《物種起源》-達爾文的物種演化理論力作

2020-12-03 讀史十二年

《物種起源》這本書幾乎是凝聚了達爾文的畢生心血,奠定了演化理論的基礎。我相信大部分人對這本書都有所耳聞,但是真正閱讀過的卻不多。

《物種起源》出版於1859年,也就是150多年前。當時英國剛在克裡米亞戰爭當中大獲全勝,國力如日中天;而在美國,林肯剛剛當上共和黨的領袖,正躊躇滿志地準備競選美國總統;中國的清王朝正陷於第二次鴉片戰爭的內憂外患當中。在日不落帝國的光輝之下,英國的博物學家與地質學家得以暢通無阻地在全世界考查並採集樣本,這讓當時的英國皇家科學院成為了全世界的學術中心。

新的知識也帶來了新的觀念,儘管那時候英國民間依然普遍信仰宗教裡的那一套神明創造萬物的說法,但是科學院的學者們卻不可能對這些堆積如山的證據熟視無睹,演化思想就這樣萌芽了。

達爾文正是這其中的集大成者。他年輕的時候曾經乘坐小獵犬號環球旅行,一路考察各地生物風貌。用今天的話說,達爾文至少也算是個科研三代,他的祖父就提出過一些生物演化的觀點,而這次考察尤其是在加拉帕戈斯群島的見聞,讓達爾文終於建立起了比較完整的演化理論。

我們中國人最早接觸到關於演化理論的觀點,是來自於嚴復翻譯的《天演論》,「物競天擇,適者生存」這八個字深入人心。實際上優勝劣汰並不能夠概括生物演變的全部,在生物與自然的博弈之間,身體構造和生存方式會有著多種複雜的變化,所以說我們會用「演化」這個詞,而不是「進化」。在《物種起源》這本書當中,達爾文列舉了極大量的證據,來闡述它的演化理論,並且對演化理論當中一切可能的疑點,都做了非常詳盡的闡述。從此,演化理論不再是某些博物學家用來解釋某些現象的零敲碎打,而是成為了整個生命科學領域的普遍規律。

這本書約36萬字,總共15章,本文分三個部分解讀達爾文的演化思想。第一部分,達爾文構建了演化的邏輯;第二部分,達爾文是怎樣應對質疑的;第三部分,達爾文找出哪些證據來支撐演化理論。

首先進入第一部分,達爾文用了三個章節構建了演化的邏輯。這裡也分成三個要點來講述。第一個要點,在人工選擇下物種會發生變化。達爾文選擇了一個非常能夠被常人理解的地方來作為全書的切入點,那就是家畜與農作物的馴化,由此一步一步地闡述他的演化思想。

農牧民早就知道,即使是同一種動植物,內部也是有著個體差異,豬有肥瘦,水稻有高矮,有經驗的人總是可以發現不同個體間的微小差異。更重要的是,這些差異大多數都是可以遺傳給後代。農牧民早就發現了,如果留下最肥的豬不吃,那麼它配種生下的後代就會比別的豬更肥一些。而留下最優質的穀子充當明年的種子,就會讓作物變得越來越好。藉助於生物可以遺傳的突變,人們可以在漫長的時光當中主動改變生物的種種特徵,而且這種改變可以有著很多的維度。

牧民養牛基本上就是為了吃,最多再偶爾充當勞動力。因此,牧民的選擇非常明確,留下最大、最壯、長得最快、最耐粗飼料的牛就是了。選擇方向非常明確,因此千百年來就馴化出了寥寥幾種牛,而且不同地區的牛即便是在歷史上從未雜交過,馴化出的結果也都差不多,日本的和牛與澳大利亞的肉牛在外形上差別並不大。而養狗的目的則是多種多樣,打獵、看家、牧羊、拉雪橇,乃至作戰等等,每一種功能都對狗有著不同的要求,或強壯、或耐久、或嗅覺靈敏、或頭腦聰明,人們會出於不同的目的來篩選狗的後代,於是狗就比牛更加多種多樣。

類似的例子出現在了所有的家畜當中,豬、羊和駱駝,功能單一,種類就少;鴿子的功能多一些,種類也就隨之增加。另一個可以佐證的例子是,那些用來觀賞的動植物,因為不同的人有著不同的審美,因而也會出現大量的品種,比如花卉和金魚等等。更重要的是,家畜的變化能力似乎是無窮無盡的。在達爾文的時代,家畜飼養已經有了幾千乃至上萬年的歷史了,但隔三差五,依然有各種新品種被培養出來。而且家畜和作物的產量、高度、生長速度等各項指標依然在不斷地刷新紀錄。由此,達爾文指出生物還應該具有不斷變異的能力,只要選擇還在,它就可以朝著選擇的方向不斷地發展,永不停息。

那麼在人工的選擇之下,生物會發生變化,那同樣的事情是否也會發生在自然界呢?

