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作者:洪蔚 来源:科学时报 发布时间:2009-5-26 22:55:58
从亚里士多德到达尔文

小猎犬号

 
 
达尔文随小猎犬号进行自然调查研究的路线
 
达尔文前的物种观念
 
在19世纪的正统宗教和生物学思想中,物种概念包含着三个基本思想,其中最明显的是不可再分观念。即物种“猫”的概念中,包含所有个体的猫,而其他动物都被排斥在外,与之毫无关联。这种思想可以追溯至亚里士多德时代,受到人们日常经验的支持,柏拉图唯心主义哲学思想也表现出对这种观念的支持:正是那些在个体猫上未能全部表现出来的猫的本质属性,才是理性思维所要思考的内容。
 
最终,《创世纪》教义将柏拉图哲学与普通经验结合起来,提出了上帝造物的思想。
 
上帝造物的思想,包含两个方面的内容。
 
一是万物是由上帝一次性地创造出来的,“亚当给它们起了什么名字,它们就叫什么名字”。林耐(Linnaeus)的分类学方法,沿袭了这种物种间并无关联的、不变的思想。
 
18世纪,随着动植物标本采集量的增加,以及对物种的系统研究分析,原本用来区分不同物种的差异变得不再成立。在开始写《自然系统》时,林耐坚信“种”作为分类单元的绝对性。但到了晚年,他也发现区分一个种和它的变种变得越来越困难,于是他在“种”之上又增加了“属”的单元,但他始终没有公开质疑“物种不变”的正统思想。
 
二是每个物种的设计都非常完美。这种观念在当时受到自然神学的支持。1836年达尔文随小猎犬号归来之时,一位剑桥哲学家仍然认为:“整个地球,从一极到另一极,从周边到中心,总是把雪莲放在最适合它生长的地方。”在这种表述中,他强调的不是生物的适应性,而是造物的神奇。
 
而这种思想在达尔文归来的60年前就曾受到怀疑论者休谟(Hume)的挑战,他在《关于自然宗教的对话》中写道:“我们不能因为现在的适应状况良好,就去否认以前可能存在的不理想状态。”
 
莱尔与拉马克
 
许多人认为,达尔文和他的《物种起源》受进化地质学的影响最为深刻。在登上小猎犬号时,他随身携带着当时最伟大的地质学家查尔斯·莱尔(Charles Lyell)的《地质学原理》第一卷。当小猎犬号(Beagle)航行到南美时,他又得到了《地质学原理》的第二卷。在达尔文的自传中,他曾这样写道:“这本书从许多方面来说,都使我受益匪浅。当我考察佛得角群岛的圣地亚哥岛时,便清楚地体会到莱尔地质学研究方法的优越……”他在另一篇书信中更强烈地表达了这种影响:“我总感觉我的著作一半是受了莱尔的启发,对此我总是感激不尽……它(《地质学原理》)改变了一个人的思维模式。”
 
拉马克(Lamarck)是一位法国博物学家、推理进化论者,他早在1809年发表的《动物学哲学》一书,就创立了生物进化论。他在达尔文之前就注意到了环境的变化能影响动植物的习性与构造,使它们朝着有利于自身生存的方向发展。
 
然而,进化地质学与进化生物学,在19世纪初有着显著的区别。此时的进化地质学已经脱离了思辨哲学的范畴,进入科学范畴,也更早地成功挑战了《圣经》的创始说。凭着对自然界和特殊地质变化过程的明确认识,进化地质学家提出需要数百万年的地球发展史,才能解释地球上复杂地貌的形成过程。而根据《圣经》记载,从创世到基督诞生只有4000多年。于是在与神学旷日持久的斗争中,进化地质学家凭着无可辩驳的证据,最终获得了胜利。
 
而进化生物学的状况则相差很远,在达尔文之前,进化生物学基本上仍是一种理论推测,没有任何进化演变过程或机理方面的知识作为支撑,因此专业地质学家连同神职人员一起质疑它的理论基础。
 
尽管像莱尔这样的进化地质学家愿意接受生物进化的思想,但他却无法接受拉马克的进化理论,认为那不过是凭空臆想。由于缺乏有说服力的进化机理,莱尔这位当时最伟大的进化地质学家,对当时所有的进化生物学思想都不予以认真考虑。直到他最终被达尔文发现的进化机理所折服。
 
达尔文理论的诞生
 
在跟随小猎犬号5年的考察中,达尔文有意识地收集生物进化的证据。在加拉巴哥群岛考察时,达尔文发现每个岛屿上的陆龟及雀鸟并没有很大的差异,但又有些许的不同。他又发现加拉巴哥群岛的生物与南美洲大陆的种类非常相似。于是他开始怀疑岛上生物可能有共同的祖先,他们之间的差异是由于千百年来适应各个岛屿不同环境的结果。同时,他开始注意挖掘古生物化石,这些化石使他确信生物的进化确实发生过。
 
考察经历和收集到的证据,使达尔文确信生物是可变的,但促成生物进化的动力是什么?1838年,他偶尔读了马尔萨斯(Malthus)的《人口论》,从中得到启发。马尔萨斯是一位神职人员,他指出:生物的数量往往以几何级数增长,会耗尽环境资源,因此,它们之间存在着不可避免的生存斗争,这样的事也会发生在人类社会。
 
尽管《人口论》是那个复杂时代的产物,充斥着完美创世的理念。但“生存斗争”的思想却提示了达尔文,成为达尔文进化论的基石之一。达尔文开始意识到,当种群数量不断增长,它们所在环境的资源即将耗尽时,自然界自有办法解决资源的供需矛盾。在某个遗传多样性极为丰富的物种中,自然选择会“清除”一些优势特征较少的个体。另外,如果同一物种的两个群体长时间隔离,它们很可能发展成完全不同的物种,并且不能相互交配。
 
1859年11月24日,《物种起源》正式发表,达尔文进化理论诞生了。
 
在《物种起源》中,达尔文提出了两个基本理论,第一,他认为所有的动植物都是由较早期、较原始的形式演变而来;其次,他认为生物进化是通过自然选择而来。“自然选择”是达尔文进化论与他的前辈理论的最大差异,它解决了进化机理中至关重要的附属问题。
 
《科学时报》 (2009-5-27 A3 每周聚焦)
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