达尔文的疑问 · 第二十七节
《达尔文的疑问》第二十七节
基因突变的发现调和了达尔文理论与孟德尔遗传学的矛盾。20世纪30—40年代,赖特、杜布赞斯基等进化生物学家借助群体遗传学建立数学模型,证明小规模突变可在人群中积累成大规模形态变化……
基因突变的发现调和了达尔文理论与孟德尔遗传学的矛盾。20世纪30—40年代,赖特、杜布赞斯基等进化生物学家借助群体遗传学建立数学模型,证明小规模突变可在人群中积累成大规模形态变化,形成“新综合”理论,认为自然选择作用于突变足以解释新生物形式的起源,微进化可积累为大进化。1959年《物种起源》百年庆典上,朱利安·赫胥黎等人表达了达尔文主义已经成熟的乐观态度。
1953年沃森和克里克阐明DNA双螺旋结构,显示遗传信息以核苷酸碱基的化学代码形式储存并代代相传,用于构建蛋白质。这一发现解释了变异的来源:有性繁殖中的基因重组与DNA碱基序列的随机突变,如同文本中的印刷错误可改变含义。但新问题随之出现:构建全新生命形式所需的信息从何而来?突变能否产生足够的信息?
古生物学家瓦伦丁提出以细胞类型数量衡量生物复杂性。三十多亿年间生命仅有单细胞生物,约5.55亿年前出现约需10种细胞类型的海绵,4000万年后寒武纪大爆发,三叶虫等动物需要50种以上细胞类型。新细胞类型需要新蛋白质和相应遗传信息,果蝇基因组约1.4亿碱基对,而最简单的单细胞生物也需数十万碱基对,可见寒武纪伴随遗传信息的剧增。新达尔文主义能否解释这一信息暴增,需先厘清信息的概念,香农的信息论区分了消除不确定性的信息与有功能意义的信息。