郭建崴
上文提到,在萊伊爾和胡克的安排下,達(dá)爾文關(guān)于物種起源的摘要、寫(xiě)給愛(ài)沙?葛雷的信件與華萊士的論文同時(shí)發(fā)表在1858年林耐學(xué)會(huì)的會(huì)刊上,宣告以自然選擇為機(jī)制的生物進(jìn)化論正式問(wèn)世。但是令達(dá)爾文頗感意外的是,本以為會(huì)激起軒然大波,但是學(xué)界的反應(yīng)卻顯得風(fēng)平浪靜,正如達(dá)爾文后來(lái)回憶道:“我們這次聯(lián)合發(fā)表的論文,竟然很少引起人們的重視。我記得當(dāng)時(shí)只有都柏林的赫頓教授提出了唯一的公開(kāi)意見(jiàn),他斷定說(shuō),聯(lián)合論文中的一切新觀點(diǎn)都是虛假的,而所有正確的觀點(diǎn)卻都是陳舊的。這表明,對(duì)于任何一個(gè)新觀點(diǎn),要讓大家重視它,是多么需要對(duì)它作相當(dāng)詳盡的解釋?!?/p>
1859年首次出版的《物種起源》(鄧濤攝影)
好在,這“詳盡的解釋”工作,達(dá)爾文已經(jīng)悄悄地進(jìn)行20年啦!早在1842年,他就已經(jīng)完成了《物種起源》的簡(jiǎn)要提綱。于是在與華萊士聯(lián)合發(fā)表論文后接下來(lái)的一年中,他加快進(jìn)度進(jìn)行了盡可能全面的整理,于1859年11月24日出版了他的曠世巨著——《論通過(guò)自然選擇或在生存斗爭(zhēng)中保存優(yōu)良族群的物種起源》(后來(lái)修訂再版的版本簡(jiǎn)化為《物種起源》)。這部巨著在當(dāng)時(shí)的科學(xué)界和公眾之中都引起了巨大反響,第一版印刷出來(lái)的1250冊(cè)在當(dāng)天就銷售一空,以至于短短一個(gè)多月后就推出了第二版。
《物種起源》是達(dá)爾文的第一部巨著,主要內(nèi)容及其章節(jié)有:緒論、家養(yǎng)狀況下的變異、自然狀況下的變異、生存斗爭(zhēng)、自然選擇、變異的法則、學(xué)說(shuō)的難點(diǎn)及對(duì)其種種異議、本能、雜種性質(zhì)、論地質(zhì)記錄的不完整、論生物在地史上的演替、地理分布、生物的相互親緣關(guān)系、復(fù)述與結(jié)論。
開(kāi)篇的“緒論”和終篇的“復(fù)述與結(jié)論”之外,全書(shū)又可以分成三部分:第一部分包括前5章,是隨機(jī)變異自然選擇學(xué)說(shuō)的提出,是全書(shū)的主體與核心,標(biāo)志著自然選擇學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立;第二部分從第6章開(kāi)始、至“論地質(zhì)記錄的不完整”這一章結(jié)束,是對(duì)隨機(jī)變異自然選擇學(xué)說(shuō)的辯護(hù),作者設(shè)想站在反對(duì)者的立場(chǎng)上對(duì)這一學(xué)說(shuō)提出一系列質(zhì)疑,隨后又一一解釋、使之化解,表現(xiàn)出了作者的勇氣和學(xué)說(shuō)本身不可戰(zhàn)勝的強(qiáng)大力量;隨后的第三部分,作者用以自然選擇為核心的進(jìn)化論對(duì)涉及地史演變、地理變遷、形態(tài)分異、胚胎發(fā)育等方方面面的各種生物現(xiàn)象進(jìn)行了進(jìn)一步的解釋,從而使這一理論獲得了更全面的支撐。
達(dá)爾文撰寫(xiě)《物種起源》的學(xué)術(shù)思路,是從借鑒家養(yǎng)狀況下的生物變異現(xiàn)象出發(fā),透徹分析了在人類智力因素作用下這些變異經(jīng)人工選擇而獲得不同變種或品種的過(guò)程;首先闡明了人工選擇并非變異的原因,而是將已經(jīng)在物種中出現(xiàn)的變異篩選并積累。而后,他將家養(yǎng)生物的變異現(xiàn)象與自然環(huán)境下的生物變異現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比,從而提出生物隨機(jī)變異在排除任何人為智力因素的自然選擇作用下的進(jìn)化學(xué)說(shuō)。在思考之初,達(dá)爾文一直被一個(gè)深層次埋藏著的邏輯矛盾所困惑,即有意識(shí)的人工選擇無(wú)法直接跨越到無(wú)意識(shí)的自然選擇。如果僅僅把自然選擇與人工選擇簡(jiǎn)單地類比,那么就會(huì)陷入舊的設(shè)計(jì)論和目的論的陷阱,即“自然”選擇是由超級(jí)智能——上帝做出的,而這樣的觀念早已被達(dá)爾文拋棄。
