黃啟新

達爾文的生命樹 

進化論其中一個主要「聖像」(icon)是達爾文的生命樹(Tree of Life)(見圖)。

tree of life

這是達爾文在他1859年的著作《物種起源》1裡的一幅插圖,亦是該書裡唯一的插圖。

根據達爾文的理論,萬物同祖,而生命樹的根部就是生命的共同祖先(common ancestor),現代的物種就是樹的樹梢或細枝。圖中的縱軸代表時間:底部代表遠古,頂部就代表最近代;而橫軸代表生物之間差別的程度。圖中最底的十一條虛線顯示達爾文堅信十一個家系是來自更少的家系的,事實上,他認為所有的生物共同祖先是一種古生命體(one primordial form)。

可是正如威爾斯(Jonathan Wells)在其著所《進化論的聖像 — 科學還是神話?》2中指出,進化論的生命樹並不符合寒武紀化石與分子種系發生學(Molecular Phylogeny)的證據。

寒武紀大爆炸

寒武紀3(Cambrian)是大約於五億四千萬年前開始的一個地質時代,並持續了大約五百萬至一千萬年。

化石記錄顯示在寒武紀之前,地球有像水母、海綿、蠕蟲等生物存在。但是一到寒武紀時期,有多於七十個複雜的動物門(animal phyla)「突然」和「同時」出現 - 即所謂「寒武紀大爆炸」(Cambrian Explosion)。在過去五至六億年裡有多於四十個動物門絕種,以至今天自然界只剩下大約三十個動物門存在。而在這三十個動物門當中沒有一個是新的,換句話說,達爾文的生命樹倒栽了!

達爾文相信假如同一種生物處於不同的環境下,自然選擇(natural selection)會使不同環境下的族群作出某種形式的「改變」,假以時日,同一物種會產生幾種不同變種,如果這些變種繼續分歧的話,最終會產生新的物種。有一點值得注意的是,達爾文所指的這些改變,是緩慢而累積的輕微變化,而非快速而突然的重大變化。寒武紀化石的發現正好與達爾文的理論相反。

進化論者的反駁

對於寒武紀大爆炸,進化論者提出以下的反駁來嘗試拯救進化論:

1) 找不到前寒武紀祖先生物化石是因為化石記錄的不完整。

2) 即使化石記錄是連續的,前寒武紀祖先生物也沒有被化石化,因為牠們太細小,或因為牠們是軟體生物。

3) 嘗試以生物的分子比較去指向一個在假設寒武紀前的共同祖先,以凌駕化石證據。

威爾斯於《進化論的聖像 - 科學還是神話?》一書中把以上三個反駁逐一擊破。

首先,大部分古生物學並不認同前寒武紀的化石記錄不完整。我們已經有很多前寒武紀後期和寒武紀時期的完好的沈積岩,去證明如果有前寒武紀祖先生物的話,牠們會被化石化和被發現。根據古生物學家華倫泰(James Valentine)和歐文(Douglas Erwin),我們現有衆多的寒武紀岩石剖面,它們與其他較近代沈積環境的相比,基本上同樣完整4。在2000年2月,英國地質學家班頓(M. J. Benton),威斯(M. A. Wills)以及赫錢(R. Hitchin)得出結論:「早期的化石記錄的確並不完整,但是它們足以說明生命歷史粗略的模式。」5

此外威爾斯指出,三十億年前的微小細菌的微型化石早已在岩石中被發現,所以前寒武紀生物因為太小和軟體而沒有被化石化這個論據並不成立。再者,在澳洲埃迪卡拉山(Ediacara Hills)找到的前寒武紀生物化石都是軟體的。莫里斯(Simon Conway Morris)在《創造的考驗》(The Crucible of Creation)6一書指出:「在埃迪卡拉生物中,並沒有硬骨骼的證據,由此看來牠們實際上都是軟體的。」同樣地寒武紀大爆炸時期亦有很多完全軟體生物的化石。根據莫里斯:「這些非凡的化石不單顯示出牠們的輪廓,有時甚至顯示出例如腸臟等內臟或肌肉。」因此在前寒武紀找不到祖先生物化石不能歸咎於當時生物太小或軟體。

