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熊猫有几根手指?——进化等于进步吗?

互联健谈 2020-02-17



摘要:本文摘自被誉为“自达尔文以来20世纪最有影响力的进化论生物学家之一”的科学家——古尔德的书《熊猫的拇指》。


你将看到最具有颠覆性的三个结论:


第一,我们通常认为生物进化是越来越完美的,但是,生物进化过程中其实存在着很多缺陷和不完美的现象,而且,反而是这些缺陷现象可以更好地证实进化论。


第二,我们通常也认为生物进化一定是从低级到高级,古尔德却认为,进化不等于进步,生物进化具有偶然性和不可预测性。进一步说,人类和其它有意识生命的进化是历史上的偶然事件,如果让人类进化的历程重新再来一次,那人类进化到今天,会是一个完全不同的历史轨迹。


第三,我们通常还认为生物的进化是一项渐变的缓慢的过程,然而化石记录却显示,存在着大量物种突然出现或是物种保持静态发展的现象。


值得说明的是,古尔德并不是反对达尔文和进化论的。相反,他的研究工作为达尔文的理论增加了很多注解和延伸。古尔德指引着我们在人类身上看到动物性,去反思人类的工业文明和愚蠢的自恋。


一、生物进化并不是越来越完美的

我们的教科书喜欢用完美出色的例子来证明进化,比如枯叶蝶可以通过模仿干枯的树叶来躲避天敌的捕杀,再比如日本的武士蟹,蟹壳上的纹路越像人脸的那些,活下来的几率就越大。因为日本有传说,说这些背上有类似人的面孔的螃蟹,是武士的英魂,不能吃,所以渔民们就算抓到也会放走它们。但如果是普普通通的螃蟹,那肯定就会被吃掉。

这么一代代繁衍下来,枯叶蝶就越来越像枯叶,武士蟹的外壳也越来越像人脸。你看,这些就是常规用来解释自然选择和人工选择的案例,淘汰是外部作用的结果,蝴蝶越像枯叶、螃蟹背上花纹越像武士,生存的几率就越大,不具备这些特征的物种就被筛出去了。这可能也是为什么,我们会下意识地认为,进化就应该是完美的。

然而西方的一些神创论者会认为,这是万能的造物主的作用,是神的旨意,让生物有了完美无缺的设计。

其实,进化论真正具备说服力的证据,并不在于完美,反而在于不完美。

比如,人类拥有发达的大脑,婴儿的头部相对较大,但是女性的骨盆却不能随之同比例扩大,因此分娩就特别困难和凶险。但是较大的脑容量是人类重要的竞争优势之一,为了保住这个优势,人类女性只好提前分娩,在大脑还没发育完全的时候,先把婴儿生出来。也就是说,其实我们每个人都是早产儿。

这类展示了“不完美”的例子,可以更好地捍卫进化论。明智的上帝或者造物主是不会选择这些不完美的设计的。

小结:生物进化并不是越来越完美的。古尔德关注的是生物进化中的不完美现象,这些不完美的特征反而可以更好地证明进化的发生,证明生物的自然选择机制。


二、进化不等于进步,进化具有偶然性和不可预测性


那么,回顾生物进化史时,我们很容易有这样一个疑问,虽然偶尔有不完美的特征出现,但进化的大趋势是不是确定的?生物是不是总是向着整体更高级的方向进化?这就是咱们今天第二个重点,进化不等于进步,进化具有偶然性和不可预测性。

进化不等于进步。这是达尔文当年也强调的观点:不能用高等或低等来描述生物的结构。他坚持认为,生物的变化能让生物更适应生活环境,但我们不能说,哪种变化更高级。

这一点古尔德也有同感,他强调,进化事件是一连串无法重复、不可预测的偶然的链条组成。如果进化始终朝着进步的方向,为什么小小的细菌就会吞噬人类的生命,而人类还往往束手无策?要知道,细菌可是地球上最古老的物种之一,如果进化就是越来越高级,那这么古老的物种早就应该被后来越来越高级的物种不断打压、直至灭绝了才对。但纵观生物发展的历程,细菌始终存在,而且一成不变。从生物一出现时就有的细菌,现在依然存在。也许它们才是地球上最成功的有机体。

