《世界觀:現(xiàn)代人必須要懂的科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)史》是美國學(xué)者理查德?德威特撰寫的科學(xué)哲學(xué)著作,2018年由機(jī)械工業(yè)出版社出版。作者基于費(fèi)爾菲爾德大學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),通過圖表輔助與通俗化表述,系統(tǒng)梳理科學(xué)認(rèn)知體系的演進(jìn)歷程。
全書以科學(xué)史為主線,解析人類世界觀從亞里士多德地心說、牛頓經(jīng)典力學(xué)到相對論與量子力學(xué)的變革過程。第一部分探討科學(xué)哲學(xué)基礎(chǔ)命題,包括真理本質(zhì)與實(shí)證方法;第二部分分析古代至近代科學(xué)范式轉(zhuǎn)換,聚焦托勒密至伽利略的理論突破;第三部分評述現(xiàn)代科學(xué)對傳統(tǒng)世界觀的沖擊,揭示科學(xué)理論與認(rèn)知框架的動態(tài)發(fā)展。通過跨學(xué)科視角,闡釋科學(xué)思維如何重構(gòu)人類對世界的理解。
第29章 演化論概述
關(guān)于我們所居住的這個宇宙,有一些長期為人們所堅持的基礎(chǔ)性假設(shè),而新近的科學(xué)發(fā)展,特別是相對論和量子理論,卻要求我們重新認(rèn)真地思考某些此類假設(shè)。在前幾章中,我們從多個角度探討了這一點(diǎn)。在本章和下一章中,我們將探討演化論領(lǐng)域相對近期(從19世紀(jì)中期到現(xiàn)在)的著作。與前幾章所討論的新發(fā)現(xiàn)一樣,演化論同樣迫使我們對一些長期以來人們所持有的常見觀點(diǎn)進(jìn)行重新思考。
本章主要分為兩個部分:第一部分的主要目標(biāo)是理解演化論的基本內(nèi)容,這一部分的討論將包括達(dá)爾文和華萊士在19世紀(jì)中期的最初發(fā)現(xiàn)、對有關(guān)演化論的新近發(fā)現(xiàn)的概述,以及對一個最常見的演化論的錯誤認(rèn)識的糾正;第二部分主要是關(guān)于歷史,探究達(dá)爾文和華萊士獨(dú)立發(fā)現(xiàn)演化論核心內(nèi)容的歷史過程。
演化論基本內(nèi)容概述
達(dá)爾文和華萊士的發(fā)現(xiàn):通過自然選擇而發(fā)生的演化
在清晰而全面地表述現(xiàn)在所說的通過自然選擇而發(fā)生的演化方面,查爾斯·達(dá)爾文(1809—1882)和阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士(1823—1913)可算是第一人,他們(尤其是達(dá)爾文)還對此進(jìn)行了論辯。在本章后續(xù)篇幅中我們將會看到,達(dá)爾文和華萊士逐漸明白演化是漫長的,在這個過程中他們需要顛覆一些在當(dāng)時普遍存在的基本的和廣泛傳播的常見假設(shè),這些假設(shè)大都根植于舊的亞里士多德世界觀。
一般來說,演化是指隨著時間的推移種群的變化。在達(dá)爾文和華萊士的時代,一個得到廣泛認(rèn)可的觀點(diǎn)是,屬于同一個物種的個體擁有一系列共同的基本特征,這些特征定義了這個物種,而且不會發(fā)生變化。同樣得到認(rèn)可的是,新的物種不會出現(xiàn)。然而,最終達(dá)爾文和華萊士各自發(fā)現(xiàn),這兩個得到廣泛認(rèn)可的觀點(diǎn)都是錯誤的。這讓他們遇到了一個問題,也就是什么樣的自然機(jī)制可能會帶來種群中的根本變化,或者甚至?xí)硇碌奈锓N。二人都獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了被達(dá)爾文命名為“自然選擇”的過程。盡管達(dá)爾文和華萊士所經(jīng)歷的過程非常艱難,不過在發(fā)現(xiàn)了通過自然選擇而發(fā)生的演化后,他們隨即就對其背后的基本觀點(diǎn)進(jìn)行了相當(dāng)簡明的表述。用現(xiàn)代的術(shù)語來說(而不是用達(dá)爾文和華萊士所用的原話),在二人所發(fā)現(xiàn)的演化過程中,有以下兩個核心因素:
(1)可遺傳的變異。
(2)差分適合度。
讓我們花幾分鐘來理解這兩點(diǎn)??蛇z傳的變異,背后所隱含的意思非常直接明確,就是一個種群中的不同個體之間存在差異,而且這些差異可以從這一代傳遞到下一代。以人為例,人與人之間存在各種各樣的差異,而且其中很多差異(比如眼睛的顏色、頭發(fā)的顏色等)都是可遺傳的,它們可以傳遞到后續(xù)代際上。
差分適和度,指的是對一個種群來說,在其所處的環(huán)境中,并不是每個個體都同等程度地適于生存,也不是每個個體都能同等程度地把自己的特征傳遞給后續(xù)代際。讓我們以一個典型的生物種群為例,假設(shè)就是生活在某個地區(qū)的一群鹿。像這樣的種群所生活的環(huán)境往往缺乏某些重要的資源,比如食物、交配對象等。環(huán)境中通常還會存在威脅種群幸福和生存的因素,比如疾病、意外事件、捕食者等。如果把這一種群中個體身上可遺傳的特征進(jìn)行對比,就會發(fā)現(xiàn),差異是有些特征可以更好地幫助個體在所處環(huán)境中生存和繁殖,比如,也許一些特征對某些新出現(xiàn)的疾病抵抗力更強(qiáng),或者某些個體體內(nèi)消化系統(tǒng)中的微生物組群讓這些個體可以更好地在食物有限的嚴(yán)冬生存下來等。在這樣的情況下,我們會說這個種群呈現(xiàn)出了差分適合度。簡言之,在一個種群中,并不是所有個體都同樣適于在自身所處環(huán)境中生存和繁殖。
