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标  题: 进化论简史:一.达尔文之前               oldsailor 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年05月20日21:15:54 星期天), 站内信件

发信人: oldsailor (老水手), 信区: Science
标  题: 进化论简史:一.达尔文之前
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年04月04日18:19:00 星期三), 站内信件

·方舟子· 
                       一、达尔文之前    

进化生物学，甚至可以说整个生物科学，开始于１８５９年１１月２４日。
在那一天，在经过二十年小心谨慎的准备之后，达尔文出版了《物种起源》。第一版印
了一千二百五十本，在一天之内销售一空。一门崭新的学科从此诞生了！
    但是，一门新的学科不会从天而降。在１８５９年，科学界已经有了大量的进化证
据，做好了准备迎接进化论的诞生。这时候的进化证据归纳起来有动
植物培养、化石记录、解剖比较、退化器官、胚胎发育和生物地理分布这几类。    动
物家养和植物栽培已经有了几千年的历史，人们由此已经知道同一物种
往往有着差别极大的形态。这些形态是可以被改变的，通过精心的选择，可以得到新的
品种。这种经由达尔文所谓的“人工选择”而获得的品种，其彼此之
间的差别，有时比野外物种之间的差别还要大。如果我们在野外见到狼狗和哈巴狗的话
，完全可能把它们当成象狼和狐狸那样两个截然不同的物种。动植物
培养提供了“生物是可变的”感性而直观的材料。    那时候，科学界早已知道化石乃
是生物体的遗迹，而且，许多从前的物种
现在已经不存在、灭绝了，也就是说，生物界的组成并不是从古到今一成不变的。许多
种类在化石记录中显示了随着地理时间的推移而逐渐发生变化的趋势，
有时在两个类群之间还可以发现处于过渡形态的化石。各个主要生物类群在化石记录中
并不是同时出现的，而是有先有后，很有顺序，而且这个顺序与从现
存生物的比较得到的顺序相符。比如，从形态结构（例如心脏结构）和生理特点（例如
呼吸系统）的比较，我们可以推测脊椎动物从“低级”到“高级”的
顺序是鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类，而在化石记录中，我们也发现鱼类化石的确先
在较早的地层开始出现，其次是两栖类、爬行类，而以哺乳类化石出
现得最晚。化石记录所展示的从“低级”到“高级”的顺序，是生物进化的一个有力证
据。    早在十六世纪，就有科学家发现人和鸟虽然外表很不相同，骨骼组成和排
列却非常相似。到了十九世纪，研究不同生物种类的形态结构的比较解剖学已相当发达
，各生物种类在内部结构的同源性也越来越明显。正如达尔文所指出
的：用于抓握的人手，用于挖掘的鼹鼠前肢，用于奔跑的马腿，用于游泳的海豚鳍状肢
和用于飞翔的蝙蝠的翼手，它们的外形是如此的迥异，功能是如此的
不同，但是剔除皮毛、肌肉之后，呈现在我们眼前的骨架却又是如此相似！对此最合理
的解释就是它们都是从同一祖先进化而来的，因为适应环境具有了不
同的功能和不同的外形，但是骨子里却没能变多少。如果它们是被分别创造出来的，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。如果让一个工程师来设计
这些前肢，他完全可以去除一些对其它物种必需，对这个物种却是个
累赘、退化得只剩一点痕迹的骨头．    而且，比较解剖学使我们认识到许多生物体都
有一些退化了的器官，它们
是生物进化的令人信服的证据。比如鲸，它的后肢已经消失了，但它的后肢骨并没有消
失，我们还可以在它的尾部找到已不起作用的盆骨和股骨。甚至在一
些蛇类中，我们也可以找到盆骨和股骨的残余。这使我们相信，鲸是由陆地四足动物进
化来的，蛇是由蜥蜴进化来的。我们人类，已完全退化了的器官也不
少，尾骨、转耳肌、阑尾、瞬膜（第三眼睑）等等都是完全退化、不起作用的器官，它
们除了让我们记住我们的祖先曾经象猴一样有尾巴，象兔子一样转动