這便是第二個要點,在自然選擇當中,生物同樣也會發生變化。在野生動物當中,不同的個體之間也有著細微差異,比如毛色、體型、生長速度等等。和人類馴化的動植物一樣,這些變化也是無窮無盡的,每一個後代都會產生新的變異。博物學家會根據外形等因素將生物做分類,幾個非常相似的物種會歸類到一個屬當中,相應的幾個比較相似的屬就會歸類到一個科,如此一級一級歸類。比如老虎、獅子、金錢豹就規為豹屬,而豹屬、貓屬等幾個屬就會被歸類到貓科,如此一級一級地上去,最終歸類到動物界等更大分類當中。

達爾文注意到,即便同一個物種,內部也可以分成不同的小群體。博物學家將這些不同的小群體稱為亞種,這些亞種的特徵往往和它們地理分布情況關係很大,例如北極熊和棕熊其實就是同一種熊的不同亞種。很明顯,北極熊的種種特徵,比如雪白的毛色、厚實的皮毛、巨大的體型等等,都更適宜北極冰原的生活環境。相對而言,棕熊更適合在森林裡生活。不難推導出,跟人工選擇一樣,自然也可以通過各種不同的環境,對生物起到選擇作用。

北極熊和棕熊應該有同一種祖先,就像所有的狗都有同樣的野外祖先一樣。但是這個祖先的後代遷徙到了不同地方,其中稍微更能適應極地環境的熊越來越向北遷徙,同時愈發嚴酷的自然選擇也篩選出了更多適應極地生活的特徵;而遷往森林裡的熊也是同樣的道理,最終是讓北極熊和棕熊呈現出了不同的外貌,就像是出於不同的目的來培養的狗一樣。

達爾文對比了包括蝴蝶、甲蟲、鳥類、野生菊花等等許多物種的內部亞種之後,發現它們都遵循著這樣的規律。自然選擇並沒有人工選擇那麼明確的目的性,而且環境變化也是很不常見的事。

直接的觀察來看,世界上所有生物似乎已經很完美地適應了他們所生活的環境,因此第三個要點討論的就是生物在穩定環境當中的生存競爭。自然界中所有生物都有過度繁殖的傾向,就算以繁殖率特別低而著稱的大象,在750年當中,一對大象也足以產生1900萬隻後代,對於一些動不動就產下幾千萬顆卵的魚類,或是結出數以億計的種子的植物來說,只需要兩三年適宜環境,就會讓它們的數量爆發。

相對的,生命活動所需的種種資源、動物的食物、領地、植物的陽光、水份等等,都是非常有限的。與此同時,一旦某種生物數量大爆發,以這些生物為食的動物,或是寄生生物也會迅速增加,在這些資源和敵害的限制下,生物的總數量就會維持在一個相對穩定的範圍當中。這就意味著,物種內部必然存在著非常激烈的競爭。種內競爭就是在比賽誰能夠爭取到更多的資源,以及更能夠在敵害的威脅下倖存下來。

枝繁葉茂的植物可以比瘦弱的同類爭取到更多的陽光,免疫力更好的動物可以在瘟疫肆虐中活下來,更強壯、更機敏、長得更快的個體往往會淘汰那些體弱多病的個體。這樣就在物種內部形成某種選擇,推動生物的演化。

物種內部競爭帶來的選擇同樣也善於利用生物的變異。在這裡一個常見的誤區是認為自然選擇會引發變異,比如法國生物學家拉馬克認為長頸鹿脖子變長是它想要吃樹上的葉子,但事實並非如此。生物的變異是完全隨機的,既不受自然環境的影響,更不受生物主觀意識所決定,比如因貓咪的變異誕生了無毛貓,這完全是隨機的過程,而並不是貓想要退掉自己的毛髮。

自然選擇只在各種隨機的突變當中篩選出有利的那一些,競爭的勝利者攜帶著這些變異產生大量具有同樣變異的後代,而這些後代也會出現變異。就這樣天長日久地積累變異,推動生物演化。從這個角度上來說,演化每時每刻都在發生,這個世界的完美只是表面上的。

除了物種內部存在競爭之外,物種之間也會有競爭。生活習慣相似的物種,會競爭生存資源,比如幾種吃草的動物會爭奪草場,吃肉的動物爭奪食物,甚至幾種花之間也會爭奪傳粉的蜜蜂。在一個穩定的生態系統當中,物種之間通常不會有真正意義上你死我活的競爭,比如非洲草原上,羚羊和斑馬其實吃的植物並不完全一樣。不過在有些情況下,種間競爭會導致某些物種數量大大減少乃至滅絕,這一點在達爾文時代其實並不明顯,因此在物種起源這本書當中所舉的例子也是稍顯晦澀。不過這對我們現代人而言並不陌生,只要看看現在各國政府對於外來物種入侵的嚴防死守,便可見一斑。亞洲鯉魚在美國泛濫成災,那是愁壞了美國政府。