把进化看做是进步,而且认为人类是进化的顶点,这只是人类狂妄自大而衍生的偏见罢了。古尔德认为,之所以有人类,纯粹是机缘巧合,我们是历史的孩子,而历史被偶然性控制着。如果让人类进化的历程重新再来一次,那人类进化到今天,会是一个完全不同的历史轨迹。生命发展的每个阶段都可以以一种无休止的方式进行下去,一些微不足道的差异在当时看上去不值一提,但随着发展却能在以后引起巨大的变化。而我们之所以认为“人类是进化的顶点”,都是因为“人类中心主义”的思想在作怪。

早期的进化论者认为,脑容量的扩大一定早于直立行走,因为脑的进化和它产生的巨大效果都非常特殊。脑容量扩大之后,人类才能直立行走,才有了后来创造的所有奇迹。但古尔德认为,这些研究认为大脑先进化,就是“人类中心主义”思想的误导。

现在的研究已经证明,扩大脑容量比直立行走更简单。这多亏了在南方古猿身上的发现。我们知道著名的南方古猿露西,她是目前所知人类的最早祖先,是第一个直立行走的人类。不过,虽然南方古猿都是直立行走的了,可大脑还是非常小,只是现代人脑容量的1/3左右。这是因为,想要从爬行变成直立,需要从根本上重建人类的解剖结构,尤其是脚和骨盆。但脑容量的增加,反而是比较次要和容易的,颅骨的特征不需要太大的变化。


再比如,我们曾经认为,恐龙是愚蠢的,落后的已灭绝生物代表。它的脑容量很小,身躯却又那么庞大,这种比例就代表了笨拙和愚蠢。不过,古尔德认为恐龙的大脑根本就不小。
针对古化石的研究,也证明了恐龙的脑容量并不小。尤其是那些生存时间长的主要恐龙类群,它们的脑容量都高于同体重爬行类动物的平均值。古生物学家们推断,这些恐龙都有很高的奔跑速度和灵活性,这对大脑的要求非常高。而且也已经有证据表明,某些恐龙可能是群居的,比如壮龙有精致的肉冠,鱼龙有突出的褶皱和角,肿头龙有巨大的头骨,这些都是用于性展示和竞争的部位。恐龙可不是只会在泥里打滚的愚蠢动物,它们有复杂的行为和精细的社会体系。

对恐龙能力最不利的事实是,它们灭亡了。但是灭亡是所有物种的必然归宿,并不是失败的标志。恐龙最明显的特征,是他们在地球上主宰的时间非常的长,它们统治了地球一亿年。当时的哺乳动物还都是小型动物,一直生活在恐龙世界的缝隙里。仔细算来,人类现在虽然占领了地球的统治地位,但是这点小成绩简直不值一提。就算从南方古猿算起,也只有500万年,智人才不过5万年。谁又能肯定地说,智人一定就能比恐龙生存的年代长呢?


地球已经存在了45亿年,如果将地球的历史压缩成24小时,而人类的文明只是在最后的几秒才出现。相比之下,人类经历过的进化历程是多么微不足道,更不用说,我们每个人的生命只能算是这24小时当中的几个微秒。

历史上“Evolution”一词在文化界长期和“进步”的概念联系在一起,导致它在中国被翻译成了“进化”。今天的生物学家也已经基本达成共识:生命历史没有那么显而易见的方向性,无法用进、退来概括。在这个意义上,“演化”是比“进化”更好的用词。


三、达尔文的“渐变论”和古尔德的“间断平衡论”之间的冲突


我们通常认为生物的进化是一项渐变的、缓慢的过程,然而在化石记录中,存在着大量物种突然出现或是物种保持静态发展的现象。这就是我们今天要讲述的第三部分内容,达尔文的“渐变论”和古尔德的“间断平衡论”之间的冲突。这是古尔德对达尔文理论的重要补充。

