頭似乎沒有重復的,意味它們來自一個個體。這說法當然有可能,但從分散的、不完整的、骨頭碎片來看,這種反駁並不完全令人信服。特別是很難有信心說那半個盤骨、半個股骨都是從一個個體來的。歸根到底,盤骨和股骨是集中研究的對象,並且是根據它們下結論認為露西能直立行走。正如太平洋科學館的陳列大膽地說,"露西這物種用雙足行走,跟我們完全一樣。"但另一處又說,它的骨骼"有點像一個似黑猩猩的頭顱坐落在一個似人的身軀上"。

    露西的小頭在形狀和大小上的確像猿,如威特沃物斯蘭德大學 (Witwatersrand) 的古人類學家李•伯杰(Lee Berger)觀察到的,"露西的下巴很可能向前突出,突出的程度有如現代的黑猩猩。" (注68)  但有很多人反對,認為它像一個猿-人的雜交產物。但,伯納德•伍德反駁認為,這是一種誤解︰"南方古猿經常被誤認為是具有現代人類與現代猿特征的瓖嵌,或更糟的是誤以為它們是一群'失敗'的人類。南古猿兩者都不是。" (注69)

    此外,還有很多人都挑戰露西是否能像我們一樣走路,或有相當直立的能力。馬克•科拉德(Mark Collard)和萊斯利•艾洛(Leslie Aiello)在《自然》雜志上說,它其余身體的部分"很像猿",特別是"那些又長又彎曲的手指,較長的前臂,和漏斗形的胸膛。" (注70)  文章又指出,從露西的手骨可見"很好的證據",可以看出它們這物種是"用指關節行走的,正如今天的黑猩猩和大猩猩"。 (注71)

    不用說,希望露西能雙足行走並作為我們人屬Homo的祖先的古人類學家,不會贊成"用指關節行走"的說法。科拉德和艾洛屬于這一類,他們稱這種證據"違反直覺",並認為"A。 afarensis的行動模式可以包括雙足、爬樹和用指關節行走"。不過,這樣的提議相當薄弱,因為這些行動方式是相斥而不能同時存在的。無論如何,他們否定露西專門用指關節行走的特征是祖先"原始性的遺跡"。 (注72) 《科學》周報的作者,杰里米•切爾法斯(Jeremy Cherfas)解釋為什麼這種辯論可疑

    有關它整個骨骼的各方面,從手指到腳趾都提示露西和它的姐妹種都保留了幾種適合爬樹的特性。其中有一些適應爬樹的特征在後來出現的人族動物中,例如距今2百萬年前在奧杜瓦伊峽谷找到的Homo habilis標本中也可以看到,雖然不太明顯。也可以說,露西適應攀爬的特征是過去在樹上生活的痕跡,但是動物一般不會保留它們不再用的特征,若要到2百萬年後再找到同樣的特征,那就不大可能是殘遺下的痕跡了。 (注73)

    看來,每遇到證據指出露西並非兩足動物時,它就被擱置不顧。那真正的動機出自進化的信仰,需要有兩足但又像猿的動物作為人的祖先。

    其他領先的古人類學家也承認,露西的行動方式與人類大不相同。理查德•利基(Richard Leakey)和羅杰. 盧因(Roger Lewin)堅持A. afarensis和其他的南方猿"幾乎肯定不能像人類一樣跨步走或跑步。" (注74)他們引用古人類學家彼得•施密德(Peter  Schmid)說,露西骨骼不像人類的話叫人吃驚

    甦黎世人類學研究所的古人類學家彼得. 施密德回憶道,"我們收到一套復制的露西骨骼,並且要求我將它組裝起來作展覽用。""當我著手拼湊它的骨頭時,我預期它會很像人類,因為每一個人都在說露西如何現代化, 非常像人類,但我看到的卻使我吃驚……""你會看見Australopithecus並不像一只兩足跑步的動物。"彼得又說,"它的肩膀高聳加上漏斗狀的胸膛,使它不太可能像人類一樣旋轉手臂。它不可能像我們一樣在跑步時挺起胸來呼吸。它大腹便便,沒有腰身,所以它是僵直而沒有人在跑步時必須的靈活性。" (注75)

    圖3.5南方古猿屬Australopithecus(右)與早期人屬Homo(左)的比較。

    黑色部分代表巳發現的骨頭化石。 (注76)

    Illustration: From Figure 1, John Hawks et. al., "Population Bottlenecks and Pleistocene Human Evolution," Molecular Biology and Evolution, copyright 2000, 17 (1): 2?22, by permission of the Society for Molecular Biology

    and Evolution.

    另外有一些研究確認南方古猿像現代猿,不像人類的特征。它們的內耳管——負責平衡與運動有關功能 ——與人屬的有別,卻與大猿相似。 (注77)  它們的胚胎發育很似猿的模式,(注78)  加上腳趾善于抓握也似猿,(注79)  因此,《自然》雜志一篇綜述的作者說,無論南方猿"在系統發生史上是否屬于人族,但我認為在生態學上仍然可以看它們作猿"。 (注80)  奧克斯納德(C。E。 Oxnard) 1975年在《自然》雜志發表的論文用多元統計分析將南方古猿骨骼的特征與活的人族對比。他發現南方古猿們有"它們自己的一套獨有的瓖嵌特征,與猩猩(orangutan)有些相似"並且總結說,"如果這些估計正確的話,那麼南方古猿們作為人類直系祖先的說法要回收了。" (注81)  甚至露西這物種的牙齒也與作為人類祖先的假說相斥。  2007年《國家科學院報》報道︰"Australopithecus afarensis的下顎與大猩猩有相似的結構"是出乎意外的,並"叫人懷疑Au。afarensis是否現代人的祖先。" (注82)

    關于露西的盤骨,很多人宣稱它支持雙足行走,但唐納德•約翰森和他的工作團隊報告說,當發現露西時,它已被"嚴重壓碎"、"變形"和"碎裂"了。 (注83)  這些問題使一位評論家在《人類進化雜志》中提出,露西的盤骨與"其他南方古猿相差很遠,並很接近人的情況是由于'重建重構的錯誤…創造了很像人的 骨'。(注84)  在同一期刊另一篇文章總結說,因為缺乏清晰的化石證據,使古人類學家很難確定露西到底怎樣走路"盛行的各種觀點幾乎不能達成共識……。要解決這些矛盾,必須要有更多結構上(化石)的證據。目前所有的數據,允許大量迥然不同的解釋。" (注85)

    倫敦大學學院的人類學系的主任,古人類學家萊斯利•艾洛(Leslie Aiello)認為,從行動上來說,"南方古猿們像猿,而人屬Homo這一組卻像人,當人屬出現時,除了腦子之外,還有其他很重要的事發生了。" (注86)

    所發生的"很重要的事"是人類體型的藍圖突然出現,在化石記錄中沒有直接的進化先驅。

    人族Homo大爆發的理論

    如果人類真的是從似猿的動物進化而來,那麼在化石記錄中,從似-猿的人族動物到真正似-人的人屬Homo之間有什麼過渡物種呢?

    此間並沒有任何適當的候選人。

    很多古人類學家曾提出Homo habilis(約1.9百萬年前, 注87),作為南方古猿與我們人屬Homo habilis之間的過渡物種。但到底habilis是怎麼樣的一個物種,問題很多。引用美國自然博物館的人類學家,伊恩•塔特索爾(Ian Tattersall)的話說,這物種其實是"一個廢紙簍式的分類,包含了多個混雜品種的人族化石,為方便起見而堆在一起"。 (注88)   近于2009年,塔特索爾重申他的觀點,他與杰弗里. 施瓦茨(Jeffrey Schwartz)寫道,habilis代表"多種多樣 [化石] 混合的組成,它大概包含了多個人族的物種"。(注89)

    賓夕法尼亞州立大學的古人類學家艾倫. 沃克(Alan Walker)解釋為何對這物種會有嚴重的異議"這不單因為化石支離破碎,難以達成共識。不同的人將整個頭蓋骨納入不同的物種甚至不同的屬之中"。 (注90)  產生異議的原因之一是因為化石的質量很差。如沃克所說,"雖然圍繞著這物種的文字發表了很多……但所有的骨頭證據卻差強人意"。 (注91)

    既使能忽視這些困難,正如很多人宣稱的,假設H. habilis作為一個物種曾經存在過。但從時間先後上考慮,將會排除它成為人屬Homo的祖先。Habilis的遺骨並不比真正最早的Homo化石老。 Homo于2百萬年前就出現了。因此,H。 habilis不可能是我們這屬的祖先。 (注92)

    形態學上的分析進一步確定habilis不大可能作為南方古猿屬Australopithecus和人屬Homo的"中間形"或"環節"。領先的古人類學家伯納德. 伍德(Bernard Wood)與馬克. 科拉德(Mark Collard)于1999年在《科學》雜志上發表的一篇權威的綜述,題為"人屬"的文章稱,habilis 與Homo在體型大小、形狀、行走方式、頜與齒、發育的模式和腦容量都不同,應該將habilis重新分類歸入南方古猿屬Australopithecus (注93)。在2011年《科學》雜志的一篇文章中同樣指出,  habilis"不像一個人的成長和移動, 而更像一個南方古猿屬australopithecine" ,它有"更像是露西而不像直立人的"飲食菜單 (注94)。像南方古猿一樣, 它的許多功能表明它們更類似于現代猿而不像現代人。據伍德所言, habilis"牙齒像非洲猿一樣成長迅速,而相比之下,現代人類的牙齒發育速度緩慢"。 (注95)

    《自然》雜志一篇分析耳管結構的文章發現,habilis的頭殼最似狒狒,並認為它"比南方古猿更少用兩足行走。" (注96)  該文總結說,"habilis特殊的耳管形態顯示,它在種系關系上,不太可能作為南方古猿和H. erectus之間的中間體。" (注97)  再加上《人類進化雜志》發表西格麗德. 哈特維希-舍雷爾 (Sigrid Hartwig-Scherer)和羅伯特•馬丁(Robert D. Martin)的研究發現︰habilis的骨骼比其他的南方古猿 (如露西) 更加像活的猿類。 (注98)  他們總結說"在一個進化系列中,一只行動不像人的Homo habilis很難作為完全用兩足行走的Homo erectus與Australopithecus afarensis之間的中間環節。"(注99)  哈特維希-舍雷爾在另外一文中說,"沒有證據支持Homo habilis的骨骼從頭顱以下與後來出現的Homo屬的物種相似"。 (注100)

    相反地,她又解釋道,habilis"四肢的比例與現存的非洲猿更為相似",甚至超過露西。 (注101)  她稱這些結論為"完全在意料之外,因為過去認為Homo habilis是南方古猿與人類之間的中間環節。" (注102)

    既然habilis不能作為中間環節,就很難找其他人族的化石作為南方古猿到Homo之間的過渡型了。其實,化石記錄顯示人屬Homo的出現,是突然和意外的大改變。

    1998年《科學》雜志的一篇文章指出,大約2百萬年前,"Homo的腦容量突然飛躍"使"腦的大小幾乎增加了一倍"。 (注103)  隨後一年,伍德(Wood)與科拉德(Collard)在《科學》雜志上的綜述發現,只有一個單一的特征,在單一的人族的化石物種中可以勝任為Australopithecus與Homo之問的"中間環節"。那就是Homo erectus的腦容量。 (注104)  但事實上,這種中間的特征並不能證明Homo是從智能較低的人族動物進化而來。他們解釋說: "使用相對的腦容量作比較並不能像其他的變量一樣排成系列。這模式顯明,相對的腦容量與適應能力的關系很復雜。" (注105)

    同樣,其他作者也曾指出,智能主要是由腦內部的結構決定的,不只是腦子的大小而已。《國際靈長類動物學雜志》的一篇文章也說,"腦子的大小可能只是次要,腦內部因不同的速度的重組而被選擇的結果可能更重要。" (注106)  因此,找到了幾個大小適中的頭骨,對人類是否由較原始的祖先進化而來的案例並沒有太大的幫助。(見圖3.6. )

    對盤骨的研究與腦容量的發現相似。從南方古猿到"人屬的出現的同時,盤骨也有非常快速的進化"。  (注107) 事實上《分子生物學與進化雜志》中一篇文章報道,Homo與Australopithecus 的腦容量和牙齒的功能有重要的分別,當頭顱增大的同時,身高、視覺和呼吸的變化同步進行。並且"我們,像很多人一樣,認為解剖結構的證據顯明,早期的H. sapiens與南方古猿,無論在骨骼和行為的方方面面都有顯著、重要的分別……"。 (注108)

    圖3.6 誰的頭大?不要做大頭。腦容量也不一定是智能或進化證據的好指標。例證︰尼安德特人的平均腦袋比現代人大。而且,在同一物種內,腦的大小變化很大。(見圖3.8. )在現代人類遺傳變異範圍之內,只要用人的骨頭就可以創造出一套,從小到很大的頭骨系列來。這樣會給人錯誤的印象,以為是什麼進化的系列而事實上,它只不過是代表使用某一種預設的觀點來解釋數據而已。教訓是當教科書、新聞報道或電視紀錄片將一些頭骨從小到大排列成一個系列時,不要太驚訝。

    Illustration: Jonathan Jones

    看到這麼多的改變,這項研究者稱人類的起源為︰"從南方古猿緩慢漸變,轉為真正的加速進化,"並且說,這樣的轉變,必定包括基本徹底的改變"智人(現代人H. sapiens)最早期標本的結構顯示,它祖先的基因組必定經過重大的變更,並不是上新世以來,早期南方古猿系列進化趨向簡單的延續而已。事實上,這些特征的組合是前所未見的"。 (注109)

    這些快速、獨特和遺傳上重大的變化被稱為"遺傳的革命","沒有任何南方古猿的物種可以作為明顯的過渡型"。 (注110)  你若不受進化範式束縛的話,另一明顯的問題是,這所謂的過渡曾否發生過?哈佛大學古人類學家丹尼爾•利伯曼(W. Daniel E. Lieberman), 大衛•皮爾比姆(David R. Pilbeam), 和理查德•拉漢姆(Richard W. Wrangham)確定,過渡的假說缺乏證據。他們提出強有力的分析,說明從Australopithecus到Homo並沒有轉型的過程

