物种起源(科学素养文库·科学元典丛书)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者:达尔文

出版社:北京大学出版社

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物种起源(科学素养文库·科学元典丛书)

物种起源(科学素养文库·科学元典丛书)试读:

弁言

这套丛书中收入的著作,是自文艺复兴时期现代科学诞生以来,经过足够长的历史检验的科学经典。为了区别于时下被广泛使用的“经典”一词,我们称之为“科学元典”。

我们这里所说的“经典”,不同于歌迷们所说的“经典”,也不同于表演艺术家们朗诵的“科学经典名篇”。受歌迷欢迎的流行歌曲属于“当代经典”,实际上是时尚的东西,其含义与我们所说的代表传统的经典恰恰相反。表演艺术家们朗诵的“科学经典名篇”多是表现科学家们的情感和生活态度的散文,甚至反映科学家生活的话剧台词,它们可能脍炙人口,是否属于人文领域里的经典姑且不论,但基本上没有科学内容。并非著名科学大师的一切言论或者是广为流传的作品都是科学经典。

这里所谓的科学元典,是指科学经典中最基本、最重要的著作,是在人类智识史和人类文明史上划时代的丰碑,是理性精神的载体,具有永恒的价值。一

科学元典或者是一场深刻的科学革命的丰碑,或者是一个严密的科学体系的构架,或者是一个生机勃勃的科学领域的基石。它们既是昔日科学成就的创造性总结,又是未来科学探索的理性依托。

哥白尼的《天体运行论》是人类历史上最具革命性的震撼心灵的著作,它向统治西方思想千余年的地心说发出了挑战,动摇了“正统宗教”学说的天文学基础。伽利略《关于托勒密与哥白尼两大世界体系的对话》以确凿的证据进一步论证了哥白尼学说,更直接地动摇了教会所庇护的托勒密学说。哈维的《心血运动论》以对人类躯体和心灵的双重关怀,满怀真挚的宗教情感,阐述了血液循环理论,推翻了同样统治西方思想千余年、被“正统宗教”所庇护的盖伦学说。笛卡尔的《几何》不仅创立了为后来诞生的微积分提供了工具的解析几何,而且折射出影响万世的思想方法论。牛顿的《自然哲学之数学原理》标志着17世纪科学革命的顶点,为后来的工业革命奠定了科学基础。分别以惠更斯的《光论》与牛顿的《光学》为代表的波动说与微粒说之间展开了长达200余年的论战。拉瓦锡在《化学基础论》中详尽论述了氧化理论,推翻了统治化学百余年之久的燃素理论,这一智识壮举被公认为历史上最自觉的科学革命。道尔顿的《化学哲学新体系》奠定了物质结构理论的基础,开创了科学中的新时代,使19世纪的化学家们有计划地向未知领域前进。傅立叶的《热的解析理论》以其对热传导问题的精湛处理,突破了牛顿《原理》所规定的理论力学范围,开创了数学物理学的崭新领域。达尔文《物种起源》中的进化论思想不仅在生物学发展到分子水平的今天仍然是科学家们阐释的对象,而且100多年来几乎在科学、社会和人文的所有领域都在施展它有形和无形的影响。《基因论》揭示了孟德尔式遗传性状传递机理的物质基础,把生命科学推进到基因水平。爱因斯坦的《狭义与广义相对论浅说》和薛定谔的《关于波动力学的四次演讲》分别阐述了物质世界在高速和微观领域的运动规律,完全改变了自牛顿以来的世界观。魏格纳的《海陆的起源》提出了大陆漂移的猜想,为当代地球科学提供了新的发展基点。维纳的《控制论》揭示了控制系统的反馈过程,普里戈金的《从存在到演化》发现了系统可能从原来无序向新的有序态转化的机制,二者的思想在今天的影响已经远远超越了自然科学领域,影响到经济学、社会学、政治学等领域。

科学元典的永恒魅力令后人特别是后来的思想家为之倾倒。欧几里得的《几何原本》以手抄本形式流传了1800余年,又以印刷本用各种文字出了1000版以上。阿基米德写了大量的科学著作,达·芬奇把他当作偶像崇拜,热切搜求他的手稿。伽利略以他的继承人自居。莱布尼兹则说,了解他的人对后代杰出人物的成就就不会那么赞赏了。为捍卫《天体运行论》中的学说,布鲁诺被教会处以火刑。伽利略因为其《关于托勒密与哥白尼两大世界体系的对话》一书,遭教会的终身监禁,备受折磨。伽利略说吉尔伯特的《论磁》一书伟大得令人嫉妒。拉普拉斯说,牛顿的《自然哲学之数学原理》揭示了宇宙的最伟大定律,它将永远成为深邃智慧的纪念碑。拉瓦锡在他的《化学基础论》出版后5年被法国革命法庭处死,传说拉格朗日悲愤地说,砍掉这颗头颅只要一瞬间,再长出这样的头颅一百年也不够。《化学哲学新体系》的作者道尔顿应邀访法,当他走进法国科学院会议厅时,院长和全体院士起立致敬,得到拿破仑未曾享有的殊荣。傅立叶在《热的解析理论》中阐述的强有力的数学工具深深影响了整个现代物理学,推动数学分析的发展达一个多世纪,麦克斯韦称赞该书是“一首美妙的诗”。当人们咒骂《物种起源》是“魔鬼的经典”、“禽兽的哲学”的时候,赫胥黎甘做“达尔文的斗犬”,挺身捍卫进化论,撰写了《进化论与伦理学》和《人类在自然界的位置》,阐发达尔文的学说。经过严复的译述,赫胥黎的著作成为维新领袖、辛亥精英、五四斗士改造中国的思想武器。爱因斯坦说法拉第在《电学实验研究》中论证的磁场和电场的思想是自牛顿以来物理学基础所经历的最深刻变化。

在科学元典里,有讲述不完的传奇故事,有颠覆思想的心智波涛,有激动人心的理性思考,有万世不竭的精神甘泉。二

按照科学计量学先驱普赖斯等人的研究,现代科学文献在多数时间里呈指数增长趋势。现代科学界,相当多的科学文献发表之后,并没有任何人引用。就是一时被引用过的科学文献,很多没过多久就被新的文献所淹没了。科学注重的是创造出新的实在知识。从这个意义上说,科学是向前看的。但是,我们也可以看到,这么多文献被淹没,也表明划时代的科学文献数量是很少的。大多数科学元典不被现代科学文献所引用,那是因为其中的知识早已成为科学中无须证明的常识了。即使这样,科学经典也会因为其中思想的恒久意义,而像人文领域里的经典一样,具有永恒的阅读价值。于是,科学经典就被一编再编、一印再印。

