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能威胁到某一物种的生存。为了继续生存，这个物种不得不修改它们的适应方式以有利于适应能更自然存活下来的小生境。不过，这样的修改可能是危险的。即使这个物种产生出使它们最终适于生活在更能自然存活的环境中的突变体，但在过渡期间它能达到这种环境而不冒不能适应和可能灭绝的危险吗？尽管生物圈环境不是固定不变的，但大量物种仍同我们在一起生活。显然，存活下来的物种解决了从一种类型的环境转换到另一种类型的环境的问题，但它们是怎样做到这一点的还没有弄清楚。
我们可以在“进化图景”的框架内来分析这个谜。设想一个像一张纸那样向两个方向伸展的水平面，这个平面并不完全平坦，有些地方有向上隆起的小丘，物种基因遗传中的每一个变种都沿平面的一个方向或另一个方向移动。隆起的小丘给这个图景增添了适应的因素，物种越适应它的环境，它在小丘上就攀登得越高，小丘的顶部代表最适应的点。
根据达尔文的理论，物种慢慢向小丘的顶部攀登，它们在其基因库中产生随机的变种，由此而产生的突变体面临着生存下去的考验。不适应的突变体被自然选择淘汰，这就迫使物种沿适应的斜坡向上攀登。问题是，物种也能从一个小丘向另一个小丘移动吗？
在稳定的环境中不会出现这种问题，物种能停留在它们自己的小丘上，并向小丘的顶部靠近。但是在变化着的图景中，从一个适应的顶峰向另一个适应的顶峰转移迟早是必要的；在一组条件下的真正适应可能变成在另一组条件下灭绝的原因。但是物种并没有把它们从正在消失的小丘引向另一个上升的和更加稳定的小丘的高架道路，如果它们要到达另一座小丘，它们必须下降到两丘之间的谷底。然而，在达尔文的进化论中，这是不允许的。随机突变可能会产生多种多样的突变体，它们中间不太适应的就会被自然选择所淘汰。然而，“适应”的突变体推动着物种沿它们当时所在的小丘向上攀登，因此物种不可能在适应的斜坡上“向下爬”，自然选择把它们束缚在它们当时所在的小丘上。
成功的物种在它们的进化史上是如何设法找到从
图4 地形图模型图示了在所谓的适应区内当从一个“适应峰”向另一个“适应峰”过渡时实际突变的问题。突变体使物种在两维空间内沿适应区运动。第三维是物种对其小生境适应的水平。因为不适应突变体灭亡，好的适应突变体繁殖，所以突变一般推动物种向适应峰攀登。当小生境变得不太适合生存，或完全消失时（适应峰陷下去或消失掉），问题就出现了。适应原小生境的物种必须适应另一个小生境，但如果使适应水平从现在的峰降下来的突变体被自然选择所淘汰，那么怎样创生那些大量的系统性的可把物种推向另一个峰（更稳定或可能上升的）的山脚下的突变体呢？一旦到达那儿，逐步的突变就将把它往斜坡上推，但如何到达那儿却是个谜。
一个小丘到另一个小丘的道路的，这是一个谜。有些生物学家猜测，当它们的小丘开始收缩时，物种能产生大量的突变体，有些突变体可以像触角那样活动，从小丘向下并越过谷底一直伸展到邻近的小丘。但是很难搞清楚，这种触角突变体何以能生存足够长的时间，从当时收缩的小丘伸展到另一个上升的小丘。正如S·赖特（Sewall Wright）所指出的，即使在小群体中，偶然的错误也会增加与自然选择有关的突变的重要性。但遗传空间是广阔的，假定突变是随机地产生的，而一个物种的适应性只限于少数可能的突变体，那么实际上产生的大多数突变体可能都不适应。不适应的突变体也将出现在通往邻近小丘的道路上。尽管赖特提出，小群体（所谓的同类群）可能偶然“碰到”适应的斜坡，此后在斜坡上受自然选择的驱使，但看上去物种似乎更可能跌进灭绝的陷阱。不适应的突变体将会被无情地淘汰，即使后来它们可能适应 （就邻近的小丘而言）。
很明显，成功的物种在它们适应的小丘收缩时并没有死去，而是在这个图景上漫游并发现了新的和更好的小丘。在达尔文和新达尔文主义理论中，这种佯谬并没有得到令人信服的解释。这对达尔文本人来说也许不是什么值得大惊小怪的事，因为他并不把突变和自然选择的偶然过程看作是对出现生命秩序的圆满回答：他相信神的创造。但最后他的理论被当作是那些事实的完美解释。
另外还需要说明的是导致进化过程有序化的一致性，在这里佯谬也继续存在。生物物种的一致性和它们的多样性一样明显，例如，鸟和蝙蝠的翅膀与在种系发生方面完全无关的海豹的鳍和两栖动物、爬行动物及脊椎动物的前肢是同源的；虽然骨骼大小和形状千差万别，但骨骼本身所处的位置是类似的，无论是它们相互之间的位置关系，还是它们对身体其余部分的位置关系，都是如此。不同物种的心脏和神经系统的位置显示出共同的秩序：内骨胳物种的神经系统在背部，心脏在腹部；而外骨骼物种的心脏和神经系统所处的位置恰好相反。此外，某些很特殊的解剖学特征也为进化历史非常不同的物种所共有，最显著的例子是眼睛：不少于40种在种系发生方面毫不相干的物种的眼睛看来都有同样的基本结构。
