李菲

摘 要：進(jìn)化論貌似簡(jiǎn)單，“物競(jìng)天擇，適者生存”，八個(gè)字而已。但實(shí)際上存在很多易混淆的問題，妨礙了廣大學(xué)生對(duì)進(jìn)化論的精確理解和掌握。文章作者根據(jù)教學(xué)過程中的體會(huì)，總結(jié)了這十個(gè)問題，并對(duì)這些問題進(jìn)行探討，希望能幫助學(xué)生理解和掌握進(jìn)化論。

關(guān)鍵詞：進(jìn)化論;競(jìng)爭(zhēng);適應(yīng);選擇;化石

中圖分類號(hào)：Q111 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2019-04-21 文章編號(hào)：1674-120X（2019）23-0061-02

筆者在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)有些問題和概念，阻礙了學(xué)生正確理解進(jìn)化論。其中許多問題實(shí)際上是對(duì)進(jìn)化如何運(yùn)作的誤解，因而教師必須向?qū)W生講清楚這些問題。

一、生命的起源

地球早期的條件可能與實(shí)驗(yàn)中使用的條件完全不同，所以當(dāng)時(shí)生命的起源仍然是個(gè)謎。那么，教科書中聲稱1953年米勒—尤里實(shí)驗(yàn)是如何表明生命的早期形態(tài)的？

對(duì)于這個(gè)問題，重要的是要指出進(jìn)化生物學(xué)家并沒有使用生命起源的“原始湯”假設(shè)作為生命如何在地球上開始的確定答案。事實(shí)上，目前大多數(shù)（如果不是全部）的教科書都指出，他們模擬早期地球大氣層的方式可能是不正確的。然而，它仍然是一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗砻魃脑缙谛螒B(tài)可以從無機(jī)和普通的化學(xué)物質(zhì)中自發(fā)形成。

使用各種可能是早期地球物質(zhì)的一部分反應(yīng)物進(jìn)行了許多類似實(shí)驗(yàn)，所有實(shí)驗(yàn)都顯示了相同的結(jié)果——有機(jī)分子可以通過各種無機(jī)反應(yīng)物和能量輸入（如雷擊）組合反應(yīng)自發(fā)地形成。當(dāng)然，進(jìn)化論并不能解釋生命的起源。它解釋了生命一旦被創(chuàng)造之后，是如何隨著時(shí)間而變化的。

二、生命之樹

為什么教科書不詳細(xì)討論“寒武紀(jì)爆發(fā)”？這一時(shí)期的所有主要?jiǎng)游锶后w都在化石記錄中一起出現(xiàn)，而為何不是從共同的祖先逐漸分支出來的？這一現(xiàn)象不是與生命進(jìn)化樹相矛盾嗎？

是的，化石記錄證明，在這個(gè)相對(duì)較短的時(shí)期內(nèi)似乎出現(xiàn)了大量新的物種。最可能的解釋是這些生物生活的條件可能是產(chǎn)生化石的理想條件。這些化石都是水生動(dòng)物，因此當(dāng)它們死亡時(shí)，它們很容易被埋在沉積物中，隨著時(shí)間的推移變成化石。水中環(huán)境是制造化石的理想環(huán)境，與生活在陸地上的生命相比，水生生物的化石記錄更多。

哺乳動(dòng)物、鳥類和爬行動(dòng)物不是主要的動(dòng)物群體嗎？只是由于這些動(dòng)物大部分是陸地動(dòng)物，當(dāng)時(shí)生命還沒有遷移到陸地，所以它們肯定沒有出現(xiàn)在寒武紀(jì)爆炸期間。

三、同源性

為什么教科書將同源性定義為由于共同祖先所導(dǎo)致的相似性，然后聲稱它是共同祖先的證據(jù)。這難道不是偽裝成科學(xué)證據(jù)的循環(huán)論證？

同源性實(shí)際上用于推斷兩個(gè)物種是有親緣關(guān)系的。因此，同源性是一種進(jìn)化發(fā)生的證據(jù)，因?yàn)槠渌幌嗨频慕Y(jié)構(gòu)特征在一段時(shí)期后不再那么相似了。同源性的定義僅僅是以簡(jiǎn)潔方式陳述這個(gè)邏輯，它可以為任何事情做出循環(huán)論證。 宗教人士指出，他們認(rèn)為存在一位上帝，因?yàn)槭ソ?jīng)說存在一位上帝。而圣經(jīng)是正確的，因?yàn)檫@是上帝的話。

