在污染中没有进化:鳉鱼其实是输家
本文摘自《创造》杂志中文版第39卷第4期
大西洋鳉鱼(Fundulus heteroclitus)也被称为小泥鱼或底鳉,在西大西洋的美国和加拿大的河口水域分布众多。它们“对污染极度敏感” 因此也长年被视为环境指标物种1, 是生态系统健康的“ 晴雨表”,类似于水生版的“ 煤矿金丝雀2”。
后来,人们在好几处严重污染的水域3 发现了大西洋鳉鱼,其中一些水域的污染物(如二恶英、汞和其他化工原料等)浓度甚至超过了已测的鳉鱼致命值的8000 倍。污染水域的鳉鱼在外观和行为上,与附近没有受污染水域的鳉鱼一模一样1。
研究人员对比了耐污染鳉鱼和附近无污染水域的鳉鱼的基因组,发现了一个关键的区别4。 耐污染鳉鱼都有同一组突变。深入研究显示,在突变体中,这类突变很多都可以抑制或关闭芳烃受体信号的通路。这些分子通路在正常的鳉鱼体内起到的作用,遇到污染后,会导致幼鱼的畸形发展甚至死亡。突变基因关闭了这些生化通路,因此,突变体在有毒的水域中也安然无恙。
研究人员发现,生活于干净水域的一些鳉鱼身上也能找到这组突变。不过,他们说,这组突变比较稀少,这可能说明它在无毒的环境中没有为鱼类提供生存优势。
说了这么多,这和起源问题有什么关系?我们究竟是按照圣经所说是上帝所造,还是由微生物历经亿万年进化出来的?简单说来,虽然研究人员的实际观察就是这些(如上所述),他们却把该发现当进化的证据来报道。《国家地理》的头版标题是:“ 这些进化的鱼能适应剧毒水域1。” 发在《科学》期刊上的研究论文的标题是:“ 迅速而重复的进化适应现象4。”
然而,在研究人观察和记录的现象中,没有任何“ 进化”,至少没有任何证据显示有因变异而产生的新遗传信息,而这才是微生物到人类的进化所需要的。鳉鱼的变异在未受污染的水域中已经存在,环境被污染后,自然选择便在这些现存的突变上发挥作用。(自然选择仅能作用于已经存在的遗传信息,但不能产生新的基因,因此,自然选择不是进化,但很多课本会将这两者混淆,偷换概念5)。变异体没有得到任何新的功能,而是失去了原有功能(关闭了先前提到的代谢途径)。因此,能够在污染的水域中生存的鳉鱼其实是“ 输家”。
不仅仅是个体而言,研究者担心,在污染水域的鳉鱼群体,相较于干净水体中的原始群体,已经失去了遗传多样性。正如《国家地理》所说的,“ 在适应新环境的过程中,耐污染的鱼失去了它们本有的一些遗传资本:它们变得略为缺乏多样性”1 (很可能这也是因为毒素杀死了整个不耐污染的鱼群,灭绝了它们的基因,不仅仅是那些芳烃受体信号的通路。)对比原始群体,这个变化也会导致活下来的群体更难适应未来的环境变化,按照研究人员的报道,它们“ 所处的位置刚好为了进化出适应剧变生态的必要生存特性 4。” 但是在这个鳉鱼的案例中,生活在污水中的适应性特征并不是进化出来的,而是早先已经存在的。难怪,致命毒素的威胁和自然选择的作用使得生还群体看似“ 迅速” 出现了。
鳉鱼不是“ 刚好处在了进化出新特性的位置”,而是“ 拥有可以适应环境的设计”。通过摆脱分子通路的来适应环境,这些输家变成了“ 适者”。但是,在这次污染案例中,没有任何进化!
参考文献
- Konkel, L., These fish evolved to live in extremely toxic water—Killifish in some highly polluted eastern rivers have evolved to survive levels of toxins up to 8,000 times the lethal dose, news.nationalgeographic.com, 8 December 2016. 回上一页。
- University of California—Davis, Health defects found in fish exposed to Deepwater Horizon oil spill, caes.ucdavis.edu, 3 May 2013. 回上一页。
- New Bedford Harbor in Massachusetts,Newark Bay in New Jersey, the Bridgeport area of Connecticut, and the Elizabeth River in Virginia. 回上一页。
- Reid, N., and 11 others, The genomic landscape of rapid repeated evolutionary adaptation to toxic pollution in wild fish, Science 354(6317):1305–1308, 2016. 回上一页。
- 很多课本都把“自然选择”和“进化论”当做同义词使用,但是明显看来,它们并非同义。参见:e.g., Ambler, M., Natural selection ≠evolution, Creation 34(2):38–39, 2012; creation.com/nse, and: Walker, T., Don’t fall for the bait and switch—sloppy language leads to sloppy thinking, Creation 29(4)38–39; creation.com/baitandswitch. 回上一页。
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