編者按:
進化論是通過嚴復的進化論傳入中國的,其中“物競天擇,適者生存”的思想深入人心。妳對進化論的理解是什麽?適者生存?用進廢出?從低到高?從簡單到復雜?但事實上,我們對進化有很多誤解。著名古生物學家、古鳥類專家、孔子鳥化石發現者之壹、中國科學院院士周忠和在墨子沙龍上講述了進化的常見誤區。本文是根據講座的第壹部分組織的。沒有我自己的審查。
誤會壹直都在。
著名的俄羅斯生物學家杜布贊斯基曾經說過:“除了從進化的角度來看,生物學中沒有任何東西是有意義的。”進化很重要,生物學中很多現象沒有進化很難解釋。
我們往往很容易對進化論產生誤解,有各種各樣的誤解。我簡單查了壹下,有“關於進化論的五大誤區”和“關於進化論的十大誤區”。2002年《科學美國人》發表了《15神創論解答》,因為是針對神創論的,所以涉及到對壹些宗教思想的反擊。2008年,《新科學家》雜誌發表了壹篇文章《進化24個神話和誤解》,其中選取了24個創造和誤解。
老百姓對進化論的誤解從何而來?也許最大的原因是我們不了解它,就像人與人之間的誤會,有時候這種誤會是可以通過溝通消除的。當然,誤解可能來自於壹種執著的宗教。神創論者根本不相信進化論,跟他說也沒用。還有的是因為進化本身真的是壹門復雜的科學,就像量子物理壹樣,我們無法理解。
壹個復雜而全面的課題
進化實際上是壹門復雜的學科。我們來看看壹些人對進化論的評論。
法國生物學家、諾貝爾獎獲得者雅克·莫諾曾經說過:
進化論的壹個奇怪而有趣的特點是,每個人都認為自己知道它。
遺傳學家兼作家史蒂夫·瓊斯曾評論說:
進化是壹個政治沙發,誰坐在上面就會變成什麽形狀。
史蒂夫·瓊斯的說法就更神秘了,仿佛進化論不是壹門科學。但我認為他確實講述了進化的另壹個特征。作為生物學的壹門科學,進化是進化生物學的壹個分支。然而,進化不僅僅是壹門科學。達爾文提出進化論後,它和社會科學對人類思想的影響超過了其他很多科學,所以進化論真的很復雜。
中國是壹個相對缺乏真正宗教傳統的國家。對進化論的誤解並不是因為宗教原因,而是因為對它和壹些歷史因素缺乏了解。
壹些誤解
我接觸的壹些人往往有以下認識,這是對進化論的誤解。
1)進化是有方向性的。
很多人認為進化總是越來越進步的。把人類放在最高的位置,我們人類似乎就是萬物之靈。包括過去的壹些字典,往往把進化論的解釋寫成“生命從簡單到復雜,從低級到高級,從低級到高級的發展過程”。其實嚴格來說,這是不對的。
2)適者生存
好像保存下來就好了。不好就淘汰,適者生存。更有甚者,他們把優勝劣汰等同於強者生存,覺得落後就要挨打。
3)進化越來越完善。
很多人總以為進化會越來越好,有壹些完美的適應。
4)進化論還缺少壹些中間化石。
中國很多人相信進化論,但有證據嗎?有中間化石嗎?
5)達爾文經常受到挑戰。
達爾文在100多年前就提出了這個假設,但是大家都覺得進化論很神秘。好像經常有人在報紙電視上看到新發現,人們很容易對他提出挑戰。
6)人類的進化不符合進化規律。
大家都覺得進化好像是關於動物和植物的。自然選擇不適合人類嗎?
我想回答這幾點。進化論不是壹門固定不變的靜態學科,而是壹門綜合性學科,需要了解生物學、地質學等不同學科的壹些交叉知識。所以我想簡單回顧壹下歷史和基礎知識來幫助我們解釋。
進化論的歷史和基礎
拉馬克,1
周忠和:妳對進化論的誤解有多深?