四、脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育

為什么教科書仍然使用脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育過程中相似結(jié)構(gòu)的圖畫作為其具有共同祖先的證據(jù)？盡管生物學(xué)家已經(jīng)知道一個(gè)多世紀(jì)以來脊椎動(dòng)物胚胎在其早期階段并不是最相似的，而且這些圖畫是偽造的。這個(gè)問題所指的偽造圖是由Ernst Haeckel完成的，沒有任何現(xiàn)代教科書使用這些圖畫作為共同祖先或進(jìn)化的證據(jù)。然而，自從Haeckel的時(shí)代以來，許多已發(fā)表的文章和研究，支持胚胎學(xué)的原始主張。與親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的物種的胚胎相比，親緣關(guān)系較近的物種的胚胎看起來更相似。

五、始祖鳥

為什么教科書將始祖鳥化石描繪成恐龍和現(xiàn)代鳥類之間缺失的一環(huán)——即使現(xiàn)代鳥類很可能不是始祖鳥的后代，而且現(xiàn)代鳥類的假定祖先為何直到數(shù)百萬年之后才出現(xiàn)？

科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約十個(gè)始祖鳥的化石標(biāo)本，盡管關(guān)于它們是否都是同一物種存在一些爭(zhēng)議。這個(gè)名字來源于希臘語中“古代”和“羽毛”的組合，因?yàn)橛鹈拇嬖谑惯@些化石如此有趣。在19世紀(jì)60年代最初發(fā)現(xiàn)它們之后，科學(xué)家已經(jīng)確定始祖鳥并不是現(xiàn)代鳥類的真正祖先，但它是具有現(xiàn)代鳥類某些特征的最早的化石。它通常被稱為進(jìn)化的“證據(jù)”，并且是過渡形式的明顯例子。

過渡形式是代表進(jìn)化的兩個(gè)階段之間中點(diǎn)的動(dòng)物，我們認(rèn)為始祖鳥是在恐龍和現(xiàn)代鳥類之間的過渡形式。雖然這種動(dòng)物確實(shí)具有兩者的某些特征，但聲稱它是一種過渡形式的確會(huì)遇到一些困難?，F(xiàn)代古生物學(xué)實(shí)際上并不認(rèn)為始祖鳥是鳥類的祖先。僅僅存在共同特征并不一定意味著它們具有共同的遺傳譜系。即使在今天從與它們特征非常相似的動(dòng)物群體中也可以看到這一點(diǎn)，這些動(dòng)物甚至在遺傳上無關(guān)。

在始祖鳥的情況下，有許多具有相似特征的現(xiàn)代鳥類，其中一些也是爬行動(dòng)物的共同特征。顯然，現(xiàn)代鳥類不能成為它們自己的祖先，因此具有可比性的特征并不一定使始祖鳥成為現(xiàn)代鳥類的前身。此外，還有更多鳥類的關(guān)鍵特征，并沒有發(fā)現(xiàn)起源。例如，從鱗片到羽毛的過渡，或飛行能力的發(fā)展。關(guān)鍵的是，共同的特征當(dāng)然不能“證明”共同的祖先，“缺失的特征”也不是絕對(duì)反駁它。

化石記錄實(shí)際顯示的是多種新的生命形式突然、爆發(fā)性地出現(xiàn)，并且沒有顯示出特征的“過渡性”變化。但這并不能夠反駁進(jìn)化論，雖然它確實(shí)引發(fā)了一些關(guān)于流行觀念是否真正準(zhǔn)確的嚴(yán)重問題?？茖W(xué)的發(fā)展實(shí)際上減少了被認(rèn)為是過渡形式候選人的動(dòng)物數(shù)量。曾經(jīng)被認(rèn)為已經(jīng)建立的過渡性進(jìn)化鏈，如馬匹一旦被發(fā)現(xiàn)，就會(huì)被放棄。換句話說，科學(xué)開始時(shí)幾乎每個(gè)環(huán)節(jié)都是“缺失的環(huán)節(jié)”，現(xiàn)在甚至更少。

就其本身而言，始祖鳥并沒有真正證明任何關(guān)于進(jìn)化的方式。盡管它在公眾中具有地位，但這種動(dòng)物既不是任何特定形式的進(jìn)化論證，也不是“許多”過渡形式的證據(jù)。這是一個(gè)與兩個(gè)動(dòng)物群體具有相似特征的生物的一個(gè)例子，但是沒有任何科學(xué)證據(jù)將它與兩者聯(lián)系起來。經(jīng)常使用的“缺失鏈接”短語具有誤導(dǎo)性，因?yàn)樗凳疚覀冎恢缼讉€(gè)步驟。實(shí)際上，我們幾乎都不知道。

