壹、進化論的由來與論點
一 達爾文和他的進化論
一八○九年,達爾文(Charles Robert Darwin)出生於英格蘭的蘇茲伯利(Shrewsbury)。他父親是一位成功的醫生。他五歲喪母,十六歲進入愛丁堡大學學醫,他父親希望達爾文能繼承祖業行醫。然而,兩年的學習和兩次見習無麻醉的手術後,達爾文開始頭痛、心悸、反胃、嘔吐和腹瀉。於是他轉入劍橋的基督學院念神學預科,二十二歲時通過了文學士的考試,他選擇了到鄉間的英國聖公會教堂,預備在那裡成為一名牧師。
達爾文生長在一個不信神的家庭。他的祖父(Erasmus Darwin,1731-1802)是一位著名醫生,是第一位使用「進化」(Evolution)一詞的人。達爾文的父親(Robert Darwin)的不信比他祖父更甚。
在愛丁堡的兩年中,達爾文結識了幾位地質學家、動物學家和植物學家,一起討論法國生物學家拉馬克所倡導的漸進式的進化學說。後來他從事探險、生物考察,到了一八五九年,達爾文出版了他最著名的著作《物種起源》(The Origin of Species by Means of NaturalSelection:or the Preservation of Favored Races in the Struggle for Life.),這是整個人類歷史上一個裡程碑,甚至達爾文也不曾想像得到這一本書對人類所產生的影響有何等的深遠,它不僅影響了生物學的發展,更重要的是它影響了人類社會的各個層面,科學、社會、宗教、文化、教育、法律…。
達爾文卒於一八八二年,葬於威斯敏斯特教堂(Westminster Abbey)。他的墓被安放於大科學家牛頓的墓旁。
在《物種起源》這本書裡,達爾文主要記述了他在 Galapagos 群島的觀察研究。該群島位於赤道附近的太平洋上,屬於南美洲的厄瓜多。一八三五年,達爾文隨獵犬號(HMS Beagle)船,第一次來到這裡。獵犬號船的本來目的是發現和測驗海岸地圖,並尋找有商業價值的礦物。但幾年的考察使熱愛自然的達爾文有幸看到未遭破壞的自然界:原始熱帶雨林,各種地層,火山,各種各樣的昆蟲、鳥類和哺乳動物,每種生物與它們所處的環境完美地契合。特別是達爾文觀察到一些鳥類(Darwin's finches)的生物性狀隨環境改變而改變,比如鳥嘴的形狀受食物的影響 。
達爾文觀察到的生物學現象主要有兩類,即Galapagos群島鳥類受環境影響產生的變異,以及人工育種的現象。根據這些現象,達爾文提出生物進化的學說,叫做漸進(Gradualism),也就是通常所說的自然進化論(Naturalistic evolutionism),或者簡單稱為進化論。在這裡,所謂「漸進」是指進化是一個緩慢持續的過程。所謂「自然」是指自然而然,不藉助外來的能力或智慧,也就是不需要神,或者外來智慧的設計,乃是借著自然選擇(Natural selection)。
二 進化論的演變
雖然達爾文並不是第一個提出「進化」這個概念的人,但是在他以前的進化論,只不過被人視為類似催眠術、顱相術的偽科學(Pseudoscience)。達爾文的貢獻在於,他為進化的信念提供了理論基礎,而且指出進化的動力在於生存競爭產生的自然選擇。真正廣泛推廣自然進化論的人,乃是當年號稱達爾文鬥犬的赫胥黎(Thomas Henry Huxley),在英國哲學家斯賓塞(Herbert Spencer)的幫助下,赫胥黎以自然進化論為基石,推動當時的英國社會改革。
