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2005-4-11

达尔文错了吗?

归档于: 基础科学, 生化科学 @ 12:33 pm

当我在Ann Arbor拜访完Douglas Futuyma之后,我在大学的博物馆里和Philip D. Gingerich相处了2个小时,他是个古生物学家,因对鲸鱼祖先的研究而著称。在我们聊天时,他带领我走过了博物馆2层的古鲸类展厅。在那些形态奇异得近乎不现实的骨架(一些挂在头顶上,一些被放在玻璃罩里)中,他指出了重要的特征,并解释了所设想的鲸类进化过程。Gingerich是个魁梧的人,有着宽阔坦率的脸庞和童子军团长般的优雅举止,他有着智慧的激情和扎实的专业知识,还有着对于科学家来说重要的一点:当他犯错误的时候,他乐于去承认。

自1970年代末期开始,Gingerich就在遥远的埃及和巴基斯坦挖掘地寻找早期鲸类的化石标本了。他与巴基斯坦的同行们合作,发现了Pakicetus,这是生活在5000万年前的一种陆生哺乳动物,其耳骨显示它属于鲸类,但头骨几乎与狗相象。Gingerich原来的学生Hans Thewissen发现了较新的品种,生有蹼足,腿的结构既适合行走也适合游泳,还拥有露牙的长鼻子。Thewissen称其为走鲸(Ambulocetus natans),意即“既行走又游泳的鲸”。Gingerich和他的小组又发现了其他几种,包括罗德侯鲸(Rodhocetus balochistanensis),这是一种完全生活在海洋中的生物,腿更类似于鳍状肢,鼻孔内缩至牙,处在演化到现代鲸鱼呼吸孔的半途。已知的物种序列越发完整了。Gingerich都告诉我说,他自始至终愈发相信,鲸的祖先是始新世的一群肉食哺乳动物中爪兽(mesonychids),它们有着分布了两颊的牙齿,利于咀嚼肉类和骨头。他认为,为证实这一点,再需要一点证据就够了。1990年代末期,大多数古生物学家都同意了这一点

同时,分子生物学家也研究了相同的问题,却得出了不同的答案。不,与那些始新世肉食动物的关系可能是亲近的,但还不够近。DNA杂交以及其他实验暗示,鲸鱼起源自偶蹄动物(也就是羚羊、河马等有偶数个脚趾的草食动物),而非源自肉食性的中爪兽。

2000年,Gingerich在巴基斯坦选择了一片新的区域,他的学生在那里发现了一片单独的化石,改变了古生物学界流行的观点。这是半块滑轮状的踝骨(距骨),属于鲸的一个新种。一名巴基斯坦同事找到了碎片的另一半。当Gingerich将两块拼接在一起的时候,他羞愧地认识到:分子生物学家是正确的。这块踝骨来自4700万年前有着四肢的鲸类,与偶蹄动物相应的踝骨非常类似。突然间,他意识到了鲸鱼与羚羊的关系之近。

这就是科学运转的方式。观点来了又去了,只留下最合适的。在楼下的办公室中,Phil Gingerich打开了一个标本抽屉,给我看了几块真正的化石,楼上展出的骨骼就是仿照它们制作的。他拿了一块不比接线板螺母大的骨化石放到我手中。这就是那块著名的距骨,来自一个最终被他命名为Artiocetus clavis的物种。它给人的感觉如真理一般坚实沉重。

Gingerich在房间里看着我,主动说出了一些私人话题:“我生长在中西部一个保守的宗教家庭里,没有接受到任何有关进化论的教育。这个话题无疑是被回避了。这有助于我去了解那些怀疑它的人们。因为我本人就是从那个传统中走出来的。”他有着相同的怀疑本能。如果你告诉他,在陆生动物与鲸鱼之间存在着遗传联系,他的反应就是:嗯,也许吧,但把中间环节告诉我。与达尔文——一度是个神学学生,搭乘贝格尔号作了环球旅行而没有去当乡村牧师,他关于生命的宏伟理论源自对细微事实的仔细观察——类似,Phil Gingerich是个谦恭的经验主义者。在没有看到坚实的数据之前,他不会满足。这在很大程度上刺激了他将鲸类化石挖掘出地面。30年间,他的所见足以使他满意。Gingerich说,这于他是“一次精神上的实验”。

他补充道:“证据就在那里。它被埋藏在经年的岩石中。”

Barry Kreiswirth Peter Kibisov

医学研究——进化是如何影响着你:细菌与病毒也在演化着。结核杆菌(肺结核的致病菌)这样的传染病源适应得很快,对药物能获得遗传的抗性。进化论勾勒出了医学研究人员Barry Kreiswirth(左,手中拿着的是肺结核病人胸部的X射线透视照片)关于结核杆菌抗药性工作的轮廓实验用小鼠是个研究模型,因为它与我们有共同的哺乳动物祖先,也与我们DNA有着相当一部分共有的DNA。曾经是俄罗斯囚犯的Peter Kibisov(右)从监狱里带回了两样印记:耶稣受难图文身和带有抗药性的结核杆菌。他希望上帝能帮助他,但可能的治疗却要以立足于进化论的科学为指导。

 

Gallery

自然选择——一位摄影师对展现进化的看法:摄影师Robert Clark(上左戴口罩者,在西伯利亚的一家结核病诊所)说,当分配给你的任务是进化的时候,“问题不是去拍什么,而是不拍什么。选择有无数种,说明它也有数百万种方式。”Rob选择的方式是让事物保持简洁。他选择了很多他称为“一件证据”的东西,然后以同样的方式摆设并加以照明,以“使工作有节奏——展品A,展品B,一个与下一个相关联”。Clark使用大面积底片拍摄,以获取清晰的细节。一朵兰花。一支羽毛。鸽子骨架。一只裸鼹鼠。灵长动物的手骨。

他说:“我们将最基本的东西提取出来,努力让图片易于理解,因而它们传递的概念就变得清晰了。”

将它们一张接一张地连接成手风琴状,这些不同题材的宝丽来照片(他在其中一些的边缘上做了记录)可以提醒他已经拍摄了什么,还要拍摄什么。他说:“对于我来说,它就是个参考工具,类似于作家的笔记,不过它更形象。”

Rob最喜欢拍摄的是什么?“地雀(平放在右边)。它们是达尔文的鸟!他触摸过它们,研究过它们。正是那些鸟的喙让他想出了新观点,使他想知道为什么。”


译后记:这篇文章是在今年寒假回家的火车上读完的,当时就有了翻译的念头,只是拖来拖去一直拖到现在才动手,不过真正驱使我集中精力翻译本文的原因还是Richard Fienberg刊载在Sky & Telescope上的Evolution: We Can’t Sit Idly By。也许这篇文章是我翻译得最不顺的一篇了,也是和本人所学专业最不搭界的一篇,仅有的基础是已经基本忘光的高中生物学课程和刚学过半个学期的大学普通生物学课程,专业词汇不通,再加上铺天盖地的长句,现在是好歹翻译出来了,如果说感受的话,只能有两个字:吐血!吐血归吐血,如果各位看见哪里不大对劲,还请多多指出,特别是一些名词,还望指出正确的译法。

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