    在人類進化的過程中,有各種過渡期,從Australopithecus到Homo之間的過渡無疑在幅度與後果方面都是最具決定性的。正如其他進化的關鍵時刻,同時帶來好消息和壞消息。先講壞消息,這過渡期內部的過程不明,因為化石與人類學資料稀少。 (注111)

    至于"好消息",他們仍然承認"雖然我們缺乏很多詳細資料,還不明白到底何時、何地如何從Australopithecus轉變為Homo,但我們有足夠的數據知道轉變之前與之後的情況,讓我們可以推論整個過程有什麼關鍵性的變化。" (注112)

    換句話說,化石記錄提供了似-猿的南方古猿,和似-人的Homo,但並沒有化石說明兩者之間如何過渡。

    既然缺乏化石證據,所謂轉變成Homo的過程只不過是"推論"而已。只能研究已有的非過渡的化石,然後假定在某時, 某地, 有某一個過渡的過程曾發生過。

    再說,這對人類起源的進化故事並沒有多少說服力。伊恩•塔特索爾(Ian Tattersall)也曾公開承認,演變成人類的過渡階段缺乏證據

    我們人的生物歷史就是一個斷斷續續偶發的過程,而不是逐漸的攀升。在過去的5百萬年中,新的人族物種有規律地出現了, 競爭了, 共存了, 佔領了新的環境,或失敗了,但這戲劇性的創新和互動歷史到底是如何展開的,我們能洞察的只不過是黯淡的影子……。 (注113)

    同樣地,進化論生物學家恩斯特•邁爾?(Ernst Mayr) 認識到我們是突然出現的,他于2004年寫到

    最早出現的Homo化石,Homo rudolfensis和Homo erectus,與Australopithecus之間有一道很大的不能跨越的鴻溝。我們如何解釋這看似跳躍的現象?既然沒有任何化石作為遺失的環節,我們必須退求其次,那經時間考驗的歷史科學方法,就是重建一個歷史的敘述。 (注114)

    有如另一位評論家所提出的,我們的Homo屬怎樣出現的證據意味著"大爆炸論"。 (注115)

    圖3.7 Homo erectus (A), Homo neanderthalensis (B), 與Homo sapiens (C) 頭骨的比較。

    Illustration: Adapted from Wikimedia Commons work in the public domain.

    都是一家人

    與南方古猿相比,Homo屬的主要成員,如直立人erectus和尼安德特人 (Homo neanderthalensis) ,都很像現代人。(見圖3.7,頭顱的比較。)他們彼此相似到一個程度使一些古人類學家將他們,erectus和neanderthalensis, 全部都歸入我們這物種,智人Homo sapiens。(注116)

    在化石記錄中Homo erectus的出現稍早于2百萬年之前。Homo erectus這名字的意思是"直立人",它自頸部以下的骨骼的確非常像我們,這也沒有什麼奇怪。 (注117)  事實上,與南方古猿和工具猿(habilines)相反,Homo erectus"最早"展示出現代人半規管的形態", (注118)正如上述,這是意味著[雙足]行走模式的指標。另外一項研究發現,能量支出總量 (TEE) ,這是聯合身材大小、食物質量、和采集食物活動等特性的復雜指數,"到了Homo erectus就顯著增加,比其他更早的南方古猿大",並且開始趨向接近TEE很高的現代人。 (注119)

    2007年牛津大學出版的一本書中有一章指出,"盡管Homo erectus的牙齒和頜骨比較小,它的體型比南方古猿要大很多,無論在身材、體重和身體的比例上都更像人。"(注120)  雖然Homo erectus腦子的平均值比現代人小,但erectus的腦容量還是落在現代正常人的範圍(圖3-8)。

    圖3.8已滅絕與現存人族的腦容量比較(注121)

    分類 腦容量 類似

    大猩猩 (Gorilla gorilla) 340-752 ml

    現代猿

    黑猩猩 (Pan troglodytes) 27-500 ml

    Australopithecus 370-515 ml (平均 457 ml)

    Homo habilis 平均 552 ml

    Homo erectus 850-1250 ml

    現代人

    Neanderthals 1100-1700 ml (平均 1450 ml)

    Homo sapiens 800-2200 ml (平均 1345 ml)

    唐納德•約翰森認為,如果erectus 今天仍活在世的話,它可以與人類交配生出有生殖能力的後代。 (注122)  也就是說,若不是時間的隔閡,我們可能被認為在生物學上彼此是能共同繁殖的同一物種。 (注123)

    雖然尼安德特人被刻板地認為是笨手笨腳的現代人的先驅,但事實上,他們與我們非常相似,如果有尼安德特人在街上從你身邊走過,你可能完全沒留意有什麼分別。伍德(Wood) 科拉德(Collard)用枯燥乏味的專業術語這樣說"H. neanderthalensis那眾多整套的骨骼表明他們的身體形態落在現代人的變異的範圍之中。" (注124)

    華盛頓大學的古人類學家埃里克•特林考斯(Erik Trinkaus)同樣認為"他們雖然有較粗大的眉骨、較寬的鼻子和粗壯的體格,但從行為、社會和繁殖上來說,他們完全是人。" (注125)  2007年特林考斯受《華盛頓郵報》訪談時,排除尼安德特人在智能方面低劣的神話說

    雖然尼安德特人在公眾的印象中是粗大笨拙的"胡同大漢Alley Oops", 但特林考斯和其他人說,沒有理由叫人相信他們比較晚出現的'現代人'更笨拙。尼安德特人的確比較高大,眉骨較粗,牙齒較尖銳,下巴較突出,但他們的腦容量顯然與後來者沒有什麼差別。 (注126)

    原來不只是"公眾的想像力"誤以為尼安德特人為笨拙的野獸。 2003年《史密森雜志》追溯這些神話至早期歐洲的人類學家, 他們受達爾文的啟發, 錯誤地促銷"次等人"的觀點

    弗雷德•史密斯(Fred H. Smith)是一位芝加哥洛約拉大學的體質人類學家,他曾研究尼安德特人的DNA說,"當歐洲的人類學家首次研究尼安德特人時,他們心中認為它就是低等人類,或說次等人的化身。""他們被認為是撿腐食的清道夫,只會做簡單的工具,甚至沒有語言或抽象的思維。"至今,他說,研究者相信,尼安德特人"非常聰明,可以適應各種生態區域,並且能夠發展高度功能的工具來適應環境。他們有很大的成就。"(注127)

    玻爾多大學的考古學家弗朗西斯•狄亞理高(Francesco d'Errico)證實這些意見,並說,"尼安德特人所用的技術跟當時的現代人用的一樣先進,並且同樣地使用象征符號"。 (注128)

    硬梆梆的證據支持這些宣稱,人類學家斯蒂芬•莫爾納(Stephen Molnar)解釋說"根據估計,尼安德特人腦容量的平均值(1,450 ml)事實上比現代人的平均值更高(1,345 ml)"。 (注129)《自然》雜志的一篇文章說,"人類說話功能的基本結構"在尼安德特人中"已經發育完全了"。 (注130)的確,尼安德特人的遺物中已經找到有文化的標記,包括美術、埋葬死人,和工藝技術,包括使用復雜的工具。 (注131)  至少有一件手工藝品顯明尼安德特人制造了樂器如笛子。 (注132)  以下的例證或許陳舊或未確定︰1908年《自然》雜志有一篇報道宣稱發現了尼安德特人的骨架穿著一套鎖子甲[用小金屬環做的盔甲] 。 (注133)  無論這篇報道是對是錯,很明確地,尼安德特人的智能與當時的"人類"並沒有什麼差別。就如實驗考古學家密丁.艾倫(Metin Eren)所說,談到制造工具,"有很多方面,尼安德特人跟我們一樣聰明或說一樣高明"。 (注134)  同樣,特林考斯說,若將古代的歐洲人與尼安德特人相比"在我們如今人的眼中,雙方都是又髒又臭,不過一但清洗之後,我們會認出他們都是人類。有很好的理由認為他們都有一樣的地位。" (注135)

    其中有一個好的理由就是"形態學上的瓖嵌,就是說骨架顯示現代人與尼安德特人的特征參雜難分。"這意味著"尼安德特人與現代人都屬于同一物種可以共同生育。" (注136)  2010年《自然》雜志報道,在活的人群中找到尼安德特人的DNA標記︰"分析了世界各地2,000人的遺傳基因,發現那已滅絕的物種曾與現代人的祖先有兩次混種,在如今活人的DNA中留下了他們的基因。"(注137)  用杰弗•朗(Jeffrey Long),一位新墨西哥大學的遺傳人類學家的說法,"尼安德特人沒有完全消失"因為"幾乎在所有的人身上,都有一點點尼安德特人的痕跡"。 (注138)  難怪這些觀察導致有人倡導尼安德特人是我們這物種中的一個亞族。 (注139)

    從上文我們已看到萊斯利•艾洛(Leslie Aiello)說,"南方古猿們都像猿,而人屬的各物種都像人。" (注140)  這說法跟我們在人屬的主要成員如H. erectus和尼安德特人中可以看到。根據西格麗德•哈特維希-舍雷爾 (Sigrid Hartwig-Scherer),這些像人的Homo成員可以用微進化在"身材大小, 氣候的壓力, 基因的漂移和[共有] 基因在表達時的差異來解釋"。 (注141)  這些小的差異並沒有提供證據來支持人是從早期似-猿的動物進化而來。

    結論

    雖然整套人族的化石記錄都殘缺不全,而且都是由碎片組成的。但大約三-四百萬年前,幾只南方古猿突然出現了,而當人屬Homo在2百多萬年出現時,也是同樣倉促。在Homo之前沒有明確的、似-猿的、過渡型化石的證據。接踵而來人屬成員的形態都非常像現代人,他們之間的差異只不過是微進化中的小變異。

    本章開始的時候我引用了南方衛理公會大學人類學家羅納德•威特廷頓(Ronald Wetherington)向得州教育委員會的證據,他說化石記錄中有一系列完整沒有間斷的記載,顯示我們是從似-猿的動物逐漸用達爾文的方式進化而來。若果,我們在專業文獻討論的真正證據的亮光下來修訂威特廷頓的證據的話,我們要說人族的化石記錄支離破碎。其中有很多缺口,實際上沒有任何進化論者普遍可以接受的、較有可能的、過渡型的化石作為人類直接的祖先。

    因此,與進化論者公開聲明相反的是,化石記錄人類的出現似乎並不是一個漸進的達爾文進化過程。人類從類似猿猴的物種進化而來達爾文的信念,需要超越了證據的推論, 和不被化石記錄所支持。

    注釋:

    1. Ronald Wetherington testimony before Texas State Board of Education (January 21, 2009). Original recording on file with author, SBOECommt-FullJan2109B5.mp3, Time Index 1:52:00-1:52:44.

    2. Ibid.

    3. Donald Johanson and Blake Edgar, From Lucy to Language (New York: Simon & Schuster, 1996), 22-23.

    4. Richard Lewontin, Human Diversity (New York: Scientific American Library, 1995), 163.

    5. Stephen Jay Gould, The Panda's Thumb: More Reflections in Natural History (New York: W. W. Norton & Company, 1980), 126.

    6. Frans B. M. de Waal, "Apes from Venus: Bonobos and Human Social Evolution," in Tree of Origin: What Primate Behavior Can Tell Us about Human Social Evolution, ed. Frans B. M. de Waal (Cambridge: Harvard University Press, 2001), 68.

    7. Ibid.

    8. C. E. Oxnard, "The place of the australopithecines in human evolution:grounds for doubt?," Nature, 258 (December 4, 1975): 389-95 (internal citation removed).

    9. See Alton Biggs, Kathleen Gregg, Whitney Crispen Hagins, Chris Kapicka, Linda Lundgren, Peter Rillero, National Geographic Society, Biology: The Dynamics of Life (New York: Glencoe, McGraw Hill, 2000), 442-43.

    10. See notes 124-139 and accompanying text.

    11. Sigrid Hartwig-Scherer and Robert D. Martin, "Was 'Lucy' more human than her 'child'? Observations on early hominid postcranial skeletons," Journal of Human Evolution, 21 (1991): 439-49.

    12. For example, see Biggs et al., Biology: The Dynamics of Life, 438; Esteban E. Sarmiento, Gary J. Sawyer, and Richard Milner, The Last Human: A Guide to Twenty-two Species of Extinct Humans (New Haven: Yale University Press, 2007), 75, 83, 103, 127, 137; Johanson and Edgar, From Lucy to Language, 82; Richard Potts and Christopher Sloan, What Does it Mean to be Human? (Washington D.C.: National Geographic, 2010), 32-33, 36, 66, 92; Carl Zimmer, Smithsonian Intimate Guide to Human Origins (Toronto: Madison Press, 2005), 44, 50.

    13. Jonathan Marks, What It Means to be 98% Chimpanzee: Apes, People, and their Genes (University of California Press, 2003), xv.

    14. Earnest Albert Hooton, Up From The Ape, Revised ed. (New York: McMillan, 1946), 329.

    15. For a firsthand account of one paleoanthropologist's experiences with the harsh political fights of his field, see Lee R. Berger and Brett Hilton-Barber, In the Footsteps of Eve: The Mystery of Human Origins (Washington D.C.: Adventure Press, National Geographic, 2000).

    16. Constance Holden, "The Politics of Paleoanthropology," Science, 213 (1981): 737-40.

    17. Ibid.

    18. Johanson and Edgar, From Lucy to Language, 32.

    19. Mark Davis, "Into the Fray: The Producer's Story," PBS NOVA Online (February 2002), accessed March 12, 2012, http://www.pbs.org/wgbh/nova/neanderthals/producer.html.

