變異和演化—演化理論簡述
補充資料
變異和演化—演化理論簡述
演化是甚麼﹖
(「演化」翻譯自英文「evolution」，又譯為「進化」。可是，「進化」隱含「進步」的意思，這與演化的事實不符(下詳述)。由於演化不代表「進步」，為免引起誤會，下文皆譯為「演化」。)
演化涉及一個西方科學界的根本問題﹕「物種是從何而來的﹖」
由於宗教的影響，當時的人大多相信物種是由創造者(神/上帝)分別創造的，上帝所創造的物種是完美不變的。可是，在「地理大發現」(發現美洲新大陸和太平洋島嶼)開始後，歐洲人發現了大量前所未見的新物種，這些新物種衝擊了傳統思想。
例如，人們發現散佈於廣大地區的物種，往往有很多地區性的變異(變種)，不同地區的變異，似乎是連續的。而且，不同物種之間，看來亦有遠近親疏的關 係(馬和驢，比馬和獅子更相似)。更進一步的，人們發現在關係相近的物種中，它們之間的差異同樣是與地理分佈連續的。這些現象，以「分別創造」的傳統想 法，實在難以解釋。
另一方面，地質學家從古代地質中發現的生物化石，模樣跟今日的生物非常不同﹔就算有相似的物種存在(例如長毛象、現代的非洲象和亞洲象)，其結構也有顯著的差別。由此可知，古代的物種可以滅絕(絕種)，現今的物種卻是新近才出現的，這些發現也推翻了「物種不變」的想法。
若然物種不是永恆不變，則人們現今所見的各個物種，是如何出現的呢﹖這就是「物種起源」的問題。既然物種看來不是分別創造的，則新物種理應是經由舊物種演變而來的(否則不會有新物種)。這些「物種的變化」，就被稱為「演化」。
可是，演化是如何進行的呢﹖甚麼因素導致演化進行呢﹖這個就是「演化機制」的問題。
在科學史上影響力最大的演化機制理論，分別是由達爾文(Darwin)提出的「自然選擇」理論，和拉馬克(Larmarck)提出的「獲得性遺傳」理論。
自然選擇理論(達爾文主義)和獲得性遺傳(拉馬克主義)
拉馬克提出「獲得性遺傳」學說的時間比達爾文為早，拉馬克主張，後天所獲得的性狀(character)可以遺傳給下一代。例如長頸鹿的祖先是短頸的，因為地上的草不夠，牠們需要伸長頸部去吃樹上的葉，那麼下一代的頸就會變長。如此一代一代伸長下去，就變成今天的長頸鹿。
由於拉馬克主張長用的器官會「進步」(例如頸變長)，不用的器官會「退化」，所以他的學說亦被稱為「用進廢退說」。
這個學說得到當時的學界和社會接受。因為那是歐洲發展進步，開始探索和稱霸世界的時期。歐洲人普遍有「努力就會成功」的信念，亦受宗教影響，相信人 生在世必有其目的(如傳播上帝的福音)。所以，「後天所得的進步可以傳給下一代」、「生物不斷進步，向最完美的境界前進」的想法，特別受到支持。
可是，事實並不如拉馬克所想。各位已有基本的遺傳學知識，知道性狀-即表現型(phenotype)-是由基因型(genotype)控制的，基因 型則取決於配子(gamete)所得的等位基因(allele)。後天性狀的變化，只影響體細胞而不影響生殖細胞的話，是不會被遺傳到下一代的。拉馬克的 學說建基於古老(但錯誤)的遺傳理論，實無法成立。
可是，這個誤會仍然存在。現在大家還可能誤會，以為「進化」代表「進步」，就是拉馬克主義的殘餘影響。
相反，當時達爾文的學說受到輕視。人們不能接受「演化除適應環境之外，並無目的」這種看來比較「消極」的想法。可是，經過不斷的研究，現在學界普遍認為，達爾文的學說較為正確。
達爾文主張，生物最重要的是生存和繁殖。所以在求存的壓力之下，較能適應環境的性狀會被保留，不適應的會被淘汰。這就等於大自然對個體作出了選擇(即「自然選擇」)。經過連續許多代不斷選擇，物種就會變得跟祖先不一樣。
同樣以長頸鹿為例，古代的長頸鹿頸部有長有短(即變異)，長頸因為較易吃到樹葉，生存機會比較大，所以佔優。每一代中，長頸個體都比短頸的有更多生存和繁殖機會，下一代於是出現更多的長頸個體。最後，現在我們見到的長頸鹿都是長頸的。
達爾文的想法往往被簡化為「物競天擇，適者生存」。這個說法雖然很簡單，卻不準確。尤其「適者生存」這一點並不科學，卻根本不是出自達爾文。
達爾文的自然選擇學說可以下面的圖表作簡單介紹﹕
現代綜合理論(新達爾文主義)
雖然孟德爾的遺傳研究(即上課教的那些)和達爾文的研究處於同一年代，但由於學界並不了解孟德爾遺傳學的重要性，所以沒有受到重視。當時流行的遺傳理論是錯誤的「融合遺傳」理論，認為父母的遺傳特質會在子代中混合，結果導致拉馬克的錯誤學說。
當時達爾文也不懂得孟德爾遺傳學，所以他無法提出一套遺傳理論來說明自然選擇發生的基礎(有利變異的遺傳)。直到後來，孟德爾遺傳學說才被重新發現。經過長時間的研究，學界利用遺傳學成果解釋演化論，被稱為「現代綜合理論」。
現代綜合理論結合了生物學不同部門的研究成果，尤其是遺傳學的急速發展，提供支持達爾文學說的新證據。到此，學界大致上認同達爾文的自然選擇學說，是正確的演化理論。
