达尔文的眼睛3 (图)

也许有人会说，就算从一个眼点可以进化出鱼眼，但是这要用多长的时间才能进化出来呢？进化需要的时间太长了，也是反进化论者攻击进化论的一个常用借口。为了回答这个问题，在1994年，两位瑞典生物学家尼尔森（D.-E.Nilsson）和佩尔格（S. Pelger）设计了一个计算模型，计算上面所描述的从眼点进化出鱼眼需要多长时间。他们的设计思想，实际上与达尔文在《物种起源》所说的相同：第一、从简单的眼睛到复杂的眼睛存在无数微小的变异。为了定量计算，他们把每一个微小变异设置为1％的改进（比如长度改变了1％，蛋白质浓度增加了1％等等），他们算出从眼点到鱼眼共需要1829个1％的改进，也就是需要1829个步骤。第二、这些微小的变异会影响生物的生存。视觉的微小改进，会使捕食者更好地发觉猎物，或使猎物更好地躲避捕食者，或者使蜜蜂能在雾中更快地找到花朵采蜜，这就有了生存优势。第三、这些变异是能够遗传的。在遗传学上，我们用遗传率来表示某个特征与遗传相关的程度，通常是用同卵孪生子（他们的基因完全相同）和异卵孪生子比较而测定。遗传率100％意味着该特征在同卵孪生子中完全相同，而遗传率0％意味着该特征在同卵孪生子中的相同程度和任意两人一样。我们并不知道眼睛的遗传率是多少，但是可以参考其他的身体特征进行估计：人的身高的遗传率为79％，坐高为85％，腿长为77％，臂长为80％，头宽为95％……也就是说，人的身体特征的遗传率一般来说高于50％。尼尔森和佩尔格将眼睛的遗传率设为50％。显然，这是个很保守的估计。实际上，在需要做估计时，他们都尽可能地保守，以便让进化所需的时间尽量地延长，使反对者无话可说。他们的论文的题目就叫做《对一种眼睛进化所需时间的保守估计》。在做了种种保守的估计以后，代入方程式计算（群体遗传学有专门的方程式计算一个有优势的遗传变异在生物群体中的传播时间），结果还是出乎意料：从眼点进化出鱼眼，只需要35万代。以一代为一年（这是大部分低等动物的情况）计算，也就是说，只需要35 万年，这在地质年代上只是一瞬间。

眼睛实际的进化时间可能比这快，也可能比这慢，这取决于环境压力的大小和特定动物的生存对眼睛的依赖程度。但是，这个结论是很显然的：眼睛的进化，要比设想的快得多。动物在地球上已至少有6亿年的历史，这足以使眼睛进化出非常多次。生物学家在研究了不同动物的眼睛结构之后，发现它们共采用9种不同的光学结构，而且每一种结构都出现了不止一次。眼睛在动物界至少独立进化了40次，可能多达65次。