怎樣才算「人類這樣的生物」?
概率是一個喜歡捉弄人的概念。按照定義,它說的是某個具體事件發生的可能性——可是在我們的世界里它已經發生了。那在別的世界里,要怎樣的事件才算是「同一個」事件呢?如果尼安德特人打敗了智人,創造出文明,這算做是「人類」嗎?如果是南方古猿呢?倭猩猩呢?假如恐龍或者章魚誕生了高級智慧,能算數嗎?
古爾德的那本《奇妙的生命》,是一本講寒武紀大爆炸的書。在當時的許多研究者看來,寒武紀早期是一場狂野的、偶然性巨大的「生命設計實驗」:今天一切複雜生命的基本框架都在那時定型。如果一切重來,我們或許是每人有六隻手四條腿,或者向七個方向均勻地伸展成輻射對稱。
現在的研究者已經不太傾向於這麼看了,寒武紀的很多化石看起來十分瘋狂,仔細研究之後發現還是能歸入原來類群的。但更重要的是,這樣強求未免有點無趣。直立行走的無毛兩足猿類雖然在我們的世界中成了高級智慧的載體,但除此之外實在看不出它有何特異之處。憑什麼鳥類就不能誕生智慧?所以,最好是不要糾結幾條胳膊幾條腿這樣的問題,而是考慮一下任何類型的智慧生命產生的可能性。
所以我們把問題換一下:演化,是不是註定要指向某種意義上的智慧?
演化並非命中注定……
今天我們說起演化論,總會想到達爾文。但是嚴格來說,他還真不是「演化」的創始人。生物可能在變化,這個想法的誕生比他早很多。
大部分傳統文化都認為生物是不變的,誕生時的樣子就是現在的樣子。不過早在18世紀,就已經有很多學者在懷疑這一點了——一方面,人們注意到現實中的生物也會產生各種各樣的變化;另一方面,挖出了許多化石,這些化石明顯是生物遺留的產物,可現存的生物里卻找不到一樣的東西。
一種顯而易見的解釋是,生物其實是會變的。但是,怎麼變?
有一個著名的觀點說,一個人會從小孩逐漸長大到老,那一種生物也可以從誕生逐漸變化到最後消亡;正如人的成長路線是固定的一樣,生物該怎麼變也是早就定好的。這個觀點就是所謂的定向演化。其實沒什麼依據,但是很符合直覺,所以被很多人接受,其中之一就是大名鼎鼎的拉馬克。
拉馬克心中的自然面貌是這樣的:任何時刻都不停地有生命從無機物中產生,然後就在兩種力量的綜合作用下發生改變。一種力量是「複雜之力」,推動著生物越變越複雜;另一種力量是「適應之力」,讓生物依靠用進廢退而變得越來越適應環境。你周圍的微生物是剛剛誕生沒多久的,所以非常簡單;老鼠就誕生得早一些,所以要複雜不少。如果你在旁邊觀察很久,這些簡單的生物最終都會越來越複雜,不斷向上,最終或者滅絕,或者走向人類這個巔峰。他的世界不是一棵演化樹,而是無窮條平行線段組成的演化草坪,無數的生命各自走完自己的道路然後消亡。這樣一種世界觀其實相當有趣,而且很可能相當美麗;可惜,它不是我們的世界。
……但演化就是擲骰子嗎?
如果達爾文不是演化的創始人,那麼憑什麼紀念他?因為他發現了演化的最最重要的作用方式:自然選擇。
自然選擇的本質很簡單。生物的繁殖力很強,不可能都活下來。生物個體各不相同,總會有些「好的」特點能讓擁有它的個體更容易活下來,而擁有「壞」特點的就不那麼容易活下來。很多特點是可以流傳到下一代的。這樣下一代里擁有好特點的就會更多,壞特點的就會更少。長此以往,生物就變了。
自然選擇這個過程本身並不太依賴概率。如果讓颶風吹過垃圾堆,吹出一架波音747肯定極端不可能;但自然選擇不是颶風,它是逐步的積累和改良。每一個好用的新突變都會成為後續的基礎,沒人要求它一步到位——時間有的是,不著急。
可這裡有個問題。到底怎樣的特點算是「好」的呢?
今天的讀者很容易把它想象成電子遊戲的天賦加點,但這裡的情況要比電子遊戲複雜許多。幾乎每一個特點都是要付出代價的,而且它們都有各自的適用範圍,就像短跑運動員容易關節損傷而且並不擅長游泳。這個環境里的「好」特點,下一個環境可能毫無用處,再下一個環境沒準反而有害。
而環境是會變的。
這就導致演化的「方向」成了一個很難界定的東西。按照拉馬克和他同時代的人的理論,演化的方向是定的。但達爾文理論里,方向究竟是什麼?沿著「適應環境」這條道路上走,是不是終究也要走向人類呢?
方向與時間
要問方向,躲不開時間尺度。譬如我每天早晨路上這半小時里,方向是朝南;但每天晚上的半小時,我又要朝北。綜合一整天來看的話,我並沒有朝任何一個方向移動。
在最小的時間尺度,比如一天之內,演化是幾乎沒有方向的。如此短的時間裡自然選擇的力量不足以體現出來,你只能看到突變和意外事故,而這倆都是近乎隨機的。
時間尺度擴大到一千年,演化的方向性就很明顯了——適應它們所在的環境。
繼續擴大到一千萬年,這時候方向性反而大大減弱了,因為到了這個時間尺度上,環境本身也在發生變化——而它的變化在這個階段還沒有明顯的方向性。
最後擴大到十億年。在這個尺度上,演化有方向性嗎?我們不知道。因為數據還不足以囊括半個生命史的尺度。
等等,但是大家不都說演化是從「低等」到「高等」嗎?三十八億年前地球上只有最簡單的微生物,現在我們有如此繁盛的生物圈,這多麼明顯的進步啊,你怎麼能說不知道有沒有方向性呢?
這是因為,「看起來」有方向性,並不意味著它有內在的趨勢。
古爾德舉過一個著名的例子。夜晚的大街上走著一個醉鬼,街的左邊是一堵牆,右邊是一道水溝。醉鬼爛醉如泥,他的走路方向完全是隨機的,沒有任何趨勢。第二天人們會在哪裡找到他? 水溝里。他會掉進水溝,並不是因為他有喜歡水溝的趨勢,而是因為牆擋住了他的路,不能再往左邊走了。如果沒有水溝,那麼這個夜晚越是漫長,醉鬼和牆的平均距離就越遠;而不管水溝離牆有多遠,只要讓醉鬼一直這麼走下去,他最後掉進水溝的概率一定是1。
而如果我們在這條路上放出很多醉鬼,假定他們互不干擾,那麼畫出所有醉鬼的軌跡,會發現他們鋪滿了一大片區域——有的醉鬼離牆近,有的離牆遠。一開始所有醉鬼離牆都很近,最後有些醉鬼走到了很遠的地方。夜晚越是漫長,走得最遠的那批醉鬼,和牆的距離就越遠。而我們人類,暫時就是走得最遠的醉鬼之一。