六、斑點(diǎn)蛾

為什么教科書使用在樹干上偽裝的斑點(diǎn)蛾的照片作為自然選擇的證據(jù)？自20世紀(jì)80年代以來，生物學(xué)家已經(jīng)知道飛蛾通常不會(huì)在樹干上休息。

這些圖片是為了說明偽裝和自然選擇的觀點(diǎn)。當(dāng)有捕食者尋找美味的食物時(shí)，生物與周圍環(huán)境融為一體是有利的。那些具有有助于它們與環(huán)境混合的著色的個(gè)體將活得足夠長(zhǎng)。在周圍環(huán)境中突出出來的獵物會(huì)被吃掉而無法進(jìn)行繁殖，所以飛蛾是否真的落在樹干上并不重要。

七、達(dá)爾文雀

為什么教科書聲稱在嚴(yán)重干旱期間加拉帕戈斯群島雀鳥的喙變化可以通過自然選擇來解釋物種的起源，即使在干旱結(jié)束后變化被逆轉(zhuǎn)，并且沒有發(fā)生凈進(jìn)化？

自然選擇是推動(dòng)進(jìn)化的主要機(jī)制，它保留了具有有益于環(huán)境變化的適應(yīng)性的個(gè)體，這正是這個(gè)問題中的例子發(fā)生的事情。當(dāng)發(fā)生干旱時(shí)，自然選擇保留具有能適應(yīng)環(huán)境變化的喙的雀鳥。當(dāng)干旱結(jié)束并且環(huán)境再次發(fā)生變化時(shí)，自然選擇選擇了不同的適應(yīng)結(jié)構(gòu)特征?！皼]有凈進(jìn)化”是一個(gè)有爭(zhēng)議的問題。

八、突變果蠅

為什么教科書使用帶有額外翅膀的果蠅作為DNA突變可以為進(jìn)化提供原料的證據(jù)，即使額外的翅膀沒有肌肉，而且這些殘疾突變體無法在實(shí)驗(yàn)室外存活？

我還沒有使用帶有這個(gè)例子的教科書，有許多DNA突變對(duì)于物種沒有益處的突變一直在發(fā)生。就像這些四翅果蠅一樣，并非每個(gè)突變都會(huì)產(chǎn)生可行的進(jìn)化途徑。

然而，這個(gè)例子確實(shí)可以說明，突變能夠?qū)е伦罱K可能促進(jìn)進(jìn)化的新結(jié)構(gòu)或行為。僅僅因?yàn)檫@個(gè)例子沒有導(dǎo)致可行的新特性并不意味著其他突變不會(huì)，這個(gè)例子確實(shí)表明突變導(dǎo)致了新的特征，這絕對(duì)是進(jìn)化的“原料”。

九、人類起源

為什么使用藝術(shù)家的猿類繪畫來證明我們只是動(dòng)物，并且認(rèn)為我們的存在僅僅是偶然事件，化石專家甚至不能就我們所謂的祖先是誰或他們看起來像什么這一問題達(dá)成一致意見。

圖畫或插圖只是藝術(shù)家對(duì)人類祖先早期的看法。就像在耶穌或上帝的繪畫中一樣，它們的外觀因藝術(shù)家而異，學(xué)者并不同意他們的確切外觀。

科學(xué)家還沒有找到一個(gè)完整的人類祖先的化石骨架（這種情況并不罕見，因?yàn)榛貏e難以形成并存活數(shù)萬甚至數(shù)百萬年）。

插圖畫家和古生物學(xué)家可以根據(jù)已知的情況重建相似之處，然后推斷其余部分，不斷有新的發(fā)現(xiàn)，這也將改變對(duì)人類祖先外貌和行為的想法。

十、進(jìn)化是否為一個(gè)事實(shí)

為什么我們被告知達(dá)爾文的進(jìn)化論是一個(gè)科學(xué)事實(shí)，盡管它的許多主張是基于對(duì)事實(shí)的誤解。

雖然達(dá)爾文的進(jìn)化論大部分仍然適用，但在當(dāng)今世界中，科學(xué)家所遵循的是進(jìn)化論的現(xiàn)代綜合論。在這個(gè)問題中，進(jìn)化論似乎是岌岌可危、隨時(shí)可被駁倒的一個(gè)理論。“科學(xué)理論”幾乎被認(rèn)為是一個(gè)事實(shí)，這并不意味著它不能被改變，但它已經(jīng)通過了廣泛的測(cè)試，可以用來預(yù)測(cè)結(jié)果，而沒有已知的矛盾。

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