外來物種入侵或是某些本地物種偶然間的演化,會對其他競爭對手產生壓倒性的優勢,這並不是現在才有的事。在生命的歷史上,反而是一種常態。更能適應環境的物種總會在物種之間的競爭當中脫穎而出,滅絕掉相對而言原始落後的其他物種,生命系統便會在整體上更新換代。越靠近現代,生物總是顯得更為優秀,但這經常給人一種誤導,好像生命的演變是有方向的,物種總是在進化。我們不免奇怪,為什麼先進的現代哺乳動物會和原始的袋鼠共同存在這個時代呢?原始的脊索動物文昌魚,似乎在這個星球上已經存在好幾億年了,也沒見它變成更為高級的動物。這其實是因為物種需要的只是適應它所生活的環境,更確切地說,不能被同一個環境當中其他競爭物種壓制。

鴨嘴獸以及有袋類哺乳動物生活在與世隔絕的澳大利亞和紐西蘭等地,當地在歷史上從未出現過高等的哺乳動物。事實上達爾文當時已經注意到,歐洲白人攜帶貓狗等少數幾種高等哺乳動物進入到澳大利亞之後,當地有袋類動物開始大規模地滅絕。到現在,澳大利亞除了幾種袋鼠以外,有袋類動物幾乎是都瀕臨滅絕了。

儘管文昌魚並沒有和高等的脊椎動物相互隔離,但是文昌魚的生活方式是把自己埋在沙子裡面,只探出一張嘴過濾海水當中的有機碎屑,現在沒有任何一種高等的脊椎動物採用這樣的生活方式。實際上和文昌魚具有直接競爭關係的物種,是幾種海洋當中長得類似於蚯蚓的蠕蟲,對於文昌魚來說,這種顯得很原始的身體已經足夠了,並不需要高等脊椎動物那些適應於高速運動的身體結構。事實上一旦把所謂的高等動物放到不需要那些高等特徵的環境當中,它們甚至會退化,比如說洞穴裡邊的魚類往往都沒有眼睛,很多海島上的昆蟲也都退化掉了翅膀。但反過來,很多沒什麼親緣關係的物種,如果生活在類似的環境中,會演化出類似的模樣。比如海豚和魚類,還有大家喜歡養的多肉植物。其實這些植物來自於好幾類沒啥親緣關係的祖先,但是為了適應乾旱氣候,都演化成了這種肉嘟嘟的樣子。

到這裡,物種起源是構建起了一個完整的演化邏輯。人工選擇和自然選擇讓物種發生變化,因為生存競爭,各個物種會積累更加適應環境的變異,達爾文非常清晰地梳理了他的演化邏輯。然而在當時,仍然是存在著質疑的聲音,即便到現在依然會有人拿著一星半點的所謂證據去質疑演化,更不用提在達爾文那個時代,他所面對的社會壓力了。

接下來進入第二部分,在《物種起源》的第四到第九章,達爾文專門站在了反對者的角度,質疑自己的演化思想,尋找其理論上的薄弱環節。與演化論針鋒相對的觀點叫做設計論,其觀點認為所有的生物都是在某一個時間點,由某種超然的存在一次性設計出來的,之後也就再也不變了。各種宗教當中,神明創造萬物的說法一般也都是屬於設計論的範疇。

接下來我們就來說一說那些反對者的質疑。

第一個質疑,眼睛這樣複雜的器官也是進化而來的嗎?達爾文承認當時的演化理論很難解釋像眼睛這樣複雜的器官是如何從無到有、依靠一點一滴的突變積累而產生。但是達爾文也提出,自然界當中有著許多不同類型的眼睛,比如有些蝸蟲的眼睛,只是一小片可以感光的皮膚,外加一個可以遮光的小黑斑。而像鸚鵡螺的眼睛,則是一個內部空空如也的眼球,純粹是利用小孔成像來形成視覺。而複雜如人類或是章魚的眼睛,有著複雜的光路調節系統,利用凸透鏡成像的原理來看東西。

大量不同的眼睛完全可以從簡單到複雜排列起來,描繪出一個眼睛演化的基本輪廓。而且當時也已經知道了許多其他器官從無到有演化出來的例子,比如說形態複雜的蘭花,蜜蜂的螫針等等。達爾文指出,器官演化擁有非常多的途徑,要斷言一個器官不可能通過演化產生是極其困難的。事實上關於眼睛演化的口水仗打了200多年,直到上世紀末,學術界才用來自於分子生物學的證據,精確地描述了眼睛演化的過程,證實了達爾文200多年前的猜想。

