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進化論的發展史

早期理論

中國的《易經》陰陽八卦理論把自然界簡化為天、地、雷、風、水、火、山、澤八種基本現象,用陰陽八卦解釋物質世界復雜的變化規律。列子(約公元前450年-約公元前375年)是中國古代(戰國時期)著名的思想家。他在傅說說過“世界上的壹切都和我壹樣。沒有階級之分,但都是以智力、大小、智力為標準,互相吃,而不是互相吃。人們吃他們能吃的東西。對生命來說是自然的嗎?而且蚊蚋有皮,虎狼吃肉,蚊蚋生人,虎狼生肉,也不是自然的。”即列子認為物種之間的關系絕不是所謂天道有目的設計的結果。生物界包括人只是自然發展的產物,人並不是比其他動物更高貴的生物。

古希臘人阿那克西曼德(約公元前6世紀)認為,生命最初是由海洋中的泥土產生的。原始水生生物經過蛻變(類似於昆蟲幼蟲的蛻皮),成為陸生生物。他推測人類最初是由另壹種動物產生的,理由是其他動物會很快為自己找到食物,而只有人類需要長時間的母乳餵養。如果人類壹開始就是這樣,他就無法生存。他認為人是從魚中誕生的,這可能是古人通過觀察人類胚胎與幼魚相似而得出的結論。

古希臘的亞裏士多德(公元前384-322年)在《動物群》中說“自然界從無生命的物體到動物的進步是壹個漸進的過程,所以由於它的連續性,我們很難感知這些事物之間的界限以及中間物屬於哪壹方。”繼無生命物體之後,植物是第壹個...從這些東西到動物的過程是連續的...”,在《論植物》中說,“世界是壹個完整的、連續的整體,它壹刻不停地創造著動物、植物和所有其他種類”。他認為生命的進化應該是這樣的:無生命→植物→動物(後來被稱為“偉大的偉大的存在鏈”),這也大致符合基於現代科學的認知。達爾文進化論小變異的不斷積累,似乎與亞裏士多德的生命進化論觀點如出壹轍。

宗教神創論

在西方中世紀,基督教《聖經》將世間萬物描述為上帝的特殊創造。這就是神創論或者神創論。神創論的意思是整個大自然被創造出來是為了顯示造物主的榮耀。

智能設計

智能設計理論,又稱目的論,是壹種神學,因為智能設計理論壹般沒有神。智能設計理論意味著世界壹定是由壹種超自然的東西創造的,並設計了(這些實體和)壹定的規則,從而造成了這些現象。這些現象的特征可以概括為不可約復雜性、特定復雜性以及宇宙萬物的有序性和規律性。細胞膜被證明是脂溶性弱酸後,幾經否定,在基因生物學建立的PAM矩陣面前被徹底否定。

不變性理論

從15世紀下半葉的文藝復興到18世紀,形成並發展了現代自然科學。這壹時期科學界的主導觀點是不變性。當時這個觀點被牛頓和C. V .林奈表述為壹個科學定律:地球因為所謂的第壹推動力而運動,然後永遠運動。生物物種壹直都是這樣的,也被否定了。

生機說

18世紀下半葉,我康德的天體論首先在不變的自然觀上打開了第壹個缺口;隨後,轉化理論的自然觀在自然科學的各個領域逐漸形成。這壹時期的壹些生物學家經常在兩種觀念中混淆不清。

比如晚年,林奈在《自然系統》壹書中刪除了物種不變性的字眼;法國生物學家布豐(g .-l . d . e . Buffon)雖然把轉化理論帶入了生物學,但終其壹生都在轉化理論和不變性理論之間徘徊。J.-B. D. E .拉馬克在1809出版的《動物哲學》壹書中闡述了他對生物轉化的觀點,從未動搖。

從18年底到19年底,大多數動物學家沒有認真研究生物進化,背離了古希臘的唯物主義傳統,陷入唯心主義。

“生命力論”雖然承認生物物種是可以轉化的,但卻把進化的原因歸結為非物質的內力,認為生物的“內力”即生命力驅動著生物的進化,使其越來越復雜和完善。生命力理論缺乏實踐證據,只是壹種唯心主義的推測。

