達爾文的進化論為我們揭開了生物是如何演變的,宇宙中最原始的存在,並不是具有精神的事物、靈或神,而是具有生能的物質。進化論已經成為了當代生物學的核心思想之一。生物學家們認為:進化論有三大經典證據——比較解剖學、古生物學和胚胎發育的重演律,但是進入21世紀以來的研究使得它們相繼被很多科學家質疑。他們說科學是一個過程,而不是目的地,如果是這樣,那麼我們也會在這個過程中碰到一些愚蠢的事情-一個正在發育中的胚胎看起來像是在重複其物種的進化階段。
胚胎重演律
恩斯特·海克爾德國人,主要從事動物及其進化方面的研究,他曾說過一句名言:「個體發育重演系統發育」。在1866年出版的《有機體一般形態學》主要概括了他在19世紀50年代到60年代的理論成果,並在此提出了胚胎重演律(或稱生物發生律)。該理論可以說是站在各國此方面研究的大佬的肩膀上的集大成的智慧結晶。
它假定動物胚胎的發育階段與其他動物的成年階段或形式相同,即個體發育概括了系統發育。胚胎重演律認為動物胚胎在發育過程中經歷的階段是該物種過去進化形式的時間重演,每個胚胎的發育階段代表進化祖先的成年形式。通過研究胚胎發育階段,實際上是研究地球上生命的歷史和多樣化,這意味著研究人員可以通過比較那些分類單元中的生物的胚胎發育階段來研究分類單元之間的進化關係。此外,胚胎學的證據支持這一理論,即地球上所有物種都具有共同的祖先。
海克爾提出的定律分為三個假設:第一個假設他稱為對應律,即「高級」動物的每個發育階段對應於「低級」動物的成年階段。例如,人類胚胎在發育的第四周左右會發育出「鰓縫」,最終發育成肺。在海克爾看來,這些與人類類魚祖先的成年形態相對應。第二個假設是,系統發育必須通過在正常發育過程結束時添加新特徵來發生。海克爾認為,由於在發育早期存在發育限制,不同物種的胚胎的早期看起來彼此相似,這些限制在發育的最後階段就消失了,從而可以添加新特徵進行後續的發育。第三個假設是截斷原理。他認為,如果在正常個體發育的末尾不斷添加新的特徵,則胚胎發育的時間最終將比現存物種中生物的妊娠期更長。結果,他推論說,高等生物的發育早期必須比低等生物更快。
作品《人類學》的誕生
海克爾還使用截斷原理來解釋不同分類單元的動物各階段之間的不一致。例如,豬和人的早期胚胎看起來可能彼此相似,但是隨著個體發育的發展,這些胚胎開始不同。如他所言,如果胚胎通過其祖先的線性階段,那麼這兩個胚胎應該經歷相同的階段,直到豬完全發育,人類繼續經歷其進化祖先的後續階段。但是,在許多情況下,科學家沒有發現這種進展。海克爾用胚胎在不同發育階段的圖畫來支持他的重演律。1874年,作品《人類學》誕生,從左到有依次是魚,蠑螈,烏龜,雞,豬,牛,兔子和人類處於不同發育階段的胚胎。
這幅畫使不同群體的胚胎在其最早的發育階段看起來幾乎相同。他認為,它們只會在其各自的發展後期才被識別為物種。這些相似之處恰恰證明了從低等動物到高等動物的線性發展,並且他得出結論,這些階段概括了該生物祖先的進化史。
海克爾與達爾文
海克爾是達爾文的忠實粉絲,他所做的一切就是為了支持達爾文的進化論,但是達爾文並沒有回敬他。達爾文不相信「更高」或「更低」的物種或者物種在進化過程中變得更加複雜。事實上,海克爾的理論開始可能是對達爾文的誤解,達爾文指出脊椎動物胚胎在發育早期看起來彼此相似,並以此作為進化的證據,隨著年齡的增長,它們看起來越來越不一樣。
實際上,海克爾的理論是達爾文進化論和它的競爭對手拉馬克進化論的混合體。法國科學家讓·巴普蒂斯特·拉馬克說,有機體可以傳遞在其生命周期內獲得的特徵,這與海克爾認為胚胎發育出越來越複雜結構的觀點完全吻合。
騙局揭曉
在胚胎重演律發表後,有些科學家想重現海克爾的胚胎演化階段,但是發現他誇大了畫中胚胎之間的相似性,也僅僅而已。直到英國的胚胎學家理查森通過大量的研究發現人胚胎並沒有「魚」的階段,於是他組織了17個研究機構的科學家,研究了50種不同脊椎動物的胚胎和生長過程,實際上並沒有任何發育階段所有脊椎動物胚胎都是一樣的。最終於1997年8月,在《解剖與胚胎學》學報上揭露了海克爾的騙局。
海克爾為了讓各類動物在第一期胚胎表現的相似,故意選擇較相近的胚胎,並且動了許多手腳。比如:給雞的胚胎眼睛塗色、大小比例上隨意更改胚胎等等,對於人的胚胎,他更是大肆改造,把人胚胎的鼻子、心臟、肝臟等大部分內臟,以及手、腳的胚芽都挖掉,再加長脊椎成尾巴,不得不說,海克爾這傢伙太狠了!下面這張圖是海克爾畫的早期人類胚胎和真實的人類胚胎的對比。
否定海克爾這並不是說發育中的胚胎沒有相似之處。達爾文稱這些相似性是自然選擇進化中「迄今為止最有力的一類事實」。只是你看不到一個正在發育的胚胎,也不知道它是從什麼形式進化而來的。然而,就在上世紀90年代,教科書還在進化論章節中引用了海克爾的理論。謊言是頑固的東西,但我們終究會擺脫它們。