改變世界的思想——達爾文和他的進化論

2020-12-04 老胡說科學

查爾斯·達爾文(英國生物學家)160年前,一篇徹底改變了科學思維的論文發表了。1859年11月24日,查爾斯·達爾文發表了他的著作:《論物種的自然選擇起源》,講述了有史以來最偉大的故事——自然選擇的進化。

查爾斯·達爾文是一位自然學家、地質學家和生物學家,他於1809年2月12日出生於英國什羅普郡。他屬於一個思想自由的知識分子家庭。他的父親羅伯特是一名醫生,他的祖父伊拉斯謨·達爾文除了是一名醫生,也是英國啟蒙運動的重要思想家。他的外祖父約西亞·韋奇伍德是著名的韋奇伍德陶瓷公司的創始人。達爾文的母親去世時,他只有八歲。

1825年,他成為父親的見習醫生,然後進入愛丁堡大學醫學院。然而,達爾文覺得講課很無聊,他忽視了他的學習。相反,在第二年,他加入了普林尼社團,這是一個由該大學學生組成的自然歷史小組。然而,他的父親對他荒廢學業很不高興,把他送到劍橋大學基督學院攻讀文學學士學位,這樣他就可以成為一名鄉村牧師。

在劍橋,他也不關心自己的課程,而是對收集甲蟲的流行熱潮產生了興趣,他非常熱衷於收集甲蟲,甚至還發表了自己的發現。他的確完成了學業;事實上,他期末考試考得很好。在劍橋的剩餘時間裡,他如饑似渴地閱讀,包括天文學家約翰·赫歇爾和另一位傑出科學家亞歷山大·馮·洪堡的著作。達爾文想為當時被稱為自然哲學的東西做出貢獻,並計劃去熱帶地區研究自然史。

後來,他的植物學教授約翰·斯蒂文斯·亨斯洛改變了一切。亨斯洛是他的密友和追隨者。這艘船將花兩年時間繪製南美洲海岸線的海圖。他的父親起初反對,但後來同意資助他的旅行。

這次航行始於1831年12月,從1831年到1836年,達爾文在小獵犬號上度過了五年時間,研究加拉帕戈斯群島的動物,發現化石,並觀察南美洲周圍的部落。他記錄了大量的觀察結果,收集了大量標本,經常寄到劍橋進行編目和分析。他在維德角的高火山巖峭壁上觀察貝殼,並在巴塔哥尼亞發現了埋在貝殼旁邊的已滅絕的大型哺乳動物的骨骼化石。

小獵犬號上有三個特拉德爾富埃戈島的土著人,特拉德爾富埃戈島位於智利和阿根廷之間。這三個人在小獵犬號的第一次航行中被抓獲,並在英國接受了傳教士的教育。他們現在被送回來,使他們的部落皈依並「開化」。達爾文發現他們非常友好,但當他們到達特拉德爾富埃戈時,他發現那裡的富埃吉人生活在他所說的「墮落的野蠻人」中,與小獵犬號上的人完全不同。後來船上一個名叫傑裡米·巴頓的富吉安人回到了他原來的生活方式,找到了一個妻子,不想再回到英國。

對化石、地質和當地部落的觀察使他越來越相信,人類有共同的起源,並且可以變得文明——這與公認的觀點相反,一個群體並不比其他群體更好。但他也走得更遠,現在他發現人類和動物之間沒有不可逾越的鴻溝。1835年,他在智利經歷了一場地震,注意到土地被抬高了——這增加了他對塑造地球的地質事件的認識。

達爾文最受歡迎的是他在加拉帕戈斯群島的觀察,他在那裡只呆了五個星期。但這就是他觀察到雀類和陸龜的不同之處的地方,這也是他的理論的基礎之一。然而,儘管他確實以烏龜為食,但他並沒有收集龜殼來證明島嶼上的不同之處。

隨著他思想的發展,達爾文於1836年10月回國。他已經是科學界的名人了,因為他以前的導師亨斯洛把他的地質學論文給了一些博物學家。在他父親的資助下,他成為了當時被稱為紳士科學家的人,他四處尋找專家來對他的藏品進行分類和描述

他受到了馬爾薩斯關於人口的文章的影響,在他回到英國的六個月後,他就已經在寫關於物種向其他物種轉變的文章,他還畫出了著名的進化樹的分支,他在上面寫了「我認為」。

所有這些促使他通過自然選擇來發展他的進化論,但他花了數年時間研究和撰寫各種其他科學論文,尤其是關於小獵犬收集的。他的工作幫助他完善了他的理論,因為他越來越相信它的科學價值。

達爾文是一個非常謹慎的人,他害怕被嘲笑和拒絕,這導致他把他的想法隱藏起來,因為他想收集儘可能多的證據,並儘可能完善它們。他只是在1844年與植物學家約瑟夫·道爾頓·胡克分享了這些照片,他說這就像承認謀殺一樣。然而,到了1844年7月,他已經把自己的想法寫成了一篇文章,並經常與他的另一位朋友——地質學家查爾斯·萊爾分享。

查爾斯·達爾文從1837年開始發展他的理論,萊爾告訴他另一位博物學家阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士也得出了類似的結論,達爾文花了20多年才最終將其發表。這裡有點題外話。華萊士沒有達爾文那麼有名,但必須強調的是,他在印度尼西亞和婆羅洲收集標本時也得出了同樣的結論。在我看來,他應該得到同樣的讚揚。

阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士當拉塞爾的想法傳到達爾文和萊爾的耳朵裡時,他們得出的結論幾乎是完全一樣的。因此,進化論最初是在1858年林奈學會的一次會議上,與阿爾弗雷德·羅素·華萊士聯合出版的一封信中提出的。1859年11月24日,達爾文在他最著名的著作《物種的自然選擇起源》中對他的理論進行了詳細的解釋。出乎意料的是,這本書非常受歡迎,當它在1859年11月22日賣給書商時,發行量爆炸了。

