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达尔文200年

2009-05-26刘何铭

中学科技 2009年4期
关键词:华莱士进化论达尔文

涂 皘 刘何铭

达尔文是近代最具影响的科学家之一。有人曾对一些知名的科学家进行人气排名调查,结果达尔文以657票傲视群雄。我们熟悉的伽利略、爱因斯坦和牛顿的得票数分别为532、481和423,离达尔文相距甚远。达尔文能有这般人气,得归功于他在150年前发表的一部惊世著作——《物种起源》。

今年是达尔文诞辰200周年,同时也是《物种起源》发表150周年。漫长的岁月中,达尔文和他的理论经历了时光的考验,在历史上占据着辉煌的地位。

一部惊世著作的诞生

1859年11月24日,《物种起源》正式出版,第一版1250册在出版当日即告售罄。让我们探寻一下,这本书问世背后的故事……

☆ 5年的航行与20年的撰文

1831年12月27日,年仅22岁的达尔文登上了“小猎犬号”舰船,开始了为期5年的环球航行。“小猎犬号”舰船是英国皇家舰队派遣的,它的主要任务是测量南美洲海岸线。达尔文不仅对舰船所经过的地方进行描述记录,而且表现出了非凡的求知欲与洞察力。

每当舰船靠岸的时候,达尔文就上岸采集植物、动物和岩石标本。在到达下一站之前,他就在船上把采集到的物品进行分类登记。1935年12月,“小猎犬号”停泊在太平洋上的加拉帕戈斯群岛。达尔文惊奇地发现,群岛的各个岛屿气候相似、纬度相近,相隔八九十千米,不少动植物虽然相似,但随所在岛屿不同却有细微差别。譬如,生活在这些岛屿上的地雀多达13种,它们的喙、尾巴、体形和羽毛各不相同……这种相似和差别究竟是如何形成的呢?为什么会发生?这些疑问盘旋在达尔文的心中,启发了他对物种起源的思考。

在那次环球航行后,达尔文花了整整20年研究采集到的标本,以严谨的态度撰写了《物种起源》一书。

☆ 《人口论》

“催生”《物种起源》

在研究之初,达尔文为新物种是如何诞生的问题所困扰。1838年,他偶尔读到了马尔萨斯的《人口论》一书,使他茅塞顿开。马尔萨斯在《人口论》中宣称,人口的增加常比食物的增加快,只有靠饥馑、瘟疫与战争除去过多的人口,才能使食物够用。

这些观点让达尔文深受启发。后来谈到《物种起源》的写作起因时,达尔文总会提及《人口论》:“《人口论》的观点让我想到,在生存斗争的条件下,强者获得生存,弱者就可能消亡,其结果便会是一个新物种的诞生。”

☆ 心有灵犀的“战友”

1858年,正当《物种起源》的撰写即将完成时,达尔文收到了年轻学者华莱士的论文。在论文中,华莱士提出,“变异”、“生存斗争”是促使物种进化的动力,“物种的盛衰取决于它对生存条件的适应程度”……他的观点与达尔文的如此相似,使得达尔文本人读罢后说道:“我还没有见过世上竟有这么惊人巧合的事情。”

出于对这位心有灵犀的“战友”的惺惺相惜,达尔文曾表示,愿意放弃公布自己的研究成果,而单独发表华莱士的文章。在他的好友——植物学家胡克等人的建议下,达尔文才将自己在1844年起草的论文提纲与华莱士的论文一同发表在《林奈学会杂志(动物学)》上。

这是科学史上的巧合,但两位科学家都以宽广的胸襟妥善地处理了这件事。之后,华莱士为了表示对达尔文20多年辛勤工作的敬意,还主动提议将他们的进化理论命名为“达尔文主义”,被传为一段佳话。

挑战达尔文

《物种起源》终于顺利出版了。但在19世纪,传统的宗教观念和有限的科学知识共同支配着人们的思想,他们普遍认为人类和其他动物自诞生以来就没有发生过任何改变。因此达尔文的观点犹如一石激起千层浪,赞同、反对、挑战之声此起彼伏……

☆ 动摇的擎天巨伞

达尔文的自然选择学说就像一把擎天巨伞,将分散的资料加以归纳和概括。生物一直在变异的结论就建立在这些资料上。

例如从比较解剖学看,鲸鱼的鳍状肢和哺乳动物的腿是同源的;从胚胎学看,哺乳动物、鱼类、鸟类胚胎都出现了鳃裂和尾……很多学科都为达尔文的进化论提供了证据支持。但是,自然选择学说如果成立,必然有小的、可遗传的变异发生,并保留在群体中,但当时并没有找到直接的实验证据。于是,擎天巨伞开始动摇。变异的本质究竟是什么,就成了后达尔文时期一个引人注目的话题。直到不久后孟德尔遗传实验的公布,进化论才获得了直接的实验证据。

