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《熊猫的拇指》|你真的了解进化论吗?

今今乐道·申童 品卷一族
2024-12-10


核心书摘

《熊猫的拇指》是古尔德的又一部精彩之作,由31篇短小精练的科学随笔组成,包括进化理论、二叠纪灭绝、幼态持续、异速生长、发育的遗传调控、科学史等广泛话题。亿万年的地球巨变,毫微间的存亡一瞬,都因古尔德的生花妙笔跃然纸上。在这本书里,你会发现变化的东西越多,就有越多的东西保持不变。

关于作者

斯蒂芬·杰·古尔德,是当今世界上著名的进化论者、古生物学家、科学史学家和科学散文作家。他和埃尔德里奇在1972年共同提出间断平衡学说,对达尔文学说进行了修正。他论述了进化生物学、智力测验、地质学和古生物学等学科发展史中各种争论的来龙去脉及其意义。从1974年起,古尔德定期为《自然史》杂志撰稿,这些稿件已经收集成几个集子,包括《自达尔文以来》、《熊猫的拇指》、《母鸡的牙齿和马的脚趾》等。他的科学文章文风典雅,通俗易懂。

本书鲜知

学什么?你真的了解进化论吗

每当被问起一些关于进化的基本问题时,譬如人的进化,我们可能会发现除了确信人是进化的产物这一点外,无法再提供任何有价值的知识。这种对于进化论确信无疑,却同时对进化论一知半解的现象,只有读了《熊猫的拇指》才能知道我们之前的对于进化论的态度是何等危险,对于某种科学理论的过多主观臆测,实际上会阻碍我们对真知的了解。进化论和我们想的差不太多,进化论却也有很大不同,更重要的是,进化论比我们预想的要有趣得多。

你还会发现

· 进化意味着不完美;

· 变异没有倾向性;

· 进化的节奏不是渐变的。

一、进化往往意味着“不完美”

在我们的印象中,很多动物生来完美,比如金枪鱼拥有流线型的体型,可以最大程度地克服海水的阻力,堪称流体力学的奇迹;再比如枯叶蝶,它们只要合起翅膀,就能像一片干枯的树叶,骗过人类和绝大多数天敌的眼睛,绝对算得上是造物主的杰作。

但是,达尔文的进化论却告诉我们,大自然是出色的修补匠,而不是高超的发明者,世间动物都是不断进化的,而进化意味着“更合适”,而不是“更完美”。

为了证明进化的“不完美”,作者古尔德为我们介绍了两种动物,一种动物就是我们开篇提到的大熊猫,另外一种动物就是蓝鲸。

蓝鲸的“不完美”和熊猫有所区别,蓝鲸的“不完美”主要体现在身上还保留着没什么用的“痕迹器官”,这些器官有可能是进化过程中遗留的,虽然在现有的生活环境中已经不适用,但是依然会出现在它生长发育的过程中。

众所周知,蓝鲸不是鱼类,而是哺乳动物,蓝鲸没有牙齿,但是蓝鲸的胚胎在母亲的子宫里的时候还是有牙齿的,只是后来随着胚胎发育,这些牙齿就被慢慢吸收,长成了鲸须。蓝鲸在胚胎阶段的的牙齿就是鲸的“痕迹器官”,能让我们看出鲸鱼进化的痕迹。

除了牙齿,蓝鲸身上还有很多其他的痕迹器官,比如鲸的后肢虽然已经由腿退化成了尾巴,但在蓝鲸体内还有腰带骨、股骨和胫骨等后肢骨的遗迹,这些没有实际用处的后肢骨都是鲸的“痕迹器官”,不仅向我们反映了生物的进化历史,还证明了生物进化过程中的“不完美”。

二、变异是没有倾向性的

提起进化论,大部分人首先想到的就是达尔文,其实,在达尔文提出进化论之前,学术界还有一种广为人知的进化理论,叫做拉马克主义。拉马克是法国著名的生物学家,也是一位早期的进化论者,他提出进化理论的时间比达尔文还要早50年。拉马克主义主张生物可以感受到环境的变化,为了适应环境,生物进行了对自身内部基因的改造,产生了适应环境的变异,并把这些变异通过恰当的形式遗传给后代。比如长颈鹿需要吃长在树上的叶子,于是就把自己的脖子给抻长了。

而达尔文的进化论和拉马克的观点有相同的地方也有很多不同点,共同点是俩人的观点都是建立在“适应”的概念之上的,他们都认为动物是通过进化更好地来适应环境,而且这种进化是可以遗传给后代的。但是达尔文和拉马克的理论区别就在于,在拉马克的理论中,这种变化是“定向”的。

而达尔文却认为进化没有那么简单,进化应该分成两个步骤,第一个步骤是遗传变异,第二个步骤是自然选择。遗传变异这一步骤是随机的,没有倾向性,动物能变异成啥样动物自己也说不准,变异了的动物也许能够很好地适应环境,也许还会适应不了环境而被淘汰。

简单来说,达尔文认为,基因突变是没有倾向性的,不是动物需要变成什么样子,就变成什么样子,能变成什么样得看缘分,成功变异的个体在面对大自然的残酷考验时得以存活,它的基因就能够遗传下去,进而改变整个种群的基因;反之,失败的变异在面对自然选择时无法存活,自然也就不能把基因遗传给后代了。就是因为变异失败的动物都死了,才给人造成一种进化都是“进步”的假象,因为人们看不到“退步”的现象。

