拉馬克 vs. 達爾文(下)

這次的科學史沙龍,兩位老師以別開生面的方式為我們帶來不同想法。王道還老師以「誰是拉馬克?」向我們介紹這位備受誤解的學者,而周成功老師則以近代的科學發現,告訴我們科學對真理的探索永無終止。

撰文:梅寶月

為了證明達爾文的演化論是對的,很多科學家開始進行相關的實驗。在1943年,Luria S. E. 和M. Delbruck利用病毒感染細菌, 觀察細菌是否有抗病毒的能力。目的是為了回答突變是自發性的還是受到環境的影響而產生的。實驗的結果告訴我們,基因突變是隨機的、是自發性的,不需要碰到環境的選擇就已經存在,而環境的選擇是後來加上去的。也就是說個體的變異原先就存在族群中。

雖然Luria 與Delbruck的實驗給了達爾文的演化論一個強而有力的證明, 但是不代表所有的人都覺得證據已經充分。其中C.H.Waddington在1952年,利用加熱的果蠅觀察它翅膀上的血管。經過20代,這些果蠅把環境的影響變成了自己的基因的一部分。實驗結果告訴我們,生物對後天獲得的一些性徵有可能可以遺傳。基因扮演很重要的角色,是指揮個體的發育。但是個體在發育的過程中會受到環境的影響,而這個環境的影響才是真正決定個體最後形成的狀況。

更有意思的是John Cairns 在1988年的實驗。Cairns認為Luria與Delbruck的實驗,沒有提供細菌足夠的時間來進行Cairns認為Luria與Delbruck的實驗,沒有提供細菌足夠的時間來進行可能的變異。於是他把無法利用乳糖做為碳源的細菌,培養在只有乳糖的環境,觀察它們的變化。這些細菌不但沒有立刻死掉,反而出現了可以利用乳糖的新的突變種。這個實驗告訴我們突變並非隨機產生有些突變是針對環境的影響

所以這些實驗代表拉馬克最後還是贏了嗎?未必。由後來的研究了解,當細胞受到外界壓力,會啟動SOS機制,加速細胞突變。簡單來說,生物可以了解當他面對環境的壓力的時候應該要做出怎麼樣的對策。但生物無法設計對策, 所以對策仍然是隨機的。隨機的突變增加,生存的機會越大。

到了21世紀,有更多的例子告訴我們有很多後天得到的經驗會透過不同的形式(如基因的甲基化、RNA等)遺傳到下一代。更令人驚訝的是,這些後天的經驗,不只可以透過媽媽的遺傳物質,也會經由父親的遺傳物質,對下一代發生影響。這些發現告訴了我們,拉馬克的想法並非全不可能或不會發生。

最後,周成功老師以「前典範時期」作為本次講座的結尾。曾經我們以為達爾文的演化論就是演化的一切,但20與21世紀的許多新發現都在告訴我們,或許我們正在進入「前典範時期」。過去的典範,開始被一切無法解釋的異常所挑戰;這是否意味著我們即將進入另一場科學革命呢?

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日期: 2016/4/15 (五) 講師頭銜: 陽明大學生命科學系退休教授 講題: 拉馬克 vs. 達爾文(下) 地點: 花蓮 慈濟大學 B202教室 演講特稿: 看精華文章(點我) 活動照片: 看精彩花絮(點我)