neo 2006-10-16 21:46
【摘】性与死亡
性是什么?先别忙做各种浪漫、色情的想象。性并非人类所独有,而是在整个生物界普遍存在,例如,一般人并不知道,连细菌也有性生活。我们给性下的定义,必须能够用于整个生物界。在生物学上,性有一个非常枯燥的定义:基因的重组,也就是来自两个以上的个体的遗传物质的融合。琳恩·马古利斯和多里安·萨根合著的《性是什么?》(What is Sex?)一书中,采用的就是这个定义,因此他们把病毒感染也当成了有性繁殖的一种:因为感染的结果就是产生了基因的重组。根据同样的定义,我们也可以把分子生物学家做基因克隆、搞遗传工程乃至试验基因疗法统统当成是人工有性繁殖了。
不管性究竟是什么,它的确是一种奇妙的东西。它给生物界带来了无限的多样性,如果没有性,就不会为自然选择提供了如此多样的资源。它赋予了我们以个性,如果没有性,你和你的兄弟姐妹将会都像是孪生的。但是性也带来了一个悲哀的后果:个体必定要衰老死亡,只有性细胞可以永世长存;而无性的生物是长生不老的,它们只是不断地分裂。光是介绍、讨论性的这些奇妙现象,就足以写出一本妙趣横生的书了。但是马古利斯和萨根显然不满足于此。他们有一个更宏大的野心,把性置于宇宙的框架之中。在他们看来,性乃是热力学耗散的副产物,是必然的现象,而性与生殖联系在一起,则不过是进化史上的偶然现象。在他们的笔下,性成了进化的目的和方向。但是,为进化设定必然的方向是危险的,就像过时的目的论,它完全可以被看成马后炮的解释。即使现存的所有生物在其生命史中都离不开基因重组,也无法用以证明性就是进化的必然产物。用热力学第二定律来证明也难以让人信服,因为这是一个被用滥了的、经常超出了其适用范围试图用于解释一切现象的“物理定律”,用作者的话说,“一个解释一切的理论,等于什么也没有解释。”
采用类比的方式,将一个理论应用于无关的领域,是哲学的惯用手法,却不是科学的方法。马古利斯在其科学著作中却乐此不疲。她对生物学的最大贡献,是在70年代提出细胞内共生理论,认为真核细胞(人体的各种细胞都是真核细胞)中的线粒体、叶绿体等细胞器是共生在细胞中的远古的细菌。这个理论因为有很多实验支持,在现在已被普遍接受。但是,她却试图用共生理论来解释一切生命现象、甚至非生命现象。把人体当成各种细胞的共生体,甚至把人类社会当成分工合作的个体的共生体,这类说法尽管已偏离了科学而进入哲学的范围,毕竟这还不算太离谱。但是当她把整个地球也当成了共生体,把地球类比做一个大细胞,而成为盖娅假说的信徒时,却已是在宣扬与科学无关的神秘信仰了。在这本书中,这种共生信仰的论调随处可见,必然的,也要随手抨击在科学界占主流地位的达尔文主义。而这些抨击,就像我们经常见到的那样,乃是有意无意地曲解达尔文主义,而显得非常浅薄。例如,这本书有一小节“无私的基因”,是抨击自私的基因理论的,而举的例子,竟然都是无私的个体行为。其实自私的基因和无私的个体一点也不矛盾,恰恰相反,自私的基因理论正是为了解释各种利他的行为而提出来的。又如,生物学有一个“红后理论”解释有性繁殖的优势:有性繁殖能够增加遗传的多样性,因此使后代更容易适应变化了的环境。这本书以单性繁殖的蜥蜴存在多种等位基因为依据说明单性繁殖产生的遗传多样性未必比有性繁殖少,以此来反驳“红后理论”,这也是曲解了“红后理论”。基因的多态性和基因重组是两个无关的概念,“红后理论”所说的遗传多样性指的是基因重组,并不认为有性繁殖会增加基因的多态性,等位基因种类的多少是无关的证据。
