遗传的统计研究
与孟德尔的研究同时,还有人按大数字进行统计,来研究遗传问题。奎特勒与高尔顿将概率理论与误差的统计定律应用于人体的变异。在二十世纪仍然有人继续进行这样的研究,特别是毕尔生和他的伦敦同事。
通常,只要对大数目进行一次统计就可以求得误差的常态曲线,或诸如此类的曲线,但德·弗里斯关于月见草的研究说明使用这种曲线有某些危险性。图10表示三个品种的果实长度的变化。横标代表长度,纵标代表具有某长度的个体的数目。A与C两品种具有特有的平均大小,其曲线与常态分配密切相似。但B曲线说明至少可以分为两群。如果将三个品种的种子放在一道测量,这三个曲线重合为一,而接近于常态形式。根据粗略数据常常很难判断材料究竟属于一类还是象在这个例子中一样由两群或多群所合成。
约翰森(Johannsen)发现:如果以一个单颗豆种作为一个自交世系的始祖,则这一“纯种”个体的变异(如种子的重量),准确地遵循误差定律。但这种变异不能遗传;如果将重的种子选出加以培植,后代的种子并不比平均值重。
除去这种同祖的纯系以外,通常的混种都有由于祖先特性混合而产生的变异,这种变异是可以遗传的。选择双方都具有某种特性的亲体,如快速的跑马,常能得到一种品种,使所需要的性质高于平均值。高尔顿指出,身材高的父母所生的子女平均来说,即使不象父母那样高,常常也比种族内的平均高度要高一些。毕尔生等对这现象作了更详密的研究。如一个种族的男人平均身材为5尺8时,则6尺的人较平均值高4时。按大数目平均来说,6尺高的人的儿子,其平均身材约为5尺10时,即较平均值高2时,而较其父矮2时。这一结果可以用统计术语即所谓“相关系数”来表达,为一半,或0.5。如果子与父身材同高,则此系数为1;如果儿子的身材回到其种族的一般高度,则无所谓关系,此系数为0。再如儿子的身材反较其种族的一般高度为矮,则此系数为负。植物与动物的他种特性都有与此相似的关系,而且就任一特性而言,亲子间的相关系数常在0.4与0.6之间。法国一位世代选种者德·维莫兰(R.L.de
Vilmorin)继续进行了变异和遗传的研究。他的工作像孟德尔的工作一样,当时并没有引起生物学家的注意。他证明,在育种时,要想得到最好的结果,并不在于选择个别的单体作为亲体,而在于选择平均表现良好的一种植物世系。这个结果不能证明达尔文关于微小变异的遗传的看法。
有一时期,孟德尔派与根据达尔文的概念、使用了统计方法的“生物测量派”之间,颇有争执。其实在关于遗传的任何完备的研究中,这两派似乎都是需要的。
人们后来对进化的看法
随着古生物学上的证据愈积愈多,进化论作为对地上生命过程的一般说明,也愈巩固。例如,事实证明石碳纪并无被子植物,新种与新类的生物是后来才在地球上出现的。
有些生物学家仍然以为对小的变异起作用的自然选择如果时间延续很久,足可以解释进化。另一些生物学家以为在孟德尔的变异中肯定可以产生新的品种,所以新的物种是在孟德尔的变异中形成的。更有一些学者,其中还有一些现代思想界的领袖半信半疑,甚至抱怀疑的态度。例如贝特森在1922年说:
就其大体的轮廓而言,进化是很明显的。就事实而言,是必然的结论。但进化论中同物种的起源和本性有关的那一具体的根本的部分,仍然十分神秘。
系统论者仍然承认有界限分明的物种,无论达尔文的变异还是在遗传学的实验中所应用的孟德尔的突变,好象都不能说明物种的根本差异。也许早期的生物机体的可塑性较大,现在已经固定下来,因此仅仅有发生表面上的变化的可能。我们有证据表明就是在眼前,物种偶尔也有可能进入突变的阶段;人们认为,德·弗里斯所研究的月见草就发生了这种情况。
第七章所叙述的后天获得性能否遗传的问题,仍在争论之中,人们还没有普遍承认为了证明这种遗传而引证的事例是确凿无疑的。在动物身上发现的那种体细胞分裂而为生殖细胞的过程,在植物体内不能发生在那样早的阶段,所以后天性质的遗传,在植物内比较可能。关于最新的证据,我们可以提到鲍尔(F.O
Bower)所搜集的一些证据。这些证据似乎说明长久连续存在的不同的环境可以在羊齿植物身上造成能够遗传的特性。
这里又产生了另外一个困难。变异的发生好象是由于失去一些因子而不是由于增加一些因子。贝特森说:
就是在果蝇身上,在数百个遗传因子中,很少发现新的显性特征,即新增加的正的因子,而且我相信这些特征没有一个属于在自然情况下可以存在下去的一类。……但我们并不是怀疑进化的实在性或真实性,而是怀疑物种的起源,这是一个技术的,甚至可以说是驯化的问题。这个秘密随时都可以解快。近二十五年的发现,使我们第一次有可能合理地在事实的基础上来讨论这个问题。综合将随分析而来,这是我们不怀疑、也不能怀疑的事。
同时古生物学家,特别是美国的古生物学家,搜集了许多成套的有机体的化石遗迹,数目远远超过以前,而且包括许多地质时期,证明生命以各种生命形态连绵不断;有几种生命的形态,似乎表明进化是遵循着一定路线进行的。这个问题的复杂与困难远远超过五十年前想象的程度。进化的大体趋势已经明了,但是要对进化的详细情况加以新的描述,还有待于更多的知识。
第26章