拉馬克主義

拉馬克主義,又稱用棄論,是生命力理論影響下最著名的生命力理論家。19世紀後期出現的終極目的論或直接出生論,認為生物進化無論外界環境如何變化,都有既定的路線和方向。後人把拉馬克的生物進化觀點稱為拉馬克主義或拉馬克主義,其要點是:

(1)物種是可變的,物種是有變異的個體的群體。

(2)自然界中的生物有壹系列由簡單到復雜的等級(步驟),生物本身就有壹種內在的“意誌力”驅使生物由低級向高級發展和變化。

(3)生物對環境有很大的適應性;環境的變化會引起生物的變化,從而提高其適應能力;環境的多樣化是生物多樣性的根本原因。

(4)環境的改變會引起動物習性的改變,習性的改變會使壹些器官在經常使用時發育,而另壹些器官在不用時退化;環境影響下的定向變異,即後天性狀,是可以遺傳的。如果環境向某個方向變化,由於器官的使用和後天的遺傳,微小的變異逐漸積累,最終生物進化。

拉馬克學說中的內在意誌是唯心主義的;後天多為表型變異,現代遺傳學已證明不能遺傳——拉馬克基於實踐觀察、由進化遺傳推斷出的進化論,是“勞動創造人本身”的先聲。基於現代遺傳學的觀察實驗,既沒有證實大進化的發生,也沒有證實後天性狀不能遺傳(註:“可能不會發生”)。進化論與遺傳學的核心區別在於:進化論認為,對於生命而言,客觀環境外部因素與生命主觀內部因素的選擇是互動的;遺傳論否定了生命的內部選擇,這是大自然為躲避進化洪流而決定的另壹種命運。7月1858+0日,C.R .達爾文和A.R .華萊士在倫敦林奈學會上宣讀了壹篇關於進化論的論文。後人把他們的自然選擇理論稱為達爾文華萊士理論。

主穴

達爾文在1859年出版的《物種起源》壹書中系統闡述了他的進化論。達爾文本人將物種起源稱為“壹場漫長的辯論”,這證明了兩個問題:

第壹,物種是可變的,生物是進化的。當時,大多數讀過《物種起源》的生物學家很快接受了這個事實,進化論取代了神創論,成為生物學研究的基石。即使在那個時候,關於生物是否進化的爭論也主要是在生物學家和基督教傳教士之間,而不是在生物學領域內。

第二,自然選擇是生物進化的驅動力。所有生物都有過度繁殖的傾向,生存空間和食物都是有限的,所以生物必須“為生存而戰”。同壹種群中的個體存在變異,那些具有有利變異並能適應環境的個體將生存繁衍,那些沒有有利變異的個體將被淘汰。如果說自然條件的變化是有方向性的,那麽在歷史進程中,經過長期的自然選擇,微小的變異就會積累起來,成為顯著的變異。這可能導致亞種和新物種的形成。

理論缺陷

對進化論的普遍批評是,它缺乏足夠的化石證據來解釋不同物種之間的“過渡”,但T. Dubshansky在1937年出版的《遺傳學和物種起源》壹書提供了壹個解決方案。

從理論上講,如果鳥類是由爬行動物進化而來,那麽必然存在從爬行動物到鳥類的“過渡物種”。爬行動物是冷血動物,但鳥類的體溫往往高於普通生物。過渡物種之間如何平衡這樣的生理差異,只能靠猜測。隨著迄今為止發現的大量過渡物種化石,以及孔子鳥等發現的化石證據,不僅鳥類和恐龍長期共存,部分恐龍還是溫血動物。壹種解釋是鳥類和恐龍的祖先在更早的時候進化出了溫血蜥蜴(過渡物種),然後壹些溫血恐龍從這種溫血蜥蜴進化而來然後鳥類進化而來。“進化順序”、“過渡種”等問題很多,大部分都沒有解決。主要原因是寓言中的過渡物種大多沒有找到完整的化石,包括與人類祖先關系密切的南方古猿和南方古猿之間以及古猿和直立行走猿之間的完整過渡化石。