如前所述,是馬爾薩斯的“斗爭(zhēng)理論”啟發(fā)達(dá)爾文解決了這個(gè)矛盾,最終使他在《物種起源》中得以闡明了如下這樣一個(gè)邏輯清晰的科學(xué)原理:1)自然界中生物的物種不是一成不變的,物種內(nèi)部存在的不同變種、品種甚至是個(gè)體差異都表明,變異普遍存在;2)多數(shù)變異是微小的,在自然狀態(tài)下顯著的偶然變異是少見(jiàn)的,即使出現(xiàn)也會(huì)因?yàn)殡s交而消失;3)自然界中生物的變異是連續(xù)過(guò)渡的,從個(gè)體差異到輕微的變種、顯著的變種、亞種直到新種;4)自然選擇的實(shí)質(zhì),是生物都有按幾何級(jí)數(shù)增加個(gè)體數(shù)目的傾向,但是空間、食物、配偶等資源又是有限的,因而,同一物種內(nèi)的不同個(gè)體以及不同物種之間為獲得生存機(jī)會(huì)而斗爭(zhēng)(競(jìng)爭(zhēng))并導(dǎo)致大量個(gè)體死亡或沒(méi)有后代,只有那些帶有有利變異的成員才能生存并得以繁衍。
人工選擇對(duì)達(dá)爾文最重要的啟發(fā)是對(duì)于性狀分歧的理解。達(dá)爾文認(rèn)識(shí)到,由于人類按照不同的需要進(jìn)行選擇,家養(yǎng)動(dòng)植物從一個(gè)原始共同祖先類型、即野生品種,可以被培育出許多形態(tài)特征顯著不同的品種;同樣,自然界中同一個(gè)物種內(nèi)個(gè)體之間的形態(tài)、習(xí)性差異越大,就越有利于適應(yīng)不同的環(huán)境,因而將會(huì)繁育更多的后代、分布得更加廣泛:隨著差異的積累,分異(或稱歧異)會(huì)越來(lái)越大,原來(lái)的一個(gè)物種就會(huì)逐漸變?yōu)橐幌盗凶兎N、亞種乃至不同的新種。這就是性狀分歧(分異)的原理。達(dá)爾文在《物種起源》中還以實(shí)例為佐證,闡述了地理隔離對(duì)性狀分歧和新種形成的促進(jìn)作用,這里,他環(huán)球考察期間發(fā)現(xiàn)的被大洋隔離的島嶼上山雀和海龜?shù)淖儺惓蔀榱说湫偷睦?。在一個(gè)地域內(nèi),由于空間和食物等資源是有限的,因此每一個(gè)地區(qū)所能維持或支撐的物種數(shù)量及生物個(gè)體數(shù)量也是有限的;自然選擇導(dǎo)致的結(jié)果必然是,在生存斗爭(zhēng)中具有有利變異的類型個(gè)體數(shù)目增加、相對(duì)劣勢(shì)類型個(gè)體數(shù)目減少直至被淘汰或滅絕。隨著性狀分歧的加大,再加上中間過(guò)渡類型的滅絕,新物種就會(huì)形成。伴隨著新物種的不斷出現(xiàn)和舊物種的滅絕,不同物種之間形態(tài)差異逐漸擴(kuò)大,最終導(dǎo)致高等級(jí)分類階元的分支形成;從時(shí)間和空間兩個(gè)維度來(lái)看,生物的分類系統(tǒng)形成過(guò)程就好像一棵不斷分叉的大樹(shù)。
達(dá)爾文在《物種起源》的第4章——自然選擇——篇末摘要的最后一段小結(jié)道:
同一綱中所有生物的親緣關(guān)系通常可以用一棵大樹(shù)來(lái)表示。我相信這種比擬在很大程度上表達(dá)了真實(shí)情況。綠色的、生芽的小枝可以代表現(xiàn)存的物種;過(guò)去年代生長(zhǎng)出來(lái)的枝條可以代表那些長(zhǎng)期以來(lái)先后絕滅的物種。在每一個(gè)生長(zhǎng)期中,所有生長(zhǎng)著的小枝都竭力向各方分枝,并且試圖遮蓋周圍的細(xì)枝和枝條以使它們枯萎,正如物種和物種群在巨大的生存斗爭(zhēng)中努力壓倒其他物種一樣。主枝分出大枝,再逐步分出愈來(lái)愈小的枝條,當(dāng)樹(shù)幼小時(shí),它們都曾一度是生芽的小枝;這種舊芽和新芽由分枝相連結(jié)的情形,很可以代表所有絕滅物種和現(xiàn)存物種逐層隸屬的分類關(guān)系。