《物种起源》——进化论的奠基人

2022年09月26日13:21:09 科学 1052

查尔斯·罗伯特·达尔文是英国的著名生物学家,也是进化论的奠基人。他曾经乘着贝格尔号舰经历历时5 年的环球航行, 对动植物等进行了大量的观察和采集。1859年终于发表《物种起源》这一划时代的著作,提出了生物进化论学说,从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。1859年11月24日,在英国伦敦,这是很不平凡的一天。这一天,伦敦众多市民涌向一家书店,争相购买一本刚出版的新书。这本书的第一版1250册在出版之日即全部卖光。这本轰动一时的新书就是《物种起源》,它是进化论的奠基人达尔文的第一部巨著。

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达尔文于1809年出生在英国,祖父和父亲都是有名的医生。他从小就活泼好动,喜欢采集昆虫。在他16岁时,他的父亲为了让他继承祖业,送他去爱西堡大学学医,但他对于学医没有太大的兴趣,只是常去观察动植物,研究神武标本。在19岁那年,达尔文又进入剑桥大学学习神学。在这里的学习和结交为他将来从事自然科学的研究打下了基础。

在编写《物种起源》前,达尔文还相信生物是由上帝创造的。在“贝格尔”号远航考察船航行中,许多实例引起他的思考,并使他对“上帝造物论”产生了怀疑。各地的所见所闻,都说明随着时间的推移,生物是在逐渐进化的。但是,当时达尔文还不能说明引起生物进化的原因。考察归来,达尔文就开始研究这个问题。他耐心地收集资料和证据,还因此亲自饲养鸽子,观察家鸽在人工饲养下所产生的变异,最终确立了自然选择学说,由此解释了生物进化的原因。

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这本书虽然不是文学作品,但他用平凡朴实的语言,用记叙性论证举例性口吻,客观叙述他环球旅行和观察研究家养动植物时观察到的事物。他舍去文学语言的夸张华丽,更多使用精准与谨确的语言。

考察的征程是艰辛的。达尔文有晕船症,晕得很厉害。但航船每到一处,他都要上岸考察当地的物产资源、生态环境,向当地人细细询问动植物的种类和特性。他常常冒着被毒蛇猛兽袭击的危险,单身深入到陆地内部甚至荒无人烟的原始地带,寻找化石,采制标本。

达芬奇有过这样一句名言:“凡是能够到源头去取泉水的人,绝不喝壶里的水”说明了温故知新的道理,人类经历了一个又一个的历史阶段,只有不断总结上一个历史阶段,才能在这一个阶段中有所突破,从而促使人类历史文明的发展。

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达尔文建立生物进化论已经200多年了,该理论一直被公认为19世纪自然科学最伟大的发现之一,它有效地解释了物种起源。历史证明,生物进化论的出现是一场科学革命,给人类的宇宙观、认识论和方法论带来了深刻的变革,也是科学认识史上永不熄灭的创新。

达尔文的进化论已经从一个科学理论演变成文化隐喻,它不仅在物种起源方面得到应用,现已被发展和应用到经济学、管理学、认知科学脑科学等领域。可以说,进化论是生物科学中渗透到其他学科领域的最重要的方法论之一。进化论又被称为达尔文主义,是因为它不仅引起了一起科学革命,而且也是一场社会变革。它彻底纠正了上帝创造万物的传统观念,确立了地球仍至宇宙中的物种都是由于自然选择的结果,是物种适应自然环境而不断演变的结果。

进化论不同于其他科学理论,是因为它采用了简单的陈述,而描述了自然界和生命现象的复杂的变化法则。其实,进化论就是如此简单,简单的只用一句话就足以概括:物种形态结构对应着功能,具有演变能力,且不断演变,只有那些演变后适应于自然界环境的物种才能生存下来,否则将渐渐消失,千差万别的自然环境使得物种具有丰富多彩的多样性。简而言之,“物竞天择、适者生存”。

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生物进化以亿万年为时间尺度,得出的结论,往往与人类以几代人一生为观察周期所得经历相违背,因而进化论的观念难以理解,然而进化论确实如此简单,它没有数学、物理学、化学中复杂的方程式,令人科学家痴迷,令常人生畏。但是,进化论的研究中有很多定量的数学方法,如进化遗传学、分子进化论和系统发育学中的定量模型和分析方法。

达尔文的科学发现,是一位伟大的博物学家的发现,是他观察了不同地球上不同生态环境下众多物种的发现,同时也是他通过实验观察而抽象出来的发现。达尔文通过家养和野生环境下物种实验和观察,首先,观察到,物种形态结构与行为功能的关系,具有演变的能力;然后,发现了,在饲养的情况下,一些物种被人工选择性地保存下来,同样在野生环境下也会被自然选择性地生存下来,而形成物种的多样性。达尔文的科学发现是,研究复杂性和简单性之间关系极其精美的典范,他将物种起源的复杂性问题抽象成演绎推断的简单性问题,即自然物种多样性可以根据“物竞天择、适者生存”的法则演绎出来,把一个复杂现象与简单法则紧密地联系在一起。

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达尔文主义远非如此狭隘,在人体中结构和功能的演变中,仍然是不变的法则,人体中不同的细胞、组织、器官和系统会竞争性地使用着有限的资源,如水、电解质、氨基酸、糖等。为了协调这些竞争,在进化过程中它们会发展出竞争资源的优势,如为了获得水的竞争优势,一些组织会分泌能够使血液灌注加强的生物活性物质,组胺和前列腺素等都是这类物质。人体长期进化和健康演变都会遵循着达尔文的自然选择理论,而发展出对其生存有利的结构和功能。

达尔文的进化论的重要意义在于它指明了生物学的发展方向。进化论揭示:第一物种形态结构与功能相适应,第二物种形态结构能够演变,第三物种演变形态结构能够保存并遗传,第四物种演变遵循着自然选择法则。为了证明物种结构形态结构,达尔文通过实验和观察得以证明,孟德尔、摩根等在达尔文之后进一步从遗传学上给予实验证明。为了寻找物种的遗传物质,华森等人建立了遗传物质的双螺旋结构,并创立了分子生物学,人类从分子层次上揭示物种起源的遗传机制。现代生物学进入了整体医学和系统生物学的阶段,我相信,达尔文的进化论同样具有重要意义。达尔文进化论是生物学永远不变的法则,在人体中达尔文的进化了依然适用。

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