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格物致知
生物是不是进化来的 (下)
——科学大争论系列
本报评论员:方舟子

  方舟子
留美学者,生物化学博士smfang@yahoo.com
  到19世纪中叶,地质学、古生物学、系统分类学、比较解剖学、比较胚胎学等众多学科的发现,已动摇了物种不变的古老观念,对神创论提出了挑战。有少数学者考虑到了生物进化的可能性,但是没有一个获得成功。生物学界迫切需要有一个科学巨人,能够综合各个学科的证据,无可置疑地证明生物进化的事实,并且给出合理的解释。这个巨人就是达尔文。
  达尔文是从一个新的角度——生物地理学——开始思考生物进化问题的。1831年,刚刚从剑桥大学神学院毕业的达尔文做为一名不领工资的博物学家,随贝格尔号环球考察近5年,沿途观察到的一些现象让他无法再接受神创论的说教。达尔文晚年在自传中说,有三组事实给他留下了深刻印象:在南美大草原发现大型动物化石有犰狳一样的盔甲;从美洲大陆南行,邻近动物物种相互取代的方式;加拉帕戈斯群岛上的生物群多数有着南美生物的特征,特别是每个岛上的生物群相互之间略有差异的情形。“很明显,只有假定物种是逐渐改变的,才能解释类似这样的事实,以及其他许多事实。”
  给达尔文留下了最深刻印象的是加拉帕格斯群岛上的生物群。加拉帕戈斯群岛在厄瓜多尔以西约1000公里处,由16个或大或小的火山岛组成,岛与岛之间的距离往往只有几公里、十几公里。1835年9-10月间,达尔文在岛上观察了五个星期。那里的动植物虽然总体上跟南美大陆的相似,但又有着明显的、与大陆动植物不同的特征。这个群岛的一些岛上,也有自己的特有种,其形态与其他岛上的特有种既相似又不同。达尔文写道:“有几个岛拥有属于自己的龟、效舌鸫、鸣雀和众多植物的物种,这些物种有相同的一般习性,占据类似的地势,并明显是填补了这个群岛的自然体系中的相同位置,正是这种情形使我感到惊奇。”这些物种中最引人注目的是那些巨龟 (“加拉帕戈斯”在西班牙语的意思就是龟)。它们成群结队地在岛上的沙滩上漫游,总共十四种或亚种,而且岛与岛之间的巨龟的形态——特别是龟壳——差别非常大,以至于岛上的副总督向达尔文吹牛说,他只要瞄一眼,就知道哪只龟是哪个岛上的。为什么上帝要在这小小的角落显耀他的创造才能,他真有必要专门为这里创造出这许许多多独一无二的物种吗?
  达尔文在岛上的时候,忙着做地质考察和采集标本,没有时间思考这些问题。离开加拉帕格斯群岛之后,他开始细细回味在岛上的所见所闻。1836年7月,他在日记中写道,这个群岛的动物学值得仔细研究,因为它可能会推翻物种恒定的观念。对达尔文进化思想的产生起到了关键作用的是群岛上的效舌鸫。他在群岛上采集到三种效舌鸫标本,看上去与美洲大陆的效舌鸫很相似,当时他以为是由大陆的效舌鸫演变来的三个变种。1837年3月他回到英国后,把标本交给著名鸟类学家约翰·古尔德鉴定,古尔德告诉他那不是三个变种,而是三种不同的物种。他恍然大悟,明白了地理隔离能够产生新物种:美洲大陆的效舌鸫在偶然(例如被风吹裹)到达加拉帕格斯群岛之后,其后代以不同的方式适应新的环境,不是演变成了三个变种,而是变成了三个新的物种,物种是可变的!这显然要比认为上帝无缘无故地分别给不同的岛屿创造了不同的物种,要合理得多。他进而开始创建共同祖先学说:如果群岛上的三个效舌鸫物种都源自一个共同祖先——美洲大陆的效舌鸫,那么也可以联想到,所有美洲大陆的效舌鸫物种也都源自一个共同祖先,以此类推,所有的属、科、目、纲……所有的生物,都源自共同祖先。
  认为地球上所有生命都是由共同祖先进化而来,这种观点有着强大的解释力量。不仅生物地理学,而且系统分类学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学等领域令人迷惑的种种现象,因此都有了合理的解释:
  从林奈开始,分类学家就力图建立一个能够反映出造物主的原始计划的“自然系统”,而达尔文指出,一个自然系统应该反映的是生物之间的进化关系,不同生物的异同,都可以由它们的进化关系的远近而得到解释。为什么一个自然系统会以等级结构的形式出现,也曾经让人困惑,而用共同祖先学说来解释,这种形式就是再自然不过的了:一个属的所有物种都有同一个最亲近的共同祖先(所有的猫属动物都是从同一祖先进化来的),一个科的所有物种也是如此(所有的猫科动物都是从同一祖先进化来的),以此逐级类推(所有的肉食目动物、哺乳纲动物、脊索动物门动物、动物都分别有共同祖先),直至所有的生物都有同一个共同祖先。具有共同祖先,是一个分类等级中的所有成员为何彼此那么相似的原因。
  比较解剖学发现,不同生物种类的器官形态、功能尽管有很大的差别,其内部结构却往往很相似。达尔文曾经感叹道:“用于抓握的人手,用于挖掘的鼹鼠前肢,马腿,海豚的鳍足,都用相同的模式构建,都包括相似的骨头并位于相同的相对位置上,还有什么比这更奇怪的呢?”如果这些器官是被分别创造出来的,造物主根本没必要让有不同功能和不同外形的器官有着相似的构造,因为这样的构造设计,就其功能和外形而言,有时显得不是那么合理,所以才让人觉得奇怪。为什么上帝要创造出这些显然无用的构造呢?唯一合理的解释是,它们不是创造出来的,而是进化来的,这些构造原先在祖先中有完整的功能,在进化过程中由于环境、习性的改变,而逐渐退化了。
  达尔文在1859年出版的 《物种起源》一书中系统地列举了生物是从共同祖先进化而来的证据。共同祖先学说是如此简单明了,如此令人信服,让人难以相信在达尔文之前竟然没有人会系统地提出,而它一旦被提出来,很快就被生物学家们所普遍接受。在《物种起源》发表之后的15年间,几乎所有的生物学家都成了进化论者,都相信共同祖先学说。确定生物之间的亲缘关系和它们的进化史,在很长一段时间内都是热门的研究课题,在现在更成了常规工作。
  现代生物学的发展,例如分子生物学、发育生物学的研究成果,为生物进化补充了重要的新证据。分子生物学揭示了生物界在分子水平上的一致性,证明了进化论关于“所有的生物由同一祖先进化而来”的命题。有关生物是否进化而来的争论在科学界早已结束。在现在,生物进化被当成了一个已经牢固地确立起来的科学事实。质疑这个科学事实的,基本上都是科学界以外的人抱着别的目的,主要是由于宗教信仰。如果他们信仰的宗教经书告诉他们生物是上帝创造的,那么他们就只好坚决不接受进化论。但是他们为了迷惑人,又故意说自己是从科学上否定进化论的,挂着“科学神创论”、“智能设计论”之类的招牌,列出很多“科学证据”指出进化论的种种不是。这些“科学证据”的确能迷惑不少外行,让他们以为进化论真成问题,但是在生物学家看来却是不值一驳。当前进化论与神创论之争,是科学与宗教的冲突、科学与伪科学的战争,不再属于学术争论的范畴。
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