第三章 突變32
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在變幻無常的現象中徘徊的東西，用永恒的思想将其固定。
&mdash&mdash歌德 22.&ldquo跳躍式&rdquo的突變&mdash&mdash自然選擇的工作場地 剛才為論證基因結構的持久性而提出的一般事實，對我們來說也許太過熟悉，以至于不會引起注意或者讓人信服。
俗話說，&ldquo沒有一個規律沒有例外&rdquo，這一次的确如此。
如果孩子與父母之間的相似性沒有例外，那麼，我們不僅會失去所有那些揭示出詳細遺傳機制的精彩試驗，而且通過自然選擇和适者生存來形成物種的自然界的規模無比宏大的試驗也不會存在。
我把最後這一重要主題當作展示相關事實的出發點&mdash&mdash很抱歉要再聲明一下，我不是生物學家。
今天我們确切地知道，達爾文把即使在最純的種群裡也必定會出現的微小的、連續的偶然變異當成了自然選擇的材料，這是錯誤的。
因為事實已經證明，這些變異并不是遺傳的。
這個事實很重要，值得作簡要說明。
如果拿一捆純種大麥，一個麥穗一個麥穗地測量其麥芒的長度，并根據統計結果作圖，那麼你會得到一條鐘形曲線，如圖7所示。
該圖顯示了長有明确長度的麥芒的麥穗數與麥芒長度的關系。
換句話說，一定的中等長度占優勢，沿兩個方向都會出現一定頻率的偏差。
現在挑出一組麥穗（圖中塗黑色的那組），其麥芒長度明顯超過平均長度，但麥穗的數目足以在田裡播種并長出新的作物。
倘若對新長出的大麥作同樣的統計，達爾文可能會預期相應的曲線向右移動。
換句話說，他會期待通過選擇來增加麥芒的平均長度。
但如果使用的是真正純種繁育的大麥品系，就不會是這種情況。
從選出來播種的長麥芒麥穗的後代那裡得到的新統計曲線，将與第一條曲線完全相同，如果選擇麥芒特别短的麥穗作種子，情況也是一樣。
選擇不會産生影響&mdash&mdash因為微小的、連續的變異不被遺傳。
這些變異顯然不是以遺傳物質的結構為基礎，而是偶然的。
然而在大約40年前，荷蘭人德弗裡斯（deVries）發現，即使在完全純種繁育的原種的後代裡，34也有極少數個體（比如幾萬分之二三）出現了微小但卻&ldquo跳躍式&rdquo的變化。
&ldquo跳躍式&rdquo并不是指這個變化相當大，而是說它不連續，未變與少許改變之間沒有中間形式。
德弗裡斯稱之為突變。
重要的事實是不連續性。
這使物理學家想起了量子論&mdash&mdash兩個相鄰能級之間沒有中間能量。
他會傾向于把德弗裡斯的突變論比作生物學的量子論。
以後我們會看到，這遠不隻是比喻。
突變實際上是由基因分子中的量子躍遷所引起的。
然而當德弗裡斯1902年首次發表他的發現時，量子論才剛剛問世兩年。
難怪要由另一代去發現它們之間的密切關聯！33、34 圖7純種大麥的麥芒長度的統計。
塗黑色的那組是選做播種的。
（本圖細節并不是根據實際試驗畫出的，而是僅作說明之用） 23.它們繁育一模一樣的後代即它們被完全遺傳下來 和原始的、未改變的特性一樣，突變也是被完全遺傳下來的。
舉例來說，前面講到的大麥的首茬收獲中可能會有少量麥穗的麥芒大大超過圖7顯示的變異範圍，比如完全無芒。
它們代表一種德弗裡斯突變，将繁育一模一樣的後代，也就是說，它們的所有後代都是無芒的。
因此，突變肯定是遺傳寶庫中的一種變化，不得不用遺傳物質中的某些變化來說明。
實際上，為我們揭示遺傳機制的重要繁育試驗，絕大多數都是按照一個預想的計劃，把突變的（或者在許多情況下是多突變的）個體與未突變的或不同突變的個體雜交，然後對後代作仔細分析。
另一方面，由于突變會繁育一模一樣的後代，所以突變是達爾文描述的自然選擇的合适材料，自然選擇是通過不适者淘汰、最适者生存而産生物種的。
