方舟子 进化论:生物是不是进化来的

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(上) “我们从哪里来?”这个问题虽然号称是千古之谜,但是各个民族的先辈却都认为早就找到了答案,能够一劳永逸地解释世界、生物和人类的起源。这样的解释当然只能以神话的面目出现。几乎所有的人类文化都有自己的创世神话。直到今天还有许多人相信的希伯莱创世神话,乃是犹太祭司参照巴比伦七天创世的神话创作的,只是形形色色的创世神话中普普通通的一种,没有任何理由相信它就比其他创世神话更高明、更可靠。只不过由于希伯莱创世神话被基督教继承了下来,之后又随着西方势力的扩张流传开去,才成了强势文化的一部分。 古希腊也有自己的创世神话。但是古希腊自然哲学家很早就开始抛开创世神话,思考用自然因素来解释生物的由来,其中的某些想法与进化有些相似。阿那克西曼德 (约公元前610-546)写了第一部希腊哲学著作,也是第一部科学著作《论自然》。这本书早已失传,只有一个句子通过他人的引用而流传至今。但是通过其他古希腊哲学家的转述,我们可以大体了解阿氏的自然观和生物观。他认为生命是覆盖大地的潮湿元素被太阳晒干后产生的,第一批动物是一种裹着刺皮的鱼,它们长大后就到更干燥的地方,刺皮脱落,又生活一段时间。由于其他动物能够很快自己寻找食物,而人需要很长时间的哺育,因此第一批人要先生活在鱼的体内,像胎生的鲨鱼那样被养育一段时间,能够保护自己后,再上岸到陆地生活。许多人认为这说明阿氏已有了初步的进化思想,但这是错误的。阿那克西曼德所描述的,不过是在一代之内所发生的像蛹化蝶那样的变态过程,而不是进化。 另一位希腊哲学家恩培多克勒(约公元前492-432年)也被有些人当成是早期进化论者。恩氏认为,所有物质都是由土、气、火和水这四种基本元素组成的,是力的相互作用带来的物质的变化。力有两种:“爱”和“斗”,如果“爱”大于“斗”,物质就结合在一起形成新的物质形态,而如果“斗”大于“爱”,物质就解体变成碎片。他认为所有生物都是从土地上自然生出来的。动物最初生出的是身体的各个部分,没有躯干的头和四肢,没有口或眼的头等等,它们散布四方,在漂浮过程中在“爱”力的作用下随机地结合在一起,出现了各种形状的动物,不能形成完整躯体的就灭亡,能形成完整的躯体的就生存、保留了下来。把这种稀奇古怪的幻想当成进化论或适者生存的自然选择是很不恰当的,不同身体部位的结合并不是一个进化过程,躯体的完整与否也不属于对环境的适应。 不幸的是,古希腊对后代影响最大的两个哲学家柏拉图(公元前427-347)和亚里斯多德(公元前384-322)对这种近似进化的思想都不以为然。柏拉图偏离了古希腊唯物主义传统,用超自然的创造代替自然发生,认为宇宙由浑沌变得有序乃是造物主创造的结果,并且造物主为世界制定了一个理性蓝图,因此世界是井井有条、和谐有序的。柏拉图认为造物主创造了宇宙和宇宙中的一切东西,而由于造物主是善的,他希望所有的东西都应该尽可能地和他一样完美。而且造物主创造了所有可能的生物形态,这样宇宙才会完美。既然所有可能的生物形态都已被创造出来,当然也就无所谓进化。 柏拉图哲学思想的核心是形式论(也称做理念论),他把世界分成了精神世界和物质世界两部分,认为在精神世界中存在着“形式”或“理念”,它们是永恒而完善的原型或蓝图;物质世界中的任何事物都对应着一种形式,是该形式的复制品,是变化的、不完善的。这种形式论实际上是一种本质论,认为事物有一个永恒的、真实的本质。这种思想使得柏拉图特别看重非物质性的“灵魂”,主要对道德哲学感兴趣,而蔑视自然哲学,认为自然哲学是没有价值的低级知识。 亚里斯多德在一定程度上继承了柏拉图的哲学思想,但是与柏拉图不同的是,亚里斯多德认为物质世界是值得研究的,从中是能够产生有价值的真正知识的。亚里斯多德是古代最伟大的博物学家,描述了500多种动物,并试图对种种生物现象做出归纳、分类和解释。在对生物进行比较、分类时,亚里斯多德认识到可以对不同的生物按从简单到复杂的次序进行排列,构成了一个等级系统。在他看来,自然界存在着从非生物、植物到动物的连续序列,组成了一个从最不完善的事物上升到最完善的事物的线性链条,每个事物都是这个链条中的一环。他把这称为自然界等级。但是亚里斯多德对形式论的信仰却使他没能从生物的连续性中萌发生物进化的思想。形式是永恒不变的,每个物种各有自己的形式,也是永恒不变的,既没有起源,也不会消亡。