它並沒有像預期的那樣引起那麼多的爭議。事實上,國際上對它有很多興趣,因為進化論的概念已經存在了很長一段時間,從古希臘時期就一直在爭論和討論。啟蒙時代和英國海上的成功帶來了新的生物學發現,各種各樣的進化論觀點不斷被提出。因此,公眾和科學家對它的接受程度逐漸提高。

然而,在那個時候,科學界仍然與教會緊密聯繫在一起,人們對達爾文的理論爭論不休,因為儘管他沒有討論人類的起源(只是暗示),但人們對這對人類意味著什麼進行了大量的討論。他在1871年出版的《人類的起源》一書中提出了人類起源及其與其他靈長類動物共享祖先的觀點。

1860年,主教塞繆爾·威爾伯福斯和託馬斯·亨利·赫胥黎(因其對進化論的大力辯護和推廣而被稱為達爾文的牛頭犬)參加了一場著名的辯論。索比·薩姆詢問赫胥黎,他認為自己是祖父的猴子後裔還是祖母的猴子後裔,以此暗示人類是猴子的後裔。赫胥黎反駁說,他寧願是猿猴的後代,也不願是一個濫用天賦的人。

這就引出了進化論本身的觀點,正如《物種起源》中通過自然選擇闡述的那樣。這本書介紹了一個科學理論,即現存的種群是通過自然選擇代代進化的。它提出,我們在地球上看到的生物多樣性是通過進化的分支模式的共同下降而產生的。這意味著,當自然選擇(包括性選擇)導致某些特徵在特定種群中變得更普遍或更罕見時,進化就發生了。

達爾文解釋這個簡單但強大的概念的方式是,個體最好地適應他們的環境,更有可能生存和繁殖。如果它們之間存在變異,而且變異是可遺傳的,那麼就會產生具有最有利變異的個體。變異的遺傳性和個體的生殖成功將導致一個特定的種群逐步進化。更讓人吃驚的是:進化到足夠不同的種群,最終會變成不同的物種。達爾文在小獵犬號航行中收集的所有證據,以及後來的研究、實驗和與其他科學家的通信都被收錄在這本書裡。

雖然他了解遺傳的可能性,但他不懂遺傳學,所以不能說這些特徵是如何遺傳的。20世紀中期,隨著人們對遺傳學的了解越來越多,DNA的結構也被揭示出來,進化論被確認為地球上生物多樣性的唯一科學解釋。隨著我們對基因知識的了解越來越深入,更多的信息被添加進來,但基本原理是一樣的。我們現在知道,物種內部和物種之間的變異可能是由突變、基因流動和基因重組造成的。自然選擇、基因遷移和遺傳漂變等機製作用於這種變異性,因此這些特徵要麼被遺傳下去,要麼消失。

一個半世紀以來,達爾文的思想經受住了時間、實驗和證據的考驗。毫無疑問,進化論是生命科學的統一理論,也是唯一能解釋地球上生命多樣性的理論。

然而,有一件事是清楚的。達爾文並沒有像索比·薩姆暗示的那樣說我們是猴子的後代。這一觀點多年來一直存在,經常被那些不了解進化論的人傳播。他所確定的是,所有物種都是由共同祖先傳下來的;進化的分支模式是自然選擇的結果,在自然選擇中,物種為生存而鬥爭,並傳遞特徵,類似於人工選擇在國內育種中的效果。

他最初也沒有使用「適者生存」這個短語;這個詞是哲學家赫伯特·斯賓塞創造的,他將進化論擴展到了社會和倫理領域。達爾文在1869年重新出版的《物種起源》中確實用過這句話,意思是大自然偏愛最適應環境的個體,而不一定是最強壯的個體。

他花了生命中最後十年左右的時間來完成他那本關於蠕蟲的書,他斷斷續續地研究了40年。在他的個人生活中,他娶了他的表妹,生了十個孩子,其中兩個在嬰兒期夭折。另一個孩子安妮十歲就死了。他非常愛他的孩子,這可以從他們在《物種起源》手稿草稿上留下的塗鴉和漫畫中看出。

自然選擇的物種起源-美國自然歷史博物館/劍橋大學圖書館1882年,查爾斯·達爾文在肯特郡的唐屋的家中去世,並被安葬在威斯敏斯特大教堂。他留下了一幅極其美麗的作品,至今仍在鼓舞著人們。超過120種動物和植物屬以他的名字命名。

他是這樣結束《物種起源》的,通過自然選擇:「生命的這種觀點是偉大的,它有多種力量,最初被吹成幾種形式或一種;而且,當這個星球在按照萬有引力的固定法則不斷循環的時候,從一個如此簡單的開始,最美麗、最奇妙的無盡的形態已經,而且正在進化。」

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  • 達爾文是怎麼發現進化論的?
    1831年,達爾文剛從劍橋大學畢業,他受到「小獵犬號」船長菲茨羅伊的邀請,作為博物學家,參加環球考察航行。經過五年時間的考察,達爾文提出了自然選擇理論,也就是我們熟知的進化論。只不過在這次考察結束20多年後,達爾文才將這一理論通過《物種起源》發表。
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  • 他的學說顛覆了達爾文的進化論!卻被國人知之甚少
    我們還得去探究進化論是否是真的永遠適合人類的生存和繁衍,進化論在未來是否還能持續帶來重大的影響? 因為你必須知道儘管「進化論」在那個相對低信息量的時代是相對完美的,但是在今天這個信息量大爆炸的時代..
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