达尔文的新世界

作者:三联生活周刊

达尔文的新世界0( 2月8日,英国肯特郡的当村“英国遗产”举办了一个纪念达尔文诞辰200周年的展览 )

关于进化论的持久论战最近又在美国得克萨斯州上演最新的一幕,得州教育委员会举行听证会,听取科学家以及社会保守派人士的陈述,以确定是否更新生物学课程。教师们普遍担心,这会让学生们对进化论产生怀疑,并支持神创论。“他们搜集而来的那些所谓进化论的缺点,都是数十年前的陈词滥调。”得州科学教师协会的主席说,“这些证据被塞进教室是为了让孩子们对进化论产生怀疑。”得州教育委员会将在3月份进行投票,以确定生物课程及课本是否需要调整。

一位自然科学史的专家说,美国鼓励在科学课程中讲清楚一个理论的长处与短处,指出进化论的漏洞并不等同于鼓吹神创论,进化论并不能很好地解释寒武纪的生物大爆发。古生物学用“大爆发”一词,来形容寒武纪生物多样性突然的爆发式出现。这位专家说,迷信达尔文和迷信上帝一样都有悖学术自由,他认为,学生应该在课堂里学到不同的观点。但出席听证会的其他生物学家则表示,过去150年间收集的证据都支持达尔文,“每一样所谓的进化论的缺陷都是科学的误传,都来自于怀疑论者,他们带有宗教目的或政治目的”。

得克萨斯州的一位牙医则坚信,地球只有几千年的历史,而不是像科学家说的那样有45亿年的历史,他根本就不相信达尔文的进化论。在这场听证会的门口聚集着数十人,他们看来都不支持进化论,一位42岁的机械工程师带着他的孩子一道来表达自己的看法:“达尔文的进化论并没有被证实。如今的课本都是愚弄和半拉子真理。”另一些父母则对教育官员说,他们的孩子是被胁迫学习进化论的,他们还受到了生物老师的奚落。

如何教授进化论一直是欧美教育中的难题,1925年,美国有15个州明令禁止教授进化论。2005年宾夕法尼亚州Dover市的教育协会决定教授进化论的同时,在课堂里教授神创论。2006年的一期《科学》杂志调查显示,支持和反对进化论的美国人大概各占40%。

在都铎王朝和斯图亚特时代的英格兰,人们根深蒂固地认为世界是为了人类而被创造出来的,其他物种都要从属于人类的愿望和需要。“上帝为人类创造万物,而为自己创造了人类。”那时候的博物学家说,上帝造了牛、马为我们干活,造了狗为表达深厚的感情,造了鸡为表现“对半封闭状态的满足”,而寄生虫必不可少,因为它激励人类养成清洁的习惯。这种以人类为中心的观点更有助于对自然的征服,在欧洲,英格兰是最依赖动物的国家,18世纪初,英国每人每英亩可耕土地上家养牲畜的比率比荷兰之外的任何国家都高,大量吃肉被认为是幸福生活的标志。皇家学会鼓励研究动物,其初衷就是要断定它们“是否对人类有利,或作为食物,或作为医药,这样或那样的用处是否能够得到进一步改善”。斯图亚特时代的医生则从解剖学上验证人类的优越:“人,肠道蜿蜒曲折,因此食物得以较长时间地留存,他便能够更好地进入崇高的沉思,从事有益的教会和联邦事务。”

达尔文的新世界1( 达尔文搭乘英国军舰“比格尔号”完成历时5年的环球漫游 )

从亚里士多德到笛卡儿,哲学家也在苦心思索人与动物的区别与界限,宗教与道德感被视为人的特性,社会礼仪也要求,文明人不要像马一样咂嘴唇,不要像狗一样啃骨头,不要像猫一样舔盘子。1607年,托普塞尔神父出版《四足兽的历史》一书,这部早期的博物学著作只为了阐明哪些动物值得信赖,哪些动物可以吃掉。