讓-巴蒂斯特·拉馬克
拉馬克被認為是進化論的創始人。他認為生物是變化的,也就是進化的。但是拉馬克最熟悉的壹些觀點“用、廢退、後天繼承”,其實是很有問題的,基本上是錯誤的。
拉馬克的主要觀點包括三點:
首先,生物變異是由環境變化引起的。
第二,這種環境變化導致的差異是可以遺傳的,也就是後天遺傳。舉個通俗的例子,比如壹個人天生柔弱,他通過鍛煉練就了壹身強壯的肌肉,而這壹身強壯的肌肉會遺傳給他的後代。但是現在我們知道這是錯誤的,因為妳的身高等很多因素其實是由人類的基因決定的。當然環境也有作用,但是環境因素壹般不容易被遺傳。
第三,簡單的生命形式不斷自我生成,自動發展成更高級的形式。他覺得有壹種力量不斷推動生物進化到更高級的形式。也就是說,就像我們之前說的,從低到高。其實這是不對的。從簡單到復雜是可以的,我們肯定比細菌復雜得多。但是也有復雜到簡單的,比如鳥是壹種非常復雜的飛行生物,它也會變得不會飛,就像鴕鳥壹樣,所以復雜和簡單是可以雙向變化的。
那麽壹個生命是高還是低呢?這其實是壹種價值判斷。為什麽說我們人類高級?為什麽我們比老鼠高級?這不是我們能決定的。老鼠肯定不會同意。所以有人說壹個生物為了什麽而進化,比如鳥類為了什麽而進化出翅膀。其實這是壹種擬人化的說法,並不是說生物這樣做是為了做某件事,只是這種擬人化的表達有時容易被誤解。
如果壹個人受傷了,手臂骨折了,那生孩子的時候也是手臂骨折嗎?不會吧。有些東西是後天獲得的,其實並不是遺傳的。拉馬克的觀點被否決了。
2.達爾文
周忠和:妳對進化論的誤解有多深?
達爾文
達爾文的主要觀點如下:
1)生物進化是事實。這不是達爾文首先提出的,但達爾文通過大量嚴謹的論證解釋了這壹點。
2)共同祖先。我們所有不同的生物都來自同壹個祖先,這不是什麽大問題,拉馬克也會同意這壹點。
3)漸變。是物種之間的差異,總是從壹點壹滴慢慢積累的。很多人認為達爾文只強調漸變,否認急速變化。事實上,達爾文也認為生物有時變化相對較快。
4)群體內的變異。群體中有遺傳差異的個體。這是至關重要的。也就是說,每個人都不壹樣,其實是有遺傳基礎的,而且這個遺傳基礎會遺傳下去。
5)自然選擇。自然選擇是達爾文進化論的核心部分,是進化的本質。自然選擇是生物進化的機制或動力。
當然,自然選擇的前提是第四:有差異。我們每個人都有差異,有了差異,自然就會起到選擇的作用,所以生物就會發生變化,核心就是自然選擇。有人說達爾文說物種是漸進的,後來發現有的更快,有的更慢,所以他說達爾文錯了。事實上,達爾文普遍認為生物是相對變化的。妳不可能今天是貓,幾年後變成蟒蛇。那是不可能的。這就是達爾文的意思。
3.孟德爾
周忠和:妳對進化論的誤解有多深?