“性是什么?”是个有趣的问题,《性是什么?》也是本有趣的书,然而由于作者偏离科学主流的信仰倾向,却不是一本严密的科学著作,里面存在着许多偏见,这是读者在阅读时必须警惕的。
1999年,美国出了一本题为《性与死:生物学哲学导论》的高级教科书。这本书介绍、讨论的都是关于“进化”、“基因”这些很专业化的生物学哲学问题,与性和死都没有什么关系。为什么用了这么个题目呢?作者解释说“因为这个题目很有趣”、“生物界是奇妙和古怪的,至少比我们所能想象的还要古怪。”其实作者完全可以更明白地说:因为性和死是生物界的永恒主题,就像爱和死是文学作品的永恒主题一样。
无性的生物可以靠不断的分裂而永世长存,有性的生物却必死无疑。性是对死亡的抗拒,是新生命的开端。这两个相对的力量,有时却能古怪地结合。例如,在蜘蛛纲和昆虫纲动物中,有时能观察到所谓“性食同类”(sexual cannibalism),即在交尾前后甚至交尾过程中,雌性吃掉与之交尾的雄性。最著名的例子当然是螳螂了。对雌螳螂杀夫的首次描述,出现于1658年出版的德语著作中。在1886年,一位美国昆虫学家向《科学》杂志报告了他在实验室看到的雌螳螂在交配前吃掉雄螳螂的头,而无头雄螳螂仍设法完成交配的奇怪情景,大概是关于这一现象的第一篇科学文献。稍后,法布尔在《昆虫记》中也描述了螳螂杀夫:
“然而在事实上,螳螂甚至还具有食用它丈夫的习性。这可真让人吃惊!在吃它的丈夫的时候,雌性的螳螂会咬住它丈夫的头颈,然后一口一口地吃下去。最后,剩余下来的只是它丈夫的两片薄薄的翅膀而已。这真令人难以置信。”
从这段描述看我们不知道法布尔是亲眼所见,还是只是在转述一个公认的事实。不管怎样,随着《昆虫记》风靡世界,雌螳螂“杀夫”(或者更确切地说,“吃夫”)的恶名和雄螳螂“殉情”的美名也就尽人皆知了。生物学家们甚至试图论证“吃夫”的合理性。有的说,雌螳螂产卵需要大量的能量,雄螳螂的肉正是极好的能量来源。断头的雄螳螂能完成交配,这是已被实验证实的,因为控制交配的神经不在头部,而在腹部,而且,由于某些神经抑制中枢位于头部,头被吃掉反而还有助于增强雄性的性能力呢。雄螳螂不死,真是天理难容了。
不过,很少有人在野外观察到雌螳螂吃夫。我们说的螳螂,乃是一大类昆虫的总称(是昆虫纲下的一个目——螳螂目),包括形态、生态各不相同的1500多种螳螂。绝大多数螳螂物种都没有被观察到吃夫现象,这个名声,主要归咎于两种分布较广的螳螂:中国大刀螳螂(Tenodera aridifolia sinensis)和欧洲螳螂(Mantis religiosa)。但是,研究者报告的吃夫现象都是在实验室里观察到的,在这种条件下,担惊受怕的动物往往会有异常的举动,在自然状态下,是否果真如此呢?这是真的与生殖有关的自相残杀,还是纯粹为了喂饱肚子的自相残杀?没人否认螳螂的确会自相残杀,而个子要小得多的雄螳螂也很容易成为雌螳螂的牺牲品,问题在于这是否有生殖意义?