    20. Henry Gee, "Return to the planet of the apes," Nature, 412 (July 12, 2001): 131-32.

    21. Phylogeny in Figure 3-1 based upon information from multiple sources, including Carl Zimmer, Smithsonian Intimate Guide to Human Origins (Toronto: Madison Books, 2005), 41; Meave Leakey and Alan Walker, "Early Hominid Fossils from Africa," Scientific American (August 25, 2003), 16; Potts and Sloan, What Does it Mean to be Human?, 32-33; Ann Gibbons, The First Human: The Race to Discover our Earliest Ancestors (New York: Doubleday, 2006); Ann Gibbons, "A New Kind of Ancestor: Ardipithecus Unveiled," Science, 326 (October 2, 2009): 36-40.

    22. "Skull find sparks controversy," BBC News (July 12, 2002), accessed March 4, 2012, "One of Dr Senut's colleagues, Dr Martin Pickford, who was in London this week, is also reported to have told peers that he thought the new Chadian skull was from a 'proto-gorilla'."

    23. Milford H. Wolpoff, Brigitte Senut, Martin Pickford, and John Hawks, "Sahelanthropus or 'Sahelpithecus'?," Nature, 419 (October 10, 2002): 581-82.

    24. Ibid.

    25. Mark Collard and Bernard Wood, "How reliable are human phylogenetic hypotheses?," Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 97 (April 25, 2000): 5003-06.

    26. Ronald Wetherington testimony before Texas State Board of Education (January 21, 2009). Time Index 2:06:00-2:06:08.

    27. Bernard Wood, "Hominid revelations from Chad," Nature, 418 (July 11, 2002):133-35.

    28. Ibid.

    29. Ibid.

    30. Potts and Sloan, What Does it Mean to be Human?, 38.

    31. John Noble Wilford, "Fossils May Be Earliest Human Link," New York Times (July 12, 2001), accessed March 4, 2012, http://www.nytimes.com/2001/07/12/world/fossils-may-be-earliest-human-link.html.

    32. John Noble Wilford, "On the Trail of a Few More Ancestors," New York Times (April 8, 2001), accessed March 4, 2012, http://www.nytimes.com/2001/04/08/world/on-the-trail-of-a-few-more-ancestors.html.

    33. Leslie C. Aiello and Mark Collard, "Our newest oldest ancestor?," Nature, 410 (March 29, 2001): 526-27.

    34. K. Galik, B. Senut, M. Pickford, D. Gommery, J. Treil, A. J. Kuperavage, and R. B. Eckhardt, "External and Internal Morphology of the BAR 1002'00 Orrorin tugenensis Femur," Science, 305 (September 3, 2004): 1450-53.

    35. Sarmiento, Sawyer, and Milner, The Last Human: A Guide to Twenty-two Species of Extinct Humans, 35.

    36. Christopher Wills, Children Of Prometheus: The Accelerating Pace Of Human Evolution (Reading: Basic Books, 1999), 156.

    37. "Fossils May Look Like Human Bones: Biological Anthropologists Question Claims for Human Ancestry," Science Daily (February 16, 2011), accessed March 4, 2012, http://www.sciencedaily.com/releases/2011/02/110216132034.htm.

    38. Bernard Wood and Terry Harrison, "The evolutionary context of the first hominins," Nature, 470 (February 17, 2011): 347-52.

    39. Martin Pickford, "Fast Breaking Comments," Essential Science Indicators Special Topics (December 2001), accessed March 4, 2012, http://www.esi-topics.com/fbp/comments/december-01-Martin-Pickford.html.

    40. Aiello and Collard, "Our newest oldest ancestor?," 526-27.

    41. Tim White, quoted in Ann Gibbons, "In Search of the First Hominids," Science, 295 (February 15, 2002): 1214-19.

    42. Jennifer Viegas, "'Ardi,' Oldest Human Ancestor, Unveiled," Discovery News (October 1, 2009), accessed March 4, 2012, http://news.discovery.com/history/ardi-human-ancestor.html.

    43. Randolph E. Schmid, "World's oldest human-linked skeleton found," MSNBC (October 1, 2009), accessed March 4, 2012, http://www.msnbc.msn.com/id/33110809/ns/technology_and_science-science/t/worlds-oldest-human-linked-skeleton-found/.

    44. Ann Gibbons, "Breakthrough of the Year: Ardipithecus ramidus," Science, 326 (December 18, 2009): 1598-99.

    45. Ann Gibbons, "A New Kind of Ancestor: Ardipithecus Unveiled," 36-40.

    46. Gibbons, "In Search of the First Hominids," 1214-19.

    47. Michael D. Lemonick and Andrea Dorfman, "Ardi Is a New Piece for the Evolution Puzzle," Time (October 1, 2009), accessed March 4, 2012, http://www.time.com/time/printout/0,8816,1927289,00.html.

    48. Gibbons, "A New Kind of Ancestor: Ardipithecus Unveiled," 36-40. See also Gibbons, The First Human: The Race to Discover our Earliest Ancestors, 15 ("The excitement wastempered, however, by the condition of the skeleton.The bone was so soft and crushed that White later described it as road-kill").

    49. Jamie Shreeve, "Oldest Skeleton of Human Ancestor Found," National Geographic (October 1, 2009), accessed March 4, 2012, http://news.nationalgeographic.com/news/2009/10/091001-oldest-human-skeleton-ardi-missinglink-chimps-ardipithecus-ramidus.html.

    50. Gibbons, "A New Kind of Ancestor: Ardipithecus Unveiled," 36-40.

    51. Esteban E. Sarmiento, "Comment on the Paleobiology and Classification of Ardipithecus ramidus," Science, 328 (May 28, 2010): 1105b.

    52. Gibbons, "A New Kind of Ancestor: Ardipithecus Unveiled," 36-40.

    53. Wood and Harrison, "The evolutionary context of the first hominins," 347-52.

    54. "Fossils May Look Like Human Bones: Biological Anthropologists Question Claims for Human Ancestry."

    55. John Noble Wilford, "Scientists Challenge 'Breakthrough' on Fossil Skeleton," New York Times (May 27, 2010), accessed March 4, 2012, http://www.nytimes.com/2010/05/28/science/28fossil.html.

    56. Eben Harrell, "Ardi: The Human Ancestor Who Wasn't?," Time (May 27, 2010), at http://www.time.com/time/health/article/0,8599,1992115,00.html.

    57. Ibid.

    58. John Roach, "Fossil Find Is Missing Link in Human Evolution, Scientists Say," National Geographic News (April 13, 2006), accessed March 4, 2012, http://news.nationalgeographic.com/news/2006/04/0413_060413_evolution.html.

    59. Seth Borenstein, "Fossil discovery fills gap in human evolution," MSNBC (April 12, 2006), accessed March 4, 2012, http://www.msnbc.msn.com/id/12286206/.

    60. See Figure 4, Tim D. White, Giday WoldeGabriel, Berhane Asfaw, Stan Ambrose, Yonas Beyene, Raymond L. Bernor, Jean-Renaud Boisserie, Brian Currie, Henry Gilbert, Yohannes Haile-Selassie, William K. Hart, Leslea J. Hlusko, F. Clark Howell, Reiko T. Kono, Thomas Lehmann, AntoineLouchart, C. Owen Lovejoy, Paul R. Renne, Haruo Saegusa, Elisabeth S. Vrba, Hank Wesselman, and Gen Suwa, "Asa Issie, Aramis and the origin ofAustralopithecus," Nature, 440 (April 13, 2006): 883-89.

    61. Ibid.

    62. Ibid.

    63. Borenstein, "Fossil discovery fills gap in human evolution."

    64. Tim White, quoted in Gibbons, "In Search of the First Hominids," 1214-19.

    65. See for example Bernard A. Wood, "Evolution of the australopithecines," in The Cambridge Encyclopedia of Human Evolution, eds. Steve Jones, Robert Martin, and David Pilbeam (Cambridge: Cambridge University Press, 1992), 231-40.

    66. Tim White, quoted in Donald Johanson and James Shreeve, Lucy's Child: The Discovery of a Human Ancestor (New York: Early Man Publishing, 1989), 163.

    67. Gibbons, The First Human: The Race to Discover our Earliest Ancestors, 86.

    68. Berger and Hilton-Barber, In the Footsteps of Eve: The Mystery of Human Origins, 114.

    69. See for example Bernard A. Wood, "Evolution of the australopithecines," 232.

    70. Mark Collard and Leslie C. Aiello, "From forelimbs to two legs," Nature, 404 (March 23, 2000): 339-40.

    71. Collard and Aiello, "From forelimbs to two legs," 339-40. See also Brian G. Richmond and David S. Strait, "Evidence that humans evolved from a knuckle-walking ancestor," Nature, 404 (March 23, 2000): 382-85.

    72. Ibid.

    73. Jeremy Cherfas, "Trees have made man upright," New Scientist, 97 (January 20, 1983): 172-77.

    74. Richard Leakey and Roger Lewin, Origins Reconsidered: In Search of What Makes Us Human, (New York: Anchor Books, 1993), 195.

    75. Ibid., 193-94.

    76. Figure 3-7 based upon Figure 1 in John Hawks, Keith Hunley, Sang-Hee Lee, and Milford Wolpoff, "Population Bottlenecks and Pleistocene Human Evolution," Journal of Molecular Biology and Evolution, 17 (2000): 2-22.

    77. Fred Spoor, Bernard Wood, and Frans Zonneveld, "Implications of early hominid labyrinthine morphology for evolution of human bipedal locomotion," Nature, 369 (June 23, 1994): 645-48.

    78. See Timothy G. Bromage and M. Christopher Dean, "Re-evaluation of the age at death of immature fossil hominids," Nature, 317 (October 10, 1985): 525-27.

    79. See Ronald J. Clarke and Phillip V. Tobias, "Sterkfontein Member 2 Foot Bones of the Oldest South African Hominid," Science, 269 (July 28, 1995): 521-24.

    80. Peter Andrews, "Ecological Apes and Ancestors," Nature, 376 (August 17, 1995): 555-56.

    81. Oxnard, "The place of the australopithecines in human evolution: grounds for doubt?," 389-95.

    82. Yoel Rak, Avishag Ginzburg, and Eli Geffen, "Gorilla-like anatomy on Australopithecus afarensis mandibles suggests Au. afarensis link to robust australopiths," Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 104 (April 17, 2007): 6568-72.

    83. Donald C. Johanson, C. Owen Lovejoy, William H. Kimbel, Tim D. White, Steven C. Ward, Michael E. Bush, Bruce M. Latimer, and Yves Coppens, "Morphology of the Pliocene Partial Hominid Skeleton (A.L. 288-1). From the Hadar Formation, Ethiopia," American Journal of Physical Anthropology, 57 (1982): 403-51.

    84. Fran?ois Marchal, "A New Morphometric Analysis of the Hominid Pelvic Bone," Journal of Human Evolution, 38 (March, 2000): 347-65.

    85. M. Maurice Abitbol, "Lateral view of Australopithecus afarensis: primitive aspects of bipedal positional behavior in the earliest hominids," Journal of Human Evolution, 28 (March, 1995): 211-29 (internal citations removed).

    86. Leslie Aiello quoted in Leakey and Lewin, Origins Reconsidered: In Search of What Makes Us Human, 196. See also Bernard Wood and Mark Collard, "The Human Genus," Science, 284 (April 2, 1999): 65-71.

    87. F. Spoor, M. G. Leakey, P. N. Gathogo, F. H. Brown, S. C. Ant n, I. McDougall, C. Kiarie, F. K. Manthi, and L. N. Leakey, "Implications of new early Homo fossils from Ileret, east of Lake Turkana, Kenya," Nature, 448 (August 9, 2007): 688-91.

    88. Ian Tattersall, "The Many Faces of Homo habilis," Evolutionary Anthropology, 1 (1992): 33-37.

    89. Ian Tattersall and Jeffrey H. Schwartz, "Evolution of the Genus Homo," Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 37 (2009): 67-92. Paleoanthropologists Daniel E. Lieberman, David R. Pilbeam, and Richard W. Wrangham likewise co-write that "fossils attributed to H. habilis are poorly associated with inadequate and fragmentary postcrania." Daniel E. Lieberman, David R. Pilbeam, and Richard W. Wrangham, "The Transition from Australopithecus to Homo," in Transitions in Prehistory: Essays in Honor of Ofer Bar-Yosef, eds. John J. Shea and Daniel E. Lieberman (Cambridge: Oxbow Books, 2009), 1. See also Ann Gibbons, "Who Was Homo habilis-And Was It Really Homo?," Science, 332 (June 17, 2011): 1370-71 ("researchers labeled a number of diverse, fragmentary fossils from East Africa and SouthAfrica 'H. habilis,' making the taxon a 'grab bag… a Homo waste bin,' says paleoanthropologist Chris Ruff of Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland").

    90. Alan Walker, "The Origin of the Genus Homo," in The Origin and Evolution of Humans and Humanness, ed. D. Tab Rasmussen (Boston: Jones and Bartlett, 1993), 31.

    91. Ibid.

    92. See Spoor et al., "Implications of new early Homo fossils from Ileret, east of Lake Turkana, Kenya," 688-91; Seth Borenstein, "Fossils paint messy picture of human origins," MSNBC (August 8, 2007), accessed March 4, 2012, http://www.msnbc.msn.com/id/20178936/ns/technology_and_sciencescience/

    t/fossils-paint-messy-picture-human-origins/.

    93. Wood and Collard, "The Human Genus," 65-71.

    94. Gibbons, "Who Was Homo habilis-And Was It Really Homo?," 1370-71.

    95. Wood's views are described in Gibbons, "Who Was Homo habilis-And Was It Really Homo?," 1370-71. See also Wood and Collard, "The Human Genus," 65-71.

    96. Spoor, Wood, and Zonneveld, "Implications of early hominid labyrinthine morphology for evolution of human bipedal locomotion," 645-48.

    97. Ibid.

    98. Hartwig-Scherer and Martin, "Was 'Lucy' more human than her 'child'? Observations on early hominid postcranial skeletons," 439-49.

    99. Ibid.

    100. Sigrid Hartwig-Scherer, "Apes or Ancestors?" in Mere Creation: Science, Faith & Intelligent Design, ed. William Dembski (Downers Grove: InterVarsity Press, 1998), 226.