耳朵，象草食动物一样有发达的盲肠，象青蛙一样眨眼睛，还能有别的什么合理解释吗
？    早在十八世纪，动物学家就已经发现，在动物胚胎发育的过程中，会经过
一系列与较低等的动物很相似的时期。比如说人，在胚胎发育的早期出现了鳃裂，不仅
外形象鱼，而且内脏也象鱼：有动脉弓，心脏只有两腔等等。对这个
现象的唯一合理的解释，就是人是由鱼进化来的，祖先的特征在胚胎发育过程中重演了
。事实上，爬行类、鸟类和哺乳类在胚胎发育的早期都跟鱼类相似，
而且有些时期几乎不可能区别开来，这是所有的脊椎动物都有共同祖先的一个证据（图
２－１）。    自从十六世纪以来，随着西方航海业的发达，特别是美洲和澳洲的发现
，
博物学家们见识到无数新奇的物种。许多的物种，甚至整个属、科、目，只在某个地理
区域被发现。当博物学家在澳洲和南美见到袋鼠、袋狼、袋熊、袋鼬、
袋貂、袋獾等等闻所未闻的动物，就不免奇怪为什么上帝只在这里创造出有袋类哺乳动
物。这并非那里的环境是为有袋类而设的，因为当移民们给这些地方
带去高等哺乳动物后，许多有袋类因为竞争不过高等哺乳类而数量锐减甚至灭绝了。显
然更合理的解释是，由于这些地区与别的大陆隔绝，而有了独特的进
化途径。即使是一个群岛，也往往有在别的地方找不到的特有物种。做为神学院的毕业
生的达尔文最初对神创论产生了怀疑，就是因为在加拉帕格斯群岛见
到了那些岛与岛之间都不同种的巨龟，见到了在别的地方都找不到的多达十三种的“达
尔文雀”，而不由得发生疑问：为什么上帝要在这个小小的角落炫耀
他的创造才能，专门为这里创造出如此多的“只此一家，别无分店”的特有物种？合理
的解释是，这些物种的祖先都是从别的地方来的，几万年几十万年后
发生了变化，从而产生了形形色色的特有物种。    总之，在达尔文之前，生物进化已
是铁证如山了，一些敢于冲破宗教信仰
的束缚的科学家也开始正视这个事实。早在十八世纪中叶，法国博物学家布封就已认为
生物物种是可变的，并大胆地推测所有的动物都来自同一种祖先。他
并且认为地球的年龄要比《圣经》所记载的几千年要古老得多，并把生物物种的变化和
地球环境的变化联系起来。但是在社会的压力下，布封被迫宣布放弃
这些离经叛道的观点，因此未能产生什么影响。    比布封稍后的另一位法国博物学家
拉马克（图２－２）则要固执得多，影
响也要大得多。他是第一个系统地研究生物进化的人。他对生物进化的理解，跟现在并
不相同（图２－３）。在他看来，生物界是一个从最简单、最原始的
微生物按次序上升到最复杂、最高等的人类的阶梯，而所谓生物进化，就是从非生物自
然产生微生物，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，他给出了第一个进化的理论。这个理论主要有两点：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欲望；第二，生活环境
能够改变生物体的形态结构，而后天获得的性状能够遗传，简言之，“用进废退”。在
著名的长颈鹿例子中，拉马克是这么解释长颈鹿的长颈由来的：长颈
鹿的祖先经常伸长了脖子去吃树高处的叶子，脖子受到了锻炼，变长了，而这一点可以
遗传，因此其后代就要比父母的脖子长一些，一代又一代，脖子就越来越长。
    拉马克的这套理论，并不能说服当时的科学家接受进化论。这固然有宗教的原因，
但也有科学上的怀疑。比如，拉马克的进化论认为非生物能自然产生
微生物，但是当时虽然巴斯德还未做否定自然发生论的著名实验，科学界却已普遍认为
有足够的证据表明自然发生论是不正确的。因此拉马克虽然影响很大，
却是往往被当做反面教材来嘲笑和批驳。生物学界迫切需要有一个象牛顿一样的科学巨
人，能够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。
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                          漂泊多年  终于发现  

                          夕阳并非远在天边  而是就在眼前

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