在1984年,两名科学家里斯克(E.Liske)和戴维斯(W.J.Davis)虽然同样在实验室里观察大刀螳螂交尾,但是做了一些改进:他们事先把螳螂喂饱吃足,把灯光调暗,而且让螳螂自得其乐,人不在一边观看,而改用摄像机纪录。结果出乎意料:在三十场交配中,没有一场出现了吃夫。相反地,他们首次纪录了螳螂复杂的求偶仪式:雌雄双方翩翩起舞,整个过程短的10分钟,长的达两个小时。里斯克和戴维斯认为,以前人们之所以频频在实验室观察到螳螂吃夫,原因之一是因为在直接观察的条件下,失去“隐私”的螳螂没有机会举行求偶仪式,而这个仪式能消除雌螳螂的恶意,是雄螳螂能成功地交配所必需的。另一个原因是因为在实验室喂养的螳螂经常处于饥饿状态,雌螳螂饥不择食,把丈夫当美味。为了证明这个原因,里斯克和戴维斯在1987年又做了一系列实验。他们发现,那些处于高度饥饿状态(已被饿了5到11天)的雌螳螂一见雄螳螂就扑上去抓来吃,根本无心交媾。处于中度饥饿状态(饿了3到5天)的雌螳螂会进行交媾,但在交媾过程中或在交媾之后,会试图吃掉配偶。而那些没有饿着肚子的雌螳螂则并不想吃配偶。
可见雌螳螂吃夫的主要动机是因为肚子饿。但是在野外,雌螳螂并不是都能吃饱肚子的,那么,吃夫就还是可能发生的。在1992年,劳伦斯(S.E.Lawrence)在葡萄牙对欧洲螳螂的交配行为进行了首次大规模的野外研究。在他观察到的螳螂交尾现象中,大约31%发生了吃夫行为。在野外,雌螳螂大概处于中度饥饿。吃掉雄螳螂,对螳螂后代也的确有益。1988年的一项研究表明,那些吃掉了配偶的雌螳螂,其后代数目比没有吃掉配偶的要多20%。里斯克和戴维斯也承认,欧洲螳螂发生的吃夫现象可能比其他螳螂远为普遍,是他们给螳螂带来恶名。但是,雄螳螂很显然不是心甘情愿地被吃的。他们在交配前,小心翼翼地悄悄接近雌螳螂,避免被发觉。交配时从雌螳螂背后跃上,交配完了之后迅速地逃离,没有为了后代牺牲自己的迹象。雄螳螂可以多次交媾,没有必要做一锤子买卖。从自然选择的角度看,雄螳螂应该与尽可能多的雌螳螂交配,在最后一次交配中再被吃掉;而雌螳螂也应该与尽可能多的雄螳螂交配,而且应该每次都把雄螳螂吃掉。
如果说,对螳螂吃夫的普遍性至今在学术界还有异议,对某些蜘蛛种类的吃夫行为,却是少有争议的。被研究得比较透彻的是澳大利亚红背蛛(学名哈氏寇蛛,Latrodectus hasselti。与著名的黑寡妇同属,主要特征是背上有红条)。这项工作,主要是加拿大生物学家安德拉德(M.Andrade)在近年来做的。与螳螂相似,红背蛛的吃夫现象也与雌蜘蛛的饥饿状态有关,这可以解释为什么吃夫现象并不总是发生的。安德拉德在1998年报告说,在实验室条件下,多达50%的交配没有发生吃夫,而在野外,也有35%的交配没有吃夫。在交配前,个头比雌蜘蛛小的雄蜘蛛要小心翼翼地与雌蜘蛛进行交流,确信她有意交配,避免被当成猎物。然而,一旦交配开始,与雄螳螂截然不同的是,雄蜘蛛不仅心甘情愿地牺牲自己,而且简直就是在引诱雌蜘蛛吃自己:这种雄蜘蛛有两根交配器,交配时,先插入一根,倒转身体,把腹部送到了雌蜘蛛的嘴巴前面邀请她吃他!雌蜘蛛如果有食欲,就会喷上消化液开始吃。在被吃的时候,雄蜘蛛如果不是太虚弱的话,会设法拔出第一根交配器,插入第二根交配器,进行第二轮交配,而雌蜘蛛会继续享受她的美餐。
雄蜘蛛做出牺牲的原因是因为他们与雄螳螂不同,很难再有第二次交配的机会。在寻找配偶的过程中,80%以上的雄蜘蛛会因为各种各样的原因而死亡。历尽千辛万苦找到雌蜘蛛,就不要指望还有第二次机会,而应该倾其所有,孤注一掷。在被吃时,雄蜘蛛因此延长了交配时间,可以注入更多的精液,让更多的卵被自己的精子受精。而且,雌蜘蛛在吃了雄蜘蛛后,就较不愿意再接受第二只雄蜘蛛的求偶。这样,被吃的雄蜘蛛就有可能留下更多的后代。研究表明,他们的后代,比那些没有被吃掉的雄蜘蛛的后代,大约多了40%。
生物现象有时的确要比我们想象的还要古怪。但是从自然选择的角度看,却不奇怪。正是在自然选择的作用下,性和死如此奇妙地结合在一起。
删除猫 2006-10-17 09:14
螳螂吃夫,是我内心的一个阴影。。。。。所以《黑猫警长》是一部非常棒的恐怖连续剧。
可爱女人 2006-10-18 01:22
谢谢楼主在爱滋病日来之前,给我们上了生动丰富的一课,但这一课似乎说的是动物,哪天说说植物啊??最后再说说人吧~~~~