生物是如何进化的（中）-科学擂台-化石网

2010年5月12日 星期三

论坛|下载中心|悠游科学
>登录到论坛 | >注册
站内搜索： 新闻中心 名词解释 基础知识 化石技术 著名化石 化石展览 化石地点 网友化石 科学擂台 图片中心 地质学区 专题栏目 古生物馆 专家学者 探索频道 影视书刊 科普作家 野外考察 岩石矿物 网站动态 下载中心 电子杂志 古生物及生物进化网 古无脊椎动物网 古鱼类网 古两栖动物及古爬行动物网 恐龙网 古鸟类网 古哺乳动物网 古人类网 古植物网 活化石网 商城
首页新闻中心名词解释基础知识化石技术著名化石化石展览化石地点网友化石科学擂台图片中心地质学区专题栏目古生物馆专家学者探索频道影视书刊科普作家野外考察岩石矿物网站动态下载中心电子杂志

文章中心百家学说进化论与神创论科学与伪科学民科现象专题
科学擂台首页 >>进化论与神创论 >> 生物是如何进化的（中）
新闻更新
下属网站
生物是如何进化的（中）
2010-04-24 12:38:12 作者：整理 来源：化石网 浏览次数：5 文字大小【大】【中】【小】
摘要：达尔文在《物种起源》中对生物进化的事实所做的论证是如此严密，证据如此确凿，在其发表十几年后，绝大多数生物学家都已变成了进化论者。在达尔文逝世的时候，有关生物是否是进化而来的争论在科学界实际上已经结 ...
达尔文在《物种起源》中对生物进化的事实所做的论证是如此严密，证据如此确凿，在其发表十几年后，绝大多数生物学家都已变成了进化论者。在达尔文逝世的时候，有关生物是否是进化而来的争论在科学界实际上已经结束，进化论从此取代神创论，而成为生物学研究的基石。以后的争论只发生于科学界之外，对生物学研究不具有任何影响。但是围绕着生物是如何进化——也即进化机制——的争论，在生物学界却从未平息过，在达尔文的时代更是众说纷纭。与达尔文同时代的生物学家对他提出的进化机制——自然选择学说多数抱着怀疑态度，因为自然选择学说在当时存在着三大困难。
第一，是缺少过渡型化石。按照自然选择学说，生物进化是一个在环境的选择下，逐渐地发生改变的过程，因此在旧种和新种之间，在旧类和新类之间，应该存在过渡形态，而这只能在化石中寻找。在当时已发现的化石标本中，找不到一具可视为过渡型的。达尔文认为这是由于化石记录不完全，并相信进一步的寻找将会发现一些过渡型化石。确实，在《物种起源》发表两年后，从爬行类到鸟类的过渡型始祖鸟出土了，达尔文在《物种起源》的后来版本中很愉快地提到了这个重大发现。以后各种各样的过渡型化石纷纷被发现，在现在被称为过渡型的化石已有几千种，但是与所有生存过的动植物种类相比，仍然显得非常稀少。但是在达尔文时代，化石记录的不连续性是对自然选择学说的一大挑战，甚至连赫胥黎（他主要是古生物学家）后来也对自然选择学说失去了信心，倾向于相信生物的进化是跃变式的。即使在今天，古生物学家中怀疑自然选择学说的也不乏其人。
第二，是地球的年龄问题。既然自然选择学说认为生物进化是一个逐渐改变的过程，它就需要无比漫长的时间才能进化出现在我们见到的如此众多、如此丰富多彩的生物物种。达尔文认为这个进化过程至少需要几十亿年。然而，当时物理学界的泰斗威廉·汤姆逊 （开尔文勋爵）用热力学的方法证明地球的历史并没有如此久远。他计算出地壳只有大约一亿年的历史，而只有最近的2-4千万年地球才冷却到能够让生命生存，这个时间框架显然远远少于达尔文所需要的时间。这种根据物理定律所做的计算，看上去要比达尔文本人的估算准确得多。面对物理学家的挑战，达尔文无法反击，只能说“我确信有一天世界将被发现比汤姆逊所计算而得的还要古老”。我们今天知道达尔文是对的，而汤姆逊算错了。但是在达尔文时代，在地球的年龄问题上，人们显然更倾向于相信物理学权威。
第三个困难是最致命的：达尔文找不到一个合理的遗传机理来解释自然选择，无法说明变异是如何产生，而优势变异又如何能够保存下去。当时的生物学界普遍相信所谓“融合遗传”：父方和母方的性状融合在一起遗传给子代。这似乎是很显然的，白人和黑人结婚生的子女的肤色总是介于黑白之间。虽然人们也观察到子代有时候只表现出亲代中的一方的性状，不过这被认为是例外情形。许多批评者据此指出：一个优良的变异会很快地被众多劣等的变异融合、稀释掉，而无法像自然选择学说所说的那样在后代保存、扩散开来，就像一个白人到一个非洲黑人部落结婚生子，几代以后他的后代就会完全变成了黑人。达尔文提出一些假设回应这些批评，但是这些回应都缺乏可靠的遗传理论的支持。
为了摆脱困境，达尔文后来提出一种颗粒遗传的假说——泛生子假说。他假设在身体所有器官组织中，都分别产生控制性状的极其微小的遗传颗粒“泛生子”，经由血液循环到达生殖器官，进入性细胞共同组成遗传物质。在受精时，来自父母的泛生子混合在一起遗传给后代，表现出性状的融合，但是泛生子本身则是稳定的，控制优良变异的泛生子不会由于融合而消失，就还有机会继续遗传下去。但是，没有任何实验证据可以用来支持泛生子假说，反而有反面的证据，因此很难被接受。如果达尔文知道奥地利遗传学家孟德尔的实验，就不会在遗传问题上陷入绝境了。孟德尔在1865年就已经发现了基因的分离定律和独立分配定律。生物遗传并不融合，而是以基因为单位分离地传递，随机地组合。因此，只要群体足够大，在没有外来因素（比如自然选择）的影响时，一个遗传性状就不会消失（肤色的融合是多对基因作用下的表面现象）。在自然选择的作用下，一个优良的基因能够增加其在群体中的频率，并逐渐扩散到整个群体。很显然，孟德尔主义正是达尔文所需要的遗传理论。可惜，孟德尔的发现被当时的科学界完全忽视了。具有讽刺意味的是，当孟德尔遗传定律在1900年被重新发现时，遗传学家们却认为它宣告了达尔文主义的死亡，在他们看来，随机的基因突变，而不是自然选择，才是生物进化的真正动力。他们和一些古生物学家一样，相信跃变论，认为新的形态和器官是源自大的跃变，而不是微小的变异在自然选择的作用下缓慢而逐渐地累积下来的。
到1900年前后，自然选择学说的声誉跌到了低谷。大多数生物学家都支持别的学说，其中有三种学说被广泛接受：除了信奉者较多的拉马克主义、跃变论，还有一些古生物学家信奉直生论，认为在生物体有一种内在的“种系动力”在驱使生物朝着固定的方向进化，这种进化是非适应性的，与环境没有关系，在某些情况下甚至能使物种因此灭绝。
生物学家普遍排斥自然选择学说的这个时期一直持续到20世纪40年代“现代综合”学说统一了进化论与遗传学为止，被托马斯·赫胥黎的孙子、“现代综合”学说的创始人之一朱利安·赫胥黎（1887-1975）称为“达尔文主义的日食”。
在此期间，只有少数生物学家接受自然选择学说，主要是一部分追随达尔文研究生物变异和地理分布的博物学家。他们在野外亲眼看到了生物对环境的奇妙适应性，这是无法用随机的跃变或定向的直生说来解释的。对许多适应性现象，既可以以用进废退也可以用自然选择学说来解释。但是有某些适应性现象，例如动物的伪装、警戒色以及警戒拟态的进化，则只有用自然选择来解释才显得合理。
不过，在“达尔文主义日食”这个时期，最坚定、最著名的达尔文主义者是德国生物学家魏斯曼（1834-1914）。在1883年发表的《论遗传》一书中，魏斯曼认为自然选择是进化的唯一机制，不仅反对跃变论、直生论，也否认用进废退以及一切后天获得性的遗传。这种强硬的态度，显然与达尔文本人既强调自然选择的重要性，又不否认用进废退的作用的灵活态度不同，因此达尔文的学生罗曼斯认为，这背离了达尔文本人的主张，而将之称为“新达尔文主义”，也即排除获得性遗传的达尔文主义。
魏斯曼是比达尔文本人还要坚定、彻底的达尔文主义者，终其一生一直在为捍卫达尔文主义而战。在其晚年，随着遗传学的兴起，后天获得性被证明不能遗传，拉马克主义已经没落，魏斯曼需要面对的是一种新兴的跃变论——遗传学家信奉的突变论。在当时的遗传学家看来，达尔文主义和拉马克主义一样，都成了过时的学说。不过，最终让达尔文主义复活的，靠的还是遗传学家。
方舟子
留美学者，生物化学博士smfang@yahoo.com
经济观察网
0
顶一下 0
踩一下
上一篇：生物是如何进化的（上）下一篇：无