根據模擬,生物進化中很難突破“有機物到單細胞原核生物”和“簡單多細胞生物到有細胞分化的復雜多細胞生物”這兩個瓶頸。而且有壹個研究報告《生物學沒時間等了》,指出除了這兩大問題。單細胞生物通過“基因的有利突變”進化成低於靈長類動物的生命形式需要近12億年,因此本報告認為進化過程不能在地球上完全完成,這是由於“現代綜合進化論”基因應用的根本缺陷,否認後天性狀可以遺傳的“現代綜合進化論”無法解釋壹致連續突變和相關進化率的問題。

由於達爾文經典進化論的巨大局限性,二十世紀的科學家們對達爾文的進化論進行了大刀闊斧的補充和修改,逐漸形成了現代進化論體系。1865年,奧地利植物學家G.J .孟德爾從豌豆雜交實驗中得出了粒子遺傳的正確結論。他證明了遺傳物質不融合,在繁殖和傳代過程中,可以分離重組。

隨著20世紀初遺傳學的建立,T.H .摩根等人進壹步建立了染色體遺傳理論,全面揭示了遺傳的基本規律。但是將遺傳理論應用於進化論會導致種族和血統的決定論,所以當時大多數遺傳學家反對達爾文具有進化意義的自然選擇理論(摩爾根反對達爾文的性選擇理論)。的確,孟德爾的理論是對達爾文進化論的巨大挑戰。20世紀二三十年代,首先是R.A. Fisher、S.Wright和and J . B.S Haldane將生物統計學與孟德爾的粒子遺傳學理論相結合,重新解釋了達爾文的自然選擇理論,形成了群體遺傳學。

後來,C.C .切特維裏科夫、t .多布然斯基、j .赫胥黎、E .邁耶、F.J .阿亞拉、G.L .斯特賓斯、G.G .辛普森和J.W .瓦倫丁發展了達爾文理論,建立了以染色體遺傳學、群體遺傳學、物種概念以及古生物學和分子生物學的許多學科為基礎的現代綜合進化理論。

現代綜合進化理論完全否認後天性狀的遺傳,強調漸進進化,認為進化是群體而非個體的現象,重申自然選擇壓倒壹切的重要性,繼承和發展了達爾文的進化理論。

現代進化理論認為,進化是在生物種群中實現的,突變、選擇和隔離是生物進化和物種形成過程中的三個基本環節。

根據新的觀察,遺傳變異來源於DNA損傷,在DNA損傷修復中有壹種特殊的直接跨越DNA損傷合成的DNA聚合酶,稱為反式損傷合成聚合酶。如果DNA的遺傳信息在修復過程中發生了變化,那壹定和這個酶蛋白的遺傳信息有關。

遺傳和變異是矛和盾的對立面,遺傳存在於DNA復制中,屬於總結遺傳復制經驗的中心原則。比如DNA損傷中的蛋白質信息反向傳遞問題無法討論,“現代綜合進化論”對後天性狀遺傳的“完全否定”也不成立。進化速率的漸變和突變以及與環境適應性相關的進化的集體性更符合生物史和地質史,得到了性狀可以遺傳的拉馬克進化觀。

最近有學者綜合了各種現代進化論,提出了進化論的“四因”理論,認為基因是遺傳物質,基因組儲存著生命形成的原理(形式),個體在初級動機(太陽能)和次級動機(遺傳、生理、生態)的共同驅動下,通過生存(壹個次級目的)促進人種的延續和分化。進化是以無數個個體生命為載體的生命運動,也是物質運動的壹種形式,雖然比物體的物理運動復雜得多。生命的實體——個體是物質、形式、動機和目的的統壹,是各種生命層次的運動和各種類型的運動的結合,進壹步形成種族的生命運動——進化或進化。

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