最後威爾斯指出進化論者嘗試以分子種系發生學去證明萬物同祖亦行不通。所謂分子種系發生學,是通過比較不同生物的DNA序列以及它們的蛋白質產品,去測定各種生物之間的關係有多密切,從而研究生物的進化歷史。他們假設DNA或蛋白質相差小的生物,比起相差大的生物在進化論上更加密切,並以此作為「分子鐘」,去推斷在多少年前不同生物的DNA是相同的,換句話說,在多少年前不同生物有著共同的祖先。

可是用這種方法得出來的結果卻差天共地:

1) 1982年天體生物學家朗寧格(Bruce Runnegar)估計動物門在九至十億年前開始分歧。7

2) 1996年杜立德(Russell Doolittle)和他的同事提出六億七千萬年。8

3) 1996年華利(Gregory Wray)以及他的同事提出十二億年。9

4) 1997年福提(Richard Fortey)和他的同事贊同十二億年的結論。10

5) 1998年阿亞拉(Francisco Ayala)和他的同事卻贊同六億七千萬年的結論。11

十二億年和六億七千萬年相差五億三千萬年 — 足足是寒武紀至今的時間!正如遺傳學家哈蘭克(Kenneth Halanych)所說:「這些估計的分歧範圍,已超越了它確定這樣遠古事件年代的能力。」12

結論

進化論者在過去一個半世紀仍未能以進化論解釋寒武紀大爆炸。分子種系發生學亦未能為這個疑團提供答案,因為它所推算的年代差距太大。

寒武紀大爆炸卻令我們想起聖經創世紀一章廿至廿五節:

「  神說、水要多多滋生有生命的物.要有雀鳥飛在地面以上、天空之中。神就造出大魚、和水中所滋生各樣有生命的動物、各從其類.又造出各樣飛鳥、各從其類.  神看著是好的。 神就賜福給這一切、說、滋生繁多、充滿海中的水.雀鳥也要多生在地上。有晚上、有早晨、是第五日。 神說、地要生出活物來、各從其類.牲畜、昆蟲、野獸、各從其類.事就這樣成了。於是 神造出野獸、各從其類.牲畜、各從其類.地上一切昆蟲、各從其類. 神看著是好的。」

創世紀所描述的物種起源與寒武紀大爆發的化石發現同出一轍,令人驚嘆聖經的真確性。

 


1. Charles Darwin, On the Origin of Species by Means of Natural Selection, London, John Murray, 1859.
2. Wells, J. 2000. Icons of Evolution: science or myth?: Why much of what we teach about evolution is wrong., Regnery, Washington DC.
3. 寒武紀的中文譯名來自Cambria的日文音譯(カンブリア, Kamburia ),Cambria乃英國西部威爾斯(Wales)於古羅馬時期的舊名。
4. James W. Valentine and Douglas H. Erwin, "Interpreting Great Developmental Experiments: The Fossil Record," pp. 71-107 in Rudolf A Raff and Elizabeth C. Raff (editors), Development as an Evolutionary Process (New York: Alan R. Liss, 1987), pp. 84-85.
5. M. J. Benton, M. A. Wills and R. Hitchin, "Quality of the fossil record through time," Nature 403 (2000), pp. 534-536.
6. Simon Conway Morris, The Crucible of Creation, Findbook, 1998 pp. 2, 28.
7. Bruce Runnegar, "A molecular clock date for the origin of the animal phyla," Lethaia 15 (1982), pp. 199-205.
8. Russell F. Doolittle, Da-Fei Feng, Simon Tsang, Glen Cho, and Elizabeth Little, "Determining Divergence Times of the Major Kingdoms of Living Organisms with a Protein Clock," Science 271 (1996), pp. 470-477.
9. Gregory A. Wray, Jeffrey S. Levinton and Leo H. Shapiro, "Molecular Evidence for Deep Precambrian Divergences Among Metazoan Phyla," Science 274 (1996), pp. 568-573.
10. Richard A. Fortey, Derek E. G. Briggs, and Matthew A. Wills, "The Cambrian evolutionary 'explosion' recalibrated," BioEssays 19 (1997), pp. 429-434.
11. Francisco José Ayala, Andrey Rzhetsky, and Francisco J. Ayala, "Origin of the metazoan phyla: Molecular clocks confirm paleontological estimates," Proceedings of the National Academy of Science USA 95 (1998), pp. 606-611.
12. Kenneth M. Halanych, "Considerations for Reconstructing Metazoan History: Signal, Resolution, and Hypothesis Testing," American Zoologist 38 (1998), pp. 929-941.