早期诺贝尔奖得主奥斯特瓦尔德编的物理学和化学经典丛书《精密自然科学经典》从1889年开始出版,后来以《奥斯特瓦尔德经典著作》为名一直在编辑出版,有资料说目前已经出版了250余卷。祖德霍夫编辑的《医学经典》丛书从1910年就开始陆续出版了。也是这一年,蒸馏器俱乐部编辑出版了20卷《蒸馏器俱乐部再版本》丛书,丛书中全是化学经典,这个版本甚至被化学家在20世纪的科学刊物上发表的论文所引用。一般把1789年拉瓦锡的化学革命当作现代化学诞生的标志,把1914年爆发的第一次世界大战称为化学家之战。奈特把反映这个时期化学的重大进展的文章编成一卷,把这个时期的其他9部总结性化学著作各编为一卷,辑为10卷《1789-1914年的化学发展》丛书,于1998年出版。像这样的某一科学领域的经典丛书还有很多很多。

科学领域里的经典,与人文领域里的经典一样,是经得起反复咀嚼的。两个领域里的经典一起,就可以勾勒出人类智识的发展轨迹。正因为如此,在发达国家出版的很多经典丛书中,就包含了这两个领域的重要著作。1924年起,沃尔科特开始主编一套包括人文与科学两个领域的原始文献丛书。这个计划先后得到了美国哲学协会、美国科学促进会、科学史学会、美国人类学协会、美国数学协会、美国数学学会以及美国天文学学会的支持。1925年,这套丛书中的《天文学原始文献》和《数学原始文献》出版,这两本书出版后的25年内市场情况一直很好。1950年,他把这套丛书中的科学经典部分发展成为《科学史原始文献》丛书出版。其中有《希腊科学原始文献》、《中世纪科学原始文献》和《20世纪(1900-1950年)科学原始文献》,文艺复兴至19世纪则按科学学科(天文学、数学、物理学、地质学、动物生物学以及化学诸卷)编辑出版。约翰逊、米利肯和威瑟斯庞三人主编的《大师杰作丛书》中,包括了小尼德勒编的3卷《科学大师杰作》,后者于1947年初版,后来多次重印。

在综合性的经典丛书中,影响最为广泛的当推哈钦斯和艾德勒1943年开始主持编译的《西方世界伟大著作丛书》。这套书耗资200万美元,于1952年完成。丛书根据独创性、文献价值、历史地位和现存意义等标准,选择出74位西方历史文化巨人的443部作品,加上丛书导言和综合索引,辑为54卷,篇幅250万单词,共32000页。丛书中收入不少科学著作。购买丛书的不仅有“大款”和学者,而且还有屠夫、面包师和烛台匠。迄1965年,丛书已重印30次左右,此后还多次重印,任何国家稍微像样的大学图书馆都将其列入必藏图书之列。这套丛书是20世纪上半叶在美国大学兴起而后扩展到全社会的经典著作研读运动的产物。这个时期,美国一些大学的寓所、校园和酒吧里都能听到学生讨论古典佳作的声音。有的大学要求学生必须深研100多部名著,甚至在教学中不得使用最新的实验设备而是借助历史上的科学大师所使用的方法和仪器复制品去再现划时代的著名实验。至1940年代末,美国举办古典名著学习班的城市达300个,学员约50000余众。

相比之下,国人眼中的经典,往往多指人文而少有科学。一部公元前300年左右古希腊人写就的《几何原本》,从1592年到1605年的13年间先后3次汉译而未果,经17世纪初和1850年代的两次努力才分别译刊出全书来。近几百年来移译的西学典籍中,成系统者甚多,但皆系人文领域。汉译科学著作,多为应景之需,所见典籍寥若晨星。借1970年代末举国欢庆“科学春天”到来之良机,有好尚者发出组译出版《自然科学世界名著丛书》的呼声,但最终结果却是好尚者抱憾而终。1990年代初出版的《科学名著文库》,虽使科学元典的汉译初见系统,但以10卷之小的容量投放于偌大的中国读书界,与具有悠久文化传统的泱泱大国实不相称。

我们不得不问:一个民族只重视人文经典而忽视科学经典,何以自立于当代世界民族之林呢?三

科学元典是科学进一步发展的灯塔和坐标。它们标识的重大突破,往往导致的是常规科学的快速发展。在常规科学时期,人们发现的多数现象和提出的多数理论,都要用科学元典中的思想来解释。而在常规科学中发现的旧范型中看似不能得到解释的现象,其重要性往往也要通过与科学元典中的思想的比较显示出来。

在常规科学时期,不仅有专注于狭窄领域常规研究的科学家,也有一些从事着常规研究但又关注着科学基础、科学思想以及科学划时代变化的科学家。随着科学发展中发现的新现象,这些科学家的头脑里自然而然地就会浮现历史上相应的划时代成就。他们会对科学元典中的相应思想,重新加以诠释,以期从中得出对新现象的说明,并有可能产生新的理念。百余年来,达尔文在《物种起源》中提出的思想,被不同的人解读出不同的信息。古脊椎动物学、古人类学、进化生物学、遗传学、动物行为学、社会生物学等领域的几乎所有重大发现,都要拿出来与《物种起源》中的思想进行比较和说明。玻尔在揭示氢光谱的结构时,提出的原子结构就类似于哥白尼等人的太阳系模型。现代量子力学揭示的微观物质的波粒二象性,就是对光的波粒二象性的拓展,而爱因斯坦揭示的光的波粒二象性就是在光的波动说和粒子说的基础上,针对光电效应,提出的全新理论。而正是与光的波动说和粒子说二者的困难的比较,我们才可以看出光的波粒二象性说的意义。可以说,科学元典是时读时新的。

除了具体的科学思想之外,科学元典还以其方法学上的创造性而彪炳史册。这些方法学思想,永远值得后人学习和研究。当代研究人的创造性的诸多前沿领域,如认知心理学、科学哲学、人工智能、认知科学等等,都涉及对科学大师的研究方法的研究。一些科学史学家以科学元典为基点,把触角延伸到科学家的信件、实验室记录、所属机构的档案等原始材料中去,揭示出许多新的历史现象。近二十多年兴起的机器发现,首先就是对科学史学家提供的材料,编制程序,在机器中重新做出历史上的伟大发现。借助于人工智能手段,人们已经在机器上重新发现了波义耳定律、开普勒行星运动第三定律,提出了燃素理论。萨伽德甚至用机器研究科学理论的竞争与接受,系统研究了拉瓦锡氧化理论、达尔文进化学说、魏格纳大陆漂移说、哥白尼日心说、牛顿力学、爱因斯坦相对论、量子论以及心理学中的行为主义和认知主义形成的革命过程和接受过程。

