科學(xué)思想史上影響最為深遠(yuǎn)的兩次革命,一次是無機(jī)科學(xué)界的“哥白尼革命”,另一次則是有機(jī)科學(xué)界的“達(dá)爾文革命”。前者首次證實(shí)了地球不在太陽(yáng)系中心,使長(zhǎng)期統(tǒng)治人類思想觀念的“夜郎自大”式的神學(xué)自然觀受到質(zhì)疑;后者的影響則更為深遠(yuǎn)。由它掀起的思想波瀾超出了生命科學(xué)界的范疇:有機(jī)界的演化發(fā)展觀不僅將上帝請(qǐng)出了科學(xué)神壇,而且還最終啟迪了宇宙學(xué)的覺悟,導(dǎo)致了宇宙大爆炸演化理論對(duì)傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)宇宙理論的替代。
在過去的100多年里,達(dá)爾文進(jìn)化論經(jīng)歷了兩次大修正。第一次修正剔除了諸如拉馬克的“獲得性狀遺傳”等很難被學(xué)術(shù)界證實(shí)的假說和猜測(cè),建立了以自然選擇為核心的新達(dá)爾文主義。 第二次修正得益于遺傳學(xué)的發(fā)展和多學(xué)科的有機(jī)綜合,它所形成的現(xiàn)代綜合論目前仍是進(jìn)化生物學(xué)的主流學(xué)派。
現(xiàn)在,它又面臨著第三次大修正,此時(shí)舞臺(tái)上的主角已經(jīng)變成古生物學(xué)和分子生物學(xué)了。古生物學(xué)對(duì)進(jìn)化論的新貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在對(duì)進(jìn)化的速率、趨勢(shì)、絕滅和復(fù)蘇以及宏觀進(jìn)化規(guī)律的新認(rèn)識(shí)上,使人們對(duì)生物演化的真實(shí)歷史過程有了更具體的了解。
這一次進(jìn)化理論大修正仍在進(jìn)行中,在許多重大問題上遠(yuǎn)未取得最終答案。例如,早年在分子層次上發(fā)現(xiàn)了遺傳變異的隨機(jī)性,進(jìn)而推想自然選擇在微觀進(jìn)化領(lǐng)域很難起作用,于是便有人斷言達(dá)爾文的自然選擇理論被顛覆了。又如,在歷史生物學(xué)中的寒武紀(jì)大爆發(fā)事件,一直不被達(dá)爾文進(jìn)化論直至現(xiàn)代綜合論所認(rèn)同?,F(xiàn)在,一個(gè)多世紀(jì)艱苦探索揭示出來的事實(shí)使幾乎所有的古生物學(xué)家都相信,寒武紀(jì)大爆發(fā)是地史時(shí)期一次真實(shí)的規(guī)模最為宏大的生物創(chuàng)新事件。此時(shí),神創(chuàng)論者歡呼雀躍,以為進(jìn)化論完蛋了。 長(zhǎng)期以來,圍繞寒武紀(jì)生命大爆發(fā)事件一直存在三個(gè)疑問:
疑問一:塞武紀(jì)大爆發(fā)是否真塞在在!如果是:它是否顛覆工達(dá)爾文進(jìn)化論?
無機(jī)界規(guī)模最大的物質(zhì)創(chuàng)新事件是宇宙大爆炸,有機(jī)界中意義最深遠(yuǎn)的創(chuàng)新無疑是生命起源,而在地球上規(guī)模最為宏偉的生命創(chuàng)新事件當(dāng)屬寒武紀(jì)大爆發(fā)。正是這一生命快速輻射事件,誕生了比現(xiàn)代動(dòng)物門類還要多的動(dòng)物世界。
神創(chuàng)論者普遍接受“地球上的萬(wàn)物是在公元前4004年10月26日9時(shí)由上帝創(chuàng)造出來”的說法。寒武紀(jì)大爆發(fā)乍聽起來似乎與神創(chuàng)論這種說法接近。其實(shí),寒武大爆發(fā)并不是一夜之間發(fā)生的事情。現(xiàn)在證實(shí),從大約5,6億年前一5_3億年前,它經(jīng)歷了爆發(fā)的前奏-序幕-主幕三個(gè)階段,這與進(jìn)化論設(shè)想的從低等到高等、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的自然演化過程一致。其次,人們?cè)谶@段地史時(shí)期地層中發(fā)現(xiàn)了不少能闡明生物演化歷史的精美軟軀體構(gòu)造化石,無須借助“上帝的萬(wàn)能作用”來搪塞敷衍。而且,與神創(chuàng)論關(guān)于“各種生物是上帝分別特意創(chuàng)造出來的,所以彼此無關(guān)”的理念不同,達(dá)爾文進(jìn)化論主張所有生物都是由其他的生物演變而來。
疑問二:塞武紀(jì)大爆發(fā)的激發(fā)因素是什么?
這的確是個(gè)大難題,但已經(jīng)有許多人在探索并提出了一些引起大爆發(fā)的可能激發(fā)內(nèi)因和外因的假說了。外因有:泛大陸裂離、海洋化學(xué)、大氣含氧量的變化等;內(nèi)因有:骨骼礦化機(jī)制的形成、細(xì)胞類型增加、基因調(diào)控機(jī)制的啟動(dòng)等。目前,對(duì)上述假說尚未形成一致的看法,但較多的人們認(rèn)為大氣含氧量的變化、細(xì)胞類型增加、基因調(diào)控機(jī)制的啟動(dòng)可能是這次大爆發(fā)的主要激發(fā)因素。
疑問三,寒武紀(jì)大爆發(fā)的本質(zhì)是什么?它在進(jìn)化生物學(xué)上有何意義?
200年來古生物學(xué)的艱苦探索告訴人們,僅有兩個(gè)胚層的低等多細(xì)胞動(dòng)物及相關(guān)類別(如水母類、海綿類等)在前寒武紀(jì)末期便已經(jīng)出現(xiàn)了;寒武大爆發(fā)事件實(shí)質(zhì)上代表了占動(dòng)物界90%以上的三胚層動(dòng)物大規(guī)??焖倨鹪吹臍v史過程。即是說,現(xiàn)代動(dòng)物界中90%以上的類別都可以在寒武紀(jì)早期的動(dòng)物群中找到它們的近親祖先代表。寒武大爆發(fā)一聲炮響,奠定了現(xiàn)代動(dòng)物多樣性的基本格局。這一聲炮響前后延續(xù)了約3000萬(wàn)年,不足35億年地球生命史的1%;其快速發(fā)展的“主幕”經(jīng)歷了約300萬(wàn)年,不到這部生命史的1%。達(dá)爾文進(jìn)化論及其后的新達(dá)爾文主義和現(xiàn)代綜合論主要建立于現(xiàn)代生物學(xué)各個(gè)分支學(xué)科的成就之上,它忽略了對(duì)古代生物真實(shí)演化歷史的深入探索,使人們感覺到它們的許多立論都是間接推測(cè)出來的。在這第三次進(jìn)化理論大修正和發(fā)展中,人們不僅要進(jìn)一步探索生物的微觀進(jìn)化規(guī)律,而且更希望看到現(xiàn)有的各種進(jìn)化假說和猜想能夠得到生命演化真實(shí)歷史的驗(yàn)證、補(bǔ)充和修正。從這個(gè)意義上看,寒武大爆發(fā)研究的主要目標(biāo)及其在進(jìn)化生物學(xué)上的意義便不言而喻了。