達(dá)爾文和華萊士意識到,如果一個種群呈現(xiàn)出(1)和(2),而且如果造成差分適合度的特征是可遺傳的特征(雖然通常如此,但也并非一定如此),那么達(dá)爾文所說的自然選擇就會出現(xiàn)。達(dá)爾文用“自然選擇”這個詞來強(qiáng)調(diào)其與人工選擇的相似之處。人工選擇指的是動植物育種者讓具有某些特征的有機(jī)體進(jìn)行交配,從而使這些特征在有機(jī)體的后續(xù)代際中越來越普遍。達(dá)爾文和華萊士意識到,通過自然機(jī)制也可以發(fā)生與此類似的選擇過程——自然選擇。這背后的基本思想相對直接明確(盡管一開始發(fā)現(xiàn)這個思想并不那么容易):如果一個種群的個體間存在差異,這些差異又是可以遺傳的,而且這些可遺傳的特征非常有可能讓有機(jī)體在其所處環(huán)境中更好地生存和繁殖,那么具有這些特征的有機(jī)體就更有可能把這些特征傳遞給后續(xù)代際。通過這樣一個過程,種群就會隨時間發(fā)生變化,某些特點(diǎn)會被自然選擇出來,并在后代中越來越普遍。簡言之,演化變化會通過一個完全自然的機(jī)制發(fā)生。
最后,達(dá)爾文和華萊士都發(fā)現(xiàn),對一個種群來說,如果這種自然選擇的過程持續(xù)的時間足夠長,那么種群中可以發(fā)生非常巨大的變化,讓這個種群變得完全不同,從而可以被當(dāng)作一個新物種。正因如此,達(dá)爾文那部開創(chuàng)性的著作題目就是《物種起源》。
后達(dá)爾文和華萊士時代演化論的簡要概括
在達(dá)爾文和華萊士之后,演化論的發(fā)展史相當(dāng)復(fù)雜,其中包括著名的孟德爾豌豆遺傳因素實(shí)驗(yàn)、對基因是遺傳“單元”的發(fā)現(xiàn)、對染色體及其在遺傳中作用的發(fā)現(xiàn),以及后續(xù)諸多發(fā)現(xiàn),比如染色體包含DNA、DNA的分子結(jié)構(gòu)、DNA對蛋白質(zhì)編碼的機(jī)制,還有近些年來的發(fā)展,比如快速確定包括人類在內(nèi)的多種有機(jī)體完整分子遺傳結(jié)構(gòu)的能力,等等。就演化論的發(fā)展而言,過去大約150年可以說是相當(dāng)高產(chǎn)的。
對演化領(lǐng)域自達(dá)爾文和華萊士時代之后所出現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行全面描述已經(jīng)超出了本章的范圍。不過,我想指出其中兩個相關(guān)內(nèi)容。第一個內(nèi)容與現(xiàn)在通常所說的“現(xiàn)代綜合論”有關(guān)。在19世紀(jì)末和20世紀(jì)初,有關(guān)演化論的核心命題存在大量分歧和爭論,而且與演化論有關(guān)的生物學(xué)各個領(lǐng)域幾乎都在獨(dú)立進(jìn)行研究。然而,到了20世紀(jì)后期,出現(xiàn)了一個由大量科研結(jié)果和數(shù)據(jù)組成的綜合體,所涵蓋的內(nèi)容從對自然環(huán)境中群體進(jìn)行研究的野外作業(yè),到利用像果蠅這樣的實(shí)驗(yàn)動物所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室對照實(shí)驗(yàn),到涉及演化的數(shù)學(xué)結(jié)果,到古人類學(xué)(對已經(jīng)滅絕的人類物種及相關(guān)物種的研究)著作,包括近些年來頗為令人驚奇的尼安德特人DNA的發(fā)現(xiàn),再到許多其他領(lǐng)域,數(shù)量之多、范圍之廣,超乎想象。這一科研結(jié)果和數(shù)據(jù)的綜合體把演化論變成了一個統(tǒng)一的整體,幾乎涵蓋了生物研究的所有領(lǐng)域。在此,讓我引用一下種群遺傳學(xué)的核心人物費(fèi)奧多西·杜布贊斯基(1900—1975)于1973年發(fā)表的一篇文章的經(jīng)常被引用的標(biāo)題,“如果不從演化的角度來思考,生物學(xué)的一切都是沒有意義的”。杜布贊斯基的這句話,盡管有點(diǎn)夸張,但卻充分反映了如今的生物學(xué)研究領(lǐng)域已經(jīng)變得多么統(tǒng)一,而且演化論在其中發(fā)揮核心作用。
在結(jié)束本節(jié)前,我想要探討的另一個內(nèi)容是,我們在前面已經(jīng)看到達(dá)爾文和華萊士各自發(fā)現(xiàn)了自然選擇是演化變化背后的機(jī)制。不過,自達(dá)爾文和華萊士時代之后,又發(fā)現(xiàn)了多個同樣可以造成演化變化的因素。
要理解這些額外因素,“演化”概念的一個較為新近而又具體的定義提供了最好的框架。我們在前面已經(jīng)看到,長期以來,演化一直都被認(rèn)為是一個種群隨時間發(fā)生的變化,而且通常認(rèn)為這些變化都集中在種群顯性特征上。隨著基因在繁殖中所扮演的角色逐漸為人們所理解,特別是隨著基因在傳遞有機(jī)體可遺傳特征方面所發(fā)揮的作用得到理解,現(xiàn)在,通常認(rèn)為演化是一個種群基因組成的變化。更準(zhǔn)確地說,演化現(xiàn)在通常被理解為一個種群中等位基因頻率隨時間所發(fā)生的變化。
這個定義背后的核心思想很簡單,等位基因只是特定基因的變體。舉個例子,負(fù)責(zé)人類血型的單一基因有多個變體,這些變體就被稱為該基因的等位基因(因此,你的血型取決于你從父母那里遺傳了什么樣的變體)。如果一個特定的基因變體(一個等位基因),隨著時間推移在一個種群中變得更加常見或者更為少見,那么演化(隨時間的推移而變化)就發(fā)生了,盡管在這里我們的著眼點(diǎn)僅在于這個種群遺傳基因組成的變化。
達(dá)爾文和華萊士所發(fā)現(xiàn)的自然選擇過程,被廣泛認(rèn)為是影響演化的極為重要的一個因素,也就是影響種群基因組成隨時間發(fā)生變化的一個重要因素。然而,現(xiàn)在,其他幾個因素也被廣泛認(rèn)為對演化產(chǎn)生了影響,這些因素包括基因流動、基因突變和基因漂變。接下來讓我們簡要探討一下這些因素。
要理解基因流動(也稱為基因遷移),也許最好的方法就是舉個例子。