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随着基督教的崛起,欧洲进入了黑暗的中世纪。古希腊哲学家的著作在西方失传了,在基督教所管辖不到的伊斯兰国家保存了下来。到了12世纪,古希腊哲学家的著作被重新引进西方。经院派基督教神学家把亚里斯多德的自然界等级观念与柏拉图的神善论结合起来,发展为“自然界阶梯”或“事物大链条”的观念。在这个体系中,位于最低端的是地狱,最高端的是上帝,代表着完善,中间则是各种各样的生物、人和天使从低等到高等依次排列。这种等级排列是上帝为世界制定的理性蓝图的一部分,它代表着大自然的永恒而和谐的秩序,从神创之日起到现在都是一直如此,没有变化。 这个观念对西方学术界的影响非常深远,一直到17-18世纪,西方学者还在用它来构建生物分类体系,将所有已知的动物和植物分别放进自然界阶梯中恰当的位置,以揭示造物主的计划。但是此时也发现它存在一些问题。在这个链条上,每一物种与其邻近物种应该只有细微的等级差别,因此从最不完善的事物上升到最完善的事物之间,应该存在着无数的中间过渡环节,组成一个不间断的、逐渐递升的连续谱。用特别喜欢连续性的德国哲学家莱布尼茨()的话来说,“大自然不做跳跃”。但是在生物界,我们却观察到在一个环节与邻近环节之间有显著的差异,处处存在间隙。人们认为将来会有新发现来填补这些间隙。但是莱布尼茨却不如此乐观。为了解释为什么会存在间隙,莱布尼茨认为有许多物种已经灭绝了,还有许多物种则发生了形态变化,那些具有共同的特征的不同物种可能曾经属于同一个物种。莱布尼茨是第一个把事物大链条看成动态的人。 在后来的博物学家中,最热衷构建事物大链条的是瑞士博物学家查尔斯·伯纳特()。他相信如果把所有的物种按照彼此之间的相似程度排列起来,必然能够形成一个从最低等的生物到人的完美的直线链条。为了达到这个目标,他不惜采取非常荒唐的排列法,例如他违背常规,把鱼类放在爬行类之上,这样就可以通过飞鱼而与鸟类联系起来,再通过鸵鸟、蝙蝠而把鸟类和哺乳类联系起来。如果这样的排列代表着神创的蓝图,那么任何变化(例如灭绝和进化)都会破坏了其完美,是上帝所不允许的,因此做为链条上的环节,物种的构造必定是绝对固定而永恒的。 伯纳特相信,上帝是通过制造生物的“种子”来确保物种的稳定性,生物的发育只是种子中已有结构的展开,而种子又是代代相传的,一直可以追溯到神创时该物种最初的种子。但是上帝虽然创造了所有可能的种子,却并不一定要让所有的种子都在同一时期生长,而可以让不同的种子在不同的历史时期生长,可以在不同的历史时期形成不同的链条。事实上,伯纳特后来认为大链条并非静态的,而是随着时间的推移,在最底层的最低等的生物一步一步地迈向更高等的生物,植物在将来也会成为动物,动物将会成为人,而人则会成为天使。 这样,不论是像莱布尼茨这样的哲学家,还是像伯纳特这样的博物学家,都不再把世界看成是已被完善地创造出来、永恒不变的,而是处于走向完善的进程之中。他们在思索事物大链条时,有了“物种进步”的观念。但是这种“进步”观念与我们今天所理解的进化并不相同。在他们看来,物种的演变只是实现已经存在的可能性,也就是实现上帝已经制定的蓝图,所以在表面上看来,大链条在随着时间的推移发生变化,而本质上却是永恒不变的。不过,这种动态的观念毕竟与进化近了一步。 方舟子 留美学者,生物化学博士
