五.生物进化不均衡规律
关于人类起源的问题,长期以来,一直存在着两种截然不同的观点。“神创论”认为人是由神创造的,“进化论”认为人是由古猿进化而来的。这两种观点的对立和斗争一直延续到现代。
宗教认为世界是神创造的,基督教的《圣经》还具体描述了上帝创造天地万物和人,所谓的“六日工程”。《圣经》里说,上帝把人安排在宇宙的中心——地球之上,并以对人特有仁慈和恩惠,创造万物供人使用。
历史上有过各式各样的神创说,但是历史上也有许多进步的思想家不断地对神创说进行批驳。如,我国东汉时的唯物主义者王充认为“天地合气,万物自生”,宇宙间不存在什么有意志的造物主。在西方,哥白尼的日心说首先“冒犯”了上帝的“尊严”。布鲁诺更加“胆大妄为”,说茫茫宇宙没有中心,这进一步使万能的上帝失去了自己的“天国”。为此,宗教裁判所竟于1600年把布鲁诺活活地烧死在罗马的鲜花广场。不久伽利略为了宣传太阳中心说又被判监禁。但是,正确的思想对神学的冲击并未因之而停止。进化论者认为,现在地球上的各种生物不是神创造的,而是由共同的祖先经过漫长的时间逐渐演变而来的,各种生物之间有着或远或近的亲缘关系。查尔斯·达尔文就是进化论的代表人物。
达尔文1809年2月12日生于英国茹斯兹伯利,他从小就喜欢观察各种自然现象。达尔文的祖父是生物学家,曾经研究过生物的演化,并在进化论史上占有一席之地。达尔文的父亲是医生并希望达尔文也成为医生。16岁时,达尔文被父亲送到爱丁堡大学学习医学,但他对于医学兴趣不大,却想成为一名乡村牧师。1828年父亲无奈之下把他送到剑桥大学改学神学,又希望他将来成为一个“尊贵的牧师”。
达尔文到了剑桥大学,他对神学院的神创论等学说并不感兴趣,他仍然把大部分时间用在听自然科学讲座,自学大量的自然科学书籍,热心于收集甲虫等动植物标本,对神秘的大自然充满了浓厚的兴趣。达尔文结识了当时著名的植物学家亨斯洛和著名地质学家基威克,接受了植物学和地质学研究的科学训练。
达尔文原本是相信神创论的,为此还带了《圣经》参加这次航行。但是在远航中,大自然提供的新的科学事实不断冲击着他的观点,于是,他渐渐开始怀疑神创论。在旅途中,有三类生物学事实特别引导了达尔文的意识转变。第一类事实是,在南美洲大陆从北向南的旅行中,他看到密切相近的物种分布的相邻地区,一个物种被另一个物种逐渐代替,而相距越远的两地的两个物种,区别越大;第二类事实是,他注意到加拉帕格斯群岛上的大部分生物都具有南美洲大陆种类的特征,但是每一个岛上又各有本岛的特有物种,且各个岛上的物种彼此差异又不大;第三类事实是,他从南美洲地下发掘出来一种大型动物化石,这种动物在别的地区没有发现过,它跟现在生活在那里的犰狳有区别,但是又很相似,这表明它们之间有血缘关系。在达尔文看来,这些事实是无法用神创论和物种不变来解释的。但是,生物究竟是怎样逐渐变化的呢?各种生物对各自的生活条件的奇妙适应又是怎样形成的呢?这些问题对于航海考察时的达尔文还是一些难解谜。
回到英格兰,达尔文为揭开这些谜团,着手研究物种起源问题。然而哪些方面的材料最可能对物种起源的研究有所帮助呢?经过仔细的考虑,他认为从动物和植物的选种或育种工作中搜集材料,最有可能发现新生物类型形成的规律。当时畜牧业和农业为了适应社会的需要,已经广泛开展了育种工作,许多家养动物和栽培植物有不少品种,而个体之间又表现出很多差异,也就是变异。这些变异可能是形成新物种的基础。
随后,达尔文开始进行了广泛而系统的研究,他跟许多动植物育种工作者、同代的著名学者保持密切的联系,虚心听取他们的意见,并亲自对某些生物特别是家鸽进行育种实验工作。不久,他发现人们创造新品种的关键在于选择,也就是对变异的选择。这样,达尔文从农业生产实践中总结出人工选择的原理。以后他又依据人工选择原理,结合他对生物在自然界里存在激烈的生存斗争这一事实的研究,提出了“自然选择”理论。