☆ 宗教的反抗

有些信奉基督教的人认为,《物种起源》一书叛离了《圣经》,更多人则相信它将彻底摧毁宗教。当时的新闻界甚至刊登了种种漫画,来讽刺达尔文的进化论。

一场宗教与进化论的激战于1860年6月30日在英国牛津上演。在这场神创论与进化论的辩论会上,牛津的大主教威尔伯福斯讥笑达尔文的支持者——赫胥黎道:“请问您是从祖母一支还是从祖父一支没有尾巴的猴子变来的呢?”赫胥黎坦然地反击说:“我宁愿来自猴子,也不愿来自以文化和口才为偏见并为谎言服务的文化人。”话音刚落,会场上掌声雷动,达尔文学说在这场激战中取得完胜!然而类似的争论至今仍未完全停止……

☆ 渐变与跃变

在《物种起源》中,达尔文认为物种是通过微小变异的逐渐积累而“渐变”的,并多次强调“自然界中没有飞跃”的观点。但古生物学家却提出了异议:他们通过对化石的研究发现,在进化史上,相当长的时间内进化较为沉寂,新种化石很少;有时大量的物种化石会集中出现在较短的地质年代——寒武纪大爆发即为一例。从寒武纪开始,种类繁多的多细胞动物突然出现,我国云南澄江生物群就是寒武纪大爆发的化石证据。

2008年,美国的考古学家们通过研究澳大利亚埃迪卡拉纪生物群化石,发现在阿瓦隆纪出现过另一次生命大爆发——阿瓦隆纪大爆发,它比寒武纪大爆发早了整整3000多万年!

当然,寒武纪大爆发和阿瓦隆纪大爆发挑战的是“渐变论”。但是即便它们证明了进化有时候能够以跃变的方式进行,也并不能否认进化在绝大多数时候是以渐变的方式进行的。

事实上,渐变和跃变都是物种形成的重要方式。

进化论的“进化”

从达尔文提出进化论至今,业已过去一个半世纪,进化论也在不断地“更新”。其中有两个理论独树一帜,颇为新鲜。

☆ 混沌边缘的进化

曾经有人做过这样的比喻,生物进化的结果好比一位桥牌选手在一生的比赛中上千次摸到过满手黑桃那样巧合。一次摸到满手黑桃的概率是6350亿分之一。生物的进化并不是按照一条直线有目的地进行的,而更像是很多巧合最终形成了今天的结果,混沌理论便被人引入了生物进化的研究。

混沌理论是一种研究动态系统(如气象变化、社会行为)的方法,研究这些系统无法单纯用某一数据关系解释,而必须用整体、连续的数据关系才能解释和预测。在生物的演化历史中,变异的发生就好像分子的布朗运动一样毫无规律可言,却又不至于完全陷入无序状态,而是呈现出一种整体的趋势。用混沌理论来解释、研究进化论,开启了理解生物演化历史的全新视角。

☆ 社会,在进化中发展

曾有人将达尔文的观点不恰当地引入社会学领域,出现了名为“社会达尔文主义”的思潮。如约翰•鲁布克曾滑稽且错误地宣扬:“作为自然选择的结果,现代欧洲人已经发展到了居于统治地位,非欧洲种族不可避免地要走向毁灭……”这些人宣扬某一人种优于另一人种,企图为种族歧视、侵略战争等丑恶现象寻找借口,希特勒的种族论和对犹太人的大屠杀就是最著名的一例。值得庆幸的是他们往往以失败告终。社会的确在“进化”中发展,但真正的社会进化论不是以强凌弱的借口。

社会进化论是将变异、自然选择和遗传等生物学概念移用于社会学研究,进而解释社会变迁的一种社会学理论。人类社会和生物有机体是相似的,人类社会的进化,可能由文化的进化主导。因为文化的进化帮助人类突破了环境的选择压力,人类遗传给后代的除了基因之外还有行为方式,如手艺和技术。人类的生存能力随着这些行为方式的“遗传”而不断提高。社会本身,也在语言、文字、信仰、哲学等文化的传播过程中不断“进化”。

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