达尔文进化论质疑——生命起源与演化的困惑与思考(一)
讲到达尔文进化论,地球人几乎都知道。19世纪伟大的生物学家达尔文,1859年出版了一本书——《物种起源》。在书里,达尔文主要阐述了关于进化论的三个主要观点。
第一个观点,达尔文认为所有的物种都有共同的祖先。第二个观点,他认为生命的进化是一种渐变的进化。进化的步调是渐变式的,是积累微小优势变异的、逐渐改进的过程。它不是突变的,不是跃进式的进化。第三个观点,他认为进化的机制就是“自然选择”,也就是“物竞天择,适者生存”。达尔文偶然地读了马尔萨斯的《人口原理》,受到启发。他认为自然环境非常残酷,所有的生物都面临一种残酷的竞争,这种竞争导致生命的物种若发生有利的变异,就能够在环境中生存下来,若发生不利的变异,就会被环境所淘汰。
达尔文进化论的这三个观点,在当时是一种革命性的观点。有人说他是伟大思想家。作为思想家,要有一种在当时社会非常与众不同的观念,这种观念实际上是非常伟大的。从某种程度上来说,是对当时西方占主导地位的基督教文化的挑战。这种挑战主要表现在两方面。
第一是生物的“共同由来”观念,所有物种都有共同的祖先。基督教认为,人是上帝按照自己的形象创造出来的,所以人部分秉承了上帝的特性。在上帝眼里,人的地位是比较特殊的。地球是宇宙中心,人就在宇宙中心,他可以支配上帝所创造的万事万物,所以人是与众不同的。但是达尔文指出所有的物种包括人类,都是由共同祖先演化而来的。在达尔文的理论中,人不再是特殊的神造物,人的神圣、人的珍贵受到挑战。
第二是“自然选择机制”。《圣经》的上帝创世说,强调世上的万事万物都是上帝的作品,上帝是万能的。但达尔文以自然选择替代上帝的作用,取代了上帝的智慧。
我专门研究过达尔文的生平。达尔文一生很有意思,他曾经主修过神学,但因学得不好转向进化论。我还专门考证达尔文是不是基督教徒,没有准确的说法。有人说是,有人说不是。但达尔文有浓厚的基督教情结。他一度非常担心他的进化论会冒犯基督教教会,伤害人们的宗教感情。
但是非常令达尔文意外的是,他的这本书在1859年出版后,没有经过多大的争辩和波折,就被很多人接受。曾经发生过几次论辩,论战不是达尔文自己出面,达尔文身体不好,由他的一些朋友出面。最有名的一次论辩,是赫胥黎和牛津教区大主教威尔伯福斯之间的论辩。后来我专门查资料,发现主要的论辩者不是赫胥黎是胡克。这场论辩最后使进化论被人们所接受。我觉得这个故事不是这么简单。这本书1859年出版以后,很快引起了读者的极大兴趣。最早印了1250本,很快销售一空。两个月后又印了3000本。到了1860年,对进化论的认同或者支持,从少数扩展为绝大多数,很多人都接受了达尔文的进化论,这是出乎达尔文意料的。达尔文开始担心因为他的思想、他挑战的是基督教的文化,进化论不会被接受。因为基督文化在当时西方世界占统治、主导地位,但经过几次论战,就风平浪静了,很多人开始接受进化论。
达尔文写完这本书以后,身体一直不好,1882年去世。在他生命的最后阶段,19世纪70年代末80年代初,他对进化论产生悔意,他说:“我那时是个思想还不成熟的年轻人,对许多事都感到好奇,发生了一些疑问,又提出了一些解释建议。可是使我吃惊的是,这些不成熟的想法后来竟然像野火一样蔓延开来,人们竟然把它变成了一种宗教。”这段话使我们感受到,达尔文对进化论有一种反悔或反思。他很惊讶进化论一下子变成取代基督教的宗教。我们现在是唯一科学,这是不是也可以表现出来。
怎么评价达尔文进化论?达尔文进化论基本是一种假说,是一种猜测,这种假说、猜测当然需要事实的检验。最重要的证据实际上就是化石。恰恰在这一点上,达尔文进化论有致命的缺陷,它的化石证据存在严重缺失和不足。
化石证据表现在两个方面。第一个方面,化石的缺失。最早认识到这个致命缺陷的就是达尔文自己。达尔文是品行极其高尚的一位伟大科学家。他的《物种起源》一共十五章,他在写这本书的时候,在第十章用整整一章讲进化论的致命缺陷。一般科学家都千方百计地把自己的要害隐藏起来,但达尔文把自己的缺陷暴露出来,从头到尾讲。他说:“依照这种理论,无数过渡类型一定存在,为什么我们没有看到它们大量埋藏在地壳里呢?这一难点在长久期间内颇使我惶惑。”我做了一个示意图,比如说从动物A1进化到动物A2,达尔文认为是渐变的过程,有很多中间类型。比如A1.1过渡到A1.2,然后过渡到A1.3、A1.4、A1.5、A1.6……然后才能够过渡到A2这个物种。我们现在没有发现A1.1、A1.2、A1.3、A1.4……这些中间类型的物种化石,中间过渡类型化石严重缺失,缺到几乎没有。所以达尔文感到非常困惑,为什么这样一种渐变的累积的进化,没有中间类型的化石?困惑之下,达尔文给自己找到一个可能会有的答案。他说:“这些中间类型化石的严重缺失,或许是因为这些化石它埋在地底下的某一个角落,我们古生物学家,地质学家没有发现而已。”它是存在的,只不过没被发现,他想自圆其说。达尔文1882年去世到今天,已经过去129年,这期间仍然没有发现中间类型的物种化石,比达尔文时代还要少。如果量化的话,99.9999%的中间类型化石没有被发现。