达尔文一面整理环球考察积累的大量资料,一面又深入实践,同时查阅大量书籍,为他的生物进化理论寻找根据。1842年,他第一次写出《物种起源》的简要提纲。1859年11月达尔文经过20多年研究而写成的科学巨著《物种起源》终于出版了。达尔文持慎重态度,以极其丰富的资料,彻底否定了物种不变的观念和“神创论”的思想。
《物种起源》科学阐明了自然界中生物的物种不是不变的,而是由低级向高级逐渐进化发展的。“自然选择”是物种变异的重要途径。自然界无处不存在生存斗争,生物与环境之间,生物与生物之间,种内个体之间都是如此。适应这种环境和斗争的,才能生存下去,否则就会被淘汰。例如在寒带地方,能够抵抗寒冷的动植物生存下来了,而且一代比一代更能抵抗寒冷;另外,抵抗不住寒冷的却都死亡了。这样,在各个不同地方便出现了各个不同的品种,这就是“自然选择”的结果。因此,“物竟天择、适者生存”便成了生物进化的基本规律。他甚至暗示人类的祖先是猿猴。
《物种起源》的问世,第一次把生物学建立在完全科学的基础上,以全新的进化思想推翻了神创论和物种不变论。在它发表并广为传播后,生物普遍进化的思想以及“物竞天择,适者生存”的进化论已为学术界、思想界公认为19世纪自然科学的三大发现之一。可以说,这本书在人类思想发展史上是最伟大、最辉煌的划时代的里程碑之一,对人类历史有着极大的影响。
达尔文的自然选择学说,其主要内容有四点:过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。
地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力,能产生很多的后代。例如,一棵一年生植物,即使每年只产生两粒种子,经过20年,后代的数目就能超过100万棵。实际上,产生这样少种子的植物,在世界上不一定存在。又如,象的寿命可达100岁,如果每对象一生产6头小象,经过740~750年,一对象的后代就可以达到1900万头。再如鲫鱼,每条雌鱼一次所产的卵中,大约有3000个可以受精并孵化成小鱼。一年后小鲫鱼成熟,再产生出下一代。按照这个数计算,经过三年,一对鲫鱼繁殖出的后代数目可达6750000000条。事实上,自然界里其他一些生物的繁殖能力都远远超过这些生物。因此,如果按照理论上的计算,即使繁殖最慢的生物,也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。
生物的繁殖能力是如此强大,但是事实上每种生物的后代,能够生存下来的却很少。这是什么原因呢?达尔文认为,生物过渡繁殖使后代的数目急剧增加,而在自然界中,生物赖以生存的生活条件食物和空间等等都有一定限度。因此,任何生物要生存下去,都要在争夺有限的生活条件时,进行斗争。这种生物个体同种或异种之间的相互斗争,以及生物与无机自然条件干旱、寒冷等之间的斗争,赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象就叫生存斗争。由于生存斗争,导致大量生物死亡,结果只有少量个体生存下来。生物的大量繁殖和少量生存的事实是自然界的普遍现象,达尔文用生存斗争的理论解释这种现象,但是,在生存斗争中,什么样的个体能够获胜并生存下去呢?这就涉及到生物的遗传和变异。
达尔文注意到了生物界普遍存在着遗传和变异现象。例如猫生下来的总是猫,小麦的后代总是小麦。这说明生物都具有遗传性。但是,猫的亲代与子代之间,同一只猫生出来的子代之间,在毛色、长相等方面又不完全相同。又如,同一棵植物产生的后代,在同样的条件下,有的长得高一些、有的长得矮一些。总之,不论哪种生物,它们的个体之间都存在着或多或少的差异。这说明生物又都具有变异性。