除了这些对于科学元典标识的重大科学成就中的创造力的研究之外,人们还曾经大规模地把这些成就的创造过程运用于基础教育之中。美国兴起的发现法教学,就是几十年前在这方面的尝试。近二十多年来,兴起了基础教育改革的全球浪潮,其目标就是提高学生的科学素养,改变片面灌输科学知识的状况。其中的一个重要举措,就是在教学中加强科学探究过程的理解和训练。因为,单就科学本身而言,它不仅外化为工艺、流程、技术及其产物等器物形态、直接表现为概念、定律和理论等知识形态,更深蕴于其特有的思想、观念和方法等精神形态之中。没有人怀疑,我们通过阅读今天的教科书就可以方便地学到科学元典著作中的科学知识,而且由于科学的进步,我们从现代教科书上所学的知识甚至比经典著作中的更完善。但是,教科书所提供的只是结晶状态的凝固知识,而科学本是历史的、创造的、流动的,在这历史、创造和流动过程之中,一些东西蒸发了,另一些东西积淀了,只有科学思想、科学观念和科学方法保持着永恒的活力。

然而,遗憾的是,我们的基础教育课本和不少科普读物中讲的许多科学史故事都是误讹相传的东西。比如,把血液循环的发现归于哈维,指责道尔顿提出二元化合物的元素原子数最简比是当时的错误,讲伽利略在比萨斜塔上做过落体实验,宣称牛顿提出了牛顿定律的诸数学表达式,等等。好像科学史就像网络上传播的八卦那样简单和耸人听闻。为避免这样的误讹,我们不妨读一读科学元典,看看历史上的伟人当时到底是如何思考的。

现在,我们的大学正处在席卷全球的通识教育浪潮之中。就我的理解,通识教育固然要对理工农医专业的学生开设一些人文社会科学的导论性课程,要对人文社会科学专业的学生开设一些理工农医的导论性课程,但是,我们也可以考虑适当跳出专与博、文与理的关系的思考路数,对所有专业的学生开设一些真正通而识之的综合性课程,或者倡导这样的阅读活动、讨论活动、交流活动甚至跨学科的研究活动,发掘文化遗产、分享古典智慧、继承高雅传统,把经典与前沿、传统与现代、创造与继承、现实与永恒等事关全民素质、民族命运和世界使命的问题联合起来进行思索。

我们面对不朽的理性群碑,也就是面对永恒的科学灵魂。在这些灵魂面前,我们不是要顶礼膜拜,而是要认真研习解读,读出历史的价值,读出时代的精神,把握科学的灵魂。我们要不断吸取深蕴其中的科学精神、科学思想和科学方法,并使之成为推动我们前进的伟大精神力量。

需要说明的是,编辑科学元典丛书的计划,曾经得益于彭小华先生及李兵先生的支持。1990年代初,在科学史学界一些前辈学者和同辈朋友的帮助下,我主编了《科学名著文库》,由武汉出版社出版。十多年过去了,我更加意识到编辑和出版科学元典丛书的意义。现在,在北京大学出版社的支持下,我们得到原《科学名著文库》以及其他汉译科学元典译者的帮助和配合,编辑出《科学素养文库·科学元典丛书(第一辑)》,奉献给读者。这套丛书的前期组织工作,还得到了中国科学技术协会科普专项资助。当然,科学经典很多。我们不可能把所有科学经典毫无遗漏地都收进这套丛书中来。我们期待着,继第一辑之后,这套丛书还会有第二辑、第三辑……的出版。当然,这需要有更多的优秀译者加入我们的行列。任定成2005年8月6日北京大学承泽园迪吉轩

《物种起源》导读

舒德干(西北大学教授)“作为一个科学工作者,我的成功取决于我复杂的心理素质。其中最重要的是: 热爱科学、善于思索、勤于观察和搜集资料、具有相当的发现能力和广博的常识。这些看起来的确令人奇怪,凭借这些极平常的能力,我居然在一些重要地方影响了科学家们的信仰。”——达尔文

十多年前,当听到编辑先生要我为《物种起源》译本写一篇“导读”时,心里着实有些诚惶诚恐。尽管由于职业的缘故,我对进化理论的浓厚兴趣由来已久,但总担心自己对原作缺乏较好的理解,更无法做到对近百年来进化理论沿革的洞悉,难以胜任写出一篇有益的导读来。弄得不好,可能会适得其反,误导他人。

1964年在北京大学求学时,学校为我们古生物学专业设立的“达尔文主义”课程曾深深地吸引着我,热烈的课堂讨论让我们争论得面红耳赤,但结果仍一知半解。“文化大革命”后的1978年,当我能够回到大学继续学习时,第一件事便是到图书馆借一部《物种起源》,接着在旧书店买到一本朱洗先生的《生物的进化》,将自己埋在陋室里独自咀嚼玩味,自得其乐;躲进小楼成一统,管它春夏与秋冬。近二十年来我们拿着国家各种研究基金,一头扎进5.3亿年前的澄江化石宝库里折腾,希望通过这个独特的科学窗口能窥视并解绎出“寒武纪生命大爆发”的一些奥秘;这后者便正是达尔文当年创立以渐变论为基调的进化论时碰到的一个重大难题;这自然迫使我较仔细地学习了一些近代和现代进化论的新知识。1998年春夏之季,我在英国剑桥大学访问工作时,专门造访了剑桥的达尔文学院和达尔文当年就读的基督学院。在那里的图书馆我也学习了一些达尔文传记和现代进化论的书籍。此外,我专程赶到位于伦敦东南的肯特郡的达尔文故居博物馆“党豪思”(Down House),在达尔文伏案40年的工作室里,在他勤勉研究、观察过的植物暖房实验室里,在他日复一日行走并思索的沙径小路上,在众多实物原景无言但醉人的感染下,身临其境,聆听达尔文,自然让我对《物种起源》及其作者更添了一份感悟,多了一层理解(请见第310页的插图)。然而,我也有自知之明,我离完全理解这部曾改变整个人类世界观的博大精深的伟大著作仍有很大距离。如果读者们宽宏大量,觉得这篇“导读”大体符合著者的原意,而未造成明显“误导”的话,那我就心满意足了。

物种起源 《物种起源》导读 2001年陕西人民出版社的版本里的“导读”曾分成四个部分,分插在译文的对应章节之前。2005年北京大学出版社的版本仍保留它们的基本格局,但已略加修改、增删,并将它们合并在一起了。这样,能增加一些阅读时的连贯性。此外,导读新增加了“达尔文生平及其科研活动简介”、“达尔文学说问世以来生物进化论的发展概况及其展望”及英国皇家学会会员西蒙·康威莫里斯先生为《物种起源》这部汉译本所写的“前言”等三个部分的内容。为纪念原作首版发表150周年,在2009年,我对全书的译文和导读进行了再次修订。此外,还遵照编辑的要求在书末附上了我在《自然杂志》上新近发表的一篇小文的修改版(其题目也改为《进化论的十大猜想》),权当对进化论发展脉络的概要补记。