第二個質疑,為什麼要進化出那些沒有用的器官呢?既然演化講究適者生存,那麼為什麼孔雀要長出笨重而又招搖的尾羽?看起來彪悍的鹿角也只不過是讓雄鹿自相殘殺,對於獅子老虎之類的獵食者卻根本沒有用。在達爾文的時代,很多設計論者會聲稱,這證明了設計者喜歡美麗的事物,而達爾文給出的解釋是,「這是因為性選擇」。自然選擇歸根結底是要繁殖更多後代,孔雀的尾羽也好,鹿角也好,雖然看上去是沒用,但這些器官有助於雄性動物吸引雌性,從而繁殖出更多的後代。

與之類似的,植物長出美麗的花朵,提供富含糖分的花蜜,也是為了吸引蜜蜂蝴蝶之類的動物前來幫助它們傳播花粉。在達爾文看來,生命界許多看起來並不實用的美麗,其實都是在為繁殖後代服務。直到現在,「性選擇」依然是現代演化理論當中非常重要的一環。只不過以當代生命科學的眼光來看,達爾文有些誇大「性選擇」的作用,那些器官大多也是有著別的作用,只是受限於達爾文時代比較粗糙的觀察手段,當時的人對此了解得不夠深入罷了。

第三個質疑,為什麼某些物種能夠演化出特殊的生活方式?自然界的某些物種擁有獨特的生活方式,比如長頸鹿能夠輕易地吃到樹上的葉子,幾乎是壟斷了非洲草原上所有的樹葉。既然長頸鹿的長脖子那麼好用,為什麼別的動物沒有演化出長脖子呢?達爾文的回答是:先發優勢。非洲草原上所有的樹葉早已經被長頸鹿佔領了,而演化又是一個漫長的過程,因此別的食草動物當中就算是脖子最長的個體,也不可能去和長頸鹿競爭葉子,因此脖子長的個體就不會得到選擇。後來的研究表明,不僅是長頸鹿吃樹葉,自然界當中有許多生活方式一旦被某種生物搶先霸佔,就會阻止同一地區的其他生物演化出同樣的生活方式。自然界的各種生活方式,就好像是公交車上的座位,被先來的給佔住了,後來者便難以取而代之,這就是現代生態學當中的生態位概念。因此可以說在這方面,達爾文奠定了現代生態學的一些基礎。

第四個質疑,動物似乎天生就有的本能也是進化而來的嗎?在第八章當中,達爾文討論了本能問題。在自然界,所謂本能就是動物一些天生就會的技能,蜘蛛天生就會結網,蜜蜂天生就會築巢。跟鮮明的形態特徵不同,人們很難想像這些本能也會由微小的突變慢慢形成。

達爾文首先指出本能和其他特徵一樣,也有遺傳和突變。最典型的例子依然是來自家養的動物,人們可以馴化豬和牛使他們能夠忍耐狹小擁擠的圈養,而不同功能的鴿子和狗也有著完全不同的行為習慣。這些都是可以通過人工選擇創造出來。

在野外環境下,動物行為的演化則是個研究難點。畢竟行為很難體現在古生物的化石當中,不過根據對現有動物的觀察,還是能夠看出一些蛛絲馬跡。比如說歐洲杜鵑,自己從不築巢,而是會把蛋下在別的鳥的巢穴當中,讓其他鳥類來帶大他的孩子,這種生活方式被稱為巢寄生。當然自然界的鳥類多多少少都會迫於各種原因,偶爾把蛋產在別的鳥的巢穴當中的情況,但是像歐洲杜鵑這樣,完全放棄親自築巢撫養後代的則是少之又少。然而,達爾文同時代的一些鳥類學家發現,與歐洲杜鵑親緣關係很接近的美洲杜鵑,卻並不是這麼不負責任,他們大多數情況都會自己築巢撫養後代。

但是美洲杜鵑存在一種困境,它們需要定期遷徙,而撫養幼鳥會在很大程度上拖累這種生活方式。因此美洲杜鵑有時候會為了方便遷徙,而把蛋產在別的鳥的巢穴當中。因此,達爾文推測,如果歐洲杜鵑的祖先也是像美洲杜鵑一樣需要經常遷徙,那麼更喜歡把蛋產在別家鳥巢當中的個體,就會在遷徙當中獲得優勢,它們的後代會一代代強化這種特徵,最終完全放棄自己築巢。通過觀察歐洲杜鵑的近親美洲杜鵑,我們推導出它們巢寄生行為的演化邏輯。類似的,寄生蜂捕捉蟲子來作為自己後代的食物,還有某些螞蟻的蓄奴行為,都能夠通過對它們近源物種的觀察,推導出這種行為演化的脈絡。

