簡(jiǎn)談生物進(jìn)化

馬靖雯

摘 要：生物進(jìn)化是自然科學(xué)的永恒之迷，隨著歷史的發(fā)展和自然科學(xué)的進(jìn)步，生物進(jìn)化思想從早期的萌芽到自然選擇學(xué)說(shuō)，新達(dá)爾文主義，到分子進(jìn)化的中性學(xué)說(shuō)，再到后來(lái)的點(diǎn)斷平衡論等。生物世界是一個(gè)龐大且具有很多等級(jí)的復(fù)雜系統(tǒng)，研究生物進(jìn)化就是研究生物世界的脈絡(luò)，可以更清晰地認(rèn)識(shí)生物世界。

關(guān)鍵詞：生物進(jìn)化 進(jìn)化論 自然選擇 種群

中圖分類(lèi)號(hào)：Q111 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2018）01-0-01

“進(jìn)化論是生命科學(xué)最大和最統(tǒng)一的理論”，“在自然界，再?zèng)]有什么比生命和生命演化更令人感興趣的了，撇開(kāi)了進(jìn)化，一切都無(wú)從談起”，生物學(xué)家這樣說(shuō)道。達(dá)爾文進(jìn)化論被譽(yù)為十九世紀(jì)自然科學(xué)的“三大發(fā)現(xiàn)”之一，它使人們對(duì)紛繁復(fù)雜的生物界的發(fā)生和發(fā)展有了一個(gè)系統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)識(shí)，本文將簡(jiǎn)要介紹進(jìn)化學(xué)說(shuō)長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)世紀(jì)的發(fā)展進(jìn)程。

一、拉馬克的用進(jìn)廢退學(xué)說(shuō)

法國(guó)學(xué)者拉馬克在1809年發(fā)表了《動(dòng)物哲學(xué)》一書(shū)，在里面他詳細(xì)闡述了他的生物進(jìn)化思想。主要包括三點(diǎn)：1.環(huán)境對(duì)生物具有影響的效果，環(huán)境的改變能夠引起生物的變異，環(huán)境的多樣性是物種多樣性的原因；2.用進(jìn)廢退和獲得性遺傳，即經(jīng)常使用的器官會(huì)變得發(fā)達(dá)，不經(jīng)常使用的器官就會(huì)退化，而且這種變化是可以遺傳的，經(jīng)年累月之后，物種就會(huì)產(chǎn)生較大的變化；3.生物按等級(jí)向上發(fā)展，生物是分為不同等級(jí)的，生物按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低等到高等逐漸發(fā)展。拉馬克的學(xué)說(shuō)中有很多已經(jīng)被認(rèn)定是錯(cuò)誤的，但是這是由于當(dāng)時(shí)的科學(xué)具有局限性造成的。他的學(xué)說(shuō)喚起了人們對(duì)生物界乃至整個(gè)自然的重新認(rèn)識(shí)，這一積極意義是應(yīng)該肯定的。

二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)

1859年，英國(guó)博物學(xué)家查理士·達(dá)爾文的《物種起源》一書(shū)問(wèn)世，此書(shū)用豐富的事實(shí)論證了生物是進(jìn)化來(lái)的，而非神創(chuàng)的，并且提出了以自然選擇為中心內(nèi)容的進(jìn)化學(xué)說(shuō)，闡明了生物進(jìn)化的機(jī)制，很有說(shuō)服力，不久被學(xué)術(shù)界接受[1]。本書(shū)的主要觀點(diǎn)有：1.生物是進(jìn)化的，每種生物都有一個(gè)共同的祖先；2.生物進(jìn)化是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，即種系發(fā)展是一個(gè)線性的漸變過(guò)程；3.生物的進(jìn)化的動(dòng)力來(lái)源于“自然選擇”，即適者生存。在進(jìn)化的過(guò)程中，具有有利變化的變異個(gè)體能夠得到保存，有不利變化的個(gè)體會(huì)被淘汰。達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的錯(cuò)誤觀點(diǎn)和局限性主要有過(guò)分強(qiáng)調(diào)種內(nèi)斗爭(zhēng)，且探討的生物進(jìn)化僅限于個(gè)體水平。

三、新達(dá)爾文主義

孟德?tīng)柡臀核孤鼘?duì)遺傳物質(zhì)的基本單位——基因進(jìn)行了研究，兩人對(duì)遺傳學(xué)有著不可磨滅的貢獻(xiàn)，他們的研究解釋了遺傳變異的機(jī)制，用種質(zhì)、突變、基因的不同組合和自然選擇的長(zhǎng)期作用來(lái)解釋生物進(jìn)化現(xiàn)象。這彌補(bǔ)了達(dá)爾文主義的主要缺陷，但是該學(xué)說(shuō)仍舊保留著一個(gè)原有的缺陷，那就是研究仍限于生物個(gè)體水平，并且對(duì)于環(huán)境的選擇在進(jìn)化中的作用不夠重視。

