演化是史上非常重要的科學概念之一，它描述了物種如何隨時間演變，或是因分化而產生一種以上後代的現象。演化理論可以解釋人類是如何變得如此聰明、長頸鹿為什麼能長得這麼高，以及細菌如何在短短幾天內就發展出抗生素抗藥性。

EVOLUTION MYTHS BUSTED

　　1800 年代時，解釋生命脈絡的競賽如火如荼地展開。在那數十年間，博物學家對不同動物間的相似性深感興趣；19 世紀時，隨著愈來愈多古代化石出土，研究地球科學的學者開始發現，地球其實遠比人們所想的還要古老。這代表人類其實尚未在地球上存在太長的時間，過去曾有龐然巨物在此生活，只是如今已然滅絕。

　　博物學家讓— 巴蒂斯特． 拉馬克（Jean-Baptiste Lamarck）發現，各物種似乎能適應其生存環境。他假設各物種會在其生命週期中慢慢適應環境，再將這些因應環境的改變傳給後代。他的著名理論認為：長頸鹿之所以有長脖子，是因為持續地伸長脖子去搆高聳樹木上的食物；那些脖子伸得較長的個體，便會生下頸部較長的後代。

　　儘管拉馬克的理論有缺陷──他並未解釋這些演化如何發生──但他仍得出兩項重大發現：物種能逐漸改變以適應環境，且能將這些改變傳給後代。

　　查爾斯．達爾文（Charles Darwin）以拉馬克的觀察結果，及自身對動植物的大規模研究為基礎，於1859 年發表了現今廣為人知的「天擇」演化理論。他的理論提及，生物並非在生命週期中逐漸適應環境，而是出生時個體間便存有些微的自然差異；其中某些個體的性狀有助於存活，因此能擁有較多後代。最能適應環境的個體則有最多的機會將自身的性狀傳給下一代，久而久之，物種便逐漸改變。

　　達爾文當時並不太瞭解生物的性狀如何從親代遺傳給子代，而他的理論也引發了諸多爭議。儘管如此，在接下來的數十年間，科學家發現基因是讓遺傳資訊能代代相傳的載具，而遺傳密碼中的細微改變則能帶動演化。科學家也透過追蹤遺傳系譜、研究無數化石，以及觀察野外和實驗室中的演化實例，來進一步瞭解演化。

　　演化論的範疇至今已擴大，並發展為生物學中的一大主軸；但引發爭議仍在所難免，因它屬於最常遭誤解的科學領域。若化石記錄中有缺漏，該如何知道演化曾發生？若科學家認為演化論是事實，為何將之稱為「理論」？猴子又為何沒有全演化成人類？接下來，就跟我們一起破解達爾文關鍵理論的最常見迷思。

你知道嗎？ 達爾文在提出著名的演化論之前，曾因為討厭看到血而從醫學院輟學

迷思 我們是猴子的後代

那猴子為什麼沒有全都演化成人類？

對演化論最大的誤解或許是「人類由現代猿猴演化而來」。著名的人類演化圖（圖中有一系列站得愈來愈直、愈來愈像人類的猿類）可能也助長了此迷思。

　　首先，我們須瞭解猿類和猴類並不同。現代猴類分為新世界猴和舊世界猴，牠們與猿類所包含的品種不同；猿類則可分為小猿（長臂猿）和大猿，人類屬於大猿，因此我們並非猴子的後代。那我們是猿類的後代嗎？

　　我們與黑猩猩、紅毛猩猩、倭黑猩猩和大猩猩等大猿有許多共通的特徵，牠們是現存與我們關係最近的物種，但並非我們的祖先。所有的大猿都由同一個共同祖先獨立演化而來，人類亦然。

　　若你研究人類和黑猩猩的化石，會發現愈古老的人類愈像猿類：牙齒較大、頭腦較小，四肢偏粗壯；愈古老的黑猩猩則愈像大猿的共祖。若追溯至數千萬年前，人類和黑猩猩的演化史終會相交，但兩者共通的親屬卻是另一個截然不同的物種，也就是我們的共祖。

　　演化樹（下圖）中的每個交叉點都代表一個共祖，若往源頭追溯，你會發現猿類和猴類有共祖、所有靈長類也有共祖，所有動物間亦是如此，且還能繼續往前類推。演化樹的每條分支都會繼續演化，進而產生各種新品種。