    101. Ibid.

    102. Ibid.

    103. Dean Falk, "Hominid Brain Evolution: Looks Can Be Deceiving," Science, 280 (June 12, 1998): 1714 (diagram description omitted).

    104. Wood and Collard, "The Human Genus," 65-71. Specifically, Homo erectus is said to have intermediate brain size, and Homo ergaster has a Homo-like postcranial skeleton with a smaller more australopithecine-like brain size.

    105. Wood and Collard, "The Human Genus," 65-71.

    106. Terrance W. Deacon, "Problems of Ontogeny and Phylogeny in Brain-Size Evolution," International Journal of Primatology, 11 (1990): 237-82. See also Terrence W. Deacon, "What makes the human brain different?," Annual Review of Anthropology, 26 (1997): 337-57; Stephen Molnar, Human Variation:Races, Types, and Ethnic Groups, 5th ed. (Upper Saddle River: Prentice Hall, 2002), 189 ("The size of the brain is but one of the factors related to human intelligence").

    107. Marchal, "A New Morphometric Analysis of the Hominid Pelvic Bone," 347-65.

    108. Hawks, Hunley, Lee, and Wolpoff, "Population Bottlenecks and Pleistocene Human Evolution," 2-22.

    109. Ibid.

    110. Ibid.

    111. Lieberman, Pilbeam, and Wrangham, "The Transition from Australopithecus to Homo," 1.

    112. Ibid.

    113. Ian Tattersall, "Once we were not alone," Scientific American (January, 2000): 55-62.

    114. Ernst Mayr, What Makes Biology Unique?: Considerations on the Autonomy of a Scientific Discipline (Cambridge: Cambridge University Press, 2004), 198.

    115. "New study suggests big bang theory of human evolution" University of Michigan News Service (January 10, 2000), accessed March 4, 2012, http://www.umich.edu/~newsinfo/Releases/2000/Jan00/r011000b.html.

    116. See for example Eric Delson, "One skull does not a species make," Nature, 389 (October 2, 1997): 445-46; Hawks et al., "Population Bottlenecks and Pleistocene Human Evolution," 2-22; Emilio Aguirre, "Homo erectus and Homo sapiens: One or More Species?," in 100 Years of Pithecanthropus: TheHomo erectus Problem 171 Courier Forschungsinstitut Seckenberg, ed. Jens Lorenz (Frankfurt: Courier Forschungsinstitut Senckenberg, 1994), 333-339; Milford H. Wolpoff, Alan G. Thorne, Jan Jel nek, and Zhang Yinyun, "The Case for Sinking Homo erectus: 100 Years of Pithecanthropus is Enough!," in100 Years of Pithecanthropus: The Homo erectus Problem 171 Courier Forschungsinstitut Seckenberg, ed. Jens Lorenz (Frankfurt: Courier Forschungsinstitut Senckenberg, 1994), 341-361.

    117. See Hartwig-Scherer and Martin, "Was 'Lucy' more human than her 'child'? Observations on early hominid postcranial skeletons," 439-49.

    118. Spoor, Wood, and Zonneveld, "Implications of early hominid labyrinthine morphology for evolution of human bipedal locomotion," 645-48.

    119. William R. Leonard and Marcia L. Robertson, "Comparative Primate Energetics and Hominid Evolution," American Journal of Physical Anthropology, 102 (February, 1997): 265-81.

    120. William R. Leonard, Marcia L. Robertson, and J. Josh Snodgrass, "Energetic Models of Human Nutritional Evolution," in Evolution of the Human Diet: The Known, the Unknown, and the Unknowable, ed. Peter S. Ungar (Oxford University Press, 2007), 344-59.

    121. References for cranial capacities cited in Figure 3-11 are as follows: Gorilla: Stephen Molnar, Human Variation: Races, Types, and Ethnic Groups, 4th ed. (Upper Saddle River: Prentice Hall, 1998), 203. Chimpanzee: Molnar, Human Variation: Races, Types, and Ethnic Groups, 4th ed., 203. Australopithecus: Glenn C. Conroy, Gerhard W. Weber, Horst Seidler, Phillip V. Tobias, Alex Kane, Barry Brunsden, "Endocranial Capacity in an Early Hominid Cranium from Sterkfontein, South Africa," Science, 280 (June 12, 1998): 1730-31; Wood and Collard, "The Human Genus," 65-71. Homo habilis: Wood and Collard, "The Human Genus," 65-71. Homo erectus: Molnar, Human Variation: Races, Types, and Ethnic Groups, 4th ed., 203; Wood and Collard, "The Human Genus," 65-71. Neanderthals: Molnar, Human Variation: Races, Types, and Ethnic Groups, 4th ed., 203; Molnar, Human Variation: Races, Types, and Ethnic Groups, 5th ed., 189. Homo sapiens (modern man): Molnar, Human Variation: Races, Types, and Ethnic Groups, 4th ed., 203; E. I. Odokuma, P. S. Igbigbi, F. C. Akpuaka and U. B. Esigbenu, Craniometric patterns of three Nigerian ethnic groups," International Journal of Medicine and Medical Sciences, 2 (February, 2010): 34-37; Molnar, Human Variation: Races, Types, and Ethnic Groups, 5th ed., 189.

    122. Donald C. Johanson and Maitland Edey, Lucy: The Beginnings of Humankind (New York: Simon & Schuster, 1981), 144.

    123. Ibid.

    124. See Wood and Collard, "The Human Genus," 65-71.

    125. Michael D. Lemonick, "A Bit of Neanderthal in Us All?," Time (April 25, 1999), accessed March 5, 2012, http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,23543,00.html.

    126. Marc Kaufman, "Modern Man, Neanderthals Seen as Kindred Spirits," Washington Post (April 30, 2007), accessed March 5, 2012, http://www.washingtonpost.com/wp dyn/content/article/2007/04/29/AR2007042901101_pf.html.

    127. Joe Alper, "Rethinking Neanderthals," Smithsonian magazine (June, 2003), accessed March 5, 2012, http://www.smithsonianmag.com/science-nature/neanderthals.html.

    128. Francesco d'Errico quoted in Alper, "Rethinking Neanderthals."

    129. Molnar, Human Variation: Races, Types, and Ethnic Groups, 5th ed., 189.

    130. B. Arensburg, A. M. Tillier, B. Vandermeersch, H. Duday, L. A. Schepartz, and. Y. Rak, "A Middle Palaeolithic human hyoid bone," Nature, 338 (April 27, 1989): 758-60.

    131. Alper, "Rethinking Neanderthals"; Kate Wong, "Who were the Neandertals?," Scientific American (August, 2003): 28-37; Erik Trinkaus and Pat Shipman, "Neandertals: Images of Ourselves," Evolutionary Anthropology, 1 (1993): 194-201; Philip G. Chase and April Nowell, "Taphonomy of a Suggested Middle Paleolithic Bone Flute from Slovenia," Current Anthropology, 39 (August/October 1998): 549-53; Tim Folger and Shanti Menon, " Or Much Like Us?," Discover Magazine, January, 1997, accessed March 5, 2012, http://discovermagazine.com/1997/jan/ormuchlikeus1026; C. B. Stringer, "Evolution of early humans," in The Cambridge Encyclopedia of Human Evolution, eds. Steve Jones, Robert Martin, and David Pilbeam (Cambridge: Cambridge University Press, 1992), 248.

    132. Philip G. Chase and April Nowell, "Taphonomy of a Suggested Middle Paleolithic Bone Flute from Slovenia," Current Anthropology, 39 (August/October 1998): 549-553; Folger and Menon, " Or Much Like Us?"

    133. Notes in Nature, 77 (April 23, 1908): 587.

    134. Metub Eren quoted in Jessica Ruvinsky, "Cavemen: They're Just Like Us," Discover Magazine (January, 2009), accessed March 5, 2012,http://discovermagazine.com/2009/jan/008.

    135. Erik Trinkaus, quoted in Kaufman, "Modern Man, Neanderthals Seen as Kindred Spirits."

    136. Erik Trinkaus and Cid lia Duarte, "The Hybrid Child from Portugal," Scientific American (August, 2003): 32.

    137. Rex Dalton, "Neanderthals may have interbred with humans," Nature news (April 20, 2010), accessed March 5, 2012, http://www.nature.com/news/2010/100420/full/news.2010.194.html.

    138. Ibid.

    139. Delson, "One skull does not a species make," 445-46.

    140. Leslie Aiello quoted in Leakey and Lewin, Origins Reconsidered: In Search of What Makes Us Human, 196. See also Wood and Collard, "The Human Genus," 65-71.

    141. Hartwig-Scherer, "Apes or Ancestors," 220.


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正文閱讀 4.弗朗西斯.柯林斯(Francis Collins),垃圾DNA和染色體融合(拉斯金)
  "神導進化論"的主要倡導者像弗朗西斯.柯林斯提出兩個主要的遺傳論據支持人類/猿源出一的非編碼蛋白質(不制造蛋白質)的DNA都具有重要的細胞功能, 而不是"垃圾"。根據染色體融合的論據失敗了, 因為充其量它不過表明人類經歷了染色體融合的事件, 但並沒有說明我們的血統與類人猿是否來自一個共同的祖先。


  在他的暢銷書《上帝的語言》(2006)[ 譯注︰中文版2010]中, 遺傳學家柯林斯聲稱人類DNA提供了"強有力的支持達爾文進化論的論據,即人與其他生物是從一個共同祖先借著自然選擇和隨機變異的操作進化而來。(注1) 具體地說, 他認為我們的DNA表明, 人類和類人猿有共同的祖先。

  柯林斯是前任人類基因組計劃的負責人,也是一個眾所周知的福音派基督徒,他支持達爾文的進化論和胚胎干細胞的研究。(注2)。借著約翰.鄧普頓基金會2008年的二百萬美元贈款的幫助,柯林斯與他人共同創立生物與道(BioLogos)基金會,目的是要說服基督教領袖及普通民眾來接受生物進化論。(注3)柯林斯被奧巴馬總統任命為美國國立衛生研究院主任後辭去BioLogos主持人的職位, 但他的猿/人類有共同的祖先的立場還是在各界信徒中有廣泛的影響力。

  柯林斯提供了兩個主要以DNA為基礎的論據,支持人類與猩猩等動物有共同的祖先的立場。首先,人類和其他哺乳動物共有的不編碼蛋白質的DNA是假想無功能的垃圾,根據柯林斯的立場, "一個人類和小鼠共同的祖先的結論是幾乎不可避免的。"(注4) 其次, 人類的第二號染色體是從像猿的兩種染色體融合的結果, 柯林斯聲稱這些證據的發現是"很難理解的……除非有一個人類和猿共同的祖先之假設。"(注5)

  這些都是常見的人類和猿共同的祖先的論據, 但這一章將顯示,柯林斯的立場主要是基于過時的科學證據和有問題的假設。具體而言:

  o 大量的研究已經發現大量證據支持不編碼蛋白質的DNA的功能, 表明它畢竟不是遺傳的"垃圾"。
  o 人類染色體融合可能意味著人類的血統中經歷了一個融合過程, 但是這並沒有告訴我們是否我們的血統可以追溯到與猿分享的共同祖先。此外, 支持人類染色體融合的基因證據遠不如柯林斯和其他人所說的那樣充足。

  總之,從DNA而來的證據沒有確定柯林斯有關人類進化的結論。

  不編碼蛋白質的DNA畢竟不是遺傳的"垃圾"

  柯林斯避免了通常的簡單說法: 兩個物種之間的共用遺傳功能相似性必然證明他們共用一個相同的祖先, 他承認遺傳功能的相似性"本身當然並不能證明有一個共同的祖先"。因為一位設計者可以重復地使用"成功的設計原則"。 (注6)。相反地,柯林斯提供一個不同的觀點: 他列舉了古老重復元素 (Ancient Repetitive Elements: AREs) , 被稱為沒有功能的垃圾 DNA, 在他看來, 這證實了達爾文的進化論和人/猿有共同的祖先。

  在哺乳動物的基因組中常見重復的元素。我們, 猿, 和老鼠都有。它們在我們的基因組中常出現在同樣的位置上。柯林斯堅持這些AREs是"遺傳上漂流的廢物"(genetic flotsam and jetsam)並且是"對認為神從無中創造所有物種的想法有壓倒性的挑戰"。(注7) 在他看來, "除非人願意相信神將這些砍了頭的AREs元素放在這些精確的位置上來混淆和誤導我們, 這些AREs是來自一個人類和小鼠共同祖先的結論幾乎是不可避免的"。 (注8) 听起來柯林斯很像無神論達爾文學者理查。道金斯(Dawkins) 他同樣寫道, "創造論者應該花一些時間認真地猜測造物主何必在基因組中亂扔垃圾……這些串聯重復的 DNA垃圾"。(注9) 值得注意的是柯林斯和道金斯在基本上正在使用一個神學論點"上帝不會那樣做"作為科學的爭辯。他們的神學立論是否健全將留給他人去衡量, 但他們的科學觀點已被證據推翻。

  科學文獻卻與柯林斯和道金斯的結論相反, 甚至粗略審查這些文件,都會表明簡單地假設重復的和不編碼蛋白質的DNA是無用的基因"垃圾",是極端不恰當的。

  開明的科學家在柯林斯寫他的書很久以前已經理解這一點。2002年,生物學家理查德•斯滕伯格(Richard Sternberg)查閱科學的文獻, 發現了AREs有功能的大量證據。他在紐約科學院年鑒(Annals of the New York Academy of Sciences) 寫道: AREs現在的功能包括:

  " 衛星重復DNA形成高階層的核結構
  " 衛星重復DNA形成著絲粒(centromeres)
  " 衛星重復DNA和其他重復元素參與染色質凝聚的過程
  " 端粒(telomeric)串聯重復序列和散布核長元件(LINE: Long Interspersed Nuclear Elements)元素
  " 次端粒核定位/染色質邊界元素(Subtelomeric nuclear positioning)
  " 非轉座因子(TE: Transposable Elements)穿插染色質的邊界元素
  " 散布核短元件(SINE: Short Interspersed Nuclear Elements)或重復序列為甲基化核成中心(nucleation centers for methylation)
  " 散布核短元件作為染色質邊界/絕緣子元素
  " 參與細胞增殖的散布核短元件
  " 參與細胞應激反應的散布核短元件
  " 參與基因表現的散布核短元件(可連接到應激反應)
  " 參與結合黏合染色體的散布核短元件
  " 參與DNA修復的散布核長元件(注10)

