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第二章 谁先提出了进化学说

第二章 谁先提出了进化学说

作者: 戏梦生 | 来源:发表于2019-04-21 15:50 被阅读0次

           我们应该怎样看待进化学说。

           对于生命,我们的认知只是一些残片,也可能是假象,真实的生命一定不仅仅是我们认为的那样;

           即使是感官所感觉到的事物,由于接触范围所限,我们感知的东西也只是一小部分,有时我们只是看到真理的一小部分;

           有时我们认为已经掌握了真理,其实离真理还很远,生物学方面亦是如此。

           真谛总是隐藏在那浩渺无限的迷宫之中,需要一代又一代人地去接近。

           对于无法理解的东西,除非有可靠证据证明它错误,否则,我们不能因为它听起来是新奇的、离奇的、甚至是怪诞的,就断然拒绝接受。当然,对没有证据表明一定是正确的东西,我们要持怀疑态度;

       一切皆有可能。转变观念、抛开已有经验的束缚;

       对一些不能感知、难以理解的东西,我们可以根据现有信息,展开想象;

            探索过程中出现偏差也是很正常的事,对于错误既要正视,也要宽容。

      了解这些,对于我们随后的讨论至关重要。

           翻阅进化论发展历史,我们会发现,很多问题并非我们通常理解的那样,探索生命进化真相之路的曲折、艰难,考验着人们的信念、智慧、毅力。

           进化论并不是达尔文独此一家。

           进化论是谁先提出来的,这人不是达尔文,当然也不关中国人的事。

           受到封建体制和传统文化的影响,中国人缺乏思辨的能力以及追求真理的精神,对探索自然奥秘没有兴趣。中国人只能用阴阳五行、易经八卦之类含糊晦涩不可求证的东西去解释自然现象,主要精力集中在搞人及人的关系方面。在很长一段时间里,这块土地不适合科学的发芽和生根,科学理论及发现似乎离中国人很远,生物进化现象的发现自然也与国人无缘。

           与中国人不同,尽管西方古代人的思想受到宗教的影响,但是,西方文化造就的思维方式,西方人善于思辨和逻辑论证,有求真求实的精神,能够对各种问题做理性的思考,这些成就了科学在西方的兴起。当科学发展到一定阶段,新的思想、新的发现的产生是很自然的事。

           西方社会,从文艺复兴开始,自然科学得到了迅速的发展。一种与经院哲学不同的批判性的思维方式逐渐形成,人们不再盲目相信教条。哥白尼提出了“日心说”,表示地球并非宇宙中心;伽利略用望远镜观察到了月亮上的环形山、太阳表面的斑点和木星上最大的四颗卫星。一些科学研究出来的东西与宗教教义向背,导致人们对宗教某些说法的怀疑。

           到18世纪,物理学、数学、化学已经从神学统治中解放出来,生物方面的研究也开始启蒙。出于对于自然科学的渴求,人们已经开始在比较解剖学、胚胎学、形态学和分类学、古生物化石和地质学方面,积累了相当程度的事实材料。而上帝造人的传说似乎不那么可信,人们对来自神力之外的解释有所期待。

           在进行人体研究时人们会有这样的疑问,为什么其他动物有很多与人相像的地方,像骨骼结构、内脏系统、感官系统,等等,不仅仅是身体结构,包括繁衍生长规律、行为也有共通之处。这些让人隐约感到人与其他生物之间存在亲缘关系。人是从哪里来的,其他生物又是怎么来的,他们之间有什么联系吗?

           18 世纪后期到 19 世纪初期是进化学说酝酿时期。在达尔文的《物种起源》问世之前,至少有三个人曾经比较系统地阐述过生物进化观点,他们是乔治·布丰,艾拉斯姆·达尔文和让-巴布提斯·拉马克。他们是进化论的先驱者。

           布丰,法国人,第一个提出广泛而具体的进化学说的博物学家。布丰认为物种是可变的,他特别强调环境对生物的直接影响,他认为物种生存环境的改变,特别是气候与食物性质的变化,可引起生物机体的改变。这是布丰进化学说的中心思想。