“事物大链条”的观念对当时的生物分类有重要的影响。将动物和植物加以分类的一个目的是把它们分别放进自然界阶梯中恰当的位置,以揭?示造物主的计划。瑞典植物学家林奈()被公认为是现代?生物分类学之父,他也想建立一个能反映造物主的计划的自然分类系统,发明了沿用至今的等级结构分类法:在界之下划分纲,纲划分成目,目划分成属,最后是物种。 但是林奈并不认为事物大链条是造物主的计划,不想让他的分类系统体现出自然界阶梯。事实上,他的分类系统是分支式的,是对直线性的事物大链条的否定。例如,他把动物界划分成六个纲:四足纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲和蠕虫纲。尽管六个纲的动物的身?体构造有的简单有的复杂,但是林奈并不试图将它们按从简单到复杂的顺序排列起来,而是把它们作为动物界之下六个地位相等的分支。如达尔文后来发现的,这种分支式等级结构,实际上反映了所有生物都由共同祖先进化而来这种亲缘关系:同一属的各个物种都有一个共同祖先,同一科的各个属又有一个早一点的共同祖先,依次类推。所谓自然系统,并不是一个能够反映造物主的创造计划的系统,而是一个能够反映各个物种的亲缘关系的分类系统。这样,林奈的分类系统无意中为达尔文的共同祖先学说奠定了基础。 在林奈的分类系统中,物种是基本单位,相似的物种组成一个属。但是同一属里的不同物种有时候是如此相似,让人不能不想到它们是否来自共同祖先。林奈起初坚决否认这种可能性,坚持认为物种不变:最初上帝创造了多少种形态,就有多少种物种,并产生同样多而且永远相似的物种。但是通过杂交试验,林奈逐渐意识到物种其实是可变的。不同物种之间的杂交通常不能产生后代,即使有的话也像骡子那样是不?育的,因此不能算是新种。但是在植物界,不同物种的杂交有时候能够产生可育的后代,因为该杂交后代与父母物种都不同,应该算是一个新物种。林奈在晚年因此认为属才是代表着造物主的计划,上帝最初创造的是属,每个属只有一个物种,而通过不同属的杂交,才出现了众多的物种。 与林奈同年出生的法?国博物学家布封()猛烈抨击林奈的分类学,他认为林奈的分类系统不过是一种想象。但是布封同样认为物种是不变的。他曾经考虑过所有生物都从同一个祖先进化而来的这种可能性,但随后自己就否定了这个天才的设想。在其晚年,布封与林奈一样,意识到物种其实是可变的。他发现,某些邻近的物种似乎能够产生可育的杂交后代。他做了一些不同物种的动物杂交试验,声称成功地获得了可育的后代(现代?生物学家怀疑其试验结果是否真?实)。由此,他认为属于同一个林奈属(大致相当于现在的“科”)的各个物种,例如猫属(猫科)的成员家猫、狮、虎、豹等等,都是源自同一个原始群?体,在迁移到世界不同地方之后,由于气候的影响,而逐渐发生了形态变化,产生了一系列相似的、然而不同的物种。但是,尽管有了这样的进化思想,布封却坚持认为物种是固定不变的,只不过林奈所谓的物种并非真正的物种,而是变种;林奈的属才是真正的物种,真正的物种之间的杂交是绝对不可能的。 法?国动物学家拉马克 ()是第一个系统地研究生物进化的人。但是他却仍然相信事物大链条,他设想的生物进化,基本上只是把事物大链条设想成动态的,是一个从非生物自发产生微生物,微生物进化成低等生物,低等生物进化成高等生物,直到进化成?人的过程。他认为,这个进化过程是不断在重复,至今仍在进行着的。也就是说,在今天,聪明的猩猩仍在尽力进化成?人。拉马克也是试图解释进化现象的第一人,给出了第一个进化的理论,主要有两点:第一,生物体本身有着越变越复杂、向更高级形态进化的内在驱动力;第二,生活环境能够改变生物体的形态结构,生物体的形态结构遵循 “用进废退”的原则,而后天获得的性状能够遗传。