查尔斯·达尔文/就是这双深邃的目光洞悉了生命演化的真谛。继波兰天文学家哥白尼的《天体运行论》之后,达尔文的《物种起源》在有机科学界引发了一场更为深刻的思想革命。达尔文在1876年为自传所写的补记中有一段意味深长的话: “我的成功源自复杂的心理素质。其中最重要的是热爱科学——善于思考——勤于观察和收集资料——以及具有相当的发现能力和广博的知识。”《物种起源》各章导读一、 引言和绪论导读

跟许多重大科学发现和技术发明一样,达尔文进化学说的诞生主要得助于三个方面: 一是历史思想财富的继承和精练;二是大量直接和间接科学实践的累积;三是科学灵感的点燃。关于历史上进化思想财富的继承,达尔文在他这部科学巨著和哲学宏论的开首,便以“引言”的形式简述了34位先行者的工作。其实,进化思想源远流长,涉及面广,与达尔文学说的诞生关系密切。为了帮助读者对这一历史背景有更多的了解,这里再做些补充和简介。

在绪论中,达尔文介绍了他一生中两件后来导源出进化学说的最为重大的科学实践,一是1831年刚刚从剑桥大学基督学院(请注意: 不是人们经常误传的“神学院”;其实剑桥大学没有神学院)毕业后便以船长的高级陪侍和兼职博物学者的双重身份投身历时五年的贝格尔号舰的环球旅行。广泛搜集和深入观察所得来的大量自然界中物种变化的事实,对年轻达尔文头脑中的自然神学观念产生了强烈撞击。此后的三年间(1836年至1839年),他认真思考了由这次环球考察所提出的种种问题,最终放弃了神学信仰。他在回忆录中写道: “正是在1836年至1839年间,我逐渐认识到,《旧约全书》中有明显伪造世界历史的东西……我逐渐不再相信基督是神的化身,以致最后完全不信神了。”1837年7月至1838年2月他撰写了两篇物种演变的笔记,至此,他已认识到所有物种绝非上帝所造,而是由先前存在的其他物种逐渐演变的产物。导致达尔文学说诞生的另一长期实践是他在农作物的人工培植和家养动物人工饲养上直接和间接的工作经验。我们都知道,达尔文进化论的精髓之一是自然选择理论。然而,自然选择常常是一个极其缓慢的自然过程,很难有幸在短促的人生中直接观察得到。于是,作者从与自然选择异曲同工的人工选择入手,先论证家养动植物的微小变异,为了迎合人类本身的某种需要而不断被“人为选择”和积累,从而产生了新品种以致新物种。正是达尔文这种广博而精细的人工选择和深入观察,为科学界接受他的自然选择理论启开了半扇大门。

达尔文进化论的诞生还得益于两次科学灵感的激发,一次是加拉帕戈斯群岛上鸟雀通过不断变异而产生新物种的事实启发了达尔文“物种可变”思想的形成;另一次则是马尔萨斯的《人口论》使达尔文联想到,生存斗争驱使物种不断因适应环境而演变的主要动力应该是自然选择作用。1836年底结束贝格尔号航行回到英国之后,达尔文将他从太平洋加拉帕戈斯群岛上带回的雀类标本交给鸟类专家J.古尔德研究。经过反复比较论证后,古尔德明确表示,其中有些原来被认为属于同一物种内的不同变种或亚种的标本,实际上应该代表着完全不同的物种。由此,达尔文敏锐地领悟到,物种是可变的,一个物种完全可以通过渐变或“间断平衡”的方式演变成另一个新物种。1837年达尔文在他的物种演化笔记中首次勾勒出了言简意赅的动物演化树示意图(“Branching Tree”)。

由物种可变或生物演化的观念到真正创立一个有说服力的进化理论,还必须解决生物演化的机制和驱动力问题。在达尔文之前,拉马克等一批早期进化论者也曾试图探索生物演化的机制,但均未成功。正在这时,是马尔萨斯的《人口论》恰如捅破了一层窗户纸,给达尔文带来很大的灵感启迪,催生了“生存斗争、优胜劣汰”的自然选择理论的形成。他在回忆录中写道: “1838年10月……为了消遣,我偶尔翻阅了马尔萨斯的《人口论》。按当时对各种动植物生活方式的观察,我已胸有成竹,完全能够正确估价这种随时随地都在发生着的生存斗争的意义。于是,我头脑里便马上形成了这样一个想法: 在这种生存斗争条件下,有利变异必然趋于保存,而不利变异应该趋于消亡,其结果必然导致新物种的形成。于是,我终于形成了一个能用来指导我工作的理论。”他所说的这个“理论”,就是他本人后来逐步完善的自然选择理论。

在第一版原作中,并没有“引言”。至第三版才增添了该“引言”部分。在这里,达尔文介绍了近代进化思想的渊源。然而,对那时两位伟大的进化论先驱者——法国的布丰和拉马克介绍得过于简略。当年达尔文为什么要这样做?到底是他的疏忽,还是有意为之,现在很难说得清楚。但无论如何,我们有必要在这里做些客观的补充。

布丰(Buffon)在进化思想史上占有特殊的地位,他是第一个从科学上讨论物种变异的人,也是一个颇有争议的人物。布丰早年信奉物种不变论。在他54岁时,产生进化思想,然而在60岁以后,很可能由于其贵族阶层固有的软弱性,终又皈依物种不变论的阵营。由此看来,进化思想的发展历程,与其说是学术思想之争,不如说是一场旷日持久的政治思想斗争,在这里,斗争的勇气至关重要。回顾整个进化思想发展史,可以看出,欧洲进化的思想源自古希腊,历经2000年的休眠,至17世纪才再度发萌。这时,尽管有不少学者在探索、在讨论、在挑战,但终因宗教界的强力压制,只能在地下蠢蠢欲动,难以破土而出、形成气候。连林奈这样的大智大慧者明知物种在变,也为宗教势力所屈服,最终仍是沦为物种不变论的守护神。(只要不是圣贤,都会本能地趋利避害、明哲保身;“保命要紧,保全既得荣誉地位也要紧”常是第一选择。林奈是这样,布丰是这样,居维叶更是这样,后者还干过落井下石的勾当。恰好在这一点上,达尔文、哥白尼、伽利略最接近圣贤!)布丰对进化思想的主要贡献,并不完全限于其本身的学术著作,而是他亲手培养了拉马克(J.Lamarck,1744-1829)和圣提雷尔(Saint-hilaire,1772-1844)两个直竖造反大旗的学生。尤其是前者,实为进化论的第一奠基人。

拉马克,出身戎伍,27岁时在巴黎银行供职,业余研究植物学,极其勤奋,七年后完成“全法植物志”,开始闻名于世;此后,兼攻无脊椎动物学。50岁时,被聘为巴黎博物院无脊椎动物学教授。1809年出版《动物学哲学》,从而创立了以渐变论为基调的生物进化论。