           布丰学说中也有一丝自然选择概念的闪现,例如他认为某些物种的高繁殖率与它们大量的死亡之间有关联。

           遗憾的是布丰经不起宗教势力的压迫,公开发表了放弃进化观点的声明,这使得他作为进化论先驱者的地位大为逊色。

           艾拉斯姆·达尔文是查理士·达尔文的祖父,是一个颇为坚定的进化论者。他在其著作中阐述过物种可变的观点和不同类型的生物可能起源于共同祖先的“传衍”的概念。例如他在其《动物生物学或生命法则》一书中写道:“当我们反复思考动物的变态,如从蝌蚪到青蛙;其次再思考人工培育,如饲养马、狗、羊所引起的这些动物的改变;其三,思考气候条件和季节变换引起的动物改变……进一步观察由习性引起的结构改变,如不同地区的人的差异,或由于人工繁殖及胚胎发育期受到影响而引起的改变,种间杂交和怪异生物的出现;其次,当我们观察到所有的温血动物的构造的基本的统一型式时——促使我们得出这样一个结论,它们似乎都是从一种活的丝体产生出来的……所有的温血动物起源于一种活的丝体”。老达尔文这段话既指出了物种的可变性,又表达了不同生物有共同祖先的“传衍”的概念,虽然所谓“活的丝体”纯粹是猜想。

           老达尔文还在他的那本著作中阐述过“获得性状遗传”的见解。他写道:“所有的动物都曾经历转变,这种转变一部分是由于自身的努力,对快乐和痛苦的回应。许多这样获得形态及行为倾向于遗传给它们的后代”。

           在进化论的先驱中,一个经常被提及的人就是拉马克,拉马克是过去经常被达尔文主义者嘲笑的那个家伙。

           进化学派除了达尔文主义之外还有好几种,其中最重要的学派称为“拉马克主义”。

           虽然达尔文的名气更大,但“进化论”的概念最早是由法国人拉马克提出的——虽然他没有正式用这个词。“进化”一词,用在拉马克身上是最合适的——正是拉马克主张生物会朝着越来越高级、越来越复杂的方向演化。

           拉马克是法国伟大的博物学家,早年当过兵,参加过资产阶级革命,后来从事植物学、动物学和古生物学研究。他是无脊椎动物学及无脊椎动物古生物学的创始人,并首次提出了“生物学”的名称。1809年发表了《动物学的哲学》,先于达尔文50年提出了一个系统的进化学说。赫克尔(德国生物学家)称拉马克这本书是对传衍理论的第一个连贯的、彻底的、逻辑性的阐述。拉马克学说中包含有布丰的观点和老达尔文的观点,但比二者的阐述更系统、更完整。

          但是,拉马克——这位进化论的先驱,在相当长的时期里,他进化观点不幸成为了坏科学和糟糕演化理论的典型代表。

           拉马克比达尔文大70多岁,在他的有生之年,物种不变的观念根深蒂固,连生物进化的客观存在性也未被承认,更谈不上讨论进化推动力问题。拉马克能够提出生物进化的观点,并对进化方式做出了比较系统的解释,在当时的环境下是一件相当了不起的事。

           尽管拉马克在进化论领域做出了不可磨灭的开创性工作,但由于当时的影响较小,没有被广泛关注与认可,这自然与他理论本身存在的缺陷有关,他没有能说服那些权威大咖相信他,当然也无法扩大自己的影响。这样的局面导致了一个意外的结果,他的理论没有引起神创论者的强烈反弹,因此也失去了科学向宗教发起进攻的先锋角色。

           拉马克的进化思想被人们关注,是达尔文推出达式进化论之后的事,此时人们普遍接受生物进化的事实,但出于对自然选择说法的质疑,一些学者寻求其它的机制来解释生物进化的原因,他们重新发现拉马克“获得性遗传”和“用进废退”说法的潜在价值。可以说,拉马克被广为人知还沾了达尔文的光,尽管他本人并不知道。

           拉马克和达尔文对生物进化方式的解释是不一样的,拉马克着重于环境对生物变化的影响。环境的改变能够引起生物的变异,环境的多样性是生物多样性的主要原因。在一般情况下,外界环境对植物和无神经系统的低等动物具有直接的影响,使它们发生直接变异,即“环境→机能→形态构造”。对于有神经系统和习性复杂的动物,环境对它们的影响则是间接的,即“环境→需要→习性→机能→形态结构”。在拉马克看来,变异和适应是等同的,环境变化直接导致变异发生。

           拉马克论述生物进化有两条重要法制:即用进废退和获得性状遗传。所谓用进废退,即经常使用的器官就发达,不使用就退化;获得性状遗传,即上述的变化是可遗传的。

           在拉马克的理论中,目的就是动力,两者是合而为一的,所以生物的“欲望”和“意志”也可能成为重要的动力,生物本身存在着一种内在的“意志力量”驱动着生物由低的等级向较高的等级发展变化。拉马克的观点正确与否暂且不论,至少说关于生物进化存在不同的观点。