對於本能行為的演化,還有一個經常被人質疑的點。比如說,像螞蟻蜜蜂這樣的社會性昆蟲,不能生育的工蟻工蜂承擔了整個群體的苦力,而繁殖的任務完全落在了蟻后或者是蜂后身上。既然自然選擇在於更能產生後代的個體,那麼這些不能生育的勞動者,為何可以存續下去呢?達爾文的解釋是:自然選擇不僅作用於個體,也作用於群體。工蟻不能生育,但是跟它在遺傳上完全一致的蟻后,幫它完成了傳宗接代的任務,在還沒有基因這個概念的時代當中,達爾文能夠想到這一層的確很不容易。但是這個解釋其實還稍顯不足,達爾文也承認,這一方面的質疑幾乎是顛覆了他整個理論。

不過隨著現代遺傳學的確立,這個問題其實很快也就化解了。蟻后和工蟻不但擁有完全一致的遺傳物質,並且蟻后在產下工蟻的時候,還會幹預後者的基因表達。這個事情完全可以這麼看:不用把一隻螞蟻當做一個個體,整個蟻群才是一個個體。蟻后相當於是這個個體的生殖器官,工蟻則是它的手腳和臟器,既然你身上的大部分細胞都不能夠生育後代,那麼一個蟻群當中大部分螞蟻不能生育也就沒什麼好奇怪的。

第五個質疑,為什麼動物不能雜交,植物卻能雜交?在第九章,達爾文討論了不同物種的雜交問題,這對於演化理論中亞種如何變成物種,具有非常重要的意義。比較可惜的是,在達爾文的時代,遺傳學尚未成體系,而且人們對於植物的分類也多有不妥之處。因此達爾文非常疑惑,為什麼幾乎所有的動物物種都不能夠雜交,最多就是配出騾子之類的不育個體,而這種障礙在植物當中卻不那麼顯著。園藝專家隨隨便便就能夠把多種蘭花相互雜交培育出新的品種。達爾文唯一能做的只能是盡他所能羅列出不同物種雜交嘗試的結果,但是他並不能夠從這些研究當中總結出任何的規律,只能夠假定交配受到若干奇妙以及複雜的法則所支配,而事實呢也確實如此。直到今天,雌雄配子相結合的分子生物學機制,也是生命科學最複雜的問題之一。想讓達爾文時代的科學家對此來作出回答,的確是太強人所難。

在上述的幾章當中,達爾文盡其所能地羅列了演化思想的所有薄弱環節,他並未給自己畢生的心血護短,而是將其所有的不足留給後人,這對於現代演化理論的形成,起到了非常關鍵的作用。

在第三部分,達爾文詳盡地解釋了那些演化證據上的細節。首先最需要說的是自然的化石記錄。根據達爾文的演化思想,任何演化都是非常緩慢的,因此理論上從一個物種的祖先到這個物種現在的樣子之間,必定存在一系列介於兩者之間的過渡形態。但是事實上除了馬等少數物種之外,絕大多數物種的演化史上似乎總是會有一些化石記錄上的空白,達爾文的解釋是:一個生物要形成化石,這本身就需要滿足眾多苛刻的條件,而且就算是已經形成的化石,也會因為各種各樣的原因而被毀滅掉,埋藏著化石的地層可能隨著地質運動,熔毀在高溫高壓的地下深處,也可能是在海浪風暴的侵蝕下化為塵埃。

更何況,人類挖掘化石的能力也有限,全世界已經重見天日的化石顯然是少數的。現在沒有發現,不代表是未來也發現不了。總的來說達爾文是正確的,在物種起源整理期間,德國就出土了鳥類演化過程當中非常關鍵的過渡物種——始祖鳥的化石。而且現在隨著化石採集技術的提升,大量達爾文時代的化石記錄空白也都慢慢地填上了。

與化石記錄缺失相對應的,是有的時候化石記錄當中會突然出現一大堆新物種,其中最令人費解的莫過於發生在五億多年前的寒武紀大爆發。簡單來說,在五億四千萬年之前,幾十億年間形成的地層當中,幾乎看不到任何動物存在的遺蹟,但是從那個時候開始,僅僅一兩千萬年的時間當中,地層中就出現了巨量的動物化石,這些動物的身體形態已經非常複雜。比如說其中數量最多的三葉蟲類,已經具備分節的身體,礦物質外殼,和構造複雜的眼睛。