新近發(fā)現(xiàn)的證據(jù)強(qiáng)有力地表明,在并不久遠(yuǎn)的過去,也就是在50000~100000年以前,現(xiàn)代人類(也就是我們的物種)種群和尼安德特人種群(30000~40000年前滅絕的人類物種)開始在同一區(qū)域居住生活。他們通婚雜交,因此,一些尼安德特人的基因變體就出現(xiàn)在了現(xiàn)代人類的基因組(基因組成)中,而現(xiàn)代人類的基因變體也出現(xiàn)在了尼安德特人的基因組成中。打個比方,這就好比是等位基因從一個種群流動到了另一個種群,這個過程就被稱為基因流動。
很多情況都可以導(dǎo)致基因流動,比如遷徙動物的不同種群在遷移過程中通常會在類似的地方一起覓食和棲息,這樣一來,這些種群可能會進(jìn)行雜交,從而使一個種群擁有了過去在自身基因組成中不存在的、流動而來的基因類型?;蛄鲃右矔绊懼参铮热?,一個植物種群可能通過接受由風(fēng)從很遠(yuǎn)的地方帶來的花粉而獲得新的基因變體。一般來說,基因流動指的是由于新基因變體的進(jìn)入而使種群的遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的過程。正如我們在前面提到過的,基因流動現(xiàn)在已被廣泛認(rèn)為是在自然選擇之外帶來演化變化的一個重要機(jī)制。
同樣地,基因突變現(xiàn)在也被認(rèn)為是對演化發(fā)揮作用的另一個因素。一旦了解了DNA在繁殖中所發(fā)揮的作用,確定了DNA的分子結(jié)構(gòu),可能發(fā)生的DNA分子結(jié)構(gòu)的突變,也隨之被發(fā)現(xiàn)。有些突變是由內(nèi)在過程造成的。舉個例子,DNA的復(fù)制是繁殖中的一個重要因素,而復(fù)制結(jié)果有時會是有些瑕疵的DNA,也就是DNA分子結(jié)構(gòu)出現(xiàn)突變。外部因素也會造成突變,比如環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)、輻射和其他因素,也都同樣有可能導(dǎo)致部分DNA發(fā)生改變。盡管很多突變都是中性的,對有機(jī)體所造成的影響難以察覺,但仍有些突變是有益的,可以增加有機(jī)體在其所處環(huán)境中生存和繁殖的概率,當(dāng)然還有些突變是有害的。因此,基因突變通常與自然選擇共同發(fā)揮作用,同樣可以使一個種群的基因組成隨時間發(fā)生變化。
我們所要思考的最后一點(diǎn)就是現(xiàn)在所說的基因漂變,而理解這一點(diǎn)最好的方法就是打個比方。這里要打的比方與基因繁殖所涉及的各個過程相比還是有一定差異的,不過已足以體現(xiàn)基因漂變背后的核心思想。假設(shè)我們有一個容器,里面放著100個彩色球,藍(lán)球、紅球和綠球的比例分別是60%、30%和10%,我們在容器里隨機(jī)選取20個球。因?yàn)闃颖臼请S機(jī)的,所以在選出來的球中,各個顏色所占的比例幾乎不可能與容器中最初的比例保持一致。事實(shí)上,我們可以預(yù)測,所選樣本中各個顏色的球所占的比例與容器中最初的比例相比,已經(jīng)發(fā)生了漂變。經(jīng)過一代又一代之后,由于這種由隨機(jī)漂變而產(chǎn)生的變化會變得數(shù)量巨大。比如,圖29-1所展示的就是我用電腦對前面彩色球的例子所進(jìn)行的快速模擬結(jié)果,不過除了前面提到的條件,我還增加了幾個代際。GEN0(0代)代表的是容器中最初的100個彩色球,其中藍(lán)球占60%、紅球占30%、綠球占10%。GEN1(1代)代表的是從最初100個球中隨機(jī)選取20個球后,不同顏色的球在20個球中所占比例。到了GEN2(2代),我們還是模擬容器中裝有100個彩色球,不過這一次藍(lán)球、紅球和綠球所占比例與GEN1中的比例相同。然后,我們再次從這個容器中隨機(jī)選取20個球,不同顏色的球在這20個球中所占比例如GEN2所示。接下來,我們重復(fù)這個過程,得到GEN3(3代)、GEN4(4代)和GEN5(5代),整個模擬結(jié)果如圖29-1所示。
注意這是多么戲劇性的變化。我們只用了5代,就讓藍(lán)球、紅球和綠球的比例從60%、30%和10%變成了80%、0和20%。同樣地,值得強(qiáng)調(diào)的是,彩色球比例的這種漂變,完全是由于過程的隨機(jī)性造成的。比如,紅球在GEN2到GEN3時的運(yùn)氣就特別差。
到了GEN4時,紅球就已經(jīng)從種群中完全消失了。如果紅球是一個等位基因(一個基因變體),那么這就意味著一個等位基因完全從一個種群中消失了。除非這個等位基因重新進(jìn)入這個種群,也許通過基因流動,否則這個等位基因就永久地從這個種群中消失了。
盡管與彩色球這個簡單的例子相比,基因遺傳的過程要復(fù)雜得多,但它們涉及相同的抽樣機(jī)制,只不過基因遺傳中的抽樣所涉及的是等位基因。在彩色球的例子中,我們看到漂變導(dǎo)致了不同顏色的球所占的比例隨時間(伴隨連續(xù)幾代)發(fā)生了變化。到了生物種群中,我們可以預(yù)想到,漂變會使一個種群中等位基因出現(xiàn)的頻率隨時間而變化,換句話說,漂變會使種群發(fā)生演化。
在結(jié)束對基因漂變的討論前,我想補(bǔ)充說明幾點(diǎn)。首先,在我們預(yù)測漂變的程度時,種群的大小和所抽取樣本的相對大小通常會對其產(chǎn)生實(shí)質(zhì)影響。種群越大、樣本量越大,我們預(yù)測的漂變程度就越小。同樣地,種群越小、樣本量越小,可能導(dǎo)致的漂變就越嚴(yán)重。請注意,在彩色球的例子中,樣本的大小是20%(從100個球中選擇了20個球),相對較小,因此我們看到了嚴(yán)重的漂變結(jié)果也就不足為奇了。盡管如此,只要一個種群中存在基因變體(不同的等位基因),那么,除非所抽取樣本的大小為100%(這在生物種群中實(shí)際上是不可能發(fā)生的),否則基因漂變就會發(fā)生。我們在前面已經(jīng)提到過,基因漂變現(xiàn)在也被認(rèn)為是演化中的一個重要機(jī)制。