在拉马克生前及其死后相当一段时间内,并无人接受他的进化论。虽然他并没有被忽视,但是往往是被作为反面教材加以嘲笑和批驳。这有宗?教信?仰的原因,也有科学上的依据。拉马克理论中的一些观念,例如否认物种的存在、认为简单的生物能自发发生以及否认物种会灭绝 (他认为一个物种只会进化成另一个物种,而不会灭绝),已脱离了学术界的主流。 拉马克的主要对头是法?国古生物学家居维叶(176?9-1832)。居维叶通过比较化石和现存生物的解剖结构的异同,令人信服地说明了至少有某些物种已经灭绝了。居维叶还注意到,化石在地层中不仅是分层分布的,而且呈现出从简单到复杂的顺序。他相信物种是固定不变的,因此他不认为从简单到复杂的化石顺序表明了生物的进化。相反地,他认为化石的分层分布表明在地球历?史上,周期性地出现大灾?难,而化石从简单到复杂的顺序不过表明每一次灾变都是在为幸存的更高级的生物创造繁衍的机会而已。 居维叶毫无疑问是科学史上罕见的伟大人物,他几乎以一人之力创建了古生物学和比较解剖学这两门为进化论提供了最直观的证?据的学科,然而他却未能发现进化事实,并极力反?对拉马克的进化论,这是令人遗憾的事。他之所以坚信物种不变,倒不是由于宗?教信?仰,而是基于解剖学研究。他曾经仔细研究过古埃及动物木乃伊的骨架,发现它们与现在相应物种的骨架完全一样,这说明生物经历了4000多年都没有发生变化,他因此认定生物很可能是不会进化的。 居维叶通过解剖、比较大量的不同物种的结构,意识到生物体的结构具有一定的规律性,各个部分很协调。他还注意到不同的物种往往具有相似的结构设计,比如脊椎动物都有类似的结构或者原型,无脊椎动物也有类似的情形,可以分成三种原型。这样,居维叶把动物分成了四种类型 (相当于后来的“门”),而且他认为这四种类型都是平行的,彼此之间并无高低之分。如此一来,线性的事物大链条被彻底地粉碎了。那么同一类型的各个物种是否是从同一个祖先进化来的呢?居维叶坚决否定这种解释。他认为,不同的物种是同一类型的不同变异,很好地适应了不同的生活环境。每一物种的身?体构造是如此协调,任何部分的重大改变都会使它无法生存,因此物种绝不可能变成新的物种,而是固定不变的。 居维叶研究的那些古埃及动物木乃伊是另一位法?国动物学家乔弗莱·圣提雷尔()担任拿破仑的随军科学家远征埃及时带回巴黎的。乔弗莱在尼罗河发现了一种怪鱼 (后来被称为多鳍鱼),鳍的形态与四足动物很相似,这种鱼成了他用以证明所有的脊椎动物具有共同的结构的证?据。虽然乔弗莱和居维叶都意识到了生物体构造的同一性,不同的物种的结构往往具有相似的设计,但是他们对它所代表的意义的看法截然不同。乔弗莱认为,不仅所有的脊椎动物,而且所有的动物都来自同一个原型。居维叶对此表示强烈反?对,认为动物界有四个截然不同的原型。在1830年,居维叶和乔弗莱的争论达到了白炽化。当时有两名年轻的博物学家对脊椎动物和头足类动物(章鱼、墨鱼、乌贼等)的解剖结构进行了比较,声称它们具有相同的基本设计。乔弗莱热情地支持这种错误的说法,把它作为所有动物都只有一个原型的证?据,而居维叶则认为这种说法与事实不符。这一年的2月到4月间,两人在法?国科学院就此举行了八场公开辩论。针对乔弗莱所列举的那些结构同一性的证?据,居维叶令人信服地指出它们许多都是不准确的。 在这场辩论中,居维叶获得了胜利。但是乔弗莱并没有因此放弃自己的立场,反而做了进一步的开拓。对器官同源性的强调使得乔弗莱考虑到,同一原型中的物种有可能发生进化。他在研究了一些已灭绝的古代爬行动物之后,指出它们有可能进化成现代爬行动物,甚至进化成鸟类或哺乳动物。他通过研究胚胎发?育,提出了一个进化机理:环境的变化能够影响胚胎的发?育,使它长出新的器官,这样的后代在一般情况下将被视为畸形,但是它有可能适应新的环境而生存、繁衍下去,形成一个新的物种。这个说法相当于现在所说的“跃变”,很难被接受,如居维叶所指出的那样,畸形破?坏了身?体结构的协调,在任何条件下都不可能生存下去,新物种也就不可能产生。要克服这个障碍,还有待达尔文提出自然选择作用下的渐变理论。 方?舟子 留美学者,生物化学博士SΜ
生物是不是进化来的 (下)
