查爾斯·達爾文和自然選擇
郭久亦
光明日報 | 2009-03-16 | 10| 科技周刊
究竟誰創造了人類?在這個基本問題上人們一直存在著分歧。一方面,基督教徒堅信上帝創造了人類,不管採用何種方法和用了多長時間,僅僅取決于信念和對聖經的絕對接受;另一方面,又有一大批無神論者,他們不相信上帝的存在,而傾向于選擇更符合邏輯的、科學的和不加恣意斷言的說法。為此,我們要感激19世紀英國生物學家查爾斯·達爾文以及他的進化論和自然選擇思想。達爾文創造了一套學說,認為生物在其生存環境中隨時間而進化,並最終進化成現代的高級形態,包括人類的出現。
物種進化的思想早在達爾文出生前就已存在。事實上,達爾文的祖父伊拉斯謨(Erasmus)曾經做過此類猜測,法國偉大的自然學家拉馬克(Lamack)也在19世紀初就給出了有力的例證。
所謂進化,是指在種群中代代相傳的遺傳特性的改變,其基本觀點是基因特性在繁殖過程中會遺傳給下一代。當種群遷徙到其他棲息地或者與其他物種繁殖時,新的遺傳特徵進入基因庫。在這個過程中,適應生存環境的物種存活了下來,而不適應的則遭到淘汰和滅絕。達爾文認為所有的物種都從共同的基因庫演化而來———這個理論是現代生物思想的基礎,它解釋了地球物種的多樣性。
在達爾文之前,許多進化論學家既沒有合理的解釋機制,也沒有科學證據來說明進化到底是如何發生的。達爾文的貢獻正是在於:他提出了進化機制並用科學數據來解釋物種如何進化———這種機制正是自然選擇。
達爾文出生于1809年。22歲時,他獲得一次難得的機會,跟隨英國海軍的船隻去探索遙遠的島嶼和海岸線。作為船長的陪同,達爾文沒有薪酬,除了收集各種動物和植物標本外別無他任。這次旅程持續了5年。在這段時間里,達爾文收集了大量的植物和動物樣本,這些標本以及對自然的觀察為他提供了對地球地理歷史的理解。正是在這段時間里,他開始接受進化論的觀點。
在距離秘魯東太平洋海岸線600英里的加拉帕哥斯群島度過的五個星期,對達爾文來說是最重要的時期,群島與陸地的隔離導致當地物種獨一無二。就是在這裡,他開始明白是什麼使植物和動物不斷變化並演進。達爾文發現,加拉帕哥斯群島上的雀類多達 13種,而大陸上只有1種。島上雀類相互之間都存在著細微的差別。離開大陸後,這些雀類遇到了不同的生存環境和食譜,所以它們必須學會適應。加拉帕哥斯群島的雀群中,有些雀類鳥喙的形狀更適合啄食花蜜,而有些更適應乾旱的植被。達爾文認為,同一種群的不同個體之間會存在細微差異,正是大自然讓那些最適應的個體得以生息繁衍。它們將特徵遺傳給下一代,並最終使種群得到進化———這就是自然選擇。
達爾文不認為自然環境會帶來差異,相反,差異早已存在於雀類種群中。大自然只不過選擇了那些具有最適合形狀喙的雀類,這被達爾文稱為“適者生存”。
有趣的是,達爾文受托馬斯·馬爾薩斯的影響很大。馬爾薩斯著有《人口原理》,至今仍有廣泛影響。在該著作中,馬爾薩斯觀察到人口數量會不斷增長,直至受到食物、水、疾病或其他生存資源的限制,瘟疫或戰爭也會讓人口減少。這正是達爾文自然選擇理論的關鍵所在———也就是說,種群中最適應環境的個體最有可能生存下去,並把自己的特徵遺傳給下一代。
與英國海軍進行比格犬之旅(theBeaglevoyage)後,達爾文繼續開展了長達28年的細緻研究,直到發表巨著《物種起源》。在19世紀的西方世界,他的理論要獲得認同並非易事。然而,他偉大的工作與堅實的科學基礎,使更多人開始尋求動物和植物得以進化的更合邏輯的道路,甚至許多信奉基督教的科學家也相信,達爾文的自然選擇是人類起源最可能的解釋。
現代古生物學家認為,猿與人類的分化始于700萬年前。至於人類為什麼開始兩條腿走路,始終是一個令人著迷的謎。一種可能的原因是,生存環境從森林變成了草原,迫使猿人必須站起來以獲得更好的視野。多種類人猿同時存在的狀況,就像一棵大樹有許多樹杈一樣。只不過,其中一些類人猿神秘地滅絕了,而其他的存活了下來。例如,距今180萬年前左右,在肯尼亞生活著4種不同的類人猿,其中一些冒險走出非洲,成為了北京猿人和爪哇猿人。
我們這些智人在地球上生存了至少2.5萬年,我們最近的親屬是生活在歐洲的尼安德特人。盡管尼安德特人有95%的基因與我們智人相同,但導致他們滅亡的原因可能正是我們相對強大的文化、語言和交流能力。
2009年2月11日是達爾文200歲誕辰紀念日,同時今年也是《物種起源》發表150周年。讓我們共同紀念這位使我們瞭解自身的傑出天才。
(作者是美國國際政策研究中心前高級研究員)