  斯滕伯格認為,"自私的垃圾DNA和所有相關框架的敘述必須加入其他新達爾文的進化論"聖像"行列, 盡管他們與實證有差異, 卻繼續在科學文獻中出現。"(注11) 其他遺傳研究繼續發現各種類型重復DNA的功能,包括散布核短元件(注12),散布核長元件(注13), 和Alu序列(注14), 一份研究報告甚至建議重復的Alu序列可能參與人體中的"高級腦功能的發展"。(注15)許多各類不編碼蛋白質的DNA的其他功能已被發現, 其中包括︰

  " 修復DNA(注16)
  " 協助DNA復制(注17)
  " 調節DNA轉錄(注18)
  " 協助染色體的折疊和維護(注19)
  " 控制RNA編輯和剪接(注20)
  " 幫助對抗疾病(注21)
  " 調節胚胎發育(注22)

  斯滕伯格,以及芝加哥大學遺傳學家詹姆斯•夏皮羅在2005年曾預言說:"有一天,我們會認為以前所謂的垃圾DNA?, 乃是真正細胞控制專家系統的重要組成部分。" (注23)

  斯滕伯格和夏皮羅所預見的這一天, 可能比預期更快到來。 2007年, 《華盛頓郵報》報道,一個巨大的科學聯合項目ENCODE,發現"人類遺傳密碼的三十億字母",絕大多數在以前看不見的任務組中忙于勞作"。(注24)根據在《自然》 (Nature)雜志一篇關于該項目的報告︰

  在不編碼蛋白質的DNA被生物學普遍稱為"垃圾"DNA的世界里, 我們有一個迷人的但令人迷惑的新認識。一個國際合作研究項目稱為DNA元素百科全書(ENCODE)的學者表示, 在含有很少量制造蛋白質的編碼序列的選定基因組部分, 介于74%和93%的DNA被轉錄成核醣核酸RNA。多量不編碼蛋白質的DNA具有調節作用, 不同品種的小RNA似乎用以控制基因的表達, 在DNA和RNA轉錄方式的研究上僅在漸露端倪的開端。(注25)

  2007年在《自然遺傳學評論》(Nature Reviews of Genetics)名為"全基因組的轉錄和基因組結構的影響"的論文中,對這些不編碼蛋白質的DNA的神秘的廣泛復雜功能和重要性質作如下的解釋:

  證據表明,大多數的人類基因組DNA的兩條鏈都可能被轉錄,這意味著基因組的轉錄單位和調節元件的大量重疊。這些觀察結果表明,基因組結構不是只有一個功能的,而是代替交織和模塊化,並且該相同的基因組序列具有多項功能︰即用作多個獨立調節的轉錄物和作為調節區。(注26)

  同樣地,一篇《科學》 (Science)雜志2008年的報告發現, 幾乎所有被詳細研究的真核細胞基因組都被轉錄, 產生巨量不制造蛋白質的RNA, 其中很有可能是有功能的︰

  科學在過去的幾年中已經表明, 所有被研究的真核細胞的基因組幾乎都完全被轉錄,產生巨量的非制造蛋白質的RNA(非編碼RNA )。與此同時,人們越來越明顯了解,許多這些RNA都有調控功能。在這里我們強調最新的研究進展,說明非編碼RNA 控制的基因組動態,細胞生物學和多樣性的發展模範。 (注 27)

  這報告接著具體地闡述重復元素如何發揮著細胞控制中的功能:"由于大量的重復序列被轉錄,這可能代表整個基因組控制染色質結構的策略, 並可能被保守貫穿真核生物界"。 (注28)

  在2003年的一篇《科學》雜志一篇文章中作者承認, 類似柯林斯所使用的"垃圾DNA "的標簽, 實在阻礙了科學家尋索非編碼重復元素的功能︰

  雖然朗朗上口,術語"垃圾DNA "多年來攔阻了主流的科人員研究非編碼DNA,除了一小部分的基因組的"流浪漢"(clochard)以外, 誰想在基因組的垃圾堆中撿破爛?然而像平時一樣, 在科學界也有一些"流浪漢"冒被嘲笑的危險, 去探索不受歡迎的領域。因為他們的努力, 人們對垃圾DNA的看法 , 特別是重復元素,于20世紀90年代初開始改變。現在,越來越多的生物學家把重復元件當作為基因組的寶庫。 (注29)

  盡管與普遍達爾文的假設相反,這文章得出的結論是,"重復元件不是無用的垃圾DNA,而是真核基因組的重要組成部分。"(注30)

  除了重復元素,另一種柯林斯所引用的"垃圾DNA"來支持猿/人共同的祖先是"假基因"(pseudogene)。

  柯林斯在《上帝的語言》中寫道,人類有一個假基因(胱天蛋白黴caspase-12)是無功能的,他問道: "為什麼上帝要煩勞在這個精確的位置插入這樣無功能的基因呢? "(注 31)。他在他後來的書《科學與信仰的語言》(2011年)引用同樣的數據, 所謂無功能的維生素C假基因。他說,"宣稱人類基因組是由上帝的獨立創造,而不是從一個共同的祖先進化而來,意味著神在我們的基因組中插入一個破碎的DNA片段, 這是無稽之談。"(注32)同樣,布朗大學的生物學家肯尼思.米勒援引這等假基因作為"壓倒性"的證據, 因為"共同的祖先, 是唯一在同一個基因中有那麼多的匹配誤差的可能解釋。"(注33)

  但假基因真的是無功能的破碎的DNA嗎?

  像AREs一樣,假基因的多種功能已經被發現了。(注34) 事實上,兩個權威生物學家在《遺傳學年度評論》(Annual Review of Genetics)寫道, "已經被適當調查的假基因常常表現出功能性的作用。"(注35) 同樣 2011年在RNA雜志的論文,標題為"假基因:偽功能或在健康和疾病中的重點監管",辯稱假基因不應該再被假定為"垃圾"。"假基因早已被貼上'垃圾'DNA的標簽,是基因組在進化過程中產生的基因失敗拷貝。然而,最近的結果正在挑戰這個稱呼;事實上一些假基因, 似乎有調節編碼蛋白質表兄弟基因的潛能。"(注36)

  事實上,一項研究表明,即使是柯林斯引用的胱天蛋白黴(caspase-12)假基因(注37)也可產生一類在人體中的功能蛋白質,"CARD-only protein"。(注38,39) 這研究還表明,人類的胱天蛋白黴在某些生物途徑中有相互作用, 並鼓勵科學家去研究胱天蛋白黴12假基因,以了解它的功能:"因為人類的胱天蛋白黴假基因在結構上堪比ICEBERG和COP/假ICE [CARD-only蛋白質]( 譯注都是某些蛋白質的簡稱), 它們在類似的生物途徑中的參與將是有趣的研究"。(注40)

  雖然有許多非編碼DNA我們仍然不知道它們的功能,但柯林斯是錯誤的,因為他簡單地認為重復DNA絕大多數是無功能的是"遺傳上漂流的廢物 (genetic flotsam and jetsam)"或假基因是"破"的DNA。在過去的5  -  10年的基因組革命, 已發現非編碼DNA元素的眾多功能,  具有諷刺意味的是柯林斯本人作為前人類基因組計劃帶頭者, 曾參加過一些這方面的研究。也許這就是為什麼在柯林斯《上帝的語言》一書面世後一年, 他開始收回到他對公眾推廣垃圾DNA的想法,  他甚至告訴一名記者,他"已停止使用這名詞。"(注41)

  盡管柯林斯明顯地收回這想法,他參與創立的BioLogos基金會仍繼續以垃圾DNA的範式來勸導信仰團體的成員, 促使他們接納生物進化論。(注42)。實際上以垃圾DNA來看待非編碼的DNA是一個日益過時的方式,並且它在證明常見的人類與猿有共同祖先理論上的用處是值得懷疑。

  染色體融合,無共同祖先

  柯林斯要證明人/猿共同的祖先的第二個主要論點, 是他所宣稱的人類2號染色體具有類似兩個黑猩猩染色體末端對末端融合而成的結構。人類有23對染色體,而黑猩猩和其他類人猿有24對。在《上帝的語言》中柯林斯認為,這種染色體融合解釋了為什麼人類比猿少了一對染色體,聲稱"要是沒有一個共同的祖先假設, 這種觀察是很難理解的"。(注 43)

  相反,這是很容易理解的證據,不需要假定一個共同的祖先。

  就算我們接受柯林斯的聲稱: 人類2號染色體是融合的產品。它只是表明在我們的譜系中的某個時刻,兩條染色體融合成了一條。從邏輯上來說,這方面的證據沒有告訴我們任何關于我們人類的血統是否來自人與猿一個共同的祖先。它也沒有告訴我們最早的人類是否像猿一樣。

  即使我們的祖先也曾經有過24個對染色體,他們仍然可能是基本上就像完全的現代人類。北卡羅來納州大學夏洛特分校的人類學家喬納森•馬克斯指出,"染色體融合不是給了我們的語言,或者兩足行走,或大的大腦,或藝術,或無糖口香糖。這只是一些中性變化之一,缺乏外在表現, 既不好, 也不壞。"(注44)人類染色體融合的證據充其量表明我們祖先之一經歷過染色體融合事件, 這變化後來得以遺留在人群中。但是這方面的證據並非告訴我們人類是否與猿有共同的祖先。

  人類染色體的融合, 沒有提供特別證據, 表明人類與黑猩猩有共同的祖先。這個證據與兩個立場同樣兼容:(A)共同祖先, 或(B)共同設計:物種之間沒有共同的祖先。

  如果我們跳出達爾文框架之外,以下的情形與有共同的祖先的假設同樣的可能︰

  1.人的血統與猿的血統是分開設計的。
  2.發生過染色體融合事件。
  3.這事件借著遺傳瓶頸(當人口規模突然變得相當小)傳遍人類。

  在這種情況下,證據似乎正如我們所發現的事實,沒有任何與猿的共同祖先, 可由圖4.1中所述的兩個模式來解釋。


  在A模式,人類和黑猩猩有共同的祖先, 而人的血統經歷了染色體融合事件, 這是柯林斯所吹的標準進化模式。但是模式B是與觀察數據同樣兼容。在模式B 中,人類和類人猿不共享一個共同的祖先,而人的血統經歷了染色體融合事件。這個模式表明,染色體融合的證據很容易被解釋, 而不需要假定一個共同的祖先,沒有任何共同的祖先猿。

  
  圖4.1: 兩個解釋染色體融合的模式
  Illustration: Casey Luskin.

  為了進一步說明為什麼染色體融合, 並不能證明人類和類人猿有共同祖先,請考慮以下的假想情況:

  試想一下, 在2050年,一個小型的孤立的人類部落經歷到第二次染色體融合事件(他們保持生育性能和其他的正常生活)。我們稱他們為"二次染色體融合"的人。在2100年,戰爭、疾病和饑荒毀滅了其余的人類。但"二次染色體融合"的人繼續生存和重新充滿地球,再度發現遺傳和進化。最終,"二次染色體融合"的人開發技術來審視自己的染色體, 他們的科學家驚呼,"我們'二次染色體融合'的人有22對染色體,包括2對融合染色體。由于猩猩有24個對染色體, 我們必須是有48條染色體的類猿生物的後代!"

  從我們的角度來看,我們可以曉得"二次染色體融合"的人的第二個染色體融合事件是最近發生的,遠離人類和黑猩猩之間的共同祖先世代,並沒有提供邏輯上的原因來推斷人類與黑猩猩是否有共同的祖先。為什麼我們應該認為在這個情況下,必須與我們的現在的一次融合染色體不同?然而許多達爾文進化論者錯誤地觀看我們的一對染色體的融合, 正如"二次染色體融合"的人查看他們的兩對融合的染色體一樣。

  達爾文論者可能會這樣回答:"染色體融合的證據表明我們的祖先曾經有48條染色體,像黑猩猩和其他類人猿今天所有的一樣。此外,我們融合後的2號染色體甚至包含類似猿染色體2a和2b的片段。共同的祖先論就已經預料到這一切的證據。"但是,達爾文論者的反駁僅僅是重申一個事實,即人類和類人猿有著高度相似的基因結構。高度的人類/黑猩猩功能基因相似性並不能說明他們有共同的祖先。在本書第一章,高杰已經闡述了為何共享的人類/黑猩猩功能和遺傳相似性, 並不必然演示共同的祖先, 功能性基因的相似可能是功能性的需求或是共同設計,而不是從一個共同的祖先繼承而來。事實上,正如我們已經說明過的,即使柯林斯也承認,功能基因相似性"當然本身並不能證明一個共同的祖先", 因為設計師可以"重復使用成功的設計原則。"

  染色體融合的證據充其量增強我們已經知道了的理念: 黑猩猩和人類具有較高的遺傳相似性。這種功能的相似性可以很容易地被解釋, 是基于共同設計所實現功能需求的結果。

  到目前為止我們都假設真有人類遺傳史上的染色體融合事件。但是,這一論點的實際證據真是那麼強嗎?