&&&& 到19世纪中叶,地质学、古生物学、系统分类学、比较解剖学、比较胚胎学等众多学科的发现,已动?摇了物种不变的古老观念,对神创论提出了挑战。有少数学者考虑到了生物进化的可能性,但是没有一个获得成功。生物学界迫切需要有一个科学巨人,能够综合各个学科的证?据,无可置疑地证明生物进化的事实,并且给出合理的解释。这个巨人就是达尔文。达尔文是从一个新的角度——生物地理学——开始思考生物进化问题的。1831年,刚刚从剑桥大学神?学院毕业的达尔文?做为一名不领工?资的博物学家,随贝格尔号环球考察近5年,沿途观察到的一些现象让他无法再接受神创论的说教。达尔文晚年在自传中说,有三组事实给他留下了深刻印象:在南美大草原发现大型动物化石有犰狳一样的盔甲;从美洲大?陆南行,邻近动物物种相互取代的方式;加拉帕戈斯群岛上的生物群多数有着南美生物的特征,特别是每个岛上的生物群相互之间略有差异的情形。“很明显,只有假定物种是逐渐改变的,才能解释类似这样的事实,以及其他许多事实。”给达尔文留下了最深刻印象的是加拉帕格斯群岛上的生物群。加拉帕戈斯群岛在厄瓜多尔以西约1000公里处,由16个或大或小的火山岛组成,岛与岛之间的距离往往只有几公里、十几公里。月间,达尔文在岛上观察了五个星期。那里的动植物虽然总体上跟南美大?陆的相似,但又有着明显的、与大?陆动植物不同的特征。这个群岛的一些岛上,也有自己的特有种,其形态与其他岛上的特有种既相似又不同。达尔文写道:“有几个岛拥有属于自己的龟、效舌鸫、鸣雀和众多植物的物种,这些物种有相同的一般习性,占据类似的地势,并明显是填补了这个群岛的自然体?系中的相同位置,正是这种情形使我感到惊奇。”这些物种中最引人注目的是那些巨龟 (“加拉帕戈斯”在西班牙语的意思就是龟)。它们成群结队地在岛上的沙滩上漫游,总共十四种或亚种,而且岛与岛之间的巨龟的形态——特别是龟壳——差别非常大,以至于岛上的副总督向达尔文吹牛说,他只要瞄一眼,就知道哪只龟是哪个岛上的。为什么上帝要在这小小的角落显耀他的创造才能,他真有必要专门为这里创造出这许许多多独一无二的物种吗?达尔文在岛上的时候,忙着做地质考察和采集标本,没有时间思考这些问题。离开加拉帕格斯群岛之后,他开始细细回味在岛上的所见所闻。1836年7月,他在日记中写道,这个群岛的动物学值得仔细研究,因为它可能会推?翻物种恒定的观念。对达尔文进化思想的产生起到了关键作用的是群岛上的效舌鸫。他在群岛上采集到三种效舌鸫标本,看上去与美洲大?陆的效舌鸫很相似,当时他以为是由大?陆的效舌鸫演变来的三个变种。1837年3月他回到英国后,把标本交给著名鸟类学家约翰·古尔德鉴定,古尔德告诉他那不是三个变种,而是三种不同的物种。他恍然大悟,明白了地理隔离能够产生新物种:美洲大?陆的效舌鸫在偶然(例如被风吹裹)到达加拉帕格斯群岛之后,其后代以不同的方式适应新的环境,不是演变成了三个变种,而是变成了三个新的物种,物种是可变的!这显然要比认为上帝无缘无故地分别给不同的岛屿创造了不同的物种,要合理得多。他进而开始创建共同祖先学说:如果群岛上的三个效舌鸫物种都源自一个共同祖先——美洲大?陆的效舌鸫,那么也可以联想到,所有美洲大?陆的效舌鸫物种也都源自一个共同祖先,以此类推,所有的属、科、目、纲……所有的生物,都源自共同祖先。认为地球上所有生命都是由共同祖先进化而来,这种观点有着强大的解释力量。不仅生物地理学,而且系统分类学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学等领域令人迷惑的种种现象,因此都有了合理的解释:从林奈开始,分类学家就力图建立一个能够反映出造物主的原始计划的“自然系统”,而达尔文指出,一个自然系统应该反映的是生物之间的进化关系,不同生物的异同,都可以由它们的进化关系的远近而得到解释。为什么一个自然系统会以等级结构的形式出现,也曾经让人困惑,而用共同祖先学说来解释,这种形式就是再自然不过的了:一个属的所有物种都有同一个最亲近的共同祖先(所有的猫属动物都是从同一祖先进化来的),一个科的所有物种也是如此(所有的猫科动物都是从同一祖先进化来的),以此逐级类推(所有的肉食目动物、哺乳纲动物、脊索动物门动物、动物都分别有共同祖先),直至所有的生物都有同一个共同祖先。具有共同祖先,是一个分类等级中的所有成员为何彼此那么相似的原因。