           达尔文与拉马克的支持者之间的争论持续了很长时间,由于各种各样的原因,大部分时间是达尔文派占据上风。

           根据达尔文的理论,进化不需要目的,也没有目的,这也是达尔文与拉马克的重大分歧之一。就如同是百米赛跑,拉马克手下的所有运动员都是认准了百米终点用力冲去,他们有明确的目的,所以也有强烈的动机,跑起来很快。而达尔文的运动员呢,跑起来也很快,但与拉马克的运动员不同,达尔文的运动员全部被蒙起了眼睛,然后任由他们向四面八方乱跑,只有凭运气跑到终点的运动员是赢家,其他人全部被淘汰。

           在达尔文学派的眼里,自然选择是进化的主要动力,甚至可能是唯一动力。

           一个认为在进化过程中生物有变异的发生,然后由环境对产生的变异进行选择;另一个认为在进化过程中生物有适应环境的需要,有“主观能动性”。这是达尔文主义者和拉马克主义者之间的分歧。

           拉马克学说认为获得性遗传是生物进化的主要动力。一个著名的例子是对长颈鹿的脖子变长的解释,拉马克认为长颈鹿的脖子之所以长,是因为父辈长颈鹿为了吃树顶上的叶子,希望自己的脖子能更长一些,所以脖子越伸越长,而通过获得性遗传,就可以把这个长脖子的性状传给下一代,久而久之,长颈鹿的脖子就越来越长了。这种思想被概括为四个字“用进废退”。

           达尔文主义者则否定获得性遗传的机理,它认为物种是通过生存竞争把不利的基因从物种的基因库中淘汰从而达到整体进化的效用。就长颈鹿的例子来看,达尔文认为在长颈鹿这个群类中,既有长脖子的,也有短脖子的,但是长脖子的更容易吃到树顶的树叶,处于竞争优势,所以其存活和繁衍能力比短脖子的大。久而久之,长脖子的长颈鹿越来越多,短脖子的长颈鹿越来越少,于是长颈鹿的脖子就越变越长了。这种思想也被简单都概括成“适者生存”或“优胜劣汰”。

           有一点很有趣,拉马克和达尔文怎么都没有考虑到小长颈鹿是怎么存活下来的。

           达尔文和拉马克都看到了环境对于生物进化的作用,但对于进化过程中环境与生物的关系的细节上,以及生物本身的作用,达尔文与拉马克的观点却不相同。拉马克认识到了变异的普遍性,但并不认为变异是随机性的,他认为引起进化演变的首要原因是谋求更加复杂化(完善)的天赋。在生物产生和演化过程中,自然从最不完善或最简单的开始,生物的结构逐渐变得复杂。可以看到拉马克把变异认为是定向的、出于某种需要而发生的。

           拉马克认为引起进化演变的另一原因是生物对环境的特殊条件做出反应的能力。拉马克说,如果趋向于完善的内在冲动是进化的唯一原因,那么就只会有一条笔直的序列引向完善。拉马克认为这是由于动物必须永远与其环境取得全面协调的缘故,当这种协调遭到破坏时,动物就通过它的行为来重新建立协调关系。可以看到拉马克认为环境变化是进化的起因,但主要原因还在于生物自身的需求:一种趋于完善的需求。

           达尔文和拉马克在进化机制上的根本区别:拉马克认为环境及其变化在顺序上居先,它们在生物中产生需求与活动,而后出现适应性变异;达尔文则认为首先是随机性的变异,然后才是环境的有次序的活动(自然选择);变异并不是由环境直接引起的。

           对于进化的动力(或机制),两人的分歧就更大了。拉马克学说中的基本要点是认为进化的内在动力是“满足需求的努力改变了动物个体的行为与结构”,“某个部分实属必要的新需求的形成确实促成了该部分的存在,这种存在正是为了满足新需求而努力的结果”。关于器官用进废退的观点自古有之,拉马克对这一观点给予了更加严密的生理学解释:在每一个尚未超过发育限度的动物中,任何一个器官使用的次数越多,持续时间越长,就会使那个器官逐渐加强,发展和扩充,而且还会按使用时间的长短成比例地增强其上述能力,这样的器官如果长期不用就会不知不觉地被削弱和被破坏,日益降低其能力,直至最后消失。另一方面,对于获得性状的遗传:由于动物族类长期生活于其中的环境条件影响的结果,也就是由于长久使用(或长期废而不用)某一器官的结果,使得动物个体获得或失去的每一种性状都通过繁殖传给由此产生的新个体,只要所获得的性状变化对雌雄两性都是相同的,或者对凡是生产幼仔的动物都是相同的。