在達爾文的理論中，隻需用&ldquo突變&rdquo來代替他所說的&ldquo微小
&mdash&mdash歌德 22.&ldquo跳躍式&rdquo的突變&mdash&mdash自然選擇的工作場地 剛才為論證基因結構的持久性而提出的一般事實，對我們來說也許太過熟悉，以至于不會引起注意或者讓人信服。
俗話說，&ldquo沒有一個規律沒有例外&rdquo，這一次的确如此。
如果孩子與父母之間的相似性沒有例外，那麼，我們不僅會失去所有那些揭示出詳細遺傳機制的精彩試驗，而且通過自然選擇和适者生存來形成物種的自然界的規模無比宏大的試驗也不會存在。
我把最後這一重要主題當作展示相關事實的出發點&mdash&mdash很抱歉要再聲明一下，我不是生物學家。
今天我們确切地知道，達爾文把即使在最純的種群裡也必定會出現的微小的、連續的偶然變異當成了自然選擇的材料，這是錯誤的。
因為事實已經證明，這些變異并不是遺傳的。
這個事實很重要，值得作簡要說明。
如果拿一捆純種大麥，一個麥穗一個麥穗地測量其麥芒的長度，并根據統計結果作圖，那麼你會得到一條鐘形曲線，如圖7所示。
該圖顯示了長有明确長度的麥芒的麥穗數與麥芒長度的關系。
換句話說，一定的中等長度占優勢，沿兩個方向都會出現一定頻率的偏差。
現在挑出一組麥穗（圖中塗黑色的那組），其麥芒長度明顯超過平均長度，但麥穗的數目足以在田裡播種并長出新的作物。
倘若對新長出的大麥作同樣的統計，達爾文可能會預期相應的曲線向右移動。
換句話說，他會期待通過選擇來增加麥芒的平均長度。
但如果使用的是真正純種繁育的大麥品系，就不會是這種情況。
從選出來播種的長麥芒麥穗的後代那裡得到的新統計曲線，将與第一條曲線完全相同，如果選擇麥芒特别短的麥穗作種子，情況也是一樣。
選擇不會産生影響&mdash&mdash因為微小的、連續的變異不被遺傳。
這些變異顯然不是以遺傳物質的結構為基礎，而是偶然的。
然而在大約40年前，荷蘭人德弗裡斯（deVries）發現，即使在完全純種繁育的原種的後代裡，34也有極少數個體（比如幾萬分之二三）出現了微小但卻&ldquo跳躍式&rdquo的變化。
&ldquo跳躍式&rdquo并不是指這個變化相當大，而是說它不連續，未變與少許改變之間沒有中間形式。
德弗裡斯稱之為突變。
重要的事實是不連續性。
這使物理學家想起了量子論&mdash&mdash兩個相鄰能級之間沒有中間能量。
他會傾向于把德弗裡斯的突變論比作生物學的量子論。
以後我們會看到，這遠不隻是比喻。
突變實際上是由基因分子中的量子躍遷所引起的。
然而當德弗裡斯1902年首次發表他的發現時，量子論才剛剛問世兩年。
難怪要由另一代去發現它們之間的密切關聯！33、34 圖7純種大麥的麥芒長度的統計。
塗黑色的那組是選做播種的。
（本圖細節并不是根據實際試驗畫出的，而是僅作說明之用） 23.它們繁育一模一樣的後代即它們被完全遺傳下來 和原始的、未改變的特性一樣，突變也是被完全遺傳下來的。
舉例來說，前面講到的大麥的首茬收獲中可能會有少量麥穗的麥芒大大超過圖7顯示的變異範圍，比如完全無芒。
它們代表一種德弗裡斯突變，将繁育一模一樣的後代，也就是說，它們的所有後代都是無芒的。
因此，突變肯定是遺傳寶庫中的一種變化，不得不用遺傳物質中的某些變化來說明。
實際上，為我們揭示遺傳機制的重要繁育試驗，絕大多數都是按照一個預想的計劃，把突變的（或者在許多情況下是多突變的）個體與未突變的或不同突變的個體雜交，然後對後代作仔細分析。
另一方面，由于突變會繁育一模一樣的後代，所以突變是達爾文描述的自然選擇的合适材料，自然選擇是通過不适者淘汰、最适者生存而産生物種的。
在達爾文的理論中，隻需用&ldquo突變&rdquo來代替他所說的&ldquo微小