第二个方面更加严重的,是寒武纪化石的发现。寒武纪是一个地质年代,距离今天大概5.3亿年。达尔文在《物种起源》说:“还有一个相似的难点,更加严重,我所指的是动物界的几个主要部门的物种,在已知的最下化石岩层中(也就是在寒武纪的地质层当中)突然出现的情形”。Mr.Hicks在英国南威尔士的寒武纪层当中,发现了富有三叶虫的化石,还有各种软体动物、环虫类的岩层。寒武纪离我们今天5.3亿年。在达尔文时代,有人在寒武纪层发现节肢动物门的三叶虫,还有软体动物门、环虫动物门的动物化石,他觉得无法解释。因为三叶虫是非常复杂的。三叶虫,一片叶子上面好像有两条沟,把一片叶子分成了三叶,就像三叶,这是节肢动物门相对比较复杂的一种动物。我这里有一张表,讲地质年代的。地质学家把整个地质分成两个宙,一个显生宙,一个是隐生宙。显生宙又分成了三个代:新生代、中生代、古生代。寒武纪就是在古生代的最早时期。
三叶虫的发现让达尔文感到非常严重,无法加以解释的现象就是寒武纪生命大爆发。寒武纪生命大爆发远远超过达尔文时代,达尔文活着的时候所知道的三叶虫突然出现,到寒武纪生命大爆发就变得更加复杂。因为在达尔文去世以后的100多年时间里,古生物学家在寒武纪地质层里有了重大发现,发掘到大量的动物化石。
我举几个重点的例子。1909年7月,美国史密森尼博物馆馆长威尔考特暑假时,带着太太、孩子去加拿大布尔吉斯山玩。他太太骑的一匹马被一块石头绊了一下。这一绊有重大发现,发现了6万多块5.5亿年前寒武纪时期的无脊椎动物的化石。布尔吉斯山现在被联合国命名为世界文化遗产地。1946年澳大利亚地质学家叫斯帕林格在埃迪卡拉山发现了寒武纪之前的一些大型多细胞生物留下的印痕化石。这种化石就像陶土上的印记一样,很薄,没有立体面,平面痕迹形状像现代水母、海鳃、蠕虫、节肢动物,但是它没有口,没有肛门,所以这里面有很大的问号,是不是水母,是不是海鳃,是不是蠕虫。
最重要发现是在中国云南的澄江地区。1984年,侯先光刚刚硕士毕业,在导师张文堂指导下来到澄江帽天山进行古生物挖掘,意外地发现了纳罗虫化石。纳罗虫曾在加拿大出现,这是纳罗虫化石的标本。他和导师张文堂联名在中国《古生物学报》发表了一篇文章,报道此类化石。这篇文章吹响了号角,使很多古生物学家来到云南澄江帽天山开始挖掘。
课程简介
讲座伊始,上海交通大学的孙毅霖教授为大家介绍了达尔文进化论的三个观点,即所有的物种都有共同的祖先;生命的进化是一种渐变的进化;进化的机制是自然选择。针对达尔文进化论的观点,孙教授指出了其存在的缺陷:化石证据的缺失,并由此引出了寒武纪生命大爆发现象。
众多古生物学家在寒武纪地质层里有了重大发现,发掘到大量的动物化石。其中最大的发现,当属中国云南寒武纪澄江动物化石群。接着,孙老师谈到寒武纪生命大爆发现象所引发的一些困惑。
困惑一:不同门类的动物何以在寒武纪同时出现?
对这一问题的解答,孙教授介绍了Hox基因调控理论和热休克蛋白90α理论。
困惑二:谁是寒武纪不同门类动物的共同祖先?
到目前为止,古生物学家还没有发现共同祖先的化石证据,但分子生物学的研究表明所有生物都具有相同的碱基对和遗传密码,所以孙教授猜测,不同生物的共同祖先就是某种具有活性的生物大分子。
困惑三:寒武纪以来不同门类动物进化速率何以如此悬殊?
“分子时钟”理论和何裕华的研究仍没有解决这一问题,由此孙教授提出了动物界全新的演化模式,从全新的视角对这一问题进行了解答。
讲座最后,孙教授总结了对于达尔文进化论观点的思考,得出三个结论,即生命有共同的祖先;生命的演化是在不同层次上以大爆炸形式展开的,突发的、间断的、非线性的演化;演化的主要机制是生命体的突变。
(视频拍摄于2012年)
- 达尔文进化论的三个主要观点
- 达尔文进化论对基督教文化的挑战表现在哪些方面?
- 达尔文对自己进化论观点的反思
- 孙毅霖教授如何评价达尔文进化论?
- 达尔文进化论缺失的化石证据表现在哪两个方面?
- 中国云南澄江地区动物化石的重大发现
- 中国云南澄江地区发现的代表性动物化石
- 寒武纪生命大爆发引发了哪些困惑?
- Hox基因调控理论是怎样解释寒武纪生命大爆发的?
- Hox基因调控理论无法解释哪些历史现象?
- 什么是热休克蛋白90α理论?
- 中国贵州瓮安动物化石的重大发现
- 从分子生物学的角度来看,人类是否有共同的祖先?
- 孙毅霖教授认为动物的进化应该是什么样的?
- 关于“不同门类动物进化速率悬殊”这一问题,科学家有哪些研究发现?
- “分子时钟”理论是如何解读“不同门类动物进化速率悬殊”问题的?
- 孙毅霖教授是如何解读“不同门类动物进化速率悬殊”问题的?
- 孙毅霖教授关于进化论的思考有哪些结论?
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