作者古尔德在这一点上完全赞成达尔文的观点,古尔德在书中说,不仅动物如此,我们人类也是一样,如果把时间倒回到几十万年前,让人类重新进化一次,只要环境变化和从前的轨迹不同,我们人类完全有可能不是今天的样子。

三、进化的节奏并不是渐变的

1859年11月23日,达尔文的《物种起源》出版的前一天,他的好朋友赫胥黎给他写了一封特别的信,信中赫胥黎表达了自己对达尔文理论的坚决维护,但是与此同时,赫胥黎也给了达尔文一条忠告,他说:“你不应该毅然决然地坚持进化渐变论,这会给你带来无穷无尽的麻烦。”

但是达尔文并没有改变自己的观点,他把进化描述成一个稳定、规范的过程。达尔文提出,祖先和后代之间必然是由大量“过渡环节”联系到一起的,进化的速度很缓慢,没有人能在短短一生的时间里观察到进化的发生,这个过程需要成百上千年的漫长时光。

古尔德虽然也是达尔文理论的忠实拥护者,但是在“进化节奏渐变论”这一点上,古尔德并不赞同,古尔德的理由很简单,那就是地质考古专家从来就没有发现过“过渡环节”的生物化石,而化石又是研究进化的重要依据,所以达尔文的“进化渐变论”缺乏事实依据。

古尔德认为,进化不是渐变的,而是平稳和突变的交替。在化石记录中,很多新物种几乎是瞬间出现的,出现时就已经完全成型,而在同一地区的地质记录中并不存在相关的过渡类型化石,这就证实了进化具有“突变”的特征。而在地质记录中,很多物种从出现到消失很长一段时间里它们的外形几乎一样,形态上的变化不大,这就证明了进化具有“平稳”的特征。而无论是“突变”还是“平稳”都不能支持达尔文的渐变论,也就是说,完美的、线性的、逐渐过渡的进化阶段并不一定存在。

对于人们对“进化渐变论”的质疑,达尔文说:“我们现阶段的地质记录是极不完备的,这个事实在很大程度上解释了为什么我们找不到能证明生物进化存在过渡阶段的化石。我们生活的时代就是生物进化史上一个小的不能再小的片段,我们可能永远也无法遇见进化过渡阶段的化石,但这并不能说明进化就不存在过渡阶段,谁要是否认这一点,那就是坚决地反对我的整个理论。”

尽管达尔文的说法听上去很有道理,但古尔德依然不能认同,他表示自己从不否认达尔文的整套理论,他鼓励人们抛弃“进化渐变论”,而不是否认整套达尔文主义。

为了进一步证明自己的观点,古尔德进行了一系列的研究,最后他指出,物种的进化主要有两个模式,第一种是整个谱系的转变,也就是整个群体从一种状态变成了另一种状态,这种转变不能增加生物的多样性,所以在这个过程中,进化呈现稳定转态。另一个进化的模式就是,新物种的增加。当一小批生物脱离了它的同类大集体,开始自己的进化旅程时,新物种就产生了。

第二种模式可以丰富地球上生物的种类,而且,在这种模式的进化过程中,脱离大集体的这批生物,遇到的环境和之前相比有了很大的变化,自然选择压力非常大,这就让生物们迅速突变,成为新物种。而当新物种适应了环境之后,就进入了一段进化速度很平缓的时期,很长时间都没什么变化。

这就是作者古尔德的“间断平衡论”。这个学说可以和现有的化石记录对应,化石中保留了大量大群体的遗迹,而在群体的外周区域,也出现了新物种的化石遗迹。新物种的形成是一种相对迅速的过程,新物种的迅速出现,让新的生物种群的平稳发展产生了偶然的间断,然后再长期保持稳定,所以所谓“过渡期”的化石是很难产生的。

从古尔德对达尔文进化论的批判性继承中,我们可以看到古尔德对科学的理性和严谨,其实,任何一个学科的发展都需要像古尔德一样,采用批判性继承的方式,只有这样,才能让前人的理论更趋完善,科学才能成为真理,科学研究才会自由。

总结

以上就是《熊猫的拇指:自然史沉思录》这本书的主要内容。

在这本书中,作者古尔德首先强调了进化过程中有许多的“不完美”,比如熊猫的拇指和蓝鲸身上的痕迹器官,而这些“不完美”恰恰证明了生物是通过不断进化才变成今天的样子的,而不是神灵的“完美作品”。

随后,古德尔对达尔文“变异是没有倾向性”的观点进行了进一步的补充和阐述,指出生物变异是由基因突变和自然选择两个步骤共同完成的,而不是根据生物需要有倾向性产生的。

最后,古尔德在进化节奏方面对达尔文的“进化渐变论”提出了质疑,古尔德认为,“进化渐变论”缺乏实际的化石证据,经过自己的思考和研究,他提出了“间断平衡论”观点。

在《熊猫的拇指》这本书里,我们能够看到,人类在探索进化的道路上是曾经走过许多弯路,这些弯路就连现代进化学之父拉马克和达尔文都没能躲过去。但是古尔德却告诉了我们一个重要的真理,那就是我们所面对的世界并不是完全客观的,人类将太多的愿望、祈求、癖好、偏见和个性化的理解赋予了这个世界,即使是最严谨的科学家也不能免俗。

也许未来的生物研究还会揭示关于进化的不同结论,生成不一样的科学观,这没关系,因为科学是自由的工具,在这方面,人类还有很长的路要走。(编辑:申童)

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(语音、文字、图片部分来自今今乐道APP和网络,老农整理)




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