「所有的大猿都從同一個共同祖先獨立演化而來，人類亦然」

迷思 演化無法驗證

演化發生的速度極慢，因此沒有方法可證明

演化通常得花數百萬年，所以我們就算花上好幾輩子的時間，也無法看到恐龍演化成鳥類的這類巨變。追蹤演化的麻煩之處在於，基因改變須傳遞數個世代後，其所造成的影響才會更為明顯；若動物的壽命很長，我們就很難親眼見證牠們的演化。但這並不代表我們無法目睹演化發生。 ▲選擇性育種培育出許多不同品種的狗

　　英國在工業革命期間歷經了急遽的環境變遷，工廠排放的大量煙灰覆蓋了樹木。工業革命之前，樺尺蠖的體色讓其得以融入淺色的樺樹皮；較淺的體色曾是優勢，暗色的樺尺蠖在樹皮上會變得十分明顯，因而迅速被鳥類看見、捕食。在煙灰覆蓋樹木後，較深的體色卻成了優勢，深色樺尺蠖便活了下來，並將此有用性狀傳給後代，因此深色樺尺蠖的比例激增。

　　而人類透過狗來模擬演化已歷時數百年，我們挑選喜歡的性狀，並繁殖具備該性狀的狗；我們以嗅覺和視力來選育獵犬，並繁殖有雙層被毛、能抵禦嚴峻天氣的牧羊犬。這類狗的人為演化在今日仍持續上演，從純種狗日漸浮現的健康問題，便能觀察到選擇性育種所帶來的後果。

迷思 萬物都是適性演化的結果

生物性狀都有其演化目的

我們不免想像，生物的每種性狀都有其演化目的；但其實並非每種生物性狀都是適性演化而來。我們所見的許多性狀都源於偶然，或某些性狀的副作用意外發揮了效用；也有些性狀是過去有用性狀的殘跡，現在並無用處。演化除牽涉到取捨和折衷，也會受生物原有的適應方式所侷限。

機遇突變Chance mutations
許多性狀沒有明顯的由來或優勢，也並非適性演化的結果。舉例來說，約25% 的人具有「超級味覺」，擁有的味蕾數量較其他人多出許多。

副作用 Side effects
某些性狀是其他性狀的副作用。好比我們血液的顏色就不是演化後的結果，只是輸送氧氣的分子（血紅素）所造成的副作用──血紅素為紅色。

你知道嗎？人類的闌尾被認為是「痕跡器官」，因為它已喪失在人類遠祖身上的消化功能

迷思 演化解釋了生命的起源

若演化能解釋生命是如何變化，當然也能揭開生命的起源奧祕

演化能解釋許多事，包括生物為何是現在的模樣、如何隨時間推移而改變以適應環境，但演化論並無法揭開生命的起源。 　　演化已讓我們回溯到久遠前的「最後一個普遍性共同祖先」（LUCA）──地球上的生命都由它演化而來。利用基因追蹤並比較演化樹中兩條最古老分支的有機體基因（古菌與細菌），科學家估計地球上所有生物的LUCA 約存活於38億年前，且擁有至少100 個基因。

　　演化的科學有助於我們理解生命誕生的大略條件，但生命起源之謎仍未解開。然而，不論生命最早是如何形成，演化論解釋的都是之後所發生的事。

多功能基因Multipurpose genes
許多基因有一種以上的功能（即基因多效性），例如圖中的捲毛雞體內有個基因發生改變，同時影響了雞隻的消化、體溫、下蛋模式和羽毛。

痕跡性狀Vestigial traits
有些性狀是由祖先留下，如今已無用（如智齒）。過去人類的下巴較大，飲食也比現在粗糙，智齒便能派上用場，但它現已淪為惱人的麻煩。

迷思 萬物的發生都有其道理

演化的目標是解決問題

我們談論演化的方式會讓人覺得生物體都希望能演化得更好、更快或更強壯，但事實上演化並無特定目標，結果也絕非完美。
　　演化最終由基因突變所驅動，而基因突變的發生則相當隨機。其中某些變化有助於生物體活得較久一些，或繁衍出較多後代，因此這些有用的基因便會傳給下一代。然而，也有些基因突變會讓生存變得較困難。

　　生物體生存的環境及條件，決定了隨機突變是否具實用性。這可能取決於氣候、天敵、食物多寡或求偶時的吸引力，但無論天擇選擇了哪些遺傳特質，所造就的改變都須隨時間積累，且當下沒有明確可見的目標。

　　演化靠「試誤法」來運作，最終結果並非總是完美。例如人眼就有個嚴重缺陷：血管和神經位於光線偵測細胞的前方，須穿過眼睛後方才能抵達腦部，因此造成了視覺上的盲點。雖然人眼的演化是循序漸進的過程，但演化出的構造絕非最佳安排。