基思·托马斯的《人类与自然世界》一书说:越来越多的贵族、牧师和女士加入,使业余博物学成为18世纪中产阶级最典型的娱乐方式之一,它带来的观念革命不仅影响了职业科学家或者业余爱好者群体,而且也给普通百姓的观念造成重大影响。博物学家吸收大众知识取得进展,同时改变大众对于动物、植物的迷信认识。博物学家开始发出宣言:“我们彻底略去在其他作家那里读到的象征、道德、寓言、预示以及其他与神学、伦理、语法或者任何一种人类学问相关联的事物,而只呈现与自然历史确切相关的事物。”林奈认为,每一种植物都得有两个拉丁名称,一个代表种,一个代表属,他在《植物学批评》(1737)提出规则,不能按照植物的味道、药性、道德或宗教意义命名。科学家逐渐抛弃了人类中心的象征主义,从而获得了一种更宏大的视角,他们以新的系统认识动物和植物,每一种分类方案,都意味着要把一种新的知识秩序强加在自然界之上,物种之间有天然的密切关系,大自然并不以动物、植物的用处及其与人类的关系为标准。

比达尔文早出生4年的托马斯·库伯说,孩童时代他在林肯郡学会如何识别龙牙草、罗丝草等穷人们的药草。所有乡村居民都知道在哪里能找到做药膏、通便、麻醉等治疗之用的植物。如此说来,达尔文童年时期收集标本的爱好,很可能是环境使然,他的爷爷和父亲都是医生,这个从小喜欢做化学实验的孩子被送到爱丁堡去学医,显然是为了继承祖业。

达尔文对医学缺乏热情,1827年,他进剑桥大学学神学,学业是要熟记如何用自然的奥妙来证明神创造世界的无可置疑。达尔文很内向,课下的所有兴趣都转向了植物学,他结识了牧师及植物学家亨斯洛。1831年8月,在亨斯洛的推荐下,达尔文带了个植物学家的名头,踏上了皇家海军的地质考察船“比格尔号”。12月27日,这艘三桅帆船开始了原计划两年,结果持续了57个月的旅行。达尔文22岁,去看更远的世界。从英国南下至南美洲最南端,北上转到科隆群岛,再漂到澳大利亚、非洲好望角,重返巴西的巴伊亚后,再回英国,他坐着船几乎测量了半个地球。

1836年,他回到英国,很快被吸收为地质学会会员。1839年,他被选入皇家学会,这一年他出版了《比格尔号所到达的各地区的地质史和自然史的考察日记》,这是一部模仿洪堡的著作,生动地描述了他所看到的世界。达尔文秘密准备的工作要比这本著作有更大的野心,也蕴涵着更大的危险。达尔文的考察给他带来大量的证据,他不断和博物学家、动物园饲养员、园艺家通信讨论,他知道自己将要发布的是异端邪说,是亵渎神灵。他从“比格尔号”下船的时候就知道自己不能再担任牧师,他在笔记中提到早期天文学家受到的迫害,而这位年轻的博物学家在40岁之前就已经是半个残疾人,他开始写作《物种起源》的笔记之时就伴随着呕吐、心悸和失眠。

达尔文至死不承认自己是无神论者,他说他只是觉得神创论解释不了那铭记一生的旅行中的所见。50岁时,达尔文出版了《物种起源》。他说:“我的研究著作基本已经完成了,尚需很多年去完善,但我的身体已经不成了,我的朋友们都劝我发表著作的总结部分,这就是这本书。”

他列了一张新书寄送清单,将业内其他科学研究者的名字写了上去,并翘首期待这些重要思想家对自己观点的认同。当然,达尔文将著作寄送给了自己的偶像赫胥黎,正是他关于自然的理念激励达尔文成为一位科学家。早在19世纪30年代,赫胥黎将物种的起源描述成在自然进程中发生的“奥秘中的奥秘”。达尔文将偶像的这段话引用在自己著作的第一段落。他通过自己的解读将这奥秘问题的答案呈现给了赫胥黎和整个世界。达尔文理论认为,地球上的所有生命均发源于一种或几种原始的形式,当生命产生,物种便开始在自然进程中发生缓慢的变化并逐渐产生多样性——生命形态开始发生差异并且将这种差异性传承下去。当一种生物的特征更适应其所处环境时,他将会孕育更多的后代。达尔文没有给神灵的干预留下一席之地,人类也未被置于较其他动物优越的地位之上。在1871年出版的《人类的由来及性选择》一书中,达尔文将人类进化这个题目进一步扩展。第二年,他出版《人类和动物的表情》,试图证明,动物也有相应的感情状态。

此后10年,他不再思考进化论的问题,而是更多地致力于植物研究,这段时期是他身体状况最好的时候,他表现出了理性的力量,也看到自己的理论逐渐被接纳,从而获得了内心的平静。