當(dāng)這棵樹(shù)還僅僅是一株矮樹(shù)時(shí),在許多茂盛的小枝中,只有兩三個(gè)小枝成長(zhǎng)為大枝生存至今,并且支撐著其他枝條;生存在遙遠(yuǎn)地質(zhì)時(shí)代中的物種也是這樣,它們當(dāng)中只有很少數(shù)留下了現(xiàn)存的變異了的后代。從這棵樹(shù)開(kāi)始生長(zhǎng)以來(lái),許多主枝和大枝都已經(jīng)枯萎而且脫落了;這些大小不等的枯落枝條,可以代表那些沒(méi)有留下現(xiàn)生后代而僅有化石可供考證的全目、全科及全屬。我們偶爾看到,一個(gè)細(xì)小的孤立枝條從樹(shù)的下部分叉處生出來(lái),并且由于某種有利的條件,至今還在旺盛地生長(zhǎng)著,正如我們不巧看到如鴨嘴獸或肺魚(yú)之類的動(dòng)物,由親緣關(guān)系把生物的兩大分支以某種微弱的程度連絡(luò)起來(lái),并由于生活在有庇護(hù)的地點(diǎn),乃從生死般的競(jìng)爭(zhēng)中得到幸免。生長(zhǎng)著的枝芽再發(fā)新芽,這些新芽如果健壯,就會(huì)分出枝條遮蓋四周許多較弱的枝條。所以我相信,這棵巨大的“生命之樹(shù)”在其代代相傳過(guò)程中也是如此,用它枯落的枝條填充了地殼,并且用它的分生不息的美麗枝條覆蓋了大地。
達(dá)爾文用這樣一段詩(shī)意的文字,暗喻出其理論的一個(gè)重要方面——物種形成與增殖學(xué)說(shuō);同時(shí),更是暗喻出其理論中堪與自然選擇媲美的另一個(gè)劃時(shí)代的亮點(diǎn)——共同祖先學(xué)說(shuō),即每一個(gè)分支點(diǎn),都代表分支而來(lái)的物種或其他分類群的共同祖先,最終,則會(huì)在這棵進(jìn)化樹(shù)最基礎(chǔ)的出發(fā)點(diǎn)上找到所有生命的最原始的共同祖先。
“所有生命的最原始的共同祖先”這個(gè)概念,已經(jīng)觸及到了生物進(jìn)化的終極問(wèn)題——生命起源。在《物種起源》一書(shū)中,達(dá)爾文直到全書(shū)結(jié)尾處才寫(xiě)到:“生命及其種種能力起初只是被注入到少數(shù)類型或一個(gè)類型中,而隨著這顆行星按照既定的引力法則持續(xù)運(yùn)行,無(wú)數(shù)最美麗的和最奇異的類型從如此簡(jiǎn)單的始端,過(guò)去、曾經(jīng)、而且還在進(jìn)化著。如是生命觀,何其壯麗恢弘?!?/p>
達(dá)爾文當(dāng)時(shí)沒(méi)有深入探討生命起源問(wèn)題是明智的?!段锓N起源》基于仔細(xì)觀察的基礎(chǔ)而著寫(xiě),而他掌握的能夠解釋生命起源的證據(jù)明顯不足,因此他不可能因草率回答這個(gè)終極問(wèn)題而威脅到已經(jīng)構(gòu)建起嚴(yán)密邏輯的自然選擇學(xué)說(shuō)。十幾年后,當(dāng)“人們,至少是在歐洲的人們,現(xiàn)在已經(jīng)不再敢堅(jiān)持物種是各自獨(dú)立而逐個(gè)逐個(gè)創(chuàng)造的特創(chuàng)論了(1869年,自然學(xué)家福赫特以日內(nèi)瓦國(guó)家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)的身份在會(huì)議上致辭時(shí)所說(shuō))”的時(shí)候,達(dá)爾文開(kāi)始進(jìn)一步探究生命起源問(wèn)題。他在1871年寫(xiě)給胡克的信中表達(dá)了自己的想法,認(rèn)為地球上孕育最早的生命的環(huán)境,可能是一些“溫暖的小池塘,里面含有各種氨的化合物、磷酸鹽以及因化學(xué)反應(yīng)自然形成的蛋白質(zhì),這些物質(zhì)在光和閃電的作用下可以發(fā)生復(fù)雜的變化。”