同樣值得注意的是,要界定一個種群中有多少變化由基因漂變造成,是非常困難的(也許實(shí)際上是不可能的)。這是因?yàn)?,一個種群由于基因漂變隨時間而發(fā)生的變化與因?yàn)樽匀贿x擇而發(fā)生的變化,是很難(也許實(shí)際上是不可能)區(qū)分開來的。因此,盡管自然選擇和基因漂變在演化中所發(fā)揮的重要作用都已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可,但對于每個因素分別發(fā)揮多大的作用,仍然存在分歧。
最后,基因漂變還有兩個子類型值得一提,通常稱為瓶頸效應(yīng)和奠基者效應(yīng)。從本質(zhì)上來說,這兩種子類型所涉及的情況都是樣本量特別小,至少在短期內(nèi)如此。讓我們舉個例子來理解一下瓶頸效應(yīng),假設(shè)某個種群的個體因?yàn)橐淮巫匀粸?zāi)害而幾乎全部死亡。也就是說,自然災(zāi)害導(dǎo)致樣本量非常小。在前面我們已經(jīng)看到,特別小的樣本會造成特別嚴(yán)重的漂變,因此,后續(xù)代際體現(xiàn)出的特征頻率(或者更準(zhǔn)確地說是等位基因頻率)很有可能與種群最初的頻率有相當(dāng)大的差異。
至于奠基者效應(yīng)的例子,假設(shè)一個種群中的一小部分個體遷徙到了另外一個不同的地方,不再與原有種群中的其他個體交配繁殖。我們再次面對一個特別小的樣本,盡管造成這種情況的原因與瓶頸效應(yīng)中的原因有所不同。
不過,與在瓶頸效應(yīng)中一樣,后續(xù)代際體現(xiàn)出的等位基因頻率可能與種群中原有的頻率有巨大差異。
達(dá)爾文和華萊士發(fā)現(xiàn)了通過自然選擇而發(fā)生的演化,這是一個異常重要的發(fā)現(xiàn)。我們在前面提到過,在過去大約150年間,在與演化論相關(guān)的領(lǐng)域中,出現(xiàn)了大量研究和發(fā)現(xiàn)。人們對于我們剛剛討論過的造成演化的其他機(jī)制有了更多了解,包括遺傳的分子基礎(chǔ)、我們過去的演化歷史等。與相對論和量子理論的情況相同,這些發(fā)現(xiàn)對我們長久以來所持有的觀點(diǎn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。我們將在第30章對其中一些影響進(jìn)行探討,不過,現(xiàn)在讓我們先簡要思考一下有關(guān)演化論的一個常見誤解,并了解一下達(dá)爾文和華萊士獨(dú)立獲得各自發(fā)現(xiàn)的歷史過程。
值得警惕的一點(diǎn)
關(guān)于演化,存在許多誤解。大多數(shù)誤解似乎都源自對演化論,哪怕是對其基本內(nèi)容,缺乏理解。不過,我發(fā)現(xiàn)有一個誤解十分普遍,即使是理解了演化論大多數(shù)基本觀點(diǎn)的人們,包括對前面所討論的演化核心因素有所理解的人們,也會抱持這個誤解,因此值得我們花點(diǎn)時間來探討一下。
讓我們從一個并非不尋常的問題開始:如果演化論是正確的,那么為什么其他動物沒有演化出人類所具有的特征呢?舉個例子,為什么其他物種沒有發(fā)展出大體積的大腦、復(fù)雜的語言、先進(jìn)的工具、強(qiáng)大的智力等呢?通常情況下,認(rèn)識一個問題或解決問題的方法,重點(diǎn)是要理清其預(yù)設(shè)的前提。在這個問題上,請注意,要讓此類問題有意義,必須看到,提出這個問題的人們認(rèn)為某些特征,比如智力、語言、對工具的使用等,或多或少天生就更高級一些。也就是說,如果演化是正確的,那我們的預(yù)期就應(yīng)該是演化過程會選擇這些特征。因此,這就意味著,如果演化是正確的,那么有機(jī)體應(yīng)該會向著能夠發(fā)展出這些特征的方向演化。事實(shí)上,這個有關(guān)演化的(錯誤)觀點(diǎn)認(rèn)為,演化是一個將有機(jī)體推向某個特定方向的過程,特別是向獲取某些天生“更好”“更高級”或“更先進(jìn)”的特征的方向。
但演化并非如此。在自然選擇中脫穎而出的特征,不管是什么,都能夠有助于有機(jī)體在其所處的環(huán)境中更好地生存和繁殖。在這種情況下,并不存在天生“更好”或“更差”的特征。沒有哪個特征天然地比別的特征高級或低級,也沒有哪個物種因具有某些特征而算是從真正意義上說比別的物種“更高級”或“更低級”。存在的只是某些特征剛好對某些種群在其所處的環(huán)境中發(fā)揮了作用。
對我們現(xiàn)代人類來說,某些特征發(fā)揮了作用,比如直立行走、大體積大腦、使用火的能力、使用復(fù)雜工具的能力等,但這些特征并不能確保人類可以生存下來。想一想在過去大約200萬年間出現(xiàn)過的那些人類物種(這一時期出現(xiàn)過6~15種人類物種,甚至可能更多,具體數(shù)字取決于劃分不同物種的標(biāo)準(zhǔn)有多細(xì)致),就不難發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)了。與我們有親緣關(guān)系的各人類物種有著與現(xiàn)在的我們大致相同的特征,但他們都滅絕了。簡言之,絕大部分與我們特征大致相同的物種都沒有生存下來。
演化并不是一個朝著某個特定方向發(fā)展的過程。用我們前面討論中提到過的話來說,一個種群里的演化變化并不是由一個目的論的、目標(biāo)導(dǎo)向的過程而造成的。相反,演化從本質(zhì)上說是一個毫無目標(biāo)的、機(jī)械論的過程。如前所述,錯把演化當(dāng)成一個目標(biāo)導(dǎo)向的、目的論的過程,是非常普遍的情況。舉個例子,就在昨天,我在一份權(quán)威出版物中看到了這樣一個標(biāo)題:
《夏爾巴人演化成可在高海拔環(huán)境中生活勞作》,然而夏爾巴人并沒有這樣做。夏爾巴人種群并不是為了生存而發(fā)展出某些特征,而是種群中的某些個體因?yàn)榫哂辛四承┨卣鞫媪讼聛恚ú⒊晒Ψ敝澈蟠?,因此這些特征在這個種群中就更為普遍了。