類似寒武紀大爆發這樣的事件,在當時極大地動搖了很多地質學家對達爾文的支持。達爾文當時對此也沒有什麼足夠令人信服的解釋,只能夠說寄希望於更多的化石資料。不過這個問題在現代早已經得到解答。一方面是隨著電子顯微鏡和3D重建技術在化石研究上的應用,人們得以更加仔細地研究一些來自寒武紀大爆發之前的小殼化石,從而將寒武紀動物的起源往前推了近一億年。另一方面是隨著中國的澄江動物群和甕安動物群等化石遺蹟相繼被人發現,人們已經差不多理清了寒武紀物種大爆發的基本脈絡。

化石記錄向來就是演化理論非常紮實的證據,儘管在之前的章節當中處處都提到了相關的化石證據,但是這本書還是專門用了一個章節,系統地說明化石記錄的意義。化石記錄呈現出生物類群的變化,這種變化非常明顯地隨著時間推移。一億年前的陸地動物化石大多是各種各樣的恐龍,而在五千萬年前的則是許多原始的哺乳動物,一千萬年前地層當中的化石就已經開始可以非常強烈地和現代動物相關聯起來了。

通過觀察這些化石可以發現,越是古老的生物,就越是能將現存的幾種相差巨大的生物聯繫起來,這就對應演化論當中共同祖先的概念。由此也可以解釋一部分古生物的滅絕,在一些情況當中,滅絕的物種可以很強烈地和現代生物聯繫起來。比如說數百萬年前,到處都是三趾馬,如今肯定是已經滅絕了,但是現代的馬和驢等動物卻分明有著和三趾馬非常明顯的繼承關係。達爾文認為這就是物種形態演化的一個實例,三趾馬的一部分後代演化成了現代的馬科動物,這些更加先進的馬科動物更能適應環境,淘汰了類似三趾馬這樣的原始馬類。

在另一些情況當中,很多古生物都是整個類群徹底滅絕,或是只有極少數存活至今。這其實就說明了自古以來的物種間競爭,不但一個物種可以在競爭當中戰勝另一個物種,甚至在有些情況下,一個大類的物種會整體性地打敗另一大類的物種,就像是翼龍戰勝了巨型古昆蟲,而鳥類又淘汰了翼龍一樣。新一輪天空的主宰幾乎徹底滅絕掉了上一代的統治者。

物種起源這本書接下去的兩章以現代人的眼光來看有點尷尬。一方面這兩章主要是針對當時設計論的一些觀點,只不過這些觀點在今天已經是鮮有耳聞了,畢竟設計論本身也是不斷演化的。另一個原因則是受制於當時的地理學和發育學理論,達爾文的說法在今天看來也有些樸素得過頭了。其中一章講的是生物的地理分布,無論是化石還是現存生物,很多相隔很遠的陸地,或是島嶼上分布的物種,都有著某種相似性。

當時一些設計論者會聲稱,「如果生物不是被設計出來的,為什麼美洲大陸和歐亞大陸會生活著許多相似的淡水魚,而這些魚往往一碰海水就會死掉,它們的祖先不可能跨越大洋擴散到另一個大陸去。」達爾文則堅持認為,生物的擴散能力遠遠超出想像,甚至提出某些魚類的跨大陸擴散方式也許是風暴捲走了魚子等等。這些事也不能說不會發生,但是現在我們知道這一切背後主要的原因應該是大陸漂移。只不過德國地球物理學家魏格納,直到上世紀30年代才提出比較完整的大陸漂移理論,在物種起源出版的年代,他都還沒出生呢。

另一章則是討論物種的分類問題。達爾文詳細總結當時將生物分成若干大類的形態學和發育學證據。所謂形態學,就是生物外形和內部解剖結構的特徵。發育學則是指生物從一個受精卵開始,在各個階段的胚胎,以及可能存在的種子、幼蟲等階段的形態特徵。當時的博物學家會將這些特徵歸納出來綜合對比,以此來確定生物之間的相似程度。但是即便如此,達爾文時代的分類手段在今天看來還是太粗糙了。現代生物分類學往往更看重基因上的相似性,畢竟兩條DNA序列的相似程度有客觀標準,而論兩個生物長得有多像基本是憑主觀來判斷的。

達爾文一再強調胚胎發育上的相似性,以現在的眼光來看也不是那麼重要。一方面如果觀察的樣本足夠多、足夠細,就不難發現胚胎發育更多依賴於動物的生殖方式,以及子宮或是卵的內部構造。而且從基因的角度來說,某些動物在胚胎階段表現出外在的相似也只是因為在那些階段剛好表達了類似的基因,這就像現在無論什麼樣的大樓在製造過程當中的某個階段,都會搭起差不多樣子的腳手架。你不能看兩座樓的腳手架差不多,就說這兩座樓是出自同一個建築師之手吧。