  生物學家肯尼斯•米勒認為, 當使用染色體融合來鼓吹人類/黑猩猩的共同血統時,"人類丟失了的染色體, 在法醫檢查情況下毫無疑問地得到解決。"(注45) 但事實上,染色體融合的證據不像進化論者米勒聲稱的那麼明確。

  在我們的染色體末端的端粒DNA(telomeric DNA)通常有數千個6堿基對序列TTAGGG的重復。但是,如果兩條染色體融合是終端對終端︰在人類2號染色體涉嫌融合點所包含的序列, 遠少于它應該有的端粒DNA, 進化論生物學家丹尼爾•費爾班克斯坦言,這位置上只有158個重復序列,其中只有"44個是完美的復制品"。(注46)

  此外,在《基因組研究》(Genome Research)期刊的論文中發現,我們確實有所謂融合點的端粒序列"顯著地多元化"(degenerate)和"與原型(未融合前)端粒重復序列的高度分歧(diverged)"。作者驚訝于這一發現,因為融合事件據稱是在人類進化史上最近才發生的事件----沒有足夠時間可以引致太多太新的序列,和這種戲劇性的分歧。這篇論文問道︰"如果端粒重復陣列融合事件發生的時間低于約6百萬年前,為什麼陣列的融合點發生這麼多的分歧?"(注47)所得到的結論是這樣的︰如果兩條人的染色體融合是終端對終端,那麼大量的所謂的端粒DNA已被遺失或出現亂碼。

  最後,端粒DNA存在于哺乳動物染色體中, 並不是特別不尋常的事,不一定代表兩個古代染色體的某些融合點。進化生物學家理查德•斯滕恩伯格指出,間質性端粒序列(ITSs: Insterstitial telomeric sequences)通常散布在整個哺乳動物的基因組中,但人類2號染色體中的端粒序列, 是進化論者特別采摘引為染色體融合事件證據︰

  在所有已知ITSs中(許多在黑猩猩和人,以及小鼠和大鼠和牛的基因組)……。。。其中的2q13 ITS是可與進化斷點或融合相關聯的唯一的一個片段。我要趕緊補充指出, 其他的ITSs不與靈長類動物的染色體斷點有關聯。總之,要想將2q13 ITS裝備作為典型的人類和黑猩猩的基因組的片段, 似乎就像采摘櫻桃一樣的挑選數據。大多數ITSs是不被他們描繪的DNA融合疤痕。(注48)

  因此,至少有三個理由來評論這些DNA證據, 不符合染色體融合理論所預測的結果︰

  " 在2號染色體涉嫌融合點包含端粒DNA量比它應該有的少得多。
  " 我們確實有所謂融合端粒點序列"高度多元化"和"高度分歧化",超乎我們對較近古代發生的染色體融合事件所期望的。
  " 在哺乳動物基因組的中間質發現端粒DNA不是那麼的不尋常,它們並不一定表明是染色體融合事件的後果。

  但是關鍵的一點: 即使人類2號染色體是其中兩個其他染色體融合的結果,這並不是人/猿共同的祖先證據。這數據充其量說明我們人類的血統中經歷了染色體融合事件,但它並沒有告訴我們,我們的血統是否來自一個與猿共有的祖先。

  結論

  近年來,遺傳數據已經被提供給公眾作為明確的新證據,證明人類與猩猩等動物共享一個共同的祖先。弗朗西斯•柯林斯一直積極的推廣這種論調, 尤其是在信仰團體。據柯林斯所言, 是不再有任何意見分歧的空間: "基因組研究無情地導致我們人類與其他生物共享一個共同祖先的結論。"(注49)。事實上, 人/猿具有共同祖先的想法不單是不容置疑,更是"一個人類和小鼠的共同的祖先的結論幾乎是不可避免。"(注50)

  然而,盡管所有的柯林斯的用語,是"無情"和"不可避免的", 但事實上,他所提出基于遺傳學的證據根本沒有顯示像他所聲稱的那樣。

  在最好的情況之下,本章中所討論的證據,重申了一些我們已經知道的事實︰人類和黑猩猩有著類似功能的DNA序列。但是,這可以通過共同的設計或共同祖先的假設, 一樣可以說明。除此之外還有什麼其他證據呢?不多!

  正如我們前面所討論的,柯林斯所引用的"垃圾DNA"數據, 通過新的研究, 正在逐漸被瓦解, 因為它們揭示了非編碼DNA萬千個特別的功能(注51),生物學家發現豐富的數據,證實非編碼DNA像古代的重復元素甚至是假基因的功能---這些DNA就是弗朗西斯•柯林斯等人, 用作支持人/猿共同的祖先理論所聲稱為無用的"遺傳上漂流的廢物"。

  柯林斯基于染色體融合的說法也未能成立。即使染色體融合事件確實發生過,它並不告訴我們人類的血統是否源自一個與猿分享的共同祖先。當然,我們也不能完全確定染色體融合已發生了。間質性端粒DNA並不一定表明染色體融合事件,在人類第2號染色體間隙端粒序列的"高度分化"是超越了我們對最近染色體融合事件的期望。

  我支持關于自然的許多方面最好的解釋, 都是智慧設計, 而不是機遇過程,但是我想指出,智慧設計與人類與其他物種共享祖先的原則不相抵觸。在它的核心,智慧設計並非挑戰共同的祖先的理念,而是聲稱生命的復雜性,通過類似隨機突變和自然選擇的非引導過程中出現了的立場。所以按照被指導的形式而來的人類與物種的共同祖先的理論與智慧設計兼容。

  然而,智慧設計論者與達爾文進化論的支持者不同的地方,是他們沒有義務接受人/猿共同的祖先作為一個大前題。他們可以跟隨證據的導引來作中肯的衡量。而且這些證據並不支持弗朗西斯•柯林斯所鼓吹的結論。正如我們前面所討論的,對于人/猿共同的祖先的遺傳辯論更多是基于達爾文的假設和過時的數據, 而不是從仔細分析證據而來的結論。

  注釋:

  1. Francis Collins, The Language of God: A Scientist Presents Evidence for Belief (New York: Free Press, 2006), 127-28.

  2. See: David Klinghoffer, "Francis Collins: A Biography." Wesley J. Smith, "Collins Heads NIH," To the Point (July 30, 2009). David Klinghoffer, "Francis Collins on Abortion," BeliefNet (July 8, 2009).

  3. For information about the Templeton grant to launch BioLogos, see "The Language of God: BioLogos Website and Workshop," John Templeton Foundation, accessed March 19, 2012, http://www.templeton.org/what-wefund/grants/the-language-of-god-biologos-website-and-workshop.

  4. Collins, Language of God, 136-37.

  5. Ibid., 138.

  6. Ibid., 134.

  7. Ibid., 136-37.

  8. Ibid.

  9. Richard Dawkins, "The Information Challenge," The Skeptic, 18 (December, 1998).

  10. Richard Sternberg, "On the Roles of Repetitive DNA Elements in the Context of a Unified Genomic-Epigenetic System," Annals of the New York Academy of Sciences, 981 (2002): 154-88.

  11. Ibid.

  12. Sternberg, "On the Roles of Repetitive DNA Elements in the Context of a Unified Genomic-Epigenetic System," 154-88.

  13. Tammy A. Morrish, Nicolas Gilbert, Jeremy S. Myers, Bethaney J. Vincent, Thomas D. Stamato, Guillermo E. Taccioli, Mark A. Batzer, and John V. Moran, "DNA repair mediated by endonuclease-independent LINE-1 retrotransposition," Nature Genetics, 31 (June, 2002): 159-65.

  14. Galit Lev-Maor, Rotem Sorek, Noam Shomron, and Gil Ast, "The birth of an alternatively spliced exon: 3' splice-site selection in Alu exons," Science, 300 (May 23, 2003): 1288-91; Wojciech Makalowski, "Not junk after all," Science, 300 (May 23, 2003): 1246-47.

  15. Nurit Paz-Yaacova, Erez Y. Levanonc, Eviatar Nevod, Yaron Kinare, Alon Harmelinf, Jasmine Jacob-Hirscha, Ninette Amariglioa, Eli Eisenbergg, and Gideon Rechavi, "Adenosine-to-inosine RNA editing shapes transcriptome diversity in primates," Proceedings of the National Academy of Sciences USA,
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  16. Morrish et al., "DNA repair mediated by endonuclease-independent LINE-1 retrotransposition," 159-65; Annie Tremblay, Maria Jasin, and Pierre Chartrand, "A Double-Strand Break in a Chromosomal LINE Element Can Be Repaired by Gene Conversion with Various Endogenous LINE Elements in Mouse Cells," Molecular and Cellular Biology, 20 (January, 2000): 54-60; Ulf Grawunder, Matthias Wilm, Xiantuo Wu, Peter Kulesza, Thomas E. Wilson, Matthias Mann, and Michael R. Lieber, "Activity of DNAligase IV
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  23. Sternberg Shapiro, "How Repeated Retroelements format genome function," 108-16.

  24. Rick Weiss, "Intricate Toiling Found In Nooks of DNA Once Believed to Stand Idle," Washington Post (June 14, 2007), accessed March 6, 2012, http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/06/13/AR2007061302466_pf.html.

  25. Erika Check Hayden, "Human Genome at Ten: Life is Complicated," Nature, 464 (April 1, 2010): 664-67.

  26. Philipp Kapranov, Aarron T. Willingham, and Thomas R. Gingeras, "Genome-wide transcription and the implications for genomic organization," Nature Reviews Genetics, 8 (June, 2007): 413-23.

  27. Paulo P. Amaral, Marcel E. Dinger, Tim R. Mercer, and John S. Mattick, "The Eukaryotic Genome as an RNA Machine," Science, 319 (March 28, 2008): 1787-89.

  28. Ibid.

  29. Makalowski, "Not Junk After All," 1246-47.

  30. Ibid.

  31. Collins, The Language of God, pg. 139.

  32. Karl Giberson and Francis Collins, The Language of Science and Faith: Straight Answers to Genuine Questions (Downers Grove, IL: InterVarsity Press, 2011), 43.

  33. Private correspondence with Dr. Miller.

  34. See for example D. Zheng and M. B. Gerstein, "The ambiguous boundary between genes and pseudogenes: the dead rise up, or do they?," Trends in Genetics, 23 (May, 2007): 219-24; S. Hirotsune et al., "An expressed pseudogene regulates the messenger-RNA stability of its homologous coding gene," Nature, 423 (May 1, 2003): 91-96; O. H. Tam et al., "Pseudogene-derived small interfering RNAs regulate gene expression in mouse oocytes," Nature, 453 (May 22, 2008): 534-38; D. Pain et al., Multiple Retropseudogenes from Pluripotent Cell-specific Gene Expression Indicates a Potential Signature for
  Novel Gene Identification," The Journal of Biological Chemistry, 280 (February 25, 2005):6265-68; J. Zhang et al., "NANOGP8 is a retrogene expressed in cancers," FEBS Journal, 273 (2006): 1723-30.

  35. Evgeniy S. Balakirev and Francisco J. Ayala, "Pseudogenes, Are They 'Junk' or Functional DNA?," Annual Review of Genetics, 37 (2003): 123-51.

  36. Ryan Charles Pink, Kate Wicks, Daniel Paul Caley, Emma Kathleen Punch, Laura Jacobs, and David Paul Francisco Carter, "Pseudogenes: Pseudo-functional or key regulators in health and disease?," RNA, 17 (2011): 792-98.

  37. Collins acknowledges that the caspase-12 gene produces a full-fledged protein in chimps, so this is not a case where humans share a non-functional stretch of DNA with another species. In fact, the gene is not always a pseudogene in humans. According to a paper in The American Journal of Human Genetics,28% of people in sub-Saharan Africa have a functioning copy of the caspase-12 gene, as do lower percentages in some other human populations. Collins ignores the obvious possibility that caspase-12 was originally designed to produce a functional protein in humans but was rendered noncoding bya mutation in some human populations at some point the recent past. See Yali Xue, Allan Daly, BryndisYngvadottir, Mengning Liu, Graham Coop, Yuseob Kim, Pardis Sabeti, Yuan Chen, Jim Stalker, Elizabeth Huckle, John Burton, Steven Leonard, Jane Rogers, and Chris Tyler-Smith, "Spread of an Inactive Form of Caspase-12 in Humans Is Due to Recent Positive Selection," The American Journal of Human Genetics, 78 (April, 2006): 659-70.

  38. M. Lamkanfi, M. Kalai, and P. Vandenabeele, "Caspase-12: an overview," Cell Death and Differentiation, 11: (2004)365-68.

  39. Sug Hyung Lee, Christian Stehlik, and John C. Reed, "COP, a Caspase Recruitment Domain-containing Protein and Inhibitor of Caspase-1 Activation Processing," The Journal of Biological Chemistry, 276 (September 14, 2001): 34495-500.

  40. Lamkanfi, Kalai, and Vandenabeele, "Caspase-12: an overview," 365-68.

  41. Collins, quoted in Catherine Shaffer, "One Scientist's Junk Is a Creationist's Treasure," Wired Magazine Blog (June 13, 2007), accessed March 6, 2012.

  42. See discussion in Jonathan Wells, The Myth of Junk DNA (Seattle: Discovery Institute Press, 2011), 98-100.

  43. Collins, The Language of God, 138.

  44. Jonathan Marks, What it means to be 98% Chimpanzee: Apes, People, and their Genes (Los Angeles: University of California Press, 2003), 39.

  45. Kenneth R. Miller, Only a Theory: Evolution and the Battle for America's Soul (New York: Viking, 2008), 107.

  46. Daniel Fairbanks, Relics of Eden: The Powerful Evidence of Evolution in Human DNA (Amherst, NY: Prometheus, 2007), 27.

  47. Yuxin Fan, Elena Linardopoulou, Cynthia Friedman, Eleanor Williams, and Barbara J. Trask, "Genomic Structure and Evolution of the Ancestral Chromosome Fusion Site in 2q13-2q14.1 and Paralogous Regions on Other Human Chromosomes," Genome Research, 12 (2002): 1651-62.

  48. Richard Sternberg, "Guy Walks Into a Bar and Thinks He's a Chimpanzee:The Unbearable Lightness of Chimp-Human Genome Similarity," Evolution News & Views (May 14, 2009), accessed March 6, 2012.http://www.evolutionnews.org/2009/05/guy_walks_into_a_bar_and_think020401.html (internal citations removed).