比较解剖学发现,不同生物种类的器官形态、功能尽管有很大的差别,其内部结构却往往很相似。达尔文曾经感叹道:“用于抓握的人手,用于挖掘的鼹鼠前肢,马腿,海豚的鳍足,都用相同的模式构建,都包括相似的骨头并位于相同的相对位置上,还有什么比这更奇怪的呢?”如果这些器官是被分别创造出来的,造物主根本没必要让有不同功能和不同外形的器官有着相似的构造,因为这样的构造设计,就其功能和外形而言,有时显得不是那么合理,所以才让人觉得奇怪。为什么上帝要创造出这些显然无用的构造呢?唯一合理的解释是,它们不是创造出来的,而是进化来的,这些构造原先在祖先中有完整的功能,在进化过程中由于环境、习性的改变,而逐渐退化了。达尔文在1859年出版的 《物种起源》一书中系统地列举了生物是从共同祖先进化而来的证?据。共同祖先学说是如此简单明了,如此令人信服,让人难以相信在达尔文之前竟然没有人会系统地提出,而它一旦被提出来,很快就被生物学家们所普遍接受。在《物种起源》发表之后的15年间,几乎所有的生物学家都成了进化论者,都相信共同祖先学说。确定生物之间的亲缘关系和它们的进化史,在很长一段时间内都是热门的研究课题,在现在更成了常规工作。现代?生物学的发展,例如分?子生物学、发?育生物学的研究成果,为生物进化补充了重要的新证?据。分?子生物学揭?示了生物界在分?子水平上的一致性,证明了进化论关于“所有的生物由同一祖先进化而来”的命题。有关生物是否进化而来的争论在科学界早已结束。在现在,生物进化被当成了一个已经牢固地确立起来的科学事实。质疑这个科学事实的,基本上都是科学界以外的人抱着别的目的,主要是由于宗?教信?仰。如果他们信?仰的宗?教经?书告诉他们生物是上帝创造的,那么他们就只好坚决不接受进化论。但是他们为了迷惑人,又故意说自己是从科学上否定进化论的,挂着“科学神创论”、“智能设计论”之类的招牌,列出很多“科学证?据”指出进化论的种种不是。这些“科学证?据”的确能迷惑不少外行,让他们以为进化论真成问题,但是在生物学家看来却是不值一驳。当前进化论与神创论之争,是科学与宗?教的冲?突、科学与伪?科?学的战争,不再属于学术争论的范畴。
登录百度帐号推荐应用  & 进化论是生物学的基础,大家在中学课堂上都学过一点。但是在报刊、书本上我们还经常看到对进化论的质疑,甚至说进化论是一个过时的学说,早就被最新的科学发现推翻了,说得头头是道,让人觉得好像很有道理,用中学课堂上学到的那一点进化论知识,根本对付不了,有些人就跟着怀疑、否定进化论,还把这当成时髦呢。&&& 有关进化论的争论有的是进化论内部的学术争论,争论的双方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。这是很正常的。存在这样的争论,说明进化论还是一门很有生命力的学科,还在发展之中。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。&&& 还有一类有关进化论的争论争的就是生物是不是进化来的。这类争论不属于学术争论。科学界对生物是进化来的这一点是没有异议的,生物进化被当成了一个科学事实。质疑这个科学事实的,基本上都是科学界以外的人,抱着别的目的,主要是由于宗教信仰。如果他们信仰的宗教经书告诉他们生物是上帝创造的,那么他们就只好坚决不接受进化论。但是他们为了迷惑人,又故意说自己是从科学上否定进化论的,列出很多“科学证据”指出进化论的种种不是。这些“科学证据”在生物学家看来当然是不值一驳,却也的确能迷惑不少外行,让他们以为进化论真成问题。&&& 反对进化论的人经常会说,虽然育种学家培育出了许多动、植物新品种,但是人类无法创造出一个新物种,可见物种是不变的,不是进化出来的。&&& 品种和物种有什么区别呢?不同的物种之间通常是不能交配繁殖的,而一个物种内的不同品种之间是可以交配繁殖的。