我讀大學(xué)的時候,修過一門與遺傳學(xué)相關(guān)的課程,主講這門課的生物學(xué)教授將下面這句話深深地印在了我們腦中:種群不是為了生存而適應(yīng);相反,他們因?yàn)檫m應(yīng)了才生存下來。我必須承認(rèn),那個時候我并沒有完全理解這句話。后來,我對目的論的過程和機(jī)械論的過程逐漸有了更好的理解,能更好地體會二者之間的區(qū)別,同時也能更好地理解有關(guān)宇宙運(yùn)轉(zhuǎn)的目的論觀點(diǎn)和機(jī)械論觀點(diǎn),此時,我才理解了那位生物學(xué)教授在那句話中所要表達(dá)的觀點(diǎn):演化不是一個以目標(biāo)為導(dǎo)向的、目的論的過程,而是一個自然的、機(jī)械論的過程。
達(dá)爾文和華萊士發(fā)現(xiàn)自然選擇機(jī)制的過程
我們在前面提到過,對于通過自然選擇而發(fā)生的演化,也就是可遺傳的變異與差分適合度的組合,最初的關(guān)鍵性發(fā)現(xiàn)是與達(dá)爾文和華萊士最為緊密相聯(lián)的。在這一節(jié)中,我們將看到他們是如何認(rèn)識到通過自然選擇而發(fā)生的演化背后的基本要素。
這一節(jié)的重點(diǎn)是講述歷史。如果你的興趣點(diǎn)主要在于演化論的基本內(nèi)容,也就是前面一節(jié)所討論的內(nèi)容,那么可以跳過本章剩余篇幅,直接開始閱讀第30章。然而,達(dá)爾文和華萊士的發(fā)現(xiàn)是至關(guān)重要的,我認(rèn)為至少值得花些時間來大致了解一下他們是如何取得這些發(fā)現(xiàn)的。這段歷史也可以作為一個例子來表明我們在本書前面的內(nèi)容中已經(jīng)看到的一種模式,也就是新的重大發(fā)現(xiàn)通常要推翻在當(dāng)時已成為常識的諸多假設(shè)。
達(dá)爾文觀點(diǎn)的發(fā)展歷程
在19世紀(jì)30年代早期,達(dá)爾文接受了英國皇家海軍小獵犬號的邀約,進(jìn)行為期5年的環(huán)球航行。年輕的達(dá)爾文當(dāng)時懷著相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的信念開始了他的航程,其中最值得注意的信念包括:①上帝(對達(dá)爾文來說,上帝是基督教的上帝)創(chuàng)造了所有物種;②每個物種都有其本質(zhì)特征,正是這些本質(zhì)特征定義了這個物種;③物種是不可變的,也就是說,物種的本質(zhì)特征不會隨時間而發(fā)生變化;④新的物種不會出現(xiàn)。
值得一提的是,在達(dá)爾文所秉持的這些信念中,除了第一點(diǎn),其他幾點(diǎn)幾乎都根植于亞里士多德世界觀?;貞浺幌?,在亞里士多德科學(xué)體系中,自然界中的物體具有一系列內(nèi)在的本質(zhì)特征,正是這些特征定義了這些物體,這一觀點(diǎn)也適用于生物物種。在前面的章節(jié)中我們看到,隨著牛頓物理學(xué)在17世紀(jì)末和18世紀(jì)初逐漸得到認(rèn)可和應(yīng)用,科學(xué)的各個學(xué)科都變得“牛頓化”了,也就是逐漸遠(yuǎn)離亞里士多德體系的角度和方法,而更加靠近牛頓體系的角度和方法。生物學(xué)最終也朝這個方向發(fā)展了,但發(fā)展速度更加緩慢,事實(shí)上,演化論的發(fā)展是生物學(xué)在這一轉(zhuǎn)變過程中的一個主要因素。在達(dá)爾文和華萊士時代,有關(guān)物種,這些根植于亞里士多德體系中的觀點(diǎn)仍然根深蒂固。很快我們就將看到,顛覆此類有關(guān)物種的觀點(diǎn),正是達(dá)爾文和華萊士的一個主要功績。
讓我們回到小獵犬號的故事。在航行過程中,達(dá)爾文進(jìn)行了大量而廣泛的觀察和記錄,收集了數(shù)量眾多的標(biāo)本和化石。這些標(biāo)本和觀察結(jié)果使他意識到,有機(jī)體會表現(xiàn)出大量不同的特征,即使是同一個物種也同樣如此,也就是說,同一個物種的不同個體也會表現(xiàn)出驚人的變異。我們可以看到,這種認(rèn)識使達(dá)爾文偏離了“一個物種的個體都有共同的基本特征”的標(biāo)準(zhǔn)觀點(diǎn)。
回到英國后,達(dá)爾文開始整理一系列筆記,并在接下來的5年時間里(大約是19世紀(jì)30年代的后半段)持續(xù)完善,正是在這個過程中,達(dá)爾文開始研究“物種可能經(jīng)歷‘演變’”的觀點(diǎn)。在這些筆記中我們可以看到,達(dá)爾文此時已相信新物種能夠而且確實(shí)存在。簡言之,達(dá)爾文此時開始懷疑我們在前面提到過的核心假設(shè),也就是他不再認(rèn)為物種有本質(zhì)特征、物種是不可改變的,以及新物種不可能出現(xiàn)。
不過,這也使達(dá)爾文遇到了一個實(shí)質(zhì)性的問題:這一切是怎么回事?同一個物種的個體怎么會有這么多的變異?新物種是如何出現(xiàn)的呢?接下來我們會看到一本當(dāng)時很有名的書幫助達(dá)爾文獲得一個重要發(fā)現(xiàn)。19世紀(jì)30年代,達(dá)爾文閱讀了托馬斯·馬爾薩斯(1766—1834)所著的《人口論》,馬爾薩斯在書中指出,植物和包括人類在內(nèi)的動物繁殖出的后代通常會超過環(huán)境所能承載的數(shù)量。馬爾薩斯所感興趣的命題與達(dá)爾文不同,其中包括對某些特定社會政策的辯護(hù),不過達(dá)爾文卻意識到,馬爾薩斯的研究可以有助于解決他自己當(dāng)時所關(guān)注的問題。