  49. Collins, The Language of God, 133-34.

  50. Ibid., 136-37.

  51. For an in-depth discussion of these studies, see Wells, The Myth of Junk DNA.



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正文閱讀 5.科學與亞當夏娃(高杰)
  一些科學家采用群體遺傳學的數據, 認為人類基因庫有太多的遺傳多樣性, 不可能是通過僅僅兩個祖先的一個遺傳瓶頸所導致的。但是,事實證明這個結論並不正確。

  在第一章中,我認為相似結構和DNA序列並不足以證明我們與黑猩猩有著共同的祖先。我檢視經過同行審核的有關過渡型化石的科學文獻,以及關于當前黑猩猩和人體解剖學的最新數據,我的結論是, 新達爾文主義的進化過程不可能完成我們與黑猩猩最後共同祖先之間應有的轉變, 因為有太多結構上的變化, 並且時間太短了。

  但是,關于人類起源目前的挑戰不僅僅涉及化石,解剖學,還涉及達爾文主義的進化的不可能性。現在DNA測序已經變得相對簡單和便宜,研究人員正在收集大量的人類基因組序列數據。他們使用遺傳變異的發現重建在我們過去的基因歷史事件,繪制進化樹,估計祖先的人口數量,甚至計算出何時何地我們的祖先走出非洲。基于這方面的數據,有些人認為,人類不可能來自只有一對祖先夫婦。

  這種說法直接與許多基督徒的傳統信仰發生沖突,他們相信人類始自原始的一對夫婦--亞當和夏娃。那些隸屬于像BioLogos基金團體的人更說,基督徒必須放棄以亞當和夏娃是人類唯一的祖先父母的信仰,因為據說科學論據已經證明他們是不可能存在的。

  我是一個科學家,不是神學家,但我覺得有義務說話。造成對兩個始祖的挑戰是科學的數據,所以它值得科學的回應。我本章的目的不是為了解釋聖經, 或要判斷各種對亞當和夏娃持不同意見的基督徒的正確性。相反地,我將把重點放在科學的論證和它的有效性方面。

  挑戰亞當和夏娃群體遺傳學的論點有多種形式。在這里我將研究對第一對夫婦挑戰最強的案例之一---基于人類白血球細胞抗原(HLA)的基因論證,這個基因是一些在人類基因組中最可變的基因遺傳變異。當我開始這項研究時願意接受人類祖先可能多過兩個人,因為人類有太多的遺傳基因多樣性,不可能只通過兩名家長遺傳至今。但我的發現令我驚訝,即使這個我們的最具多態性(最多樣的)基因組也並不排除有第一對夫婦的可能性。而且我發現甚至埋在這個基因組中的證據有更多的東西, 表明我們的基因組成並非簡單地從與其他物種的共同祖先遺傳而來。

  這里的科學數據是復雜的。為了認真評估所提出的論點,我不得不包括了相當數量的技術討論。我意識到這章的某些部分可能對一些讀者有挑戰性,但我盡量在整章中以非技術的語言說清楚我的主要觀點。

  HLA的基因論證

  HLA基因(按:HUMAN LEUKOCYTE ANTIGEN:人類白血球抗原)參與免疫防御---它們與外源 (foreign peptide)結合, 顯示在免疫細胞(白血球)表面上, 以觸發其他免疫細胞的響應。在哺乳動物中有很多這些HLA基因,大概是為了提供對抗多種疾病和寄生蟲的免疫作用。圖5-1顯示在人體中的主要HLA基因的位置。
  
  圖5.1 HLA基因
  Illustration: Ann Gauger (redrawn from a Wikipedia Commons illustration, public domain).

  目前已知的每個HLA基因有很多版本(等位基因)。正因為如此, HLA的結構, 是對我們來自只是兩個第一父母的想法的極端惡劣的挑戰之一,如果有數以百計的HLA等位基因存在于現在人口中,它們是從哪里來的呢?兩個人可以最多有四個版本的傳遞。難道所有這些等位基因僅來自兩個人所有的四個或更少的祖先版本嗎?

  要回答這個問題,我需要解釋一些有關在這些研究中所使用的方法,以及他們潛在的假設。

  什麼是群體遺傳學

  20世紀30年代和40年代,達爾文的進化論和遺傳學孟德爾理論相互結合,創造了現在所謂的現代綜合論,我稱它為新達爾文主義。新達爾文主義開始注重變異基因如何通過人群來傳播, 而不是集中于動物如何隨著時間可能有不同形式的演變, 這些被稱為"群體遺傳學家"的人開發數學模型,要從現有群體的遺傳變異,來推斷在過去這些人口可能發生了什麼事。

  因為所有這些模型都來自他們的達爾文主義的根源,所以他們認為自然選擇作用在隨機過程(stochastic process即隨機發生的過程,並沒有考慮生物本身的的需要), 就足以說明一切進化改變。產生遺傳變異的隨機過程包括突變(改變DNA序列)和基因重組(重排染色體之間遺傳信息的交換), 基因漂流(由于生育故障遺傳信息的隨機丟失)有降低自然選擇驅動遺傳變化力量的趨勢,特別是在一百萬以下的人口。

  請注意, 在新達爾文主義中不可能容許有方向或指導的進化。隨機的基因變異在一次偶然的機會中發生, 沒有顧念到群體的任何需要。自然選擇會加以篩選,基因漂流拋出更多的隨機性, 選擇哪個變種基因可以實際生存和在人群中傳播。

  群體遺傳學需要簡化某些數學方程式才能運作。大多數模型使用目前的遺傳多樣性,以模擬追溯過去的事件, 它們假定不變的背景突變率,沒有強大的被選擇偏向的遺傳變化。它們假定一個恆定的群眾數目, 無群體的遷移,和它們假定共同祖先是DNA序列相似性的根本原因。所有這些假設都受到質疑,且看下文的分析。

  群體遺傳學挑戰第一對人類的祖先

  在20世紀90年代的名為弗朗西斯科•阿亞拉 (Francisco Ayala)的群體生物學家采用從HLA序列得來的遺傳信息, 開始著手挑戰兩個人的第一對人類祖先的思想。(注1) 阿亞拉選擇了HLA-DRB1的一個原因,是那個時候有已經有數百已知的HLA-DRB1不同的版本。因此他有理由懷疑在假想當黑猩猩和人類的譜系分歧進化時,在HLA-DRB1序列可能有已經相當大的差異。

  
  圖5.2 ︰ HLA-DR的 連接結構域 (peptide binding domain)
  Illustration: Ann Gauger, created using MacPymol and PDB 1aqd.

  HLA-DRB1有什麼功能呢? 為什麼會有這樣多的變異?HLA-DRB1蛋白與另一蛋白HLA-DRA結合,形成稱為二聚體蛋白的HLA-DR(參考5.2)。(二聚體dimer是一個由兩亞基蛋白質subunit組成的蛋白質) 。這個蛋白二聚體嵌入在抗原呈遞細胞 (在免疫系統中特定類型的細胞) 的細胞膜上。該二聚體形成結合外源 的 結合袋,並將它們呈現給其他的免疫細胞,以觸發它們生產合適的抗體。

  為什麼有HLA-DRB1的那麼多的變異呢? 原因是,在 結合袋的許多變化,可確保許多不同的外源 被識別和結合。這是一件好事,因為它能夠增強免疫力。如果一個新的寄生蟲或致病微生物出現時, 群體中某些個人將有HLA-DRB1的基因, 能夠結合入侵者"被提煉過而成的"外源 蛋白質,並引發免疫系統啟動一個防御它們的部位。

  這里可見到有趣的事情: 幾乎所有的遺傳變異, 都是位于被用來綁定多變化外源 的HLA-DR二聚體, 它們只是來自一個HLA-DRB1中的部分專門基因,即外顯子(exon)2。(注2) HLA-DRB1或HLA-DRA的其余基因部分變化不大(按: 外顯子乃是被轉譯為蛋白質的基因序列)。

  阿亞拉獲得黑猩猩、人和獼猴只從HLA-DRB1的外顯子2 取來的DNA序列,使用群體遺傳學算法重建那些序列的系統發展歷史。 (注3) 他用最緊密貼合外顯子2遺傳變異模式的方法, 畫了一個進化樹,  又使用其他來源估計的平均突變率, 和黑猩猩和人類最後共同祖先的估計時候,他計算出共同的祖先在他樹上的分歧點有多遠。在此一分歧點繪制一個分界線,他數算人類有多少祖先的分支交叉。這樣他給黑猩猩/人類最後的共同祖先, 在人群中應有多少HLA- DRB1基因, 作了回顧性的評估。 (注4)

  為了說明他遵循的基本過程,我畫了一個進化基因樹(圖5-3)一個簡單的例子。左邊是樹的最古老的部分。隨著時間的遷移,單基因的重復和發散,然後再分枝數次。右側最終分枝的數目為五。(A-E)

  
  圖5.3: 使用種系樹來估計譜系。
  Illustration: Ann Gauger.

  通常群體遺傳學家使每條種系樹水平線的長度, 與遺傳改變的量成正比例。長度越長,核 酸差異越多。假設核 酸差異是由于突變隨著時間發生, 並假設突變發生的速率是恆定的(這並不是肯定的事), 人們可以向後倒數到在進化史的估計時間(在這種情況下,50和250年前), 並通過畫一條與樹垂直的線, 線穿過種系樹的交叉, 確定在每一個特定的時間中出現多少獨立的譜系。如果所有的估計是正確的,這棵樹50年前有五個譜系, 250年前有兩個譜系。

  根據這一程序, 阿亞拉計算, 在我們最後與黑猩猩共同祖先的估計時間, 是四百萬至六百萬年前(並非肯定的事, 這些估計數字不斷變化), 群體中HLA-DRB1基因共有32個分別的版本。為了讓所有這些基因變異可以遺傳到現代,他還估計祖先人數的最低不少于4,000,長期平均有效群體的大小為100,000。 (注5) 像阿亞拉的穩定狀態的人口模型, 這個大數位是必要的。在這種條件下,假設隨機交配和基因漂流,隨著時間的推移, 基因是容易丟失的,這樣一個大的始創族群是必要的,可以保證所有的基因繼續傳播。因為這個最小估計是4,000,阿亞拉聲稱,人類群體在任何時間內, 都不可能只通過兩個人的基因瓶頸遺傳而來。在他看來,在HLA-DRB1的變異實在有太多祖先的多樣性。

  對挑戰的挑戰

  讓我們回來檢查阿亞拉的分析是怎麼做的。他反對亞當和夏娃的兩人先譜系, 是基于群體遺傳學模擬隨著時間而來的人群基因變化頻率,以及祖先基因譜系如何易于凝聚在一起。他用來重建這些譜系樹並計算祖先族群大小的方程式有賴于簡化和假設,使數學可以運作,正如我前面所言。這些明確的假設包括在時間過程中有一個恆定背景突變率, 正在研究的DNA序列中缺乏遺傳基因的揀選,群體的成員隨意交配, 繁殖的群體大小沒有因移民增加或縮小,並有恆定的群體人口。如果這些假設變得不切實際的話,這模擬的結果可能存有嚴重的缺陷。

  群體遺傳學模型中也有埋著隱藏的假設, 是被依賴來證明它們的結論,例如,譜系樹的繪制法假定共同祖先樹的存在。群體遺傳學公式還假設隨機過程是遺傳變化在歷史中發生的唯一原因,這是從自然主義得來的一個假設。如果有非自然的因素,甚至是未知的自然原因, 不按著隨機過程進行干預而產生的遺傳變化, 就不是在它的解釋範圍之內。

  事實證明,從阿亞拉用于他的分析的特定DNA序列HLA-DRB1,是保證會獲得高估的數據,因為他沒有充分安排兩個上述的假設 --- 假設正在研究的DNA序列中缺乏遺傳基因的揀選, 和在時間過程中有一個恆定背景突變率。 HLA-DRB1被稱為是有被強烈選擇的異合子性能,這意味著有兩個不同版本的基因給你一個更好的機會對付寄生蟲和疾病。不僅如此,阿亞拉研究的特定區域(外顯子2)似乎有一個比背景突變率要高得多的突變率。事實上,它是在我們的基因組的最可變基因之中的最可變區, 並且它可能是一個基因轉變的熱點(hotspot for gene conversion)這種突變特別可能混淆以共同祖先和簡約系列為假設的譜系樹繪制法),  我們在下文會討論此事。阿亞拉確實為第一個問題使用了一個數學修正子數,但是他並沒有修正第二個問題。

  通過貝里斯特倫等(Bergstro?m et al.)(注6)檢測同一HLA-DRB1基因後來的研究, 獲得很不同的結果, 所用的基因不能夠轉譯成蛋白質的內含子2(intron 2)。他們選擇這個與外顯子2毗鄰的一個內含子序列, 明顯地是要避免強的選擇和一個高突變率,和/或基因轉換的混淆影響。他們驗證了這一內含子的突變率, 與基因組的背景突變率接近。這項研究得出的結論與阿亞拉的研究相異, 是在四百萬至六百萬年前我們最後與黑猩的共同祖先世代,只有七個版本的HLA-DRB1基因, 而那時長期平均有效群體的大小是10,000,而不是阿亞拉估計的100,000。

  換句話說,通過對只是上面假設中的兩個結果密切注意,這些研究人員在祖先人口中獲到的估計基因數量, 比阿亞拉在他的研究中發現的數量顯著地降低(即從32個HLA- DRB1基因數目降低為7個)。但是阿亞拉的模式有更深的問題,我們將在下一節中看到。

  種系混淆(Phylogenetic Confusion)

  阿亞拉以外顯子的HLA-DRB1基因2序列創造了他的進化樹, 而貝里斯特倫等人卻使用內含子2序列。第三個,多斯亞狄斯Doxiadis 等的研究再次檢查黑猩猩、獼猴和人HLA -DRB1基因的種系歷史,但這次他們采用的數據, 是從外顯子2或內含子1-4取來的序列。出人意料的是,采用外顯子2與使用內含子1-4繪成的進化樹互相比對之下, 給基因的進化歷史帶來顯著不同的系列,盡管這兩組序列都來自于同樣的基因。其中有一個在親緣關系上存在實質的差異: 外顯子2比較典型地表現出跨種間的關聯,而內含子比較發現種與種之間的種內關聯 (注7)。

  不和諧種系樹的簡化示意圖示于下列圖5.4。 (有關原來的種系樹,請參考多斯亞狄斯等,注8)。內含子序列組很明顯地是根據品種分布的,而外顯子2序列顯示沒有遵循物種而來的關系。

  
  圖5.4 ︰以內含子和外顯子為基礎的不協調的進化樹。
  Illustration: Ann Gauger.