比如说,狗的品种大约有1千多种,它们的形态差别很大,但是还能相互交配繁殖,所以属于不同的品种,而不是不同的物种。&&& 那么我们是不是无法培育出新物种呢?不然。早在上个世纪20年代,俄国生物学家卡普钦科就成功地将萝卜和甘蓝杂交。萝卜和甘蓝不仅是不同的物种,还是不同的属(相近的物种组成一个属):萝卜属于萝卜属,甘蓝属于芸苔属。杂交的结果,它们的后代绝大部分是不育的,这是预料中的。但是有少数杂交后代可以自行繁殖,而且无法再和萝卜或甘蓝杂交了。这些后代就成了一个新物种。卡普钦科做这个实验的目的不是为了验证进化论,而是想制造出一个有经济价值的新物种:如果这个新物种长着甘蓝的叶子和萝卜的根,那就全株都可以食用,不会浪费了。可惜的是,这种新物种偏偏长着萝卜的叶子和甘蓝的根,一点经济价值也没有。&&& 像这样把不同属的物种进行杂交,因为它们的亲缘关系很远,所以叫做远缘杂交。有的远缘杂交产生的新物种是有经济价值的。比如将小麦(小麦属)和黑麦(黑麦属)杂交后得到的新物种小黑麦,具有小麦的高产,又有黑麦抗锈病的能力。这种杂交种已在许多地区广泛种植。&&& 如果是同一个属内的不同种进行杂交,那就更容易创造出新物种了。通过种间杂交的办法,育种学家已培育出大量的植物新物种。光是兰科,已登记的至少有几万个人工种。这些人工种能够自身繁殖,而且无法再跟其他种交配,因而是新物种,而不是品种。许多观赏花卉的“品种”,比如郁金香、鸢尾花的“品种”,事实上都是新物种。&&& 在自然界,我们也能观察到类似的现象。一类叫做婆罗门参的野花原产于欧洲,在二十世纪初,三种婆罗门参被引进到美国。在随后的几十年间,这三种野花开始在美国西部大量繁殖,混杂生长。它们杂交产生的后代是不育的。但是到了上个世纪四十年代末期,在美国华盛顿州突然出现了两种新的婆罗门参,它们看上去是原来婆罗门参的杂交后代,但是能够繁殖后代,而且无法再与原来的婆罗门参杂交。也就是说,这是两个新的物种。&&& 动物也能找到产生新物种的例子。大西洋北部的法罗群岛原先并没有家鼠。在大约250年前,家鼠跟着人到了该岛。现在,该岛的家鼠与普通家鼠在形态结构上已有很大的差别,有的分类学家已把它另立为一个新物种。&&& 质疑进化论的另一个常见理由,是说找不到所谓“过渡型化石”。根据进化论,现有的物种都是从过去的物种逐渐进化来的,那么在进化过程中,就会出现介于旧物种和新物种之间的过渡型物种,它们也能留下化石。而据反对进化论的人说,至今仍然没有科学家找到种与种之间,或类与类之间的过渡型化石。&&& 这个说法是完全错误的。生物体能够形成化石是很偶然的,因此过渡型不一定能形成化石,形成了也不一定能被人们发现。因此毫不奇怪,时至今天,仍然有许多过渡型化石没能找到,而且可能永远无法找到。但是这并不等于我们没有任何过渡型化石;恰恰相反,我们已找到了许许多多过渡型化石。最著名的过渡型化石是我们在生物课本上学到过的始祖鸟化石。始祖鸟大小和乌鸦差不多,它有一些鸟类的特征,最主要的是长有羽毛。但是,它的大部分特征都是爬行类的,最明显的是长长的尾骨(达二十块)和前肢(翅膀)上有三个分开的指骨,上面长有爪子。可见,始祖鸟很明显是从爬行类到鸟类的过渡型,证明了鸟类是从爬行类进化来的。始祖鸟化石已被发现120多年了。近年来,在世界各地,特别是在中国的辽西发现了很多种与始祖鸟类似的过渡型化石,这些化石已充分证明了鸟类是从一种恐龙进化来的。&&& 在类与类之间的过渡型化石中,除了始祖鸟,著名的还有从鱼类到两栖类的过渡型(总鳍鱼,鱼石螈,棘石螈)、两栖类到爬行类的过渡型(蜥螈)、十几种从爬行类到哺乳类的过渡型(似哺乳动物爬行类)、陆地哺乳类到原始鲸类的过渡型(巴基斯坦古鲸)。在种与种的过渡型中,最著名的有从始祖马到现代马的一系列非常完美的过渡型,和从古猿到人的过渡型。&&& 科学家还在不断地发现新的过渡型化石。例如最近发现的比目鱼过渡型化石。长着两个眼睛的动物一般都是左右对称各一个,比目鱼的眼睛却是挤在身体一侧。