意識到有機(jī)體繁殖出的后代會超過環(huán)境所能承載的數(shù)量,達(dá)爾文最終發(fā)現(xiàn)了他自己所說的“生存競爭”。也就是說,并不是所有有機(jī)體都能在自己所處的環(huán)境中生存下來。達(dá)爾文意識到,如果自己在小獵犬號上那些年所觀察到的變異影響了某個有機(jī)體的生存概率,那么結(jié)果將是具有不同變異的個體在生存和繁殖方面的成功率也會有所不同。盡管達(dá)爾文使用的術(shù)語與我們現(xiàn)在不同,但此時他逐漸開始意識到,一個種群中可遺傳的變異會與差分適合度(也就是不同的變異影響一個有機(jī)體的生存概率,或用達(dá)爾文的話來說,就是不同的變異會帶來“生存競爭”)共同發(fā)揮作用,使這個種群隨時間發(fā)生變化。有了這一點(diǎn),很容易就可以更進(jìn)一步,也就是說,如果時間足夠長,由可遺傳的變異所帶來的變化經(jīng)過緩慢累積,再加上生存競爭的共同作用,有機(jī)體就會發(fā)生巨大的變化,這些變化之大,是我們足以將這個種群劃分為一個新的物種。
我們在前面提到過,這一過程就是達(dá)爾文后來所說的自然選擇。同樣地,這個術(shù)語潛在的意思十分直接明確。育種員一般會進(jìn)行人工選擇,也就是讓某些具有人類所希望特征的有機(jī)體進(jìn)行繁育,從而讓后續(xù)種群發(fā)生巨大變化,與此類似,大自然中也存在自然選擇的過程。然而,人工選擇是一個目標(biāo)導(dǎo)向的過程,在這個過程中,育種員試圖確保某些特征會出現(xiàn)在后續(xù)代際中,而大自然中的選擇過程則是一個自然過程,某些特征通過這樣的機(jī)制可以更加頻繁地出現(xiàn)在后續(xù)種群中。就像育種員進(jìn)行的選擇可以被恰當(dāng)?shù)胤Q為人工選擇一樣,由自然過程產(chǎn)生的選擇,也就是涉及可遺傳的變異和差分適合度的選擇,則可以被恰當(dāng)?shù)胤Q為自然選擇。
簡言之,到了大約1840年,達(dá)爾文已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個自然的、機(jī)械論的、沒有神明參與的過程,正是這個過程解釋了有機(jī)體種群是如何發(fā)生巨大變化的,同時也解釋了新物種是如何出現(xiàn)的。達(dá)爾文確信自己的發(fā)現(xiàn)是一個非常重大的發(fā)現(xiàn)。
然而……達(dá)爾文并沒有發(fā)表這個重要觀點(diǎn),而是僅與幾個信得過的朋友進(jìn)行了分享。1844年,達(dá)爾文確實(shí)完成了一部將近200頁的短篇(根據(jù)他自己的標(biāo)準(zhǔn)來看)著作來解釋自己的核心觀點(diǎn),并對這些觀點(diǎn)進(jìn)行了論證,提供了有關(guān)證據(jù)。不過,達(dá)爾文并沒打算將這份手稿出版,至少沒有打算在自己有生之年出版。事實(shí)上,達(dá)爾文把手稿藏了起來,并附了一張紙條給他的妻子,讓她在他意外去世的情況下一定要將手稿出版。
從達(dá)爾文第一次認(rèn)識到通過自然選擇而發(fā)生的演化的核心組成部分及其所發(fā)揮的作用,到最終把這些發(fā)現(xiàn)付諸出版,中間相隔了20年。在這段時間里,也就是19世紀(jì)40年代末和19世紀(jì)50年代的大部分時間,達(dá)爾文一直在不間斷地進(jìn)行研究(達(dá)爾文一直在工作,直到去世的那一天還在進(jìn)行課題研究)。這段時間的研究成果,大部分為達(dá)爾文后來出版的著作做出了重要貢獻(xiàn),其中最值得注意的是,這些研究使達(dá)爾文獲得了大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),以支撐他關(guān)于演化的著作。
簡言之,當(dāng)達(dá)爾文最終打算發(fā)表他的重大發(fā)現(xiàn)時,他已經(jīng)可以拿出大量數(shù)據(jù)來支撐自己的觀點(diǎn)了,也正是這些數(shù)量眾多的數(shù)據(jù)讓達(dá)爾文顯得與眾不同。其他人,其中最著名的就是華萊士,他們可能也獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了我們所說的可遺傳的變異和差分適合度,但是達(dá)爾文不僅有這些核心內(nèi)容,還有支持這些內(nèi)容的數(shù)據(jù)。
華萊士觀點(diǎn)的發(fā)展歷程
19世紀(jì)40年代末,當(dāng)達(dá)爾文忙于各種課題時,華萊士開始了他的第一次航行,他后來進(jìn)行了多次這樣的航行,從很多方面來看,這些航行都與達(dá)爾文隨小獵犬號進(jìn)行的航行類似。不過,達(dá)爾文與華萊士之間有著顯著差異。
華萊士不像達(dá)爾文那樣背靠殷實(shí)且有影響力的家族,他也沒有足夠的社會關(guān)系來讓自己進(jìn)入大學(xué)接受教育,其實(shí)就家庭背景而言,華萊士本也不可能負(fù)擔(dān)得起大學(xué)學(xué)費(fèi)。與達(dá)爾文不同,華萊士必須努力維持生計,他生活的主要來源就是靠把收集到的標(biāo)本寄回英國,出售給富有的收藏家。
除了不像達(dá)爾文那樣擁有諸多優(yōu)渥的條件之外,華萊士的運(yùn)氣也不太好。舉個例子,在航行了4年后,華萊士已經(jīng)在筆記本上寫滿了觀察筆記,并收集了各種標(biāo)本,然而在返回英國途中,他所乘坐的船卻起火沉沒了,一起沉沒的還有他的大部分標(biāo)本(除了之前已經(jīng)寄回去的部分)和已經(jīng)記錄了大量數(shù)據(jù)的筆記本。
然而,華萊士并沒有就此放棄。就像達(dá)爾文一樣,華萊士為在這次航行中所觀察到的有機(jī)體中種類繁多的變異而感到震驚,特別是其中有些生物體,根據(jù)當(dāng)時廣為接受的觀點(diǎn),本應(yīng)該具有統(tǒng)一的本質(zhì)特征。與先前的達(dá)爾文一樣,此時華萊士開始認(rèn)為有機(jī)體種群會隨時間的推移而發(fā)生巨大的變化,而且新物種可能會出現(xiàn)。
與早些年達(dá)爾文的情況一樣,此時華萊士并不能解釋這些變化是如何發(fā)生的,或者新物種是如何出現(xiàn)的。不過,他已經(jīng)篤信新物種確實(shí)會出現(xiàn),因此他在1855年發(fā)表了一篇短論文來闡述這個觀點(diǎn)。事實(shí)上,同樣與早些年達(dá)爾文的情況一樣,此時華萊士只是找到了拼圖的第一塊拼板,發(fā)現(xiàn)了可遺傳的變異從某種意義上說是很重要的。