本文引用地址：http://www.uua.cn/article/show-383-1.html
相关文章
相关评论
古无脊椎动物网
古鱼类网
古两栖动物及古爬行动物网
恐龙网
古鸟类网
古哺乳动物网
古人类网
古植物网
活化石网
古生物及生物进化网
中国岩石矿物网
中国天文网
动物世界
热点文章      MORE>>
反对邪教崇尚科学专...  2007/01/12  谁制作了麦田圈？  2007/01/12  迷雾笼罩的51号地区  2007/01/12  达尔文的眼睛  2007/01/12  地球磁场是怎样产生的  2007/01/12  方舟子：中国人把化...  2007/01/31  “阿波罗登月”是否...  2007/01/12  中国科学与伪科学斗...  2007/01/12
推荐文章      MORE>>
反对邪教崇尚科学专...  2007/01/12  谁制作了麦田圈？  2007/01/12  迷雾笼罩的51号地区  2007/01/12  达尔文的眼睛  2007/01/12  地球磁场是怎样产生的  2007/01/12  方舟子：中国人把化...  2007/01/31  “阿波罗登月”是否...  2007/01/12  中国科学与伪科学斗...  2007/01/12
下属网站 合作伙伴 友情链接
古无脊椎动物网古鱼类网古两栖动物及古爬行动物网恐龙网古鸟类网古哺乳动物网古人类网
古植物网活化石网古生物及生物进化网中国天文网中国岩石矿物网动物世界
中国科学院中国科学技术协会中国科学院南京地质古生物研究所中国古生物学会国家自然科学基金委现代古生物学和地层学国家重点实验室中国互联网协会网络科普联盟
中国科普博览中国公众科技网苏教版小学科学网站中国科学院古脊椎动物与古人类研究所神秘的地球自然南京古生物博物馆
©2008 中国科学院南京地质古生物研究所 中国古生物学会化石网 |联系我们 |关于我们 |版权声明
本网站得到现代古生物学和地层学国家重点实验室、中国科学院科学传播办公室、中国科学院信息办以及国家自然科学基金委员会NSFC的资助
化石网在2009年荣获联合国“世界信息峰会全球大奖”
中国科学院网络化科学传播平台科普网站
苏ICP备06047863号