只能說這兩章為我們展示了一下古人的思考方式。在最後一章當中,達爾文再次總結了一下演化理論的邏輯。任何物種都有過度繁殖的傾向,每次繁殖的後代都會有一些變異,這些後代彼此競爭,擁有更適應環境的變異者會有更大機率繁殖後代,這樣就會一代一代的積累突變,令物種隨著時間發生變化。同樣,生活方式相似的不同物種之間也會有生存競爭,這有可能導致一類物種淘汰另一類物種,從而導致化石記錄中生物的更新換代。任何生物、生物的任何器官都是可以經由這種漸變式的演化而逐漸產生,任何相似的生物都有著共同的祖先。甚至達爾文還預測,現存的所有生物應該有個共同的祖先。

演化的證據在現實中處處存在,現存的相似物種,巖層當中明顯具有層次的化石分布,胚胎發育及退化器官的殘留痕跡等等。儘管在達爾文的時代,演化理論還有諸多難點和證據上的疏漏,但是他在全書的最後表示,他堅信演化思想必定是正確的,而且隨著越來越多的人接受這樣的觀點,生命科學必定會迎來一場革命。

達爾文夢想中的革命的確是發生了,今天生命科學的一切都構建在演化思想的基礎之上。在那個還沒有遺傳學的年代當中,達爾文可以通過幾乎純粹的邏輯推演和有限的證據就總結出演化的規律,不愧是生命科學史上的奠基人。