　　生物體並非企圖演化、嘗試演化或必須演化。演化為自然發生，且演化的結果不僅會令人驚嘆，同時也難以預料。

▲蒼蠅的眼部包含數千個感光單位（又稱為小眼或單眼）

迷思 眼睛的構造太複雜，不可能由演化而來

這種繁複的視覺機器怎麼可能是由演化而來？

連達爾文也難以想像眼睛是由演化而來；但只要一步步分析，就能發現這很合理。

「擁有最實用適應性狀的個體較有可能存活並繁衍」

　　從最簡單的層面來說，眼睛就是能感應陽光的色素斑點或團塊。若這些色素都分布於一個平面上，它們就只能感知光線的明暗；若這些色素坐落於凹洞中，則能用來分辨光源的方向。

　　當上述的凹洞變深、開口處縮小時，就會形成如同針孔相機的構造，能限制進入的光線並形成實像。若針孔上再覆蓋一層透明細胞，凹洞內就能注滿液體，讓內部的晶狀體形成水晶體，以協助聚焦，使成像更清晰。

　　這些所有微小的適性演化都可能稍微增添生物體在環境中的優勢，例如讓獵食更具效率，或是能從遠處瞥見天敵。許多世代後，這些性狀在天擇中勝出，物種的眼睛形狀便逐漸改變。

漸臻繁複

如果仔細尋找，就能在大自然中發現人眼的簡化版
你知道嗎？遺傳學的研究指出，真菌和動物的親緣關係比這兩者與植物的親緣關係來得接近

迷思 化石記錄不是有缺漏嗎？

化石中缺少的環節想必能推翻演化論

化石極為稀少，就算是在目前瀕臨絕種的哺乳類品種之中，我們也只能找到其中9% 的化石。當我們日後回顧這些化石時，其他未留下化石的物種就形同從來不曾存在過。
　　化石形成的機率並不高。即便是那些擁有適當體型的動物，其死亡方式與地點也會影響化石的形成。若動物在叢林中死亡，屍骨便很快就會被其他生物吞噬殆盡；因此，化石記錄必然有缺漏。

　　然而，新化石仍不斷地出土，學者也已指認出許多能支持演化論的「過渡型」物種。以馬為例，現今的馬是單趾，但牠們其實是從體型跟狗差不多大的多趾祖先演化而來。化石記錄顯示其間有數個過渡階段，並顯示出馬的腳趾如何減少、縮短並合而為一，最後形成我們所見的馬蹄。

迷思 所有演化都是天擇的結果

適者生存是演化的唯一途徑嗎？

基因的隨機突變能使個體間產生些微差異，形成遺傳變異。天敵、競爭和其他環境因素也可能對生物體造成壓力，讓有最實用適應性狀的個體較可能存活並繁衍，將基因傳給後代。此過程稱為天擇，為達爾文的著名理論；但這並非演化唯一的路。
　　另一個關鍵機制稱為遺傳漂變（genetic drift），在此現象中，生物的性狀並非受到天擇，而是因隨機事件而遺失或變得普及；可能的誘發事件包括族群被拆散，或某些個體死亡（這在族群規模較 小時，尤其容易發生）。

迷思 演化論只是一種理論

我們無法確定演化這件事是否為真

「演化論」一詞確實表明了它是「理論」；但真正的問題在於「只是」二字。在科學的世界中，沒有任何理論單純「只是」理論。
▲我們的DNA上寫滿了演化論的證據

　　一般情況下，「理論」（theory）能夠解釋為「歸納」或「推測」而得的論點；這屬於較模糊的說法，用來表示你認為某件事大概是真的，卻沒有完整的證據能加以支持。不過，在科學中並非如此。

　　科學理論奠基於大量的證據，許多經確認的科學原理（包括演化論）都和理論有關，如日心說和細胞學說。這些理論為我們所見的事物提供詳盡的解釋，且能用來預測未來將發生的事。

　　演化論的證據足以讓人信服，且已用各種方式反覆驗證。化石記錄雖不完整，但展示了生物隨時間演進的過程，並在現存生物上得到生理、化學和基因相似性的佐證。此外，世上也有眾多實例顯示，生物在數代後明顯產生變化。科學家找到愈多證據，就愈能鞏固演化論。演化論並非「只是」理論，因為在科學中，理論就形同強而有力的論述…閱讀更多