二十世紀三十年代,自然選擇和孟德爾(Gregor Mendel)的遺傳學結合在一起,再加上Hugo DeVries的突變概念,使得達爾文的自然進化論趨於完善,稱為新達爾文主義(Neo- Darwinism)。Ronald Fisher、J.B.S. Haldane、Sewall Wright等人引入數學定量概念和概率問題,產生了合成說(Synthetic view)和漂移平衡說(Shifting Balance view)。為了解釋族群內的某些合作和無私行為,William Hamilton提出族群選擇說(Kin selection view)。物種形成說(Speciation view)則用來解釋族群隔絕如何產生新的物種;中立說(Neutralist View)說明突變是中立的,其結果取決於機遇;間斷平衡說(Punctuated equilibrium view)解釋化石的突發變化和突變速度;種系發生學說(Phylogenetic view)解釋動植物各種系的發生歷史。總之,這些新的學說相繼發展出來,修飾並補充了自然進化論。許多人致力於研究自然進化的過程,發展出一個專門的學科-進化生物學(Evolutionary biology)。
三 支持進化論的若干證據
與此同時,不斷有一些新的實驗證據來支持自然進化論。比如:
A)細菌對抗生素的耐藥性和昆蟲對殺蟲藥的抗藥性。
B)鳥的體格和在暴風中的生存能力:一八九八年美國馬塞諸塞州發生一場大暴風,有人收集受傷的鳥,發現受傷的鳥多半體格較為弱小,而體格比較強壯的鳥較少受傷。
C)食物結構的改變和鳥類的生存能力及嘴部形狀的變化:一九七七年Galapagos群島發生乾旱,原來鳥類喜食的一種小種子減少,這些鳥類不得不改吃一種大種子,其結果是,許多鳥類死亡,而生存下來的鳥類嘴部較大。
D)非洲鐮狀細胞性貧血的等位基因和抗瘧疾的特性:非洲流行鐮狀細胞性貧血和瘧疾,鐮狀細胞性貧血的等位基因和抗瘧疾的等位基因相關。因為鐮狀細胞性貧血是一種隱性遺傳疾病,所以攜帶兩個鐮狀細胞性貧血等位基因的人,可以抵抗瘧疾的感染,但是患鐮狀細胞性貧血;沒有鐮狀細胞性貧血等位基因的人,容易患瘧疾,但是不患鐮狀細胞性貧血;攜帶一個鐮狀細胞性貧血等位基因的人,可以抵抗瘧疾的感染,又不患鐮狀細胞性貧血,所以這些人具有生存上的優勢。非洲人對抗瘧疾的基因就借著鐮狀細胞性貧血得以保留下來。
E)小鼠群體會自然產生雄性不育基因,在短期內泛濫,造成全體死亡。
F)飛蛾工業黑化現象:飛蛾的工業黑化現象是指工業汙染如何影響一種飛蛾的顏色。
G)近年來,由於基因和分子生物學研究的進步,分子進化發展成為一個重要的生物學分支。
四 進化論者的結論
簡單來說,今天的進化論認為,大約一百到二百億年前,宇宙形成。宇宙中存在著自生自長的律,使一切可以由簡到繁、由低級到高級不斷地進化、發展;這種進化、發展至今仍持續不斷。
大約四十五億年前,地球形成。在假想的原始宇宙環境裡,地球上布滿火山、雷電、宇宙射線等等。一些基本的分子、原子,漸漸變化,從簡單到複雜,由無機物變成有機物,由有機物演化出蛋白質、核酸、脂類物質等等,最終產生生命。
後來,單細胞生物逐漸進化到多細胞生物,生物又從低級到高級,依此從魚類、到兩棲類、到爬蟲類、到哺乳類、到猿猴類,最後進化到人類。在這一過程中,生物體不斷發生變異(或者突變),那些在生存競爭中具有優勢的突變體,就被自然界選擇出來,經過漫長的歲月,反覆的突變、選擇,終於產生了人。
賢集網http://www.xianjichina.com是中國第一家企業技術服務平臺!不同學科的技術人員在賢集網這個平臺開展合作與交流,讓技術打破領域和空間的局限!