生物虽然普遍地具有变异性,但是生物的变异,有的对生物的生存有利,有的对生物的生存不利。具有有利变异的个体,即其性状适应环境的变异个体,就容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之,具有不利变异的个体,即其性状不适应环境的变异个体,则容易在生存斗争中失败而死亡。例如,生存在同一个环境里的植物,有的植株长得快,有的植株长得慢。长得快的植株容易占有广大的地盘,因而发育良好,开花结实多;长得慢的植株占有的地盘狭小,因而发育不好,开花结实少。在这种环境里,最能适应而生存在下来的,自然是长得快的个体。同样,在食物稀少、敌害很多的环境里,跑得快的动物,比跑得慢的容易抢到食物并逃避敌害。在这种环境里,能够生存下来的,自然是跑得快的个体,而行动迟缓的则不易生存下来。这就是说,凡是生存下来的生物都是对环境能适应的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。达尔文把生存斗争中,适者生存、不适者淘汰的过程叫做自然选择。自然选择是通过生存斗争来实现的。
适应是生物与环境表现适合的现象,除了上述的例子以外,动物的保护色和拟态等,也是生物对环境适应的表现。适应是自然选择的结果。
按照自然选择学说的理论,达尔文对长颈鹿的进化过程是这样解释的:长颈鹿的祖先存在着个体差异。有的长颈鹿的颈和前肢长一些,有的长颈鹿的颈和前肢短一些,这些差异在一定的条件下会产生不同的后果。例如,一些颈和前肢长些的个体,能够吃到树上高处的叶子。这样,在缺乏青草的时期,颈和前肢长一些的个体,在生存斗争中就容易得到食物而生存下来,并且繁殖后代,而那些颈和前肢较短的个体,在这种情况下,就不容易吃到充足的食物而被淘汰。这样一代一代地选择下去,经过漫长的年代,就在自然界产生了现在这样的长颈鹿。
生物的变异一般是不定向的,而自然选择则是定向的。当生物产生变异以后,由自然选择来决定其生存或淘汰。只有适应环境的变异类型才能生存下来,产生后代;而那些与环境不相适应的变异类型则被淘汰。经过一代又一代的自然选择,生物的有利变异被定向积累。久而久之,就产生了与环境相适应的新类型。长颈鹿的长颈和长的前肢,就是这样经过长期的自然选择而形成的。
由此可见,生物的变异为生物进化提供了原始的选择材料,生物的遗传使有利变异在后代里得到积累和加强。所以说,遗传和变异是生物进化的内在因素,生存斗争推动着生物的进化,是生物进化的动力。定向的自然选择决定着生物进化的方向。
达尔文的自然选择理论告诉我们适者生存。那么,什么样的生物是属于适者呢?理所当然是生存能力大的生物是适应环境的生物。在食物稀少、敌害很多的环境里,跑得快的动物比跑得慢的容易抢到食物并逃避敌害。容易抢到食物并容易逃避敌害的,自然是生存能力大的;相反,不容易抢到食物并且不容易逃避敌害的,自然是生存能力小的。在这种环境里,能够生存下来的,自然是跑得快的个体,而行动迟缓的则不容易生存下来,而被淘汰。可见,生存能力大,就能够生存下来;生存能力小,就不易生存下来。在缺乏青草的时期,颈和前肢长些的长颈鹿能够吃到树上高处的叶子,这样的长颈鹿生存能力大;颈和前肢较短的长颈鹿不能吃到树上高处的叶子,这样的长颈鹿生存能力小。可见,生存能力大的长颈鹿吃到了叶子,获得了食物而生存下来,并且繁殖后代;生存能力小的长颈鹿吃不到叶子,得不到充足的食物而被淘汰。在同一个环境里生长的绿色开花植物,长得快的植株容易占有广大的地盘,因而发育良好,开花结实多,这样的植株生存能力大;长得慢的植株占有的地盘小,因而发育不好,开花结实少,这样的植株生存能力小。可见,在这种环境里,生存能力大的植株适应而生存下来;生存能力小的植株不适应而不易生存下来。总之,能力大,体现出来的能力就大;能力小,体现出来的能力就小。
以自然选择为中心的生物进化学说,能够科学地解释生物进化的原因,以及生物的多样性和适应性,对于人们正确认识生物界有很重要的意义。
综上所述,生物进化的过程实质是能力转化和传递的过程,抢夺地盘和食物,逃避抵御敌害的行为就是能力较量、较化、传递的行为。能力从一种形式转化为另一种形式,从上一代传递给下一代。在能力的转化和传递过程中,能力大,体现出来的能力就大;能力小,体现出来能力就小。只要存在着能力的转化和传递,财富规律就必然起作用。