展开来说,就是达尔文曾经把进化描绘成一个稳定、规范的过程,进化的速度很缓慢。比如远古化石中发现的鸡和我们现在看到的鸡,外观肯定差异很大。我们一般会认为,从远古鸡到现代鸡的进化过程应该是慢慢过渡的,需要很长的时间。然而,古尔德提出,进化不是循序渐进的,而是平稳和突变的交替。通过化石发掘,古生物学家中形成了一个行业共识:特别缺乏过渡类型的化石。

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。而且在地质记录中,很多物种从出现到消失时的外形几乎一样,形态上的变化不太大。这种演化,就有“突变”和“平稳”两种完全不同的特征。但不管是哪个特征,都不支持达尔文的渐变论。也就是说,完美的、线性的、逐渐过渡的阶段不一定存在。

物种的进化主要有两个模式。一是整个谱系的转变,也就是整个群体从一种状态变成了另一种状态,但这种转变,不能增加生物的多样性。

另一个模式是,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转变,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,新物种在短期内迅速形成,又长期保持稳定。化石中保留了大量大群体的遗迹,而在群体的外周区域,新物种的形成是一种相对迅速的过程。新物种的迅速出现,让生物种群的平稳发展产生了偶然的间断。

比如说,家鸡是从红色原鸡进化而来的。著名的“先有鸡还是先有蛋”的问题,在进化论提出后已经有了答案。鸡的诞生,就是在一代又一代的“鸡和蛋”的循环之中,一个本来不太像鸡的东西,逐渐变得越来越像鸡,最终在某一个时间点上,按照人类的定义真正成为了“鸡”。因此可以说,鸡和蛋都在一个演变进化的链条中,不存在“先有鸡还是先有蛋”的问题。

按照古尔德的说法,新物种的出现是一瞬间的事,那这一瞬间是多长呢?答案是上百年,甚至上千年。不过,上千年这样的时间长度,在地质学家的眼中也就是一瞬间而已。


总结

首先,我们说到了生物进化过程中存在着很多不完美。熊猫的拇指就是这样的例子,它不是真正的拇指,只是腕骨上变大的一块。但是这样不完美的存在反而可以更好地证明进化论,因为真正高明的造物主不会留下这样的瑕疵,自然的进化过程才会。

其次,进化不等于进步。“演化”是比“进化”更合适的翻译,就连人类的诞生也充满了偶然性。古尔德对“进化等于进步”的思想非常警惕,认为这会催生自大的情绪。人类其实只是生命之树的小枝桠,只有当我们承认了这个观点,达尔文当年的革命才算完成。

第三,进化不是渐变的。古尔德重视生物学的历史性、复杂性与偶然性,在此基础上他提出了间断平衡论。新的物种在短期内迅速形成,又长期保持稳定。这个学说可以和现有的化石记录对应。

但是古尔德同时强调,他不认为这是唯一的真理,他是“多元论”的信奉者,这也表明了他一贯的谦逊和严谨。古尔德认为,自然选择不是唯一的答案,但依旧是最重要的答案。


古尔德的系列科普文章,不仅普及了有关生物进化的知识,还大力传播了科学思想和人文主义精神

科学家一向被认为是公正客观的,不过有些科学活动也会用来印证人类社会中的一些偏见。当有人怀着对答案的期望而进行研究时,会很容易得到自己愿意相信的答案。

比如说脑容量的大小与智力的关系,脑容量越大就证明这个人越聪明,这是一种非常朴素的认知,也是17世纪科学界的主流看法。

现在我们已经知道,其实聪不聪明和头围的大小、脑门的大小都没有直接关系,决定智力高低的是大脑结构、发育的时间和过程。

但是在曾经的科学史上,很多科学家都热衷于测量人的脑容量,按照脑的大小来排出智力高低的顺序,甚至会根据偏见来选择实验数据。最后就出现了这样的结果:智力从高到低,依次是杰出男性白人、非洲乡下女人和大猩猩。

科学史上,还存在着很多受偏见影响的实验。这也是古尔德系列科普文章的价值所在,它们在向人们展示一种理念,一种看待世界的视角。他改变了人们对进化和生命史的既有认识,随着时间的进步,也许未来的生物研究还会揭示进化的不同结论,生成不一样的科学观。这种努力是非常难能可贵的。

科学,应当成为自由的工具。


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