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    1859年11月24日,達爾文《物種起源》第一版發行,共1250冊,當日便銷售一空。也就是從這一天開始,進化論逐漸撼動整個世界——誰也不會想到,正是這一生物學的理論,意外地對中國近代思想史乃至中國現實產生巨大影響,且至今不絕。
  • 《物種起源》導讀
    《物種起源》導讀  十多年前,當聽到編輯先生要我為《物種起源》譯本寫一篇「導讀」時,心裡著實有些誠惶誠恐。儘管由於職業的緣故,我對進化理論的濃厚興趣由來已久,但總擔心自己對原作缺乏較好的理解,更無法做到對近百年來進化理論沿革的洞悉,難以勝任寫出一篇有益的導讀來。弄得不好,可能會適得其反,誤導他人。
  • 講座| 有多少偶然因素促成達爾文寫出《物種起源》?
    與此同時,格蘭特還給達爾文講了達爾文祖父的事情。雖然在達爾文出生前他的祖父就已經去世了,他的父親也並不喜歡在他面前提他的祖父,但他的祖父卻是最早在英國提出了一些跟生物演化相關的理論。想到自己的爺爺是這個領域的元老,達爾文也覺得自己可以繼續去開拓一點思路。雖然達爾文對生物學很感興趣,但他畢竟不是這個專業的。後來他覺得醫學院實在是呆不下去了,就捲鋪蓋回家了。
  • 歷史上的今天,達爾文《物種起源》正式出版
    以下資料來自網絡公開資源,由孫壯編輯整理達爾文《物種起源》正式出版在160年前的今天,1859年11月24日(農曆1859年11月1日),達爾文《物種起源》正式出版。歷史循環論讓位於進步史觀,它當時更多地預示著一個新的軸心時代的到來。
  • 達爾文的出版商不相信進化論,但還是出版了他的《物種起源》
    1859年出版的暢銷書《物種起源》使達爾文家喻戶曉,並改變了科學史的進程。達爾文的進化論甚至動搖了英國維多利亞時代的建制。然而,達爾文的出版商約翰·默裡三世就沒那麼出名了。儘管他將達爾文和他的自然選擇理論引入公共領域,但他對達爾文理論的影響深感擔憂,甚至在幕後與之抗爭。
  • 達爾文具有劃時代意義的巨著《物種起源》的由來
    1859年十一月二四號達爾文的《物種起源》正式出版一共是一千多冊發行當天就銷售一空,從這天起進化論逐漸的撼動整個世界!達爾文圖片來源於網絡達爾文1836年曆時五年的環球航行結束,直到二十多年後才出版了他的巨著《物種起源》這本具有劃時代意義的書
  • 物種起源——達爾文的偉大發現
    當22歲的達爾文從大學畢業後,並沒有按部就班的找到一份工作,而是登上了名為「獵犬」號的輪船,開始了環球考察。當來到加拉帕戈斯群島,達爾文發現每個孤立的島嶼上都有一些不同的物種,這是一件奇怪的事情。他將在加拉帕戈斯群島發現的物種進行了詳細的記錄,並帶回一些標本,回到英國後,通過分析達爾文帶回來的物種記錄和標本,人們發現加拉帕戈斯群島上90%以上的爬行動物、50%的陸禽和45%的高等植物,都是地球上其他地方所沒有的。
  • 被中國誤讀的《物種起源》
    儘管達爾文乘坐的小獵犬號在歷時5年的航海中從未到過中國,但這個遙遠的國度對他始終「禮遇有加」。     人們樂於找出達爾文學說中的中國元素。在一篇題為《達爾文的中國緣》的文章中,作者為《物種起源》中提到的竹子、牡丹和《人類的由來及性選擇》中引用的康熙手記而雀躍:「看,達爾文思想的誕生,曾經受到中國的啟發。」
  • 青少年創新思維課 | 達爾文與《物種起源》的啟示
    每周二晚7:00上線視頻課、周五晚8:00在線2.0互動課引導青少年在真實案例中感受時代的發展、激發創新思考是什麼原因讓達爾文成了達爾文?是什麼因素讓從小喜歡打獵、抓蟲、探索新鮮物種的這個年輕人,放棄醫學、放棄成為令人尊敬的神父?成為當時少有的自然科學家?
  • 《物種起源》,你會讀哪個版本?
    而且現在演化生物學界的共識是:《物種起源》第一版是最具革命性的,也是達爾文內心的真實想法。   舒德幹彩圖珍藏版的「導讀」中談到:「1872年的第六版《物種起源》,也是達爾文本人親自修改的最後一版,除了保留第三版增加的『引言』部分,還增加了全新的一章《對自然選擇學說的各種異議》。
  • 這是一個有關達爾文和《物種起源》的故事
    他因為在《物種起源》一書中揭示了生物進化的原理,被認為是有史以來最偉大的生物學家。生物進化論後來也成為對世界影響最大的科學理論之一。今天我們就來說說,達爾文是如何寫出《物種起源》這本書的,又如何用這本書改變了世界。達爾文出生在一個相當有錢的大家族。
  • 科學網—《物種起源》,你讀哪個版本?
    而且現在演化生物學界的共識是:《物種起源》第一版是最具革命性的,也是達爾文內心的真實想法。 舒德幹彩圖珍藏版的「導讀」中談到:「1872年的第六版《物種起源》,也是達爾文本人親自修改的最後一版,除了保留第三版增加的『引言』部分,還增加了全新的一章《對自然選擇學說的各種異議》。繼1871年達爾文首次在《人類的由來及性選擇》中使用evolution一詞後,第六版又多次使用了該詞彙。
  • 新譯本《物種起源》出版發行
    的作者、芝加哥大學演化生物學家科依恩說過一句很有意思的話:「讀沒讀過《物種起源》,應該成為衡量一個人是否受過正規教育的標準之一。」  達爾文學說傳入中國的時間相當早。1873年,上海《申報》「新書資訊」,介紹了英國博士「大蘊」發表的新書《人本》。
  • 你看的《物種起源》是達爾文的第幾版?看錯版本可是要會錯意的喔
    這是達爾文用它們來表明自己不反對宗教神學,以避免傷害人們的宗教情感。現在,演化生物學界公認《物種起源》第一版體現了達爾文內心最真實的想法,是「裡程碑式的」、「最具革命性的」。所以5年後,當得知譯林計劃出插圖版《物種起源》時,苗教授選擇了初版作為母本進行翻譯。
  • 達爾文《物種起源》出版——科學史上的今天,11月24日
    1859年11月24日,英國生物學家達爾文的開創性著作《物種起源》在倫敦出版。在該書中,達爾文根據20多年積累的對古生物學、生物地理學、形態學、胚胎學和分類學等許多領域的大量研究資料,以自然選擇為中心,從變異性、遺傳性、人工選擇、生存競爭和適應等方面論證了物種起源和生命自然界的多樣性與統一性。《物種起源》全書共15章,502頁。第一批印刷的1250冊在出版當天就銷售一空。
  • 達爾文曾把《物種起源》「捂」了15年
    苗德歲翻譯的《物種起源》>  昨天,旅美知名生物學家、唯一獲得「北美古脊椎動物學會羅美爾獎」的亞裔教授苗德歲,作客南京古生物博物館,為南京市民講述了「達爾文與《物種起源》」的故事。苗德歲通過大量珍貴的老照片向觀眾展示了達爾文鮮為人知的家庭環境、成長經歷。  據介紹,由譯林出版社出版、苗德歲翻譯的《物種起源》也正式上市。同時,少兒版《物種起源》也將上市。  達爾文學醫從手術臺逃跑  「達爾文註定是一個大科學家,不想當科學家幾乎不可能。」苗德歲說,達爾文的血脈裡就流著科學基因。