给忙碌青少年讲生命进化：从达尔文进化论到当代基因科学

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进化革命 长期以来，信奉基督教 的欧洲人一直认为，世界 大约有6000年的历史。这 一观点其实源于对《圣经 》内容的篡改，《圣经》 里并没有提及创世的日期 。后来随着采矿业的进步 和地质学的发展，基督教 思想家搜集到了有关地球 的全新知识，便在此基础 上逐渐改变了这样的信仰 。及至19世纪初，人们普 遍认为，地球不可能只有 几千年的历史，而是必定 古老得不可思议。 人们还发现，地球曾经 随着时间的流逝而有所改 变。对岩石和化石的细致 研究揭示了不同年代的复 杂历史。地质记录中的某 一层可能显示的是繁茂的 热带植被，生活在其中的 爬行动物与当今的任何一 种都不同，而在上方紧邻 的岩层中，存在的可能又 是另一个陆地世界，有着 不一样的动植物。为了解 释这种情况，1812年，伟 大的法国解剖学家乔治·居 维叶（Georges Cuvier）提 出了这样一种看法：每一 个年代都是由于某种重大 的灾难而突然终结的。 另一个谜团是欧洲和美 洲发现的巨型动物化石。 像猛犸这样的生物今天会 生活在哪里？难道它们灭 绝了？但根据传统的基督 教信仰，这是不可能的， 因为上帝不会允许他创造 的任何一个物种灭亡。 居维叶在解剖学上的详 尽研究一劳永逸地证明， 猛犸这样的动物与活在今 天的任何一种动物都不一 样，而且它们已经灭绝了 。对我们来说，物种灭绝 只是一个平淡无奇的事实 ，所以我们可能理解不了 这个概念在一开始的时候 是多么离经叛道。然而， 这一概念在科学界很快便 成了几乎公认的事实，只 有一位重要人物持有异议 ，那就是法国博物学家让- 巴蒂斯特·拉马克（Jean- Baptiste La marck ）。 拉马克学说 在拉马克看来，这些陌 生的化石形式没有灭绝， 而是发生了改变，进化成 了某种别的东西——不过他 对这个过程的看法，与后 来达尔文提出的看法有所 不同（参见“达尔文之前的 观点”）。例如，猛犸可能 进化成了大象。 达尔文之前的观点 生物学教科书在提及拉 马克学说时，都将其视作 前达尔文进化理论的简称 。这一理论认为，物种是 通过将生物体在一生中获 得的性状遗传下去而进化 的。根据这种说法，长颈 鹿的脖子是通过故意伸长 脖子去够树顶才变长的， 这种稍微长了一点的脖子 接着又遗传给了它的后代 ，诸如此类。但这并不是 他理论的核心所在。拉马 克的核心理念实则认为， 生命会趋向于依靠某种“复 杂化力量”，在完美程度上 不断提升。新物种通过“自 然发生”（指生命从无机物 质中出现）的方式不断产 生，并通过遗传已获得的 性状来适应当地的环境。 包括达尔文在内的许多博 物学家，都仍然认同拉马 克的进化观点。 地位举足轻重的居维叶 像以前对付敌手那样，借 自己的声望打倒了拉马克 。结果，在19世纪的前几 十年里，包括拉马克理论 在内的任何进化学说，都 被认为缺乏科学依据、不 合常理。虽然拉马克赢得 了一些信徒，但更多的人 还是接受了居维叶的观点 ，认为生命年代接连不断 地出现，然后又消失了。 但是，先前的物种灭绝 后又出现的新物种是从哪 里来的？在19世纪30年代 初出版的《地质学原理》 （Principles of Geology）一 书中，地质学家查尔斯·莱 尔（Charles Lyell）主张， 缓慢的地质过程随着时间 的流逝而改变了地球。按 照莱尔的描述，地球处在 无休止的变化之中。随着 环境的改变，生活在其中 的物种会变得不再适应， 并就此灭绝，因为它们通 过改变来适应环境的程度 是有限的。不过，对于新 物种如何产生，莱尔却语 焉不详。 莱尔的著作引起了刚从 剑桥大学毕业的查尔斯·达 尔文的极大兴趣。1831年 ，他以博物学家的身份， 被派参与了英国皇家海军“ 贝格尔号”（也称“小猎犬号 ”）军舰（HMS Beagle）的 勘测航行。（与通俗的说 法相反，他并不是被请来 给船长充当社交伙伴的， 而船上的外科医生也不是 官方委派的博物学家）在 这次为期5年的航行中，达 尔文成长为他那一代人中 最有经验的科学家之一。 他主要担任的是地质学家 的角色，但也收集了各种 各样的生物，从雀类到真 菌不一而足。 探险队首先访问了南美 ，然后又勘测了加拉帕戈 斯群岛周围的水域。但直 到20世纪中叶，达尔文到 访此处才被说成是他生命 中的关键一刻。他自己从 来没有这样讲过。那个有 关达尔文注意到雀类的喙 适应了不同的饮食，并受 此启发提出进化理论的故 事，听起来固然迷人，却 并非事实。“加拉帕戈斯顿 悟时刻”并不存在。 P3-5