如果比目鱼是从两侧对称的鱼逐渐进化来的,那么一开始时,有一侧的眼睛只是向头顶移动了一点,变得不那么对称。现存比目鱼中最接近过渡型的是大口(俗称左口),它的一只眼睛接近头顶,似乎刚刚从另一侧迁移过来,但是两个眼睛也都已在同一侧,并非人们心目中的过渡型。以前因为找不到过渡型化石来证明比目鱼的进化,反对进化论的人幸灾乐祸,经常举比目鱼为例来“驳斥”进化论。但是他们笑得太早了。比目鱼过渡型化石最近被找到了,而且是两种。它们的眼睛虽然是一边一个,但是有一侧的眼睛位置偏上,靠近头顶。把这些生活在始新世(距今约4千500万年前)的比目鱼祖先化石与大口和其他现存比目鱼依次放在一起,可以清楚地显示比目鱼的眼睛是如何一步步迁移的。&&& 反对进化论的人还经常说,生物体的构造是如此复杂而有序,它们不可能是随机自然形成的,而只能是由一个智能设计者有目的地创造出来的。他们经常举的一个例子是人的眼睛。人的眼睛由许多部分组成,缺了视网膜不行,缺了晶状体也不行,而且各个部分的位置都必须很精确,不同时满足这些条件,眼睛就没什么用处,这么复杂巧妙的器官怎么可能是进化来的呢?&&& 是不是像反进化论者所说的,不完善的眼睛就无法起作用,就不能在进化中发挥功能呢?当然不是。轻度近视要好过高度近视,高度近视要好过失明,还能感受亮暗的失明要好过没有眼睛,并不是只有完善的眼睛才有助于生存。当我们说到眼睛时,马上想到的是人眼,但是并不是所有的动物都长着像人眼一样复杂的眼睛,而是存在着从非常不完善和简单的到完善和复杂的许许多多的不同类型,都是其拥有者的生存所不可或缺的:如果它们的生存不需要眼睛的话,就会完全退化掉,就像生活在黑暗的洞穴的盲鱼那样。最简单的眼睛功能只能感受光明和黑暗,听上去好像没什么用,但是许多动物(例如扇贝)就长着这样的眼睛,可以用它来区别白天和黑夜,甚至可用于躲避敌人(如果周围突然变暗,可能意味着是敌人的身影)。有的简单的眼睛不会动,只能盯着一个方向看,这也很有用处,比如海底动物可以靠它判断哪里是海面。总之,复杂程度不同的眼睛适应不同的生活方式。如果你过的是复杂的生活方式,才需要复杂的眼睛。&&& 由于眼睛难以形成化石,我们无法从化石直接了解到眼睛是如何进化的。但是,如果我们把现有动物的各种各样的眼睛从简单到复杂排列在一起,那么就可以推导出复杂的眼睛是如何一步步进化出来的。&&& 寒武纪物种大爆发历来是反对进化论的一个理由。寒武纪开始于5.7亿年前,结束于5.1亿年前,是地质年代古生代的第一个纪。寒武纪之前的地层的动物化石较少,而在寒武纪的地层中,发现了种类繁多的动物化石,有的古生物学家甚至认为动物各门的祖先在这个时期都已出现,称为“寒武纪物种大爆发”。&&& 反进化论者在介绍寒武纪物种大爆发时,试图给人这种印象:几乎所有的动物都是同时突然出现的,以后只有灭绝而没有进化。其实完全不是这么回事。首先,在寒武纪之前,动物已经过了漫长的进化过程。古生物学家已在世界各地发现了大量的寒武纪之前的多细胞生物乃至动物,寒武纪的动物不是突然冒出来的,而是从这些前寒武纪生物进化而来的。其次,寒武纪的动物并不是“同时”出现的,而是持续了几百万年。再次,“几乎所有动物的门”在寒武纪地层出现并不等于“几乎所有动物的种”在那时候都已出现。事实上,寒武纪的动物一般地只是那个门的原始物种,以后几乎全都灭绝了,后来的物种是进化来的。比如,寒武纪只存在少数几种原始的脊索动物,而丰富多彩的脊椎动物各类群,包括鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类和鸟类,都是在寒武纪之后从原始脊索动物逐渐进化来的。现代脊椎动物各物种更都有了几亿年的进化史。&&& 反对进化论的理由、谣言还有不少,但是只要我们对生物学家多一点信任,对进化论多一点信心,多掌握一些科学知识和科学方法,就不容易被其迷惑。&&& (《中学生天地》A版2009年第7~8期)
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