  雖然基于基因的進化樹有時比較不顯示物種之間的親緣關系, 正如外顯子2序列的情況。但是這種情況應該是令人驚訝的, 它表示發生了不同尋常的事情。

  更不尋常的是, 用來自同一個基因的相鄰節段所繪制的種系樹彼此矛盾。它不是因為外顯子2是高度可變的, 以及內含子是更保守的。內含子譜系相互之間可以有很多不同的地方。不尋常的是,內含子譜系組都是根據品種排列,而外顯子2系別卻不是。

  一些進化生物學家嘗試解釋HLA-DRB1種系樹的不協調。他們爭辯說, 這證明這些基因始源在黑猩猩、人類和獼猴的譜系分離以前的深遠進化歷史,它是外顯子2的數據所定義的基因種系歷史。(注9) 還有人認為歷史中出現了在跨物種不同的外顯子2序列之間, 古跡 結合基因序列發生改組,但在內含子譜系卻不變。 (注10),但是目前尚不清楚,外顯子2的這種跨物種分類的序列拼湊, 如何可能不破壞旁邊在物種持續的內含子。此外,這將要求初始物種種群, 在漫長的時間周期中混雜在一起。混雜時間周期不太可能持續三千萬年之久,因為這是最後一次獼猴、黑猩猩和人類理應擁有共同的祖先的時期。而且外顯子分支長度可以媲美有種內關聯內含子序列種系樹的分支長度,  或是比它更長的事實,表示其中許多內含子譜系已經獨立發展了相當長的一段時間,有些很可能已超過三四千萬年。因此這個HLA-DRB1種系樹的不協調, 不能由共同的祖先來解釋,特別是當我們考慮額外的一項數據: 第6染色體的HLA-DRB1區域顯示很少重組的跡象。

  特殊行為,特殊的設計?

  HLA-DRB1最親密的鄰居是 HLA-DQB和HLA-DQA ,也是與外源 結合並展現給其他的免疫細胞,正如HLA-DRB1一樣。根據雷蒙德等人的研究,這個區域顯示了極端的連環不平衡(linkage disequilibrium,即在不同位置的基因一同遺傳),這意味著這些基因之間幾乎沒有相互重組過。 (注11)

  缺乏重組是非常不尋常的,因為它擴展了超過80,000個堿基的DNA。(注12) 綿延不發生基因重組的基因序列被稱為單倍型(haplotype)。在通常情況下若考慮到這些單倍型的假想年齡,重組應該大約在每150個核 酸之間發生。重組確實在該地區的其他地方發生,只是沒有發生在HLA-DRB1附近。

  盡管每個HLA基因有數百個等位基因,僅是某些HLA-DQ和HLA-DR的等位基因組合有一起遺傳的趨勢--它們是一塊兒被遺傳。這可能是因為這些特定等位基因的組合具有尤其好的合作效率,而其他不太有利的組合, 通過自然選擇在人口中被刪除。另一解釋是重組可被一些其他機制來抑制。

  共同遺傳的等位基因組合構成HLA-DRB1的基本單倍型。大多數研究人員都同意,在現代人口中只有五個這些基本的單倍型。其中HLA-DRB1基因的某一特殊單倍型, 會具有與其他特定等位基因的組合。根據在內含子遺傳背景的變化量,三個單倍型似乎是古老的,有三千萬年以上的年紀。這是我們與黑猩猩和獼猴共有的單倍型。基于其積累背景突變,其余兩個單倍型更年輕,可追溯到約四百萬至六百萬年以前。(注13)我們若在不同的歷史時間中假設人與黑猩猩和獼猴分歧進化, 古人類分化時有可能最少至三個祖先單倍型, 或最多達到五個。

  結論

  下面是用簡單的語言整理的結論。群體遺傳學的論點是有太多的遺傳多樣性,不可能只借兩個人一個瓶頸,即是亞當和夏娃一對夫婦的後代繁殖而來。但是事實證明是這理論是不正確的。

  事實上,若引用所有的數據,目前只有五個基本的HLA單倍型的版本。三個似乎是古老的,要早于黑猩猩和人類之間的假想進化分裂時期,兩個是比較近期的(若在靈長類動物和人類的假定最近共有始祖進化分裂時期的前後,這在于你在譜系樹上哪里畫線)。其中至少有這一個單倍型在黑猩猩中丟失。由于HLA區域的不尋常的遺傳特性, 與估計譜系樹上種系分歧時間的困難, 其中四個或更少的HLA單倍型可能是早于黑猩猩和人類之間的假想進化分裂時期。

  每個人攜帶HLA單倍型的兩個副本,所以每個人可以攜帶HLA-DRB1兩個不同的等位基因。所以這四個單倍型可能是由只有兩個人繁殖遺傳而來。這是指出第一對夫婦可能有充分的遺傳多樣性來解釋四個古基本單倍型,特別是考慮到人口迅速膨脹的可能性之後。

  我們從基于DRB1外顯子2進行審核,估計到有32個系列版本, 若使用DRB1內含子2數目下降成為7系,然後當考究整個HLA區域的序列時, 更減致3至5個祖先單倍型。這是一個了不起的逆轉。曾經似乎是對的第一對夫婦的存在堅如磐石的論據, 現在已經大大縮小。這些遺傳分析表明,第一對夫婦的存在是可能的。至少人們可公平地說,HLA單倍型多樣性不能排除兩個第一代父母的可能性。

  那麼究竟我們應該如何處理基因漂流的問題,以及隨之而來所需要大量的人口(按:長期平均有效群體的大小),以防止變種單倍型的流失?這個問題只適用于一個固定的人口數量的穩定狀態模型,而不是應用在人口迅速增長的情況。在一個新興(創建)物種的情況下,迅速膨脹會使它保留所有單倍型。事實上有證據表明,一個新的種群成立之後HLA的多樣性迅速增加,雖然通常沒有快到這種程度。(注14)

  現在我想向一個更具挑戰性的方向發展。如果我們的DNA序列相似性不是源于共同祖先,其結果又怎麼樣呢?我們可能有兩個源于智慧設計的始祖嗎?在我已經提出的數據中有沒有任何證據表明這個可能性?如果是這樣,所有這些分析,我們與黑猩猩有多少古老共享單倍型其實就都不重要了。

  HLA-DRB1基因中的當然有奇怪的變異圖案, 表明可能有未知的進程在運行。我認為這個進程產生外顯子2特異性高的可變性, 和禁止其他地方的重組。這個過程是針對在 結合結構域要產生多樣性。我認為為了要迅速產生新物種基礎後的HLA多樣性(假設我們來自兩個第一的父母), 聰明的設計必須始自參與之初。支持這個想法的證據來自HLA-DRB1的多元性, 沒有人會否認這個基因從少數的變異在六百萬年以內演變成為超過六百個等位基因的事實。此外若比較其周圍的DNA序列,在HLA-DRB1 2號外顯子的可變區表現出錯落雜拼和跨物種的關系, 很難被共同祖先的遺傳來解釋。來自不同物種相似圖案的反復使用可能表明智能的設計。我還認為該過程是人類特有的,因為其他靈長類動物譜系內顯示的等位基因多樣性程度, 不能與人類系列相比。(注15)

  這個提案至少部分地被已公布的數據所支持。基因轉換(gene conversion)和超常突變(hypermutation)這兩個已知的遺傳功能會在其他免疫細胞基因系列中產生多樣性的變異。(注16) HLA-DRB1基因序列的分析表明,"無論是在只有2號外顯子的序列中或涉及相鄰的內含子基因都有重組事件發生",和"指示在譜系之間的重組事件可能被隱藏,並且可能比目前預期的更頻繁"。(注17) 另一些研究確定被認為參與在重組過程的序列特征,其中一些跨種族卻高度相似的HLA-DRB1等位基因(注18)。

  此外,幾個人口研究的報告表明,許多的HLA-I類和II類基因經歷快速等位基因之間的重組(interallelic recombination)。例如赫德里克和金報告︰

  在南美印第安人群中已發現新的等位基因, 這基因似乎是與其他等位基因之間微重組(interallelic microrecombination)的結果。由于美洲的移民可能只是來自一萬至二萬年前(約一千個世代以前), 這個不出現于亞洲人群中的新變種,必須在這一時期中出現。 (注19)

  這些基因包括HLA-DRB1, HLA-DPB1,和HLA-B一些新的變種。(注20) 赫德里克和金繼續說︰

  有直接的證據表明在某些MHC基因序列(按:即HLA基因所屬的系列)中微重組頻率高……根據贊根伯格等人(1995)的研究。在異合子基因型男性精子在HLA-DPB1基因高度可變外顯子2的六個序列, 在111675個精子中, 有9個與其他等位基因之間基因轉化,即是他們觀察到近萬分之一的配子有這個改變。(注21)

  有鑒于這種數據,下列的提議似乎並非不合理: HLA-DRB1的多元性, 是一個過程的產品。這個過程在外顯子2中引起特定的超變異和/或基因轉換,以便迅速地產生HLA的分歧。這一個過程的存在, 基本上拆除了任何群體遺傳學用以左右古代人口數目的數據。

  這個HLA故事很好地說明了科學的優點和局限性。科學的聲稱是臨時的,總是在被修訂的過程中。特別是在追溯以往事件的計算時應謹慎,因為涉及未知的變數和隱藏的假設。其中涉及古代遺傳史時,教條式的聲明是不恰當的。我們對我們自己的基因結構知道得太少,使我們不能在過去遙遠的遺傳史上作精確的計算。但是,我們仍然發現很多有趣的事情,要考慮新的提案。

  重新考慮進化故事

  我選擇研究HLA-DRB1的故事,因為它似乎是群體遺傳學對兩個第一父母的理論提出最強大的挑戰,如果真的是我們與黑猩猩分享32個分歧的HLA-DRB1譜系,這個數據的確會造成一個原始的夫婦祖宗的困難。但是,正如我們上文所看到的數據表明,我們能夠來自只有兩個人的第一個祖先。

  此外,數據表明DNA相似度不會是一個簡單的故事。我們發現人類DNA有比黑猩猩更接近于大猩猩的序列。(注22),現在我們已經有更似獼猴的DNA序列(獼猴是靈長類卻是不屬于原始人組)。此外,當相鄰的DNA區域產生不同的進化樹時, 早早在黑猩猩和人類的假定最近的共同祖先時期之前, 物種已經分歧進化, 一些不尋常的事情正在進行。

  這結果帶給我一個驚喜,使我重新考慮我們從類猿祖先共同的血統進化而來的整個故事。從我自己的研究, 我已經知道形式或結構的相似性, 不足以證明新達爾文主義共同祖先理論是可能的。我知道真正的蛋白質的功能革新,是超越自然的過程所能達到的。因此,我開始重新審視一切我所知有關人類起源的數據。我考查研究古人類學、進化心理學和群體遺傳學的研究論文,我考查研究暢銷書和教科書。我應用嚴密的邏輯來分析我們從類人猿進化而來的故事。

  雖然我一直懷疑人類由新達爾文主義的機制進化的合理性, 由于這一切的閱讀和思考的結果,我現在也懷疑共同祖先的理論是否恰當。

  目前,新達爾文主義對人類來源的解釋被普遍接受。但可能的是,當我們繼續研究我們自己的基因組時,達爾文解釋我們與黑猩猩的相似性--即共同祖先--會被推翻。我們可以發現在我們的基因組的附加功能,輕看基于共同祖先的解釋。當共同祖先的證據不足時, 我們將需要發展和進行測試可以替代的方案。

  但是現在有一論點是清楚的︰科學證據都沒有顯示亞當和夏娃的不存在,如果誰作如此的聲稱,他們就是歪曲了科學證據。

  注釋:

  1. Ayala was not the only one to do this. See N. Takahata , "Allelic Genealogy and human evolution," Mol Biol Evol 10 (1993): 2-22.

  2. Briefly, HLA-DRB1 has six exons (the coding regions) interspersed by noncoding DNA, called introns.
  3. Phylogenetics is the study of evolutionary relationships among organisms.These relationships are often represented as branching trees. Starting with the assumption that common descent is true, scientists compare the distribution of varying anatomical traits or DNA sequences that they are studying. Usingmathematical algorithms, they look for tree-branching patterns that minimize conflict, or represent the fewest changes over time, but that can explain the observed distribution of traits or DNA variation.

  4. Francisco Ayala, "The myth of Eve: Molecular biology and human origins," Science 270 (1995): 1930-1936.

  5. H. A. Erlich et al., "HLA sequence polymorphism and the origin of humans," Science 274 (1996): 1552-1554.

  6. T. F. Bergstr?m et al., "Recent origin of HLA-DRB1 alleles and implications for human evolution," Nature Genetics 18 (1998): 237-242.

  7. G. Doxiadis et al., "Reshuffling of ancient peptide binding motifs between HLA-DRB multigene family members: Old wine served in new skins," Molecular Immunology 45 (2008): 2743-2751.

  8. Ibid.

  9. J. Klein, A. Sato, and N. Nikolaidis, "MHC, TSP, and the Origin of Species: From Immunogenetics to Evolutionary Genetics," Annu. Rev. Genet. 41 (2007): 281-304.

  10. Doxiadis, "Reshuffling of ancient peptide binding motifs."

  11. C.K. Raymond et al., "Ancient haplotypes of the HLA Class II region," Genome Research 15 (2005): 1250-1257.

  12. There is an illustration of HLA-DRB1 and its neighboring genes in C. K. Raymond et al., "Ancient haplotypes," 1251.

  13. G. Andersson, "Evolution of the human HLA-DR region," Frontiers in Bioscience 3 (1998): d739-745.

  14. V. Vincek, et al., "How Large Was the Founding Population of Darwin's Finches?" Proc. R. Soc. London Ser. B 264 (1997): 111-118.

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