           总之,简略的说。对于进化的机制两人见解不同,拉马克主张“用进废退和获得性状遗传”,强调了环境变化在生物变异方面所起的“诱导”,但却主张变异是以生物本性(一种趋于完善的需求)为主因。虽然达尔文也同意生物本性比环境更为重要,但达尔文认为变异和环境是相互独立的,在环境发生作用前变异就产生了,环境只是对产生变异的个体起选择的作用,生物(以物种为单位)通过生存斗争,适应环境的性状得到保留,不适应的性状被淘汰(适者生存)。

           达尔文主义者攻击拉马克是“凭空猜测的幻想家”,认为其学说中的内在意志带有唯心论色彩,他无法说明获得性是如何传给下一代的,说他的“假说”仅限于“推理”。

           拉马克主义被批评为更像是一种形而上学的哲学,而非自然科学。因为它似乎在暗示着,生物的演化具有目的性,为了变得更复杂,更完美。

            所以,拉马克主义是错误的。

            然而,用进废退、获得性遗传是否是事实,还需要通过科学发展来验证。

            至于意志是否“唯心”,这在以后还要探讨,意志实际上是可以改变生物体内化学构成的。

           拉马克也有很多追随者,称为拉马克学派,这个学派主要强调环境及适应对于遗传的影响。

          该学派认为,生物具有很大的可塑性,环境发生变化时生物就会发生相应的变异,以适应新的环境条件。这样的变异被认为是定向变异,是生物在后天环境中所获得的,简称获得性状。强调获得性状能够通过生殖细胞直接传递给后代,主张生物是通过获得性状及其遗传而进化的。

           生物进化是生物适应环境产生变化的结果,而不是取决于局部的基因突变;认为用突变不能解释进化,因为突变获得的新基因是退化畸形的;同时,突变也不能产生进化,因为它只是种内的变异;原生质创造了必需的适应性,这种适应性由基因传递到后代,基因只是细胞质的工具。因此,只能用生理和生化的功能来分析,才能解释生物的进化。生物进化的背后隐含着某种规律和秩序。

           在十九世纪末和二十世纪初的一段时期里,拉马克学说一度非常流行,压倒了达尔文主义,以至那时很少人相信自然选择学说,达尔文的进化论取得主导地位是随后的事,其中的原因后面会提到。

           在二十世纪大部分时间里,达尔文的自然选择学说作为主流的进化学说,拉马克主义长期边缘化。然而,到了二十世纪末和本世纪初,情况又有了变化,随着分子生物学研究的深入,人们发现有必要对获得性遗传进行重新认识。

           在达尔文、拉马克那个年代,生物学还没有建立,大家还没有基因的概念,更不知道DNA,对生物进化原因的认识还处在盲人摸象阶段。虽然他们都注意到生物进化的自然现象,但没有合适的理论去解释这种现象,只是在自己的认知区域内做一些总结,用简单的逻辑去推测,这种情况下得出的结论是否正确就不好说了。

      其实,不论是拉马克还是达尔文,当初他们提出的进化学说都只能算作假说,都不是定论。究竟生物如何进化,需要通过分子生物学的研究给出结论。在过去一段时间里,大部分人认为,达尔文的说法靠谱一些,于是达尔文的说法成为主流,但是不是真理应该打上一个问号。

      虽然达尔文的进化论长期以来占据主导地位,但由于这种观点缺乏坚实的生物学理论作为基础,同时存在数学和逻辑上的硬伤,因此难免不断遭到各方的质疑和发难。

           这里有一件事情要明确一下。

           有关生物是否进化的辩论,也主要是在生物学家和神创论之间,而不是在生物学界内部。

          生物是进化的,这是现代生物科学的大前提;其次才是理论和假说:生物是怎样进化的,它的过程和机理是什么,这是所有的进化理论试图解决的问题。进化论还很不完善,有关进化的各种理论都有或多或少的缺陷;但是,某种进化理论不完善甚至是错误的并不能作为生物进化不成立的理由,因为“生物是怎样进化的”和“生物是否进化”并不是一回事。

           在学术界内部,大家都认为生物是进化来的,但是对生物是怎么进化来的,它的细节、机理等等,有不同的看法。任何一门科学研究都难免会有争论,没有争论就说明这门学科已经死了。有人想用进化论内部的争论来说明进化论靠不住,这是把两个不同的问题混淆起来了:大家争的是生物怎么进化来的,不是争的生物是不是进化来的。

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