拉马克的进化学说主要包括两个方面: (1) 一切物种,包括人类在内,都是由别的物种传衍而来;生物变异和进化是连续、缓慢的过程。他观察到,化石生物越是古老便越低级、越简单,反之,则与现代生物越相似。(2) 在演化机制上,他突出强调环境的作用: 环境变化使生物发生适应性变化;而环境的多样性便自然构成了生物多样性的主要原因。在进化的动因上,即生物遗传变异方面,他提出了两条著名的法则。第一法则: 凡是尚未达到最大发展限度的生物,其器官如使用得越多便越发达,反之,长期不用,则会削弱和衰退,直至消亡,简称为用进废退。第二法则: 获得性遗传,即生物由于后天变化所获得的性状是可以遗传的(该法则正确与否,文后的“附录”还将讨论)。拉马克学说,虽然没有形成严密完整的体系,但在19世纪后期至20世纪前期,却赢得了众多的信奉者。

[评述: 达尔文对进化论的贡献主要体现在三个方面: 物种可变,自然选择,“生命之树”猜想。前两点已经被各种教材和评论文章反复陈述,而最后一点却常被人们所忽略。值得注意的是,达尔文在本书“引言”中不仅明确记述了30余人先于他提出了物种可变思想,而且还坦诚承认,至少有另外2人捷足先登提出了自然选择思想。这就是说,尽管达尔文在物种可变和自然选择思想论证上的贡献无人能望其项背,但他却不拥有这一伟大思想的首创权。但是,对于“生命之树”猜想,情况就不一样了。我们都知道: “进化论是生物学中最大的统一理论”。那么,它最核心的灵魂到底是什么呢?著名进化论者张昀的看法一语中的: “现代进化概念的核心是‘万物同源’及分化、发展的思想”(1998年,《生物进化》)。显然,从本书第四章的“性状趋异”一节以后的文字及原书中的唯一插图可以看出,达尔文是“生命之树”猜想的缔造者。与此相反,拉马克最令人遗憾的学术失误莫过于他不慎落入了当时仍在流行的“简单生命可以不断自发地从无机物中产生出来”的忽悠圈套,从而武断地推测,在过去任何地质时期也同样会不断“自发地”产生出新的简单生命,此后它们沿着各自的路线分别向较为复杂的生命步步渐变。其结果十分不妙: 使他误导出了与“万物共祖”背离的所谓“平行演化”假说(请见鲍勒的《进化思想史》,1989年)。这是一代伟人的悲哀。]二、 第1章至第5章导读: 自然选择和万物共祖学说的建立

这一部分是全书的主体,在这里作者成功地创立了他的进化理论的核心——自然选择和万物共祖学说。前两章,作者通过详细的观察,分别列举了大量的家养动植物与自然状态下的动植物的变异现象。在自然界无时不有、无处不在的形形色色的生存斗争中,生物的各种微小变异无可避免地都要经受自然选择作用的“筛选”: 对生物适应有利的变异便得以保存和积累,不利的变异则终究要遭受淘汰。正是这种无可回避的自然选择作用,构成了生物不断由一个物种演变成另一物种的基本驱动力。

第1章,家养状态下的变异。作者之所以在开首第1章就优先论证家养状态下生物变异的普遍性,这是因为变异是自然选择的基本“原料”。假若没有变异,那自然选择将成为无米之炊。但为什么作者不直接讨论自然状态下的变异,而要先研究家养状态下的变异呢?正如达尔文本人指出的那样,家养状态下的生活条件远不如在自然状态下的条件稳定均一,因而变异更大、更显著、更易于观察、更为人们所熟知。由显见的家养状态下的变异入手,然后再用类比的方法,逐步深入到较难于观察到的自然界中的微小变异,应当是人们认识复杂事物本质属性的常规逻辑。由显而微,先易后难,这也正是达尔文论证方法的高明之处。这一章的主要内容包括:

1. 生物变异具有普遍性,几乎没有生物不发生变异。

2. 变异的原因: 内因是生物的本性,外因是生活条件;内因比外因更为重要,它决定了变异的性质和方向。[评述: 达尔文的判断是正确的,但当时的科学界尚未认识到,这个“内因”主要寓寄于基因(即DNA的片段)的形形色色的遗传变化上]。

3. 生活条件的变化,对引发变异极为重要,它能直接作用于生物体,也能间接地影响到生殖器官。

4. 变异的性质包括一定变异和不定变异。一定变异,或称定向变异,是指在同样生活条件下,几乎所有个体都发生相似的变异。不定变异,或称非定向变异,是指在相同的生活条件下的个体发生了各不相同的变异。这时生物的内在特性起决定作用。

5. 变异的一些规律: 用进废退: 器官构造凡经常使用的,则发达,凡不经常使用的,则退化(评述: 这是沿用了拉马克等人的观点)。相关变异: 许多器官间彼此密切相关,其中一个器官发生变异,常可以引起相关的器官也随之变异。

6. 生物皆具有稳定的遗传性,于是才能保证鸡生鸡,狗生狗;生物的大多数变异可以遗传下去。

7. 达尔文接受了拉马克“获得性遗传”的理论,即生物后天获得的性状可以遗传给后代。[评述: 过去的一个多世纪里,这一点一直未能在后来的遗传学实验中得到验证,因而常遭到传统遗传学的诟病。然而,最近表观遗传学(Epigenetics)的新进展显示,它有可能是自然选择理论的一个补充,而不是与后者对立或互相排斥的一种假说。探索仍在进行中,似可拭目以待]。

8. 有些性状极易发生变异。通过人工选择可使性状分歧定向发展,从而形成许多形态上相差很远的新品种。达尔文对近150个家鸽品种的比较研究表明,它们皆起源于一个叫岩鸽的野生种。

9. 在家养动植物的各种变异中,人类总是刻意选择、保留那些对人类有利的、而不一定对动植物本身有益的性状变异,通过逐代积累,以培育出新品种。所以人工选择具有创造性。

10. 人工选择的基本方法有二: 一是择优,二是汰劣,或称剪除“无赖汉”。

11. 人工选择包括有意识选择和无意识选择。前者目的十分明确,计划周全,能在较短时期内培育出新品种;而后者则无明确目标,只是一般性的择优而育,因而需要漫长的过程才能产生新品种。

第2章,自然状态下的变异。自然选择是一个重大主题,不大容易一下子说得明白。而且自然选择过程进展十分缓慢,一个人的有生之年,难于观察到极明显的变异现象,所以在论述家养状态下的变异及人工选择之后,达尔文并没有一下子直接切入自然选择这一主题,而是按照自然选择的“原料”(变异)——自然选择的“工具”(生存斗争)——自然选择的必然结果(适者生存)的逻辑顺序分步逐层推进的。这一章的主要内容包括:

1. 举出大量事实论证了自然状态下变异的普遍性。

2. 有些生物类型,到底应该定为物种,还是视作物种之下的变种,有时很难判定,因此,我们称这些类型为可疑物种。这一事实表明,任何物种,都是经过变种阶段逐渐演化而来的。变种实际上是初期物种。

3. 常见的物种分布十分广泛,其生活环境也更为多样化,因而变异也更大。

4. 同样的道理,我们也可以观察到另一事实,就是大属内的物种比小属内的物种变异更为频繁。

第3章,生存斗争。生存斗争理论是自然选择学说的关键。没有生存斗争,便没有自然选择。达尔文的生存斗争学说受马尔萨斯《人口论》的启发,但又与后者有别。达尔文强调生存斗争并不一定都是血淋淋的,它只是广义的、喻意的,包括生物与环境的依存关系,强调生命体系的维持,还强调成功地传衍后代。

1. 生存斗争的内容包括三个方面: (1) 生物同无机环境的斗争;(2) 种间斗争;(3) 种内斗争。(评述: 在这里,达尔文似乎过分强调了种内斗争的残酷性,而在一定程度上忽视了种内的各种协作共存。实际上,任何物种为了自身的生存和繁衍利益,都必须学会协作共存。自然选择让它们懂得“大我”与“小我”的辩证关系。)

2. 斗争的原因: 高繁殖率与食物和生存空间有限性的矛盾。(评述: 从学术思想的“优先律”规则上看,自然选择理论似乎应该是达尔文和华莱士共同创立的,因为该假说是他们于1858年7月1日联名在伦敦林奈学会共同发表的。然而,正如达尔文在《物种起源》的“引言”中所述,早在1813年威尔斯先生就提出了这一见解,尽管没有充分论述。)

第4章,自然选择即适者生存。这一章是达尔文进化论的核心和灵魂。在前两章充分讨论自然选择的原料(变异)和自然选择的工具(生存斗争)之后,本章着重论证在各种各样生存斗争中表现出来的适者生存,即生活环境对有利变异的选择作用及选择的结果,这的确是水到渠成的事了。那么,自然选择的最终结果是什么呢?是万物共祖的生命之树的诞生,不断发展更替的生命之树的繁衍。

1. 自然选择理论的要点: (1) 生物普遍具有变异性,其中许多变异是可以遗传的。(2) 生物广泛存在着生殖过剩,与其食物和生存空间构成的尖锐矛盾,必然导致形形色色的生存斗争或生存竞争。在生存斗争中,绝大多数个体死亡而不留下后代,只有少数个体得以生存并传衍后代。一般说来,在生存斗争中这些少数的成功者,就是那些具有有利变异的个体。(3) 自然选择,就是适者生存,它是保存有利变异、淘汰有害变异的自然过程。(4) 性选择也是一种广义的自然选择。与生存斗争中的“适者生存”相类似,性选择使“适者遗传”。不过,有时它也与狭义的自然选择作用相对立,因为不少有利于性选择的性状并不利于生物的生存,如雄孔雀巨幅的漂亮尾羽。(5) 自然选择其实只是一种比喻,“自然”是指生物赖以生存的各种有机和无机环境条件,这里不存在神的意识作用。(6) 文中举出了大量动植物经受自然选择作用的例证,其中狼与鹿的生存斗争,相互选择、共同进化的例子最为人所知: 面对敏捷的鹿,“只有最敏捷、最狡猾的狼才能获得最好的生存机会,因而被保存或被选择下来”。另一方面,弱小病残的鹿最易成为狼的佳肴,结果是最敏捷的鹿被保存和被选择下来。

2. 自然选择与人工选择的差异: (1) 选择的主动者不同,前者是“大自然”,后者则主要是人类的意愿。(2) 被选择的性状特征不同,前者选择并积累那些对生物本身有利的性状,而后者选择了只对人类有益的性状特征。

3. 自然选择的结果,包括两个方面: 一是生物对环境的适应性;二是形成新物种。

4. 达尔文适应理论的要点: (1) 生物对环境的适应极为普遍,不仅见于形态构造,也见于生理机能、行为和习性。(2) 适应是自然选择的结果;自然选择不断将有利变异保存和积累起来,必然造成生物对环境条件的进一步适应。达尔文不否认拉马克的用进废退和获得性遗传理论,但他认为这个理论远不足以解释形形色色的适应性的起源。(3) 适应不是绝对的而是相对的,其根本原因在于环境的不断变化。(4) 适应具有多向性,从而造成生物的广泛多样性。达尔文指出狼在生存斗争中可以分化出不同的变种,如在美国一些山地,有轻快敏捷型变种,也有体大腿短靠偷袭羊群为生的变种。(5) 达尔文用自然选择论证适应起源的重大意义,在于它推翻了目的论。目的论认为,生物的适应是上帝在创造生灵时预先安排好了的: 上帝创造猫是为了捕鼠,而创造鼠便是为了被猫吃;生物之所以被创造得如此之美,目的是为了供人类欣赏。显然,这是无稽之谈。因为在人类出现之前,这些生物便早就存在于世了。

5. 新物种的形成是自然选择的创造性结果: (1) 物种形成的先决条件是可遗传的变异。(2) 物种形成的基本动力是自然选择,使那些可遗传的变异不断得以保存和积累,经过变种阶段、最后形成独立物种。换句话说,正如人工选择通过性状分歧可以形成新品种一样,自然选择也可以通过性状分歧和众多中间过渡类型的绝灭,形成新变种和新物种。(3) 那些分布广、个体数目多的常见物种,面临着各种不同的无机和有机环境条件,由于自然选择作用,最容易形成各不相同的适应特征并使旧物种和中间过渡类型消亡,从而引发性状分歧,因而最易产生“显著变种”,即“初期物种”。(4) 达尔文认为物种形成是逐渐、缓慢的过程,因而达尔文学说又被称做“渐变论”。其实,他的成种理论还隐含着“间断平衡”思想,这一点常被人们所忽视。(评述: 尽管达尔文在物种形成过程中也提到或暗示出隔离的作用,但并未予以强调。实际上,现代群体遗传理论认为,物种形成除了可遗传的变异和自然选择两个基本因素之外,还必须有隔离作用。物种的形成是种内连续性的间断。如无“隔离”,种内将继续共享一个基因库,结果将无法实现“间断”,即无法形成新物种。隔离作用包括地理隔离、生态隔离、季节隔离以及各种遗传性隔离等。此外,还需指出,古生物学和现代遗传学都证实,物种形成有两种基本形式,即除了渐变成种之外,还存在着许多快速突变成种的现象。)