其次，所有的物种都有较大的规则性。尽管在寒武纪期间产生的有机体种类多得令人吃惊，但生活在生物圈内的物种主要可以分为二十几类，无论在类内或类与类之间都表现出惊人的有序性和规则性。最后 （但并不是不重要），在生物圈的最高组织层次上存在着有序和组织的要素，这些要素使生物学家J·洛夫洛克（JamesLovelock）提出了有争议的“盖娅①假设”。根据这一假设，生物圈是一个自在的生命系统。他于是得出这样的结论：使我们这个行星上的物理、化学和生物环境基本不变的精确调节始于对空气、水及土壤的温度和化学成分相互平衡的调节。
渐进的和随机的进化过程能产生这种有序和组织吗？正如我们已经看到的，随机性受到严重的怀疑，渐进论现在也是如此。自然选择是渐进的和连续的，这种概念受到了当代古生物学家的攻击，他们声称，“种系发生的渐进率”是错误的。（达尔文在《物种起源》中宣称，“自然选择不能产生重大的或突然的变化；它只能小步地和缓慢地起作用。”）在达尔文的巨著出版大约120年后，两位美国古生物学家，J·古尔德（JayGould）和N·埃尔德雷杰 （Niles Eldredge）把“跳跃”引进物种进化。①根据这种“不连续平衡”理论，新物种倾向于在相对短暂的时间周期内突然出现，这种时间周期通常为5000～50000年。不仅单个物种，而且全部物种都是以突然创造的形式出现的，它们的出现标志着某个纪元的开始。例如，寒武纪的剧变在较短的几百万年时间里产生出了现今居住在地球上的绝大多数无脊椎物种。
抛弃渐进论有利于进化的突然出现，使宏观进化理论与非平衡热力学理论一致起来：在后两种理论中，复杂系统的发展都需要现存系统的临界不稳定化和在不连续与非线性过程中出现新的有序。然而，无论是物理学的理论还是生物学的理论都不能在有效的时间范围内解答这个谜。这两种理论中的偶然性不涉及单个的幸存者和繁殖体，而是涉及整个物种和群体。因此，在生命领域中依然存在着有序进化之谜。
3。2 有机体的产生和再生
物种一旦进化，其个体成员如何设法产生出它们特定的有机体形式呢？单细胞有机体能够通过分裂进行再生，即通过简单的分裂把它们染色体的脱氧核糖核酸（DNA）转变为新细胞。但是，比较复杂的物种一定要通过它们的生殖细胞进行繁殖，它们之所以能这样做，是因为假定它们的每个细胞都具有构建整个有机体的一整套指令。但它们是这样做的吗？
种瓜得瓜，种豆得豆棗从鸡蛋里孵出来的都是鸡而不是雉，这一事实需要解释。人们通常都根据DNA来解释，他们假定每一物种的遗传密码都有整个有机体的蓝图，但这一假定也存在问题。首先，在非常不同的物种之间遗传密码往往十分类似；相反，在比较类似的物种之间的遗传密码却往往大不相同。黑猩猩染色体中的 DNA有99％与人类染色体中的相同，而具有许多共同形态特征的两栖动物却有着极为不同的DNA。
问题回到了遗传密码本身的进化。进化是怎样在DNA中产生出保证某一物种具有生存能力的那些变化的呢？物种靠突变产生一种或几种正向变化是不够的，它必须要产生一整套变化。羽毛的进化并不产生能够飞行的爬行动物棗还需要骨骼结构和肌肉组织方面的根本变化以及维持飞行的更快的新陈代谢能力。自身的每一项革新几乎都不可能形成进化优势，而是很可能被消灭。进化是如何通过现存物种的遗传密码的逐步精致化持续下去的呢？要搞清楚这一点并不容易。
DNA怎么能说明胚胎发育所涉及到的值得注意的过程，同样也是一个谜。就哺乳纲物种而言，胚胎发育需要子宫内无数能动行为方式的有序展开，它包括数十亿个细胞的协调相互作用。如果这个过程完全是由基因来编码的，那么遗传程序必定是奇迹般地完备和细致的，这些程序必须有足够的灵活性来说明在各种不同条件下能动行为方式的变异。但是遗传密码对胚胎中的每个细胞来说都是相同的，因而要弄明白它如何操纵和协调整个范围内细胞的相互作用是很困难的。
诺贝尔奖金获得者、生物学家F·雅各布；（FrancoisJacob）明确指出，关于调节通道和胚胎发育至今知之甚少。除迄今为止还是模糊的渐成图景和生物场观念外，生物学家真正掌握的唯一推理方式是线性的和单维的。雅各布说，分子生物学之所以能飞速地发展，主要是因为微生物学中的信息碰巧是由组建单元的线性序列所决定的，所以遗传信息、各种基本结构之间的关系以及遗传逻辑等等都是单维线性的。但从胚胎的发育看，世界不再是线性的，基因中的单维碱基序列在某种程度上决定着二维细胞层的产生，而这些二维细胞层又以精确的方式参与决定有机体形状和特性的三维组织和器官的产生。按照雅各布的观点，这是怎样发生的仍是一个十足的谜。涉及胚胎发育的调节通道的原理还不清楚，而且尽管人们已经颇为具体地知道人手的分子解剖结构，但有机体如何指令自身创造这种手的，人们几乎一无所知。①
在受到损伤的有机体结构的再生方面，也产生了类似的问题。很明显，有机体的自我修复具有生存价值，因而我们可以假设，自然选择有助于扩大有机体修复程序能力的突变。令人费解的是，有机体竟具有不是自然选择的修复程序：在物种的历史上，它们所修复的那些损伤不可能降临到其祖先身上。科学家们不得不在实验室中摘除有机体的全部器官和肢体，把整个有机体分解成它们的组成细胞，但是有些有机体仍然能够修复这些故意造成的损伤。在这种