根據(jù)華萊士的記錄,他在1858年年初發(fā)現(xiàn)了第二個核心因素,當(dāng)時華萊士因感染瘧疾而高燒,持續(xù)多日臥床不起。華萊士說在發(fā)燒時他突然想到“生存競爭”(主要是指差分適合度),加上自己已經(jīng)注意到的變異,就可以對種群隨時間的變化給出一個自然解釋了。而且,像達(dá)爾文一樣,華萊士意識到這個機(jī)制可以解釋新物種是如何出現(xiàn)的。
高燒消退后,華萊士很快寫了一篇短文(大約20頁)來解釋其核心觀點(diǎn)。機(jī)緣巧合之下,華萊士將這篇短文寄給了達(dá)爾文。我說機(jī)緣巧合,是因?yàn)槿A萊士不可能知道達(dá)爾文也有類似觀點(diǎn),也不可能知道達(dá)爾文會認(rèn)同這些觀點(diǎn),更不可能知道達(dá)爾文早在20年前就已經(jīng)開始持有這些觀點(diǎn)了。
華萊士把論文寄給達(dá)爾文,主要是因?yàn)檫_(dá)爾文的社會關(guān)系?;貞浺幌拢A萊士和達(dá)爾文的社交圈截然不同。達(dá)爾文與英國科學(xué)界中最著名的人物都有著密切聯(lián)系,而華萊士則沒有這些關(guān)系。因此,在論文前面所附的信函里,華萊士詢問達(dá)爾文是否可以將這篇論文轉(zhuǎn)交給那些著名人物。
收到華萊士的論文后,達(dá)爾文的反應(yīng)至少可以說是很苦惱的。華萊士的論文題目是《論變種無限地偏離原始類型的趨勢》,這已經(jīng)透露了很多因素。在這篇短論文里,華萊士很好地總結(jié)了通過自然選擇而發(fā)生的演化背后的兩個核心因素。關(guān)于可遺傳的變異,華萊士認(rèn)為種群可以有與種群祖先無限偏離的變異。至于第二個核心因素,也就是我們所說的差分適合度,華萊士的用詞甚至與達(dá)爾文相同,也就是說,華萊士獨(dú)立自發(fā)地將其描述為“生存競爭”。簡言之,達(dá)爾文和華萊士的核心觀點(diǎn)分別由達(dá)爾文早些年未發(fā)表的著作和華萊士的這篇文章闡述出來,兩者特別相近,幾乎無法區(qū)分。
此時的情形有些微妙,特別是對達(dá)爾文來說。達(dá)爾文肯定是先于華萊士得出這些核心觀點(diǎn)的,但他沒有為發(fā)表任何內(nèi)容做準(zhǔn)備。相比之下,華萊士顯然打算要將論文發(fā)表,而且越快越好。長話短說,到了1858年年末,這種微妙的情形多少得到了些許改善。此時,經(jīng)過達(dá)爾文一些朋友的安排,華萊士的論文和達(dá)爾文1844年的手稿以及他新準(zhǔn)備的一篇觀點(diǎn)總述,共同在倫敦一個科學(xué)協(xié)會的會議上發(fā)表了。這個結(jié)果也多少算是皆大歡喜。1858年的這次會議是首次公開提出演化論的核心觀點(diǎn)。然而,華萊士和達(dá)爾文在1858年所進(jìn)行的這次核心觀點(diǎn)的發(fā)表并沒有產(chǎn)生什么影響,幾乎沒有引發(fā)公眾討論。不久之后,達(dá)爾文決定對這些核心觀點(diǎn)再做一次擴(kuò)展介紹和解釋,隨后形成了他命名為《論通過自然選擇的物種起源》的著作。
達(dá)爾文的《物種起源》
如前所述,達(dá)爾文和華萊士在1858年發(fā)表了演化論的核心觀點(diǎn)后,達(dá)爾文開始著手準(zhǔn)備一部適合出版的書稿。這部書稿日后成為非常有影響力的著作,這一小節(jié)的主要目標(biāo)就是對這部著作進(jìn)行簡要概述。
在過去10年的不同時期,達(dá)爾文一直在準(zhǔn)備一個詳細(xì)的、學(xué)術(shù)性的、極為徹底的闡述來呈現(xiàn)自己的核心觀點(diǎn),其中包含可以支撐這些觀點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和通過幾十年研究所積累的圖片。這部有時被達(dá)爾文稱為“巨著”的書稿已達(dá)數(shù)百頁,但還遠(yuǎn)沒有完成。達(dá)爾文很明智地選擇了一種新的方法來介紹自己的觀點(diǎn),這種新方法更加簡單易懂,因而目標(biāo)受眾也更為廣泛。這部著作在1859年年末完成并出版,題目為《論通過自然選擇的物種起源》(現(xiàn)在這部著作的標(biāo)準(zhǔn)名稱是《物種起源》,有時也簡稱為《起源》)。
要清楚地表述一個理論是一回事,就像華萊士在1858年的20頁論文中所做的,而解釋論證一個理論并提出令人信服的論據(jù)則是另一回事。在我看來,《物種起源》與我們在前面幾章中討論過的牛頓的《原理》一樣,都是十分重要的著作。在《原理》中,牛頓循序漸進(jìn)、逐步深入地展示了支持他的核心觀點(diǎn)的論據(jù),因此,當(dāng)你讀完《原理》時,你就已經(jīng)感受到了這些新觀點(diǎn)令人驚嘆的解釋能力。達(dá)爾文的《物種起源》也是如此。在這本書的最后一章,達(dá)爾文把這本書描述為“一個漫長的論證過程”,而在這個論證過程中,達(dá)爾文像牛頓一樣,逐步深入、小心謹(jǐn)慎地提出了其核心觀點(diǎn),這些做法的效果與牛頓的做法相似,也就是當(dāng)你讀完這本書時,就應(yīng)該已經(jīng)感受到了達(dá)爾文這些新觀點(diǎn)令人印象深刻的解釋能力。
在構(gòu)成《物種起源》的14章中,前4章包含了我們前面所關(guān)注的核心觀點(diǎn)。在第1章“家養(yǎng)狀況下的變異”中,達(dá)爾文關(guān)注的是幾乎不存在任何爭議的人工選擇,也就是通過選擇性繁殖,刻意在家養(yǎng)動物上培育某些特征。在這一章里,達(dá)爾文通過廣為人知的例子強(qiáng)調(diào)了在家養(yǎng)動物中,變異之廣泛令人驚訝,而且人工選擇所能帶來的變異幾乎是無窮無盡的。第2章“自然狀況下的變異”,表明了在自然界的動植物種群中存在大量可遺傳的變異,數(shù)量之多令人驚嘆。與在其他地方一樣,在這里,達(dá)爾文利用他數(shù)十年間積累的觀察結(jié)果和筆記,表明了自然界中變異的數(shù)量之多。