四、現(xiàn)代綜合論

該學(xué)說(shuō)又被稱為現(xiàn)代達(dá)爾文主義，以美籍蘇聯(lián)學(xué)者杜布贊斯基的《遺傳學(xué)和物種起源》一書(shū)的出版為標(biāo)志。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為：1.居群（種群）是進(jìn)化的基本單位，這在現(xiàn)在是獲得普遍認(rèn)可的；2.進(jìn)化機(jī)制的研究屬于群體遺傳學(xué)范疇；3.基因突變和染色體變異是生物進(jìn)化的原始材料；4.在物種形成的過(guò)程中，突變、選擇和隔離是三個(gè)最基本的環(huán)節(jié)。該學(xué)說(shuō)總結(jié)了前人多方面的成就，并且引入了群體遺傳學(xué)原理，對(duì)“自然選擇在生物進(jìn)化中處于主導(dǎo)地位”的論點(diǎn)做了鞏固。但是該學(xué)說(shuō)的缺陷是研究仍限于種內(nèi)進(jìn)化的微進(jìn)化領(lǐng)域，而且對(duì)于生物的一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的起源問(wèn)題也不能作出解釋。

五、分子進(jìn)化的中性學(xué)說(shuō)

1968-1971年間，日本學(xué)者木村資生與美國(guó)學(xué)者雅克金和朱克斯等人幾乎同時(shí)提出了一種新觀點(diǎn)，即“中性突變漂變假說(shuō)”，簡(jiǎn)稱“分子進(jìn)化的中性假說(shuō)”[2]。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為：1.基因突變是無(wú)所謂“好”與“壞”的“中性突變”；2.這種突變不受自然選擇的作用，只是通過(guò)在群體中的“遺傳漂變”被固定和積累，使種群的基因頻率變化，導(dǎo)致種群分化；3.分子進(jìn)化的速率取決于蛋白質(zhì)和核酸大分子的種類(lèi)。自然選擇對(duì)中性突變不起作用，中性突變的速率等于分子進(jìn)化的速率。所以，生物的進(jìn)化速率與環(huán)境變化快慢和生物世代長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，是無(wú)條件的、恒定的[3]。顯然，該學(xué)說(shuō)在分子水平上否定了“自然選擇”的篩選作用，而且“進(jìn)化速率不受環(huán)境影響與控制”與達(dá)爾文主義也相悖?？傊?，該學(xué)說(shuō)的許多觀點(diǎn)目前依然處于爭(zhēng)議中，進(jìn)化的偶然性，中性突變是否因?yàn)榄h(huán)境的影響會(huì)變得“有利”或是“有害”、表型改變和分子進(jìn)化的各自規(guī)律如何聯(lián)系都值得進(jìn)一步地討論。

六、新災(zāi)變論和點(diǎn)斷平衡論

達(dá)爾文的生物演變是基于均變論的影響，但是均變論難以描述地球歷史上至少五次大規(guī)模的生物集群滅絕事件和生物大爆發(fā)事件。與“均變論”相對(duì)應(yīng)的是“災(zāi)變論”，這是由18世紀(jì)末的地質(zhì)古生物學(xué)家居維葉提出的。他認(rèn)為是地球歷史上重大的災(zāi)難導(dǎo)致了生物發(fā)生大規(guī)模的周期性更替。20世紀(jì)中期，隨著古生物學(xué)和天文學(xué)研究的深入，根據(jù)地球內(nèi)外災(zāi)變現(xiàn)象，物理學(xué)家阿爾瓦雷茲父子等人提出了“新災(zāi)變論”。認(rèn)為地球上的突發(fā)災(zāi)難如行星撞擊、火山爆發(fā)、太陽(yáng)耀斑、氣候驟變、板塊移動(dòng)等對(duì)生物的生存有著毀滅性的打擊，會(huì)導(dǎo)致生物的滅絕與隨后的大爆發(fā)。這一思想強(qiáng)烈地沖擊了“均變論”的統(tǒng)治地位，開(kāi)辟了一系列的研究新思路。

“點(diǎn)斷平衡論”是由古生物學(xué)者埃德瑞哥和古爾德綜合了古生物學(xué)新的研究成果后提出的。他們認(rèn)為生物演化并非僅有“漸變”這一唯一方式，而是“漸變”和“驟變”交替出現(xiàn)，是一種非線性過(guò)程。找不到生物種屬間的間斷事實(shí)并不是像達(dá)爾文描述的那樣由于“化石記錄的不完整性”，而是重要的演化變化與成種事件同時(shí)發(fā)生。在經(jīng)過(guò)成種事件后，通常會(huì)有數(shù)百萬(wàn)年的停滯期，這一時(shí)期絕大多數(shù)物種的形態(tài)僅會(huì)發(fā)生輕微的變化。

隨著生物科學(xué)的進(jìn)步，生物科學(xué)的各分支學(xué)科向著微觀和宏觀層次不斷深入，且和古生物學(xué)、地球科學(xué)、天文學(xué)乃至哲學(xué)之間不斷交叉，生物進(jìn)化的研究呈現(xiàn)出前所未有的大交叉和大綜合態(tài)勢(shì)。生物進(jìn)化是個(gè)神奇的領(lǐng)域，深入探究，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇妙無(wú)比的浩瀚星空。

參考文獻(xiàn)

[1]王僧虎.生物進(jìn)化思想的發(fā)展[J]. 衡水師專(zhuān)學(xué)報(bào)，2001，（04）：48-49.

[2]郝家勝.生物進(jìn)化研究的回顧與展望[J]. 微體古生物學(xué)報(bào)，2003，（03）：325-332.

[3]趙玲.現(xiàn)代生物進(jìn)化思想的兩次飛躍及其哲學(xué)意義[J]. 吉林大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào)，1994，（03）：93-95+87.