格雷戈爾·約翰·孟德爾
1858《物種起源》出版後,達爾文的理論在壹段時間後迅速得到科學界的認可,並與宗教派對立。但是達爾文的理論不斷發展,生物進化作為事實被大家接受。但進化論本身是壹種科學假設或理論,其實是在不斷完善的。達爾文並沒有說壹切都是對的。他不知道變異的機制,因為他不懂遺傳學,那個時候沒有遺傳學。
孟德爾開創了遺傳學。雖然達爾文在世時曾發表過論文,但達爾文對德語了解不多。事實上,孟德爾的貢獻直到二十世紀初才為世人所知。所以,遺傳學在二十世紀初的貢獻是深化了達爾文的理論,而不是否定了它。有句流行的話叫“龍生龍,鳳生鳳,老鼠生下來會打洞”,這是遺傳的基礎。
4.現代綜合進化學派。
在20世紀三四十年代,進化論達到了壹個新的高度。壹般認為,這是現代綜合進化論學派的誕生,歷時約六七十年。基礎是達爾文的自然選擇,然後是遺傳學——告訴妳如何變異,然後加上古生物的證據——告訴妳長期的生物變化和短期的變化是可以聯系起來的,最後形成這樣壹個假說。雖然我們把古生物學列在那裏,但是古生物學的貢獻並沒有那麽大,遺傳學有非常重要的貢獻。
綜合進化論學派的重要貢獻之壹,其實是解釋了達爾文無法解釋的變異機制。人們不接受拉馬克的獲得性遺傳,這是有遺傳基礎和分子基礎的。同時,遺傳學家還提出了壹個重要的概念:進化的隨機性。也就是說,生物進化不是固定不變的。人為什麽會出現在地球上?那裏有固定的機制嗎?如果再造壹個星球,放在那裏幾十億年,會有人類嗎?這就是進化的隨機性。
5.DNA雙螺旋結構
20世紀50年代DNA雙螺旋結構的發現使我們對生物變異的基礎有了更深刻的認識。DNA是遺傳的基礎,是控制生物性狀的基本遺傳單位。DNA的突變是隨機的。我們知道突變讓每個人都不壹樣,壹個母親生的幾個孩子都不壹樣。事實上,我們看到的明顯差異是由於DNA的突變。這種突變是隨機的,大多數是有害的或中性的,只有少數是有益的。
DNA的突變是種群內變異的基礎,突變可以產生復雜的結構。現在發現有些基因突變確實可以形成復雜的機構,基因控制不同的疾病,人類的身高,各種形狀。其實我們對此了解的還不夠,但確實不同的基因控制是增加生物多樣性的前提。
6、生物之間的關系
當然,生物學家除了研究分子生物學,還有很多研究領域,比如種群生物學、生態學等。生物學家研究了大量生物之間的關系。以前他們好像只知道生存競爭,適者生存。生存競爭確實是生命進化中的壹個重要內容,但實際上生物之間不僅有這些關系,還有共生關系、寄生關系和共同進化。我們覺得生活看似自私,其實不然。人類中有很多無私的英雄,生活世界中也有很多自我犧牲的行為。
比如黑斑羚和鳥類和諧相處。我觀察過成千上萬只鳥的飛行。它們的集體行為包括集體分工,有些個體會做出很大的犧牲,這在生物學中是很常見的。再比如寄生。我們看到的人是個體,但妳知道我們體內有多少微生物嗎?妳很難想象。更不用說我們的皮膚了,我們的腸道裏至今已經被鑒定的微生物大概有2000種。所以,其實我們是不同生物的復合體,真的離不開微生物。
7.現代生命科學
人們常說下個世紀是生命科學的世紀,生命科學發展很快,特別是現在我們已經進入了基因組時代。進入基因組時代後,這些知識可以用來幫助我們從微觀角度理解進化,我們可以知道DNA是如何進化的。以前我們只講人是怎麽進化的,魚是怎麽壹步步進化到人的,但是我們體內的遺傳也在變化,DNA也有壹個進化的過程。我們可以知道壹個基因是什麽時候起源的,進化發育生物學的理論等等。
所以這個領域已經取得了很大的進步,甚至有人說進化即將進入另壹個全面的階段。現在還沒有人總結,但是我們對進化知識的理解現在已經達到了壹個新的高度。(文/周忠和)