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天擇無心、無眼、無預設,是個盲眼鐘錶匠

自然選擇又稱天擇。

天擇無心,無眼,無預設。如果天擇是自然界的鐘錶匠,那一定是個「盲眼鐘錶匠」,這也是書名的由來。

說它盲目,是因為它不向前看,不規劃結果,眼中沒有目標。

文筆非常風趣,尤其理工科的同學讀起來會感覺很親切,一度會覺得是計算機原理、信號與系統的老師在給你上生物課。

累積選擇

生物並非是單步驟進化造成的,是反覆迭代試錯,經過連續世代篩選的結果。累積選擇的力量本質上是非隨機的過程。

以基因序列為例,在複製序列的過程中,容許某種程度的隨機變異——「突變」,以現在時髦的話來講就是區塊鏈分叉。

基因是合成蛋白質的食譜,蛋白質直接參与各種生理過程。因此如果採用遞歸分叉的方法來觀察胚胎影響的話,基因必須先「翻譯」成胚胎的發育規則,才能得到觀察的結果。

身體不會代代遺傳,而基因會。基因在身體中影響身體的胚胎髮育。基因的性質不會因為參與建構身體的過程而發生變化,但它們遺傳到下一世代的機會卻會受身體的影響。

「生殖」將基因值傳遞給「發育」,但「發育」不會將基因值回傳給「生殖」。

在自然選擇中,如果一個身體擁有存活的本錢,體內的基因也會存活,因為身體是基因的載體。因此,能存活的基因通常是讓身體有存活本錢的基因,兩者如影隨形

一步到位?try your luck

那為什麼需要漸進累計演化,而不是激進的突變呢?打個比方,如果在基因序列上,剛開始你是個昆蟲,像個白痴跳蚤一樣跳個5000億下,至少一次你會跳成狐狸。

一蹴而就的概率實在太低。一步一個腳印,每一步都基於之前的成就才是唯一的可行之道。

死掉的方法比活著的方法多得多,在遺傳空間中隨機長距離蹦跳是穩健的求死之道。跳躍的越短,死亡的概率越低,改善本領的概率越高。

經過許多步驟累計的微小變化,每一小步都會獲得比較優勢。每一個器官或裝備都是動物空間中一條連續、圓滑軌跡的產品,在這條軌跡上每前進一步,存活與生殖的機會就增加一分。

趨同演化&軍備競賽

趨同演化是指如果一個設計,它優秀到值得演化一次,那麼這個設計原理就值得動物界從不同的起點,在不同的族系再演化一次。

就像「回聲定位」技術是鳥類和蝙蝠獨自發明的,正如英、美、德分別發明了雷達一樣。

軍備競賽是指獵食者和獵物競相優化各自的技能以獲得生存的比較優勢。

結合了趨同演化和軍備競賽的一個例子是,「13」年蟬和「17」年蟬,13和17是質數,因為質數不能被其他整數除盡,就使得敵人調整生命周期的策略難以奏效。

假如蟬「災」每14年出現一次,就無法擺脫生命周期為7或2的寄生蟲了。正因如此,三個不同的物種不約而同的的演化出了同樣的數字。

DNA的垂直傳遞與橫向傳遞

生物生存的兩大主題是發育與生殖,與之相對的,DNA傳遞信息的方式有兩種,一種是垂直傳遞,這種DNA是生殖系的,負責將DNA信息垂直傳遞到下一個世代。

另一種自然是橫向傳遞,傳給非生殖系細胞以外的DNA,以皮膚細胞為例,其路徑是DNA->RNA->蛋白質->細胞->行為

自然選擇就是不同DNA競爭垂直傳遞管道的結果。「成功」的終極意義是留在物種檔案中,成功的判斷標準是基因通過橫向管道對於身體的行動

DNA作為檔案媒體,表現非凡,它保存信息的能力,勝過一切介質。生物是為了DNA的利益而活,而不是顛倒過來。每個生物個體都應視為暫時的傳播媒介,DNA信息在漫長的生命史中,我們只不過是它現階段的宿主罷了

天擇青睞的基因,一直著眼於它們適應環境的本領。從基因的觀點來看,它們的環境中最重要的部分也許是它遇到的所有其他基因。成功的基因能在其他基因構成的環境中發揮作用,從容不迫

不同的生物個體有不同的基因族群,要成功就得從眾。一個基因想在這樣的環境中發揮作用並受到青睞,就必須要和其他基因合作無間。

作者將DNA處理基因的方式與計算機處理磁碟檔案的方式做了類比。

在計算機磁碟中,如果你下達了刪除檔案的指令,實際上它並沒有擦掉那份檔案的文本,只是刪除了涉及那份檔案的所有指標。並且在存儲新檔案的時候,也是隨機找可用的扇區片段做寫操作。

與之類似,任何一個基因都不是儲存在一個地方,每個基因都不是一份完整且必須連續讀取的DNA文本。任何一個基因實際上都被切割成許多片段(外顯子),中間插入了無意義的內顯子。

DNA上散布了舊的基因文本,它們已不再起作用,但還能認得出來。某些動物的染色體DNA上有很高比例的基因從來沒有被讀取過。這些基因要麼沒意義,要麼是過時的化石基因。當然,有證據表明,化石基因偶爾也會復活。

性擇與自我增強

不論什麼體質特徵,只要能使動物順利生殖,天擇都會青睞,存活只是生殖戰鬥的一部分。

以孔雀為例,控制尾巴長度的基因會和偏愛那種尾巴的基因在一起。這種基因組合叫「結伴因子」。每一次雄鳥因為擁有長尾巴而被選中,選中的不只是決定長尾的基因而已,偏愛長尾巴的基因因為結伴的緣故也同時中選了。

雌鳥在選擇某個長尾巴雄鳥基因的同時,其實也選擇了自己的複本,這是標準的「自我增強過程」,索羅斯同學在這裡say hi。

不管雌性選擇雄性的標準為何,使她偏心的基因其實在選擇位於雄性體內的自身複本,這剛好解釋了為什麼人們喜歡招,以及用和自己相似的人


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