在題為“生存斗爭”的第3章中,達(dá)爾文重點(diǎn)關(guān)注了我們所說的差分適合度。這里的推理和證據(jù)同樣令人信服。因此,到了第3章,達(dá)爾文已經(jīng)令人嘆服地論證了,在典型種群中,我們既可以找到多種可遺傳的變異,又可以發(fā)現(xiàn)差分適合度,并提供了相關(guān)支持證據(jù)。
我們在本章前面的篇幅中提到過,不管什么時候,只要有了前面提到的這兩個基本因素,種群就一定會隨時間發(fā)生變化。在第4章“自然選擇”中,達(dá)爾文明確了這一點(diǎn)。為了達(dá)到這一目的,他主要是把自然選擇和第1章中討論的人工選擇進(jìn)行了明確對比。也就是說,就像人工選擇會在家養(yǎng)動物中造成大量變化,我們也應(yīng)該預(yù)計到自然選擇會讓野生有機(jī)體種群產(chǎn)生大量變化。同樣根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),達(dá)爾文認(rèn)為對于我們在野生有機(jī)體中看到的各種關(guān)聯(lián),這種解釋比其他任何解釋都更令人信服。
簡言之,到第4章結(jié)尾時,達(dá)爾文已經(jīng)令人信服地表明,自然選擇肯定會發(fā)生,自然選擇的效果會與人工選擇相似,也就是產(chǎn)生可以無限偏離其祖先的有機(jī)體。這部著作的剩余部分涉及許多不同的話題,比如對這一理論的反對意見、地球年齡問題、是否已有足夠長的地質(zhì)時間讓小變化累積形成我們現(xiàn)在所看到的種類繁多的有機(jī)體,以及化石記錄的不完整性問題,等等。
就像前面強(qiáng)調(diào)過的,華萊士和達(dá)爾文的核心觀點(diǎn)與當(dāng)時一些根深蒂固的觀念相矛盾。科學(xué)界需要像《物種起源》這樣的一部著作來說服人們,讓大家知道這些長期以來廣受認(rèn)可的觀點(diǎn)是錯誤的。達(dá)爾文憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)和積累的大量數(shù)據(jù),才完成了這樣的一部著作。
《物種起源》的接受情況
《物種起源》出版后異常暢銷,達(dá)爾文有生之年就看到了這本書再版6次,每次再版都有數(shù)次印刷。除此之外,這部著作也被翻譯成英語之外的多種語言,很快就出名了。
然而,在19世紀(jì)接下來的時間里,以及從某種程度上說一直到20世紀(jì)頭10年,達(dá)爾文的核心觀點(diǎn)只有一部分得到了認(rèn)可。達(dá)爾文認(rèn)為演化會發(fā)生,也就是有機(jī)體種群會隨時間發(fā)生變化以及新物種會出現(xiàn),這些都得到了認(rèn)可。這本身就是一個巨大成就,因?yàn)樵谶_(dá)爾文所處的年代及其之前的時代,普遍的觀點(diǎn)是物種不會發(fā)生變化,新的物種也不會出現(xiàn)。
達(dá)爾文和華萊士關(guān)于“自然選擇是演化得以發(fā)生的機(jī)制”的觀點(diǎn),在19世紀(jì)下半葉一直都沒有得到廣泛認(rèn)可,這可能讓人感到意外。后來,達(dá)爾文和華萊士的這個觀點(diǎn)被證明是完全正確的,也就是,自然選擇是演化背后的主要推動力量。關(guān)于為什么在19世紀(jì)下半葉會出現(xiàn)這種情況,如果要進(jìn)行完整論述,那就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了本章的范圍。我們只需要知道其中部分原因與缺乏對遺傳方式的理解有關(guān),還有部分原因是與廣為人們所接受的拉馬克演化觀點(diǎn)有關(guān)(粗略地說,這個觀點(diǎn)認(rèn)為一個有機(jī)體在生命周期中所獲得的特征可以傳遞下去),等等。與我們在本書中一貫的做法相同,如果你想對此有進(jìn)一步的了解,在書后注釋中可以找到一些建議。
最終,一系列新發(fā)現(xiàn)證明,達(dá)爾文和華萊士從一開始就是正確的。在這些新發(fā)現(xiàn)中,比較重要的包括孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)強(qiáng)有力地表明,可遺傳的特征并不是通過在后續(xù)代際上的融合而遺傳的,而是通過某種遺傳“單元”(這種單元就是后來所說的基因)傳遞給后續(xù)代際的;包括在1930年發(fā)表的一個重要證據(jù)表明,與廣為接受的觀點(diǎn)相反,孟德爾關(guān)于遺傳單元的發(fā)現(xiàn),與達(dá)爾文和華萊士認(rèn)為“自然選擇是演化背后的核心機(jī)制”的觀點(diǎn)完全一致;包括在20世紀(jì)50年代對脫氧核糖核酸(DNA)結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),以及后續(xù)對脫氧核糖核酸在基因遺傳中作用的進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),等等?,F(xiàn)在,“自然選擇是演化背后的核心因素”以及“這個過程持續(xù)了漫長的一段時間,并最終造成了我們今天看到的物種多樣性”等觀點(diǎn),都已經(jīng)得到了廣泛理解。
結(jié)語
在過去150年間,我們對人類起源和生命起源的認(rèn)知突飛猛進(jìn),無論怎么描述都不過分。這是一個偉大的時代。在本章中,我們主要關(guān)注了一些相對直接明確、不存在爭議的話題,尤其是演化論的基本內(nèi)容,以及達(dá)爾文和華萊士發(fā)現(xiàn)自然選擇作用的歷史過程。眾所周知,演化論帶來了一些難以理解且具有爭議的命題,這些命題相對來說更具哲學(xué)性和概念性。在第30章中,我們將對其中的一些難題進(jìn)行探討。
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