在达尔文去世两周前,他写了一篇文章,描述在英国米德兰地区水塘里发现的小蛤蜊被一只水甲虫的腿钳住了。这篇文章是达尔文的遗作。给达尔文寄去水甲虫的是年轻的制鞋匠克里克(Walter Drawbridge Crick),他是一个自然科学爱好者。制鞋匠结婚生子,他的孙子弗朗西斯·克里克(Francis Crick),和一个叫沃森(James Watson)的美国人在1953年的发现,为达尔文进化论提供了强有力的支持。

这次的支持,并非来自化石,也不是活生物标本或解剖器官。它来自于基因宝典。沃森和克里克发现,每一个有机体的细胞内都携带着一个包含自身信息的代码,这个代码即DNA,适用于所有的生命。“地球上所有的有机体都由一种原始的形态衍生而来。”达尔文说过。事实上,他当时是在做一种推测。为理解进化论(不论是外在表述还是内在机制),现代达尔文都无须做这样的猜测,因为,他们可以借助基因破解。

通过对基因代码的相似性分析,今天的科学家确信,加拉帕戈斯群岛地雀确实来自于同一祖先(与现存的一种浊色草雀是近亲)。DNA不仅验证了进化论的真实性,并且从最基本的层面,说明了现存生物如何发展和重塑。在远离佛罗里达州的墨西哥湾沿岸岛屿上,沙地鼠的表皮颜色与大陆上的老鼠相比更加苍白。这样,可以帮他们更好地隐蔽在沙子里——伪装不利更容易被猫头鹰、老鹰和苍鹭捕食。来自哈佛大学的研究指出,一条单个基因上的单个字母,可以减少皮毛色素的产生,从而影响了沙地鼠皮肤的颜色。这种基因突变发生在海岛形成之时,距今6000年。

相近物种之间的特征多样性绝大程度上来自于自然选择,这是达尔文最伟大的核心思想。通过地雀嘴喙和鼠皮变色两个实例,我们的确能够进一步理解自然选择,通过塑造和更改基因中的DNA及其表达,可以使物种更适应它们所存在的特定环境。

达尔文曾推测,物种的演变是以接近冰点的缓慢速度进行的,而且这种演进过程只能通过化石标本观察到。如果他尚在世间,一定会为现代达尔文能够观察到现实世界中加拉帕戈斯群岛地雀的进化过程而感到欣喜。1973年,现普林斯顿大学的研究人员开始在加拉帕戈斯群岛中的达夫尼岛上做实地观察。他们很快发现,每一年,随着岛屿气候从干燥到湿润,那里的地雀也会随之发生一定的进化,并且将这种身体特征传给了下一代。

达尔文一定乐于获悉,一种叫FoxP2的基因,对人类语言和鸟类鸣叫的进展发挥着至关重要的作用。2001年,牛津大学的西蒙·费希尔(Simon Fisher)及其同事发现,这一基因的突变导致人类的语言缺陷。随后,他又证明了这种基因对老鼠学习快速行动发挥着作用。如果没有这种基因,大脑无法记录下学习与实践的关联。对于人类而言,也许FoxP2对于人类为表达思想而形成的唇齿闪动具有至关重要的作用。

如同达尔文借鉴犰狳化石、南美三趾鸵鸟和地雀一样,后来的科学家们同样将基因观点和化石观点有机结合起来,从而更好地了解生命的故事。2004年,芝加哥大学的尼尔·舒宾(Neil Shubin)和他的同事在加拿大北极地区发现了一块距今3.75亿年的化石:一个恰巧嵌在鱼和陆地动物之间的生物。他们为其取名Tiktaalik,在当地语言中意为“大淡水鱼”。虽然,这只是一条带着鳞和鳍的鱼,但它有一个平的、两栖动物风格的头,独特的脖子,鳍的骨头与上下臂骨相对应,甚至有类似陆地生物的腕部。化石的基因在时间的流逝中遗失了。但通过这次激动人心的发现,研究者对尚存的一种叫白鲟的原始硬骨鱼开始了研究。他们发现,鱼鳍骨形成的基因表达模式同鸟、哺乳动物和其他一切陆地动物胚胎中的四肢形成相同。唯一的不同是,对于鱼类而言,表达的时间较短。这个发现颠覆了一个长久维持的观点,那就是,四肢的形成需要以一次彻底的进化事件为前提。“使得四肢产生的基因已经存在于鱼鳍里面了。”舒宾说,“这并不是新基因的起源和发展过程问题,而是一个古老基因配方通过新的方式二度发展的问题。”■(文 / 程世铭) 达尔文动物新世界进化论

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