6. 本章包含了原书唯一的一幅插图,它表达了作者的进化理论核心的核心,即万物共祖思想或生命之树思想。这一思想仍是当代进化论的灵魂。生命之树思想的诞生是自然选择作用的历史必然: 自然选择能不断引发物种的性状趋异,能不断形成新物种,同时也不断地迫使一些不适应的物种绝灭。其历史结果是,由共同祖先衍生出来的大量后裔们便构成了各种不同的谱系演化树,并最终汇集成统一的地球生命之树。现代遗传学支持了万物共祖的生命之树猜想的正确性,因为所有地球生命共享同一套遗传密码,并采用同一种方式传衍。

第5章,变异的法则。遗传学是生物进化论的重要基础,但遗憾的是,达尔文时代尚未形成遗传学,人们对遗传和变异的机理几乎一无所知。达尔文坦诚地承认: “关于变异的法则,我们几乎毫无所知。”尽管如此,达尔文运用“比较的方法”,仍然通过仔细的观察总结出一些变异的法则,的确难能可贵。

1. 环境条件与非环境条件(注: 暗指生物本性)皆可引起变异,而且后者(内因)比前者(外因)更为重要。

2. 器官如果不断使用,则可以得到增强;不使用则退化、减缩,即“用进废退”。

3. 相关变异律: 某些器官变异被自然选择累积时,与此相关的器官也会随之发生变异。

4. 由于重复构造、残迹构造和低等级构造不受或较少受自然选择的作用,所以更易于发生变异。

5. 种征比属征形成得晚,稳定性较差,因而易于变异。(评述: 受当时科学发展水平所限,达尔文进化论的缺陷集中体现在遗传学方面。但另一方面,即使未能了解遗传学的内在机理,达尔文在论证变异的普遍性和可遗传性之后,凭借自己的科学悟性,同样成功地建立了自然选择学说。这算得上是一种天才的推理学说。后人将遗传学与自然选择学说综合在一起,使之更为完善,最终发展成为较完善的“现代达尔文主义”或“综合论”。值得注意的是,现代发育生物学、分子生物学和古生物学的新发现将使进化生物学获得进一步发展而走向完善。)三、 第6章至第10章导读: 进化学说的各种难点及其化解

前述五章主要从正面论述并建立起了遗传变异——生存斗争——自然选择——物种起源和万物共祖或生命之树学说。在第6至第10章中作者设想站在反对者的立场上给进化学说提出了一系列质疑;然后再逐一作答或解释,使之归于化解。这正体现了作者的勇气和学说本身不可战胜的生命力。

第6章,进化学说的难点。本章一开首便系统地提出进化理论可能遇到的四个方面的主要难题。(1) 既然物种是逐渐演变的,那为何在世界上我们不能随处都见到数不清的中间过渡演化类型呢?(2) 像蝙蝠身上那些十分特别的器官构造和习性能从构造和习性上极不相同的动物那里演化而来吗?自然选择果真如此神奇,既能产生一些普通的器官构造,又能创造出像眼睛那样一些奇妙的器官构造吗?(3) 生物的本能特性可以通过自然选择产生出来并为自然选择所改变吗?(4) 自然选择理论对种间杂交不育性和变种杂交可育性能作出合理的解释吗?对前两大难题,本章将予以回答;而对后两个难题以及其他一些质疑,作者将在后续章节中逐一予以讨论。

1. 无论是在空间分布上,还是在时间延续分布上,中间过渡型物种极为少见甚至缺乏,可以由下述事实进行说明: 无论是自然界的藤壶,还是家养的绵羊,或是其他类型的生物,它们在广大空间分布范围上常表现出如下规律,即两个不同变种各占据着较大的地理分布空间,在介于其间的过渡型变种常常只占据较为狭小的地带,而且其数量也比这两个主要变种要少得多。无疑,在生存斗争中,这些数量较少的中间类型极易被这两个主要变种所排斥和取代而最终归于消亡。于是这两个变种便演化成两个有显著区别的新物种,而中间类型归于消亡。由于同样的原因,在时间序列上,中间过渡类型在数量上也总是居于劣势,在生存斗争中极难逃脱灭亡的命运。物种演化的这种时空分布特征,常使我们在化石记录中只能看到彼此区别显著的不同物种,而极难见到其间逐渐演化的过渡类型。

2. 为了论证一些生物由于生活习性的变化(如从陆生变成水生),其形态构造也必然发生相应的过渡,作者举出水貂的例子: 冬季它在陆上捕鼠为生,夏天则畅游水中,以鱼为食,因而它发育了特有的蹼。为了证明蝙蝠原本由食虫的四足动物演化而来,作者列出了一系列从扁平尾巴的松鼠、到初具滑翔能力皮膜的飞狐猴等中间形态类型,应该是很有说服力的。

3. 对于极为完善而复杂的器官,如动物的眼睛,是否能由自然选择作用而形成,的确很难找到直接证据。不过作者也列举了许多间接证据。一方面,在形态学中人们可以看到,脊椎动物的视觉器官的确从低等的无头类文昌鱼,到各种有头类(鱼和两栖类、爬行类、直至人类),是不断复杂化的。在分节动物中,原始的类别仅有瞳孔状构造,进而出现晶状体,最后才分异成多种多样的复杂构造。另一方面,在人类早期胚胎发育中,其眼球晶体也极为简单。所有这些,不能不使我们理性地相信,眼睛很可能是自然选择长期作用的产物。

此外,作者还列举了一些昆虫呼吸器官的形成、硬骨鱼类的鳔演化成后来陆生脊椎动物的肺并使鳃退化等事实,证明主要是自然选择的力量造成了器官功能及构造的转变或过渡。

当然,自然选择学说似乎还存在一些很大的难点,如一些鱼类如何产生了奇异的发电器官。而且,有些发电鱼的亲缘关系相去很远,不可能通过谱系遗传而形成。其实,这些发电器官不是同源器官,而只不过是同功器官。它们原本来自于不同谱系的祖先,只是由于遭受相似的自然选择压力而产生了相似的适应功能罢了。类似的现象在生物界屡见不鲜,如昆虫的翅、鸟类的羽翼和蝙蝠的皮翼都是这样。进而,作者列举了一些异常适应的例子,如盔兰属唇瓣下的“水桶状构造”的精巧,都是天工造物,都是生物长期变异、不断选择适应的结果。“各种高度发展的生物,都经历了无数的变异,并且每一个变异了的构造都有被遗传下去的趋向。”在此,他再次引用了一句古老格言,作为他的渐变式进化理论的别称: “自然界里没有飞跃。”(评述: “自然界里没有飞跃”的说法有一半是正确的,但显然不能将它绝对化。自然界里由于常规过程中突发而生的“飞来横祸”并不少见,它们多导致各种演化进程中的“飞跃”现象)。

