正文
达尔文把这次航程称为“第一次真正的训练或教育”。也正是在环球航行的5 年间,达尔文通过观察生物物种的变化,形成了物种进化的观念。在这次旅行中,位于东南太平洋上的加拉帕戈斯群岛具有特别的意义,直到今天仍然是不少进化生物学家开展研究的圣地。
而作为我们故事的第二位主角,孟德尔神父的目标远没有达尔文那么宏大。和我们刚刚提及的农牧民一样,他大概仅仅希望从自己的豌豆田里,看看能否发现遗传的秘密——就像我们刚刚说过的,生物的性状究竟是按照什么样的规律遗传下去的,为什么有时稳定,有时不见踪影,有时黑白分明,有时又呈现出黑白之间的各种灰色地带呢?
而这时候,我们马上可以看到孟德尔和达尔文的不同,可能也正是这种不同确保了前者的成功。
孟德尔并没有像达尔文那样,从古希腊哲学中借鉴来“泛生子”的概念,并试图拓展这个概念,用来解释遗传的所有秘密——我们已经知道,这样的做法固然可以自圆其说,但并不能为解释遗传现象提供任何新的线索。毕竟,谈论了上千年之久,达尔文仍然不知道这种肉眼不可见的“泛生子”到底是个什么东西,又有着怎样的特性。
孟德尔的做法几乎完全相反,他抛开了一切预设的学说和假定,单纯从豌豆杂交的现象出发,试图发现隐藏的遗传规律。
孟德尔神父首先选择了一些看起来泾渭分明、非常容易确认和定量统计的性状,例如豌豆种子的表皮是光滑的还是褶皱的,种子表皮是黄色还是绿色,豌豆花(见图1-9)的颜色是白色还是紫色,等等。然后选出性状截然不同的一对“父亲”和“母亲”豌豆,把“父亲”花朵的花粉小心翼翼地收集起来,轻轻播撒在“母亲”花朵的雌蕊上,开始了他的杂交试验。
图1-9 豌豆花
豌豆开着像蝴蝶翅膀一样的花朵。豌豆是一种典型的自花授粉植物,花瓣密闭,在自然状态下只有自身的雄蕊可以为雌蕊授粉。这可能也是孟德尔挑中豌豆的原因之一。这样一来他可以完全控制授粉过程,不需要担心随风飘散的花粉的干扰。
第一轮试验的结果就足够让人震惊了:在孟德尔挑选的全部七种性状方面——不管是种子表皮的颜色、花朵的颜色还是植物的高度,杂交后代都表现出了高度一致的性状来。比如说,黄豌豆和绿豌豆杂交的后代全部是黄豌豆(见图1-10),紫花豌豆和白花豌豆的后代全部是紫花豌豆,高豌豆和矮豌豆的后代全部是高豌豆。换句话说,在杂交一次之后,来自“父亲”或者“母亲”一方的某种性状就彻底消失了,这似乎已经在挑战人们习以为常的融合遗传理念了:难道孩子不是会从父母那里分别继承一些性状才对吗?难道不是父母的泛生子水乳交融构成了孩子的一切吗?
图1-10 孟德尔的第一次杂交试验
黄豌豆和绿豌豆杂交的结果是,后代结出的是清一色的黄豌豆。
孟德尔的做法仍然是非常实用主义的。看到这样的结果,他想到的不是去修补看起来出了问题的遗传融合理论,而是做了一个非常技术性的处理:他把杂交后消失的性状称为“隐性”的,而把杂交后仍然顽强显现出来的性状称为“显性”的。
“你看,”孟德尔解释说,“性状只能有一个——种子不可能又黄又绿,而来自父母的遗传性状却有两个。那么我们看到的结果就说明,来自父母的遗传性状如果互相矛盾,则只有一个会胜出——就像黄色的种子、紫色的花朵,以及高高的茎秆,而另一个就会被‘隐藏’起来。很简单,不是吗?”嗯,确实挺简单。不过,你可能会马上反驳,和泛生子的概念一样,显性和隐性的概念也并没有提供任何新的信息,只不过是把孟德尔看到的现象换了个名词描述一下而已。他看到黄色种子的杂交后代,于是黄色种子就是显性的;他没有看到白色花朵的杂交后代,白色花朵就是隐性的,仅此而已。