話雖如此，作為一門科學，演化論本身亦不斷在變化和改進當中。就正如牛頓力學被愛因斯坦修正一樣，達爾文演化論的不足之處，也被後人所修正。
這些修正當中，最知名的有三項﹕
1. 中性突變論﹕達爾文認為變異不是對個體有益、便是有害。
遺傳學研究發現，不少突變對個體的生存能力，並未造成影響。
2. 間斷平衡理論﹕達爾文在地質學上，認同緩變論，認為生物演化必須在長時間內進行。
現在的學者認為，演化的進程可以比達爾文想像中的快。(但對於人類的感覺而言，仍然很慢)
3. 基因選擇﹕達爾文認為自然選擇的對象是生物個體，現在則有遺傳學家認為自然選擇的對象是基因。
演化論對人類思想的衝擊和啟迪
如前所述，對於歐洲人來說，演化論和自然選擇學說是很難接受的概念。因為它們主張的一切，都與人們傳統上所認為的不同。
其中一個原因，是因為演化論帶來的新觀念，顛覆了傳統的社會秩序。傳統認為人在社會中的地位是固定的，在封建社會中，父親的社會地位由兒子所繼承。演化論主張「物種可變」，連帶令平民帶生「地位可變」的思想。對於保守派而言，演化論是一種危害社會秩序的危險思想。
另一個原因，就是科學發現對人類自大心態的衝擊。歷史上科學的偉大發現，除了令人觀念更新之外，更往往將人類夜郎自大的錯誤思維一舉戳破。例如﹕
1. 古人以為大地是一塊平面，各個民族都將自己處於世界的中心。
自從麥哲倫環繞地球一周後，證實大地是球體。地球的中心在地核之內，地面上並無一處是「中心」。
2. 古人以為地球是宇宙的中心，太陽也要繞著地球轉(地心說)。
哥白尼和伽里略認為太陽才是中心(日心說)，地球被「降格」為一顆環繞太陽的小石頭。
這個理論被視為對人類地位的侮辱，所以主張日心說的科學家受教廷迫害。
就像這些例子一樣，演化論推翻了人類自以為與別不同的「高貴」地位。人類和猿猴竟然分享同一個祖先，這是難以令人接受的。對於信奉基督教的歐美人士而言，這一點更與聖經的「造人」故事格格不入。
所以，當演化論提出之後，不斷受到來自不同方面的攻擊和污蔑。直至後來證據越來越多，人們才願意相信演化論的正確性。
雖然如此，有不少人仍基於宗教理由，不願意接受演化論。信仰和科學，其實是兩個不同的範疇。信仰主要在於追求人生的意義，科學則追求自然世界的運作法則，兩者並無衝突。
演化理論雖然對傳統觀念造成衝擊，但新理論帶來的新觀念，亦必會令我們對身處的世界有進一步的認識。而這些新的認識，對於我們追求的人生意義，亦必然帶來新的啟示和補充。
人類與地球上其他所有生命都有共同的始祖，並不可恥。就如達爾文在其名著《物種起源》的結尾說道﹕
「認為生命及其若干能力原來是由「造物主」注入到少數類型或一個類型中去的，而且認為在這個行星按照引力的既定法則繼續運行的時候，最美麗的和最奇異的類型從如此簡單的始端-過去-曾經而且現今還在進化著﹔這種觀點是極其壯麗的。」
("There is grandeur in this view of life, with its several powers, having been originally breathed by the Creator into a few forms or into one; and that, whilst this planet has gone circling on according to the fixed law of gravity, from so simple a beginning endless forms most beautiful and most wonderful have been, and are being evolved.")
課外閱讀﹕
同學如果對「演化」這個課題有興趣，可以參考以下幾本書籍﹕
1. 《生物演化論》譚天錫，圖文，1985年。(入門著作)
2. 《進化新解說》，方舟子，天地(香港)，1997年。(入門著作，可讀性高)
3. 《生物學新猷》，李逆熵，香港教育圖書，1996年。(專題簡介，可讀性高)
4. 《人類大追縱》，李逆熵，香港現代教育，1993年。(人類演化史簡介)
5. 《人類的起源》，理查德‧利基，上海科學技術，1995年。
(專家談人類起源，公共圖書館另有台灣出版繁體字本)
6. 《演化心理學淺介》，Dylan Evans，南華早報(香港)，2000年。
本補充參考﹕
1. 《進化新解說》，方舟子，天地(香港)，1997年。
2. 《看﹗這就是生物學》，Ernst Mayr，天下遠見(台北)，1999年。
3. 《物種起源》，Charles Darwin，臺灣商務，2000年。
4. The Origin of Species, Charles Darwin.