自然选择的另一个难题是: 既然自然选择是通过生死存亡的斗争才使最适者生存下来,那么,这些得以生存和发展的生物却为何保留了表面上看来不大重要的器官?其实,有些表面上不重要的器官,如长颈鹿和牛的尾巴,在驱赶苍蝇,求得生存斗争中的主动权上举足轻重。有些构造,如一些陆生动物的尾巴,现在对生物体已经不甚重要,但对其水生祖先却极为重要。

达尔文还在这里成功地驳斥了“目的论”。这一唯心论认定大自然各种各样美丽的东西,都是上帝特意创造出来专供人类欣赏的。假如果真如此的话,远在人类出现之前,许许多多极为美丽的东西,如鹦鹉螺、硅藻壳、艳丽的花朵、华美的蝴蝶该作何解释呢?其实,所有这些都不过是自然选择和性选择的结果。

第7章,对自然选择学说的种种异议。这一章是在第6版即最后一版才加进去的,此时离第一版面世已过去了13年。其间“万物共祖”思想得到学界越来越多的认同。然而,对自然选择学说却有不少人提出了质疑。在质疑者队伍中,既有公开反对进化论的,如瑞典植物学权威奈格利和英国动物学家米瓦特,也有支持进化论的德国古生物学家布朗等。显然,此时此刻如果再不及时地对这些主要质疑给予恰当的回答和解释,自然选择学说将有可能失去其学说的资格。所以,事不宜迟,达尔文在这里专辟一章讨论和驳斥了反对自然选择学说的各种主要异议和挑战。

1. 有人质疑,长寿显然对所有生物都有益,但为何在同一谱系中,后代并不一定总比其前代更加长寿。对此作者引用了兰克斯特先生的研究结果作答: 长寿问题多与各物种的体制等级有关,也与新陈代谢和生殖过程中的能量耗损相关,而这些因素多由自然选择决定。

2. 有人提出,在过去三四千年间埃及的动植物皆无变化。达尔文认为,在过去数千年间,环境条件极为一致,所以生物发生的变异不能保存下来。而且,至少,这些三四千年前的动植物,不是凭空而来;它们应该是从其原始类型变异而来的。

3. 有人认为,有些性状对生物没有什么用处,因而不受自然选择的影响。达尔文列举了许多事例证明,有些性状之所以被认为无用,是因为人们对它认识不足所致;其实它们十分重要。其次,相关变异法则和自发变异也会导致某些性状的变异。

4. 对于有人主张生物具有朝着不断完善自身并向进步方向发展的内在趋向,达尔文则不以为然,因为生物构造既有进化,也有退化。但另一方面,通过自然选择的连续作用,器官会愈益专业化和功能分化,从而使生物朝进步性方向发展。

5. 另一种异议是自然选择学说无法说明有用的器官构造在形成初期的变化原理。作者用长颈鹿何以获得长颈进行了合理的推论。比目鱼的情况也是这样,在其某一侧的眼睛向另一侧转移的初期,总伴随着两眼努力向上看的习性,这对个体和物种无疑都有益,而不是有害。

6. 作为渐变论者,达尔文排斥任何由突然变化而形成新物种的可能。[评述: 值得指出的是,现代揭示出来的演化事实表明,在我们这个多次遭受重大灾变的星球上(我们的卫星拍摄到的月球表面大大小小的陨石坑清楚地显示,地球曾无数次惨遭轰击)。无疑,其上的生物界的演化也随之极其复杂多样: 其渐变、突变甚至跃变长期并存、相互转化。不少实验观察还显示,某些环境变化可导致一些特殊基因突变而形成新物种。]

第8章,本能。动物的本能,是一种先天性的精神能力。要论证它是自然选择的结果,显然,要比证实自然选择导致了生物形态构造逐步变化而形成新物种更困难得多。在这里,作者采用了与本书前五章相似的论证手法。首先,作者观察到在家养状态下的动物本能远不如自然状态的本能那样稳定,更易发生变异;严重的还会完全丧失其原有本能,并获得新的本能。连续不断的杂交和人工选择便能使这些变异连续发生并不断积累而加强。各种狗(如向导狗、牧羊狗和猎狗)和翻飞鸽特殊本能的产生便是很好的例证。接着,达尔文阐明了本能在自然状态下也会发生轻微的变异。至此,最合理的推论就应该是: 由于本能对动物体至关重要,那么在生活条件变化时,自然选择作用一定会保留那些在本能上微小的有利变异,并将它逐步积累起来。在这里,我们看到自然选择作用于身体构造的原理和方式,完全适用于它对本能的作用。

达尔文花了相当篇幅,详细描述了几种动物的特殊本能,如小杜鹃能将其义兄弟们逐出巢外,有些蚂蚁会养奴隶,而姬蜂科幼虫能寄生在青虫体内。所有这些本能的逐步形成,在“遗传——变异——最强者生存、最弱者死亡”的自然选择法则下无疑都会得到最合理的解释。

有人举出所谓非雌非雄的中性昆虫和不育昆虫来反对本能的起源是由于自然选择的结果。达尔文的回答是,这与一些家养状态下不育的动植物属于同一道理。既然去势公牛从不繁殖,重瓣不育的花从不结实,但它们都可以由人工选择方法获得,那么毫不奇怪,自然选择也就能造就对社会性昆虫群体有益的不育昆虫了。

第9章,杂种性质。本章讨论不同物种或变种杂交后能否生育;所形成的杂种后代能否生育;以及这两种不育性的起因。作者从大量事例中发现:

1. 不同物种首次杂交后不育性的程度因物种而异,有完全不育的,也有完全能育的,更有大量介于其间的各种等级。其杂种的不育性也呈现类似的情况。

2. 过去,作者跟其他许多人一样,误认为首次杂交不育和杂种的不育性是自然选择的结果。但他现在认为,这些不育性与自然选择无关。首次杂交不育可能有多种原因,其中最主要的原因是胚胎的早期死亡。而杂种不育的主要原因仅在于雌雄生殖质上的差异。

3. 同一物种内不同变种杂交的能育性及其后代(混种)的能育性的程度各不相同,甚至也有完全不育的。即是说,物种杂交与变种杂交在能育性方面只有量的差别,而无本质上的差别。当变种的能育性减小到一定程度、甚至出现不育性时,人们常习惯称其为不同物种。也就是说,物种与变种之间并没有截然界限。由此,人们很容易明白: “物种原本是由变种而来的”。

第10章,论地质记录的不完全性。在本章和下一章里,达尔文试图从地质历史记录的保存特点及地史时期古生物的保存记录的不完整性来论证其学说的两个基本要点: (1) 地史时期的所有生物都是不断演变的,而且是由最初一个或少数几个共同祖先随时间推移而逐步演化出来的;(2) 生物演化的驱动机制是生物的变异性和自然选择。我们知道,达尔文时代的地史学比起现代地史学有很大的差距;现代

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