陳重威

2009年有點不尋常:2月12日是偉大的生物學家達爾文誕生200周年,11月24日是達爾文的《物種起源》出版150周年。畢業(yè)于劍橋神學院的達爾文,用這本濃縮著他20多年考察、研究和思考的巨著,毫不留情地把上帝從科學的領(lǐng)域中驅(qū)逐了出去。

“貝格爾號”揚帆起航

1859年11月24日,英國倫敦的天氣十分惡劣,但卻絲毫沒有影響當?shù)匾患視甑纳?從一大早起,顧客就絡(luò)繹不絕,他們都是為購買一本綠色封面的書而來。這本書有一個很長的名字:“論借助自然選擇(即在生存斗爭中保存優(yōu)良族)的方法的物種起源。”由于書名實在太長,人們就簡稱它為《物種起源》。它的作者就是查爾斯?達爾文。這本書第1版共印了1250冊,在不到一天的時間里就被搶購一空。在隨后的三年里它被重印了5次,并譯成3國文字。到1882年,僅在英國,這本書就銷售了24000多冊。

1809年2月12日,查爾斯?達爾文出身于一個富裕的醫(yī)生家庭。青少年時代的他是個熱衷于收集礦石和昆蟲標本的游手好閑的人,根本不像一個肩負歷史使命的天才。他的父親曾把他送進愛丁堡醫(yī)學院,希望他繼承自己的衣缽。但他對醫(yī)學毫無興趣,更不敢面對手術(shù)臺上的淋漓鮮血;兩年之后,只好從醫(yī)學院退學了。以后又聽從父命,進了劍橋神學院,準備當個鄉(xiāng)間牧師了此殘生。盡管他對神學也沒有什么興趣,花在打獵和搜集甲蟲標本上的時間遠比花在學業(yè)上的要多得多,但也終于畢業(yè)了。

在這些年里,他雖然沒能從課堂上學到什么,但在課余結(jié)識了一批優(yōu)秀的博物學家,從他們那里接受了科學訓練。他在博物學上的天賦也得到了這些博物學家的賞識。1831年,當植物學家亨斯樓被要求推薦一名年輕的博物學家參加“貝格爾號”的環(huán)球航行時,他推薦了自己的忘年交達爾文。曾對此竭力反對的父親經(jīng)不住兒子的再三懇求,終于作出了讓步。隨后,他又僥幸通過了以苛刻著稱的“貝格爾號”船長的面試,終于在1831年底隨“貝格爾號”揚帆起航。

當達爾文踏上“貝格爾號”的時候,是一個言必稱《圣經(jīng)》的神學院畢業(yè)生,一個虔誠的基督教徒。但五年后,當他隨“貝格爾號”繞地球一圈回到英國時,他已經(jīng)不再相信“一切生物都是由上帝創(chuàng)造的”。

生物進化鐵證如山

在達爾文之前,科學家早已知道化石乃生物體的遺跡。當時已有的化石清楚地顯示,許多生物種類是隨著地理和時間的推移而逐漸發(fā)生變化的;而且許多從前曾有的物種現(xiàn)在已經(jīng)不存在了。這意味著生物界的組成并不是從古到今一成不變的。以脊椎動物為例,魚類化石的確是在年代較早的地層開始出現(xiàn),其次是兩棲類、爬行類,而哺乳類化石的年代是最晚的?；涗浰故镜倪@種從“低級”到“高級”的順序,無疑是生物進化的一個有力證據(jù)。

科學家早就發(fā)現(xiàn),人和鳥雖然外表很不相同,但骨骼的組成和排列卻非常相似。用于抓握的人手,用于挖掘的鼴鼠前肢,用于奔跑的馬腿,用于游泳的海豚鰭狀肢和用于飛翔的蝙蝠的翼手,它們的外形是如此的迥異,功能是如此的不同,但是剔除皮毛、肌肉之后,呈現(xiàn)在我們眼前的骨架卻又是如此相似!對此最合理的解釋就是,它們都是從同一祖先進化而來的,只是為了適應(yīng)不同的環(huán)境而具有了不同的功能和不同的外形。

科學家還發(fā)現(xiàn),許多生物體都有一些退化了的器官,這更是生物進化的令人信服的證據(jù)。鯨的后肢已經(jīng)消失了,但它的后肢骨并沒有消失,甚至還可以在它的尾部找到已不起作用的盆骨和股骨。這表明鯨是由陸地四足動物進化而來的。即使在我們?nèi)祟惿砩?已經(jīng)完全退化了的器官也有不少:尾骨、轉(zhuǎn)耳肌、闌尾、第三眼瞼等等。它們讓人類記住了自己的祖先曾經(jīng)像猴子一樣有尾巴,像兔子一樣能轉(zhuǎn)動自己的耳朵,像草食動物一樣有發(fā)達的盲腸,還像青蛙一樣眨著眼睛。