達(dá)爾文的謹(jǐn)慎小心在《物種起源》一書(shū)里可以說(shuō)是隨處體現(xiàn),例如對(duì)于人類的起源與進(jìn)化,他只是隱約地提到“人類的起源和他的歷史,將得到闡明”。從第6章開(kāi)始到“復(fù)述與結(jié)論”之前,達(dá)爾文對(duì)自己學(xué)說(shuō)存在的理論難點(diǎn)和困境進(jìn)行了某種程度的思考,結(jié)論則是這些難點(diǎn)都不能夠動(dòng)搖其信念。由于當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)發(fā)展的局限性,其中有一些認(rèn)識(shí)和觀念已被時(shí)至今日的科學(xué)發(fā)展所修正和超越,但是站在160前的歷史舞臺(tái)上,《物種起源》一書(shū)在當(dāng)時(shí)的科學(xué)界和公眾之中都引起的巨大反響堪稱一場(chǎng)“思想海嘯”。
積極的“正能量”方面毋庸置疑,無(wú)須贅言。最激烈的反對(duì)來(lái)自于基督教。人類和動(dòng)物的祖先居然是一樣的,這種觀點(diǎn)著實(shí)令宗教領(lǐng)袖無(wú)法接受,甚至讓維多利亞王朝都非常震驚。迫于壓力,達(dá)爾文在《物種起源》第二版的最后把那句話加了“造物主”一詞,改為“生命及其種種能力起初只是被造物主注入到少數(shù)類型或一個(gè)類型中”,以此來(lái)平息宗教界對(duì)他的非議。但是他對(duì)作出這種違心的調(diào)整追悔莫及,在不久后給胡克的一封信中寫(xiě)到,非常后悔屈從于大眾的觀點(diǎn),使用了《五經(jīng)》(指《舊約全書(shū)》的前5章)中的言語(yǔ)來(lái)描述生命的起源過(guò)程,“實(shí)際上我是想說(shuō)生命是被某種完全未知的過(guò)程創(chuàng)造的。”而且,達(dá)爾文在《物種起源》以后的版本中又把“造物主”一詞刪掉了。
來(lái)自學(xué)術(shù)界的批評(píng)最難對(duì)付的有兩個(gè)。一個(gè),是物理學(xué)家開(kāi)爾文,對(duì)通過(guò)小變異的積累產(chǎn)生進(jìn)化所需時(shí)間之長(zhǎng)表示懷疑,他認(rèn)為地球的年齡沒(méi)有長(zhǎng)到允許這種緩慢的進(jìn)化實(shí)現(xiàn)。另一個(gè),是工程師詹金,利用融合遺傳理論的數(shù)學(xué)結(jié)果向達(dá)爾文提出挑戰(zhàn)。
另外,莫里茲?瓦格納提出了由遺傳漂遷而進(jìn)化的理論,認(rèn)為通過(guò)地理隔離和生殖隔離就可能產(chǎn)生新的物種,不需要自然選擇。
針對(duì)當(dāng)時(shí)某些學(xué)者對(duì)其學(xué)說(shuō)的批評(píng),達(dá)爾文進(jìn)行了詳盡和反復(fù)的反駁和辯護(hù),并將這些修改于后續(xù)出版的《物種起源》再版本中。從1861年至1872年,《物種起源》又出版了3、4、5、6共4個(gè)版本。從第3版開(kāi)始,達(dá)爾文在緒論之前增加了“人們對(duì)物種起源認(rèn)識(shí)進(jìn)程的簡(jiǎn)史”;第5版(1869年出版)和第6版,采納了斯賓塞的“最適者生存”的說(shuō)法。
回首往事,限于當(dāng)時(shí)的科學(xué)認(rèn)知水平,對(duì)達(dá)爾文的一些批評(píng)本身就是錯(cuò)誤的;反過(guò)來(lái),達(dá)爾文的回應(yīng)也不是完全無(wú)懈可擊。正是這些“歷史遺留問(wèn)題”,構(gòu)成了達(dá)爾文之后直到今天還不時(shí)涌現(xiàn)出的各種質(zhì)疑和爭(zhēng)論。本講座在后續(xù)的篇幅里,將逐一就這些爭(zhēng)論中的重點(diǎn)予以剖析。
但瑕不掩瑜,《物種起源》一書(shū)不僅開(kāi)創(chuàng)了生物學(xué)發(fā)展史上的新紀(jì)元,構(gòu)筑了現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);同時(shí),它使進(jìn)化論思想滲透到自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,而且引起了整個(gè)人類思想的巨大革命,在世界歷史進(jìn)程中有著廣泛和深遠(yuǎn)的影響。