也許,你會對此感到不可思議,但明擺著的事實是,在人類胚胎發(fā)育的早期會出現(xiàn)鰓裂,不僅外形像魚,而且內(nèi)臟也像魚。例如,有動脈弓,心臟只有兩個腔等等。對這一現(xiàn)象的唯一合理的解釋,就是人是由魚進化來的,祖先的特征在胚胎發(fā)育過程中重演了。其實,不僅是人類,爬行類、鳥類和哺乳類動物在胚胎發(fā)育的早期都跟魚類相似,這就是所有脊椎動物都有共同祖先的一個有力證據(jù)。

神創(chuàng)生物無稽之談

達爾文隨“貝格爾號”環(huán)球航行,沿途考察世界各地的地質(zhì)、植物和動物,一路上做了大量的觀察筆記,采集了無數(shù)的標本,為日后的進化論研究準備了極其豐富的第一手資料,并促使他徹底拋棄了“是上帝創(chuàng)造了一切生物”的神創(chuàng)論。

在南美洲,達爾文挖掘到了一些已經(jīng)滅絕的犰狳的化石,發(fā)現(xiàn)它們的骨架與當?shù)厝源婊畹尼灬墓羌軒缀跻荒Ｒ粯?只是要大得多。他因此認為,現(xiàn)今的犰狳就是由這種已滅絕的大犰狳進化而來,而非上帝創(chuàng)造的。

在穿越南美大草原時,達爾文注意到某種鴕鳥逐漸被另一種不同的然而又很相似的鴕鳥所取代。為什么每個地區(qū)會有既不同又相似的特有物種呢?這與其說是上帝分別創(chuàng)造的結(jié)果,不如說是相同的祖先在地理隔絕狀態(tài)下分別進化的結(jié)果。在澳洲和南美,達爾文見到了袋鼠、袋狼、袋熊、袋鼬、袋貂、袋獾等聞所未聞的動物。如果一切生物都是由上帝創(chuàng)造的,為什么上帝只在這里造出有袋類哺乳動物呢?顯然,更合理的解釋只能是,由于這些地區(qū)與別的大陸隔絕,因而有了獨特的進化途徑。

特別值得一提的,是南美洲西岸的加拉帕戈斯群島。在那里的各個小島上,達爾文發(fā)現(xiàn)了多達13種的燕雀,有的雀喙細弱,專吃昆蟲;有的雀喙短粗,可啄食堅硬的種子;還有其他形狀的雀喙,可兼吃多種食物,如幼芽、樹葉、昆蟲等。達爾文認為,這些不同的燕雀是來自美洲大陸的同一種燕雀的后代,它們各自為了盡量利用當?shù)氐氖澄锒莼隽瞬煌男螒B(tài)。達爾文還發(fā)現(xiàn),組成加拉帕戈斯群島的各個小島雖然環(huán)境相似,卻有著各自獨特的海龜和蜥蜴。難道這是上帝為了炫耀他的創(chuàng)造才能,特別為每一個小島創(chuàng)造了獨一無二的物種?達爾文認為,這些特有的物種都是同一祖先在地理隔絕的條件下,經(jīng)過幾萬年甚至幾十萬年的進化形成的?？偠灾?神創(chuàng)論純屬無稽之談。

“進化論”在不斷“進化”

回到英國后的達爾文,經(jīng)過20多年的研究和思考,對生命起源和演化這一極其漫長而又紛繁復雜的過程,提出了“進化論”的科學解釋。

達爾文認為,所有生物的繁殖速度都是以指數(shù)增長的,但其后代只有少數(shù)能夠存活,這中間必然存在著生存競爭。任何物種的個體都各不相同,都存在著變異。有的變異是無關(guān)緊要的,但有的卻可能影響生存能力,導致個體的生存能力有強有弱。在生存競爭中,生存能力強的個體能產(chǎn)生較多的后代,種族得以繁衍,其遺傳性狀在數(shù)量上逐漸取得了優(yōu)勢;而生存能力弱的個體則逐漸被淘汰,這就是所謂的“適者生存”。其結(jié)果,是使生物物種因適應(yīng)環(huán)境而逐漸發(fā)生了變化。達爾文把這個過程稱為“自然選擇”。

在達爾文看來,長頸鹿的由來,是因為長頸鹿的祖先中本來就有長脖子的變異。當環(huán)境發(fā)生變化導致食物稀少時,脖子長的因為能夠吃到高處的樹葉而有了生存優(yōu)勢。一代又一代選擇的結(jié)果,使得長脖子的性狀在群體中擴散開來,進而產(chǎn)生了長頸鹿這個新的物種。

當然,達爾文也有很多困惑,例如,眼睛是怎么產(chǎn)生的?鳥類的羽毛有什么意義?是否存在生物突變?為什么很多生物找不到中間過渡類型?

20世紀初遺傳學建立之后,一些科學家將新發(fā)現(xiàn)的基因遺傳規(guī)律和達爾文進化論相結(jié)合,發(fā)展了達爾文學說,建立了更為合理的現(xiàn)代綜合進化論。更有趣的是,高速發(fā)展的基因科技,又為將來根據(jù)“概念”而不是自然選擇來培育新物種提供了可能。到那時,達爾文的進化論又將面臨新的挑戰(zhàn)和“進化”。