[转]进化·达尔文之前（二）

风之谷的追随者

进化·达尔文之前（二）
方舟子


　　四、事物大链条

　　亚里斯多德是古代最伟大的博物学家，描述了500多种动物，并试图对种种生物现象做出归纳、分类和解释。在对生物进行比较、分类时，亚里斯多德认识到可以对不同的生物按从简单到复杂的次序进行排列，构成了一个等级系统。在他看来，自然界存在着从非生物、植物到动物的连续序列，组成了一个从最不完善的事物上升到最完善的事物线性链条，每个事物都是这个链条中的一环。他把这称为自然界等级。这个等级是这样的：

　　非生物－低等植物－高度植物－植形动物（水母、海绵等）－昆虫－贝壳动物－甲壳动物（蟹、虾等）－软体动物（章鱼、墨鱼）－鱼－鲸类－卵生四足动物（两栖类、爬行类）、鸟－胎生四足动物（哺乳类）－人－完善

　　每一大等级中所包含的不同物种彼此之间也有高低之分。这个看法后来被发展为“自然界阶梯”或“事物大链条”的观念，而上帝即代表着完善，在从人到上帝之间还可以加入“天使”这一等级。这种等级排列是上帝为世界制定的理性蓝图的一部分，它代表着大自然的永恒而和谐的秩序，从神创之日起到现在都是一直如此，没有变化。
在这个链条上，每一物种与其邻近物种应该只有细微的等级差别，因此从最不完善的事物上升到最完善的事物之间，应该存在着无数的中间过渡环节，组成一个不间断的、逐渐递升的连续谱。用特别喜欢连续性的哲学家莱布尼茨（1646－1716）的话来说，“大自然不做跳跃”。但是在生物界，我们却观察到在一个环节与邻近环节之间有显著的差异，处处存在间隙。人们认为将来会有新发现来填补这些间隙，就像以前发现了珊瑚等类似植物的动物刚好来填补从高等植物到低等动物的间隙一样。但是莱布尼茨却不如此乐观。为了解释为什么会存在间隙，莱布尼茨认为有许多物种已经灭绝了，还有许多物种则发生了形态变化，那些具有共同的特征的不同物种可能曾经属于同一个物种。莱布尼茨是第一个把事物大链条看成动态的人。
在后来的博物学家中，最热衷构建事物大链条的是瑞士博物学家查尔斯·伯纳特（Charles Bonnet，1720－1793）。他相信如果把所有的物种按照彼此之间的相似程度排列起来，必然能够形成一个从最低等的生物到人的完美的直线链条。为了达到这个目标，他不惜采取非常荒唐的排列法，例如，他违背常规，把鱼类放在爬行类之上，这样就可以通过飞鱼而与鸟类联系起来，再通过鸵鸟、蝙蝠而把鸟类和哺乳类联系起来。如果这样的排列代表着神创的蓝图，那么任何变化（例如灭绝和进化）都会破坏了其完美，是上帝所不允许的，因此做为链条上的环节，物种的构造必定是绝对固定而永恒的。伯纳特相信上帝是通过制造生物的“种子”来确保物种的稳定性。伯纳特是一个预成论者，认为生物的发育只是种子中已有结构的展开，而种子又是代代相传的，一直可以追溯到神创时该物种最初的种子。但是上帝虽然创造了所有可能的种子，却并不一定要让所有的种子都在同一时期生长，而可以让不同的种子在不同的历史时期生长，可以在不同的历史时期形成不同的链条。事实上，伯纳特后来认为大链条并非静态的，而是随着时间的推移，在最底层的最低等的生物一步一步地迈向更高等的生物，植物在将来将会成为人，动物将会成为人，而人则会成为天使。伯特纳是以一种古怪的神学思考获得这种“进步”观念。他认为生物体内的灵魂是不灭的，在将来会在一个更高等的身体中复活。虽然在地球历史上出现过多次大灾难，毁灭了当时的生命形态，但是种子则存活了下来，在环境恢复正常时会复活，发育成新的、更完善的形态。这样生命史就是一个沿着大链条逐步攀升的历史。

　　这样，不论是像莱布尼茨这样的哲学家还是像伯纳特这样的博物学家，都不再把世界看成是已被完善地创造出来、永恒不变的，而是处于走向着完善的进程之中。他们在思索事物大链条时，有了“物种进步”的观念。但是这种“进步”观念与我们今天所理解的进化并不相同。在他们看来，物种的演变只是实现已经存在的可能性，也就是实现上帝已经制定的蓝图，所以在表面上看来大链条在随着时间的推移发生变化，而本质上却是永恒不变的。不过，这种动态的观念毕竟与进化近了一步。


　　五、系统分类

　　“事物大链条”的观念对当时的生物分类有重要的影响。将动物和植物加以分类的一个目的是把它们分别放进自然界阶梯中恰当的位置，以揭示造物主的计划。另一个目的则是出于实际需要，为了便于检索和鉴定那些具有农业和医学价值的物种。对比动物更难辨认的植物来说，更是如此，古代所谓植物学著作实际上都是药学或农学著作。从亚里斯多德开始一直到18世纪后期，博物学家普遍采用的是自上而下的分类法。例如，生物根据是否会运动分成动物和植物两大类，动物根据是否有血分成有血动物（脊椎动物）和无血动物（无脊椎动物）两类，有血动物分成温血和冷血，温血动物根据是有毛发还是羽毛再分成两类（哺乳类和鸟类），等等。这样一步步地二分下去，直到一个特定的物种。
这种自上而下的分类法其实是一种鉴定法，到今天生物学家还采用类似的方法来鉴定标本。但是这并不是一个很好的分类法。它在做每一级的分类时完全依赖于一个特征，而对该特征的选择又是主观的，选用不同的特征（例如不是先把动物分成有血或无血，而是分成有毛或无毛，或者是两足还是四足）就会形成完全不同的分类系统。而且，出于实用的目的经常导致不自然的分类，例如把动物分成肉食和草食，把植物分成可食和有毒。在亚里斯多德的时代，博物学家只知道500多种动物和500多种植物，采用什么样的分类法都还不是个大问题。但是到了16－17世纪，航海业的发展带来了世界范围的贸易和探险，让西方人见识了大量的闻所未闻的动物和植物新种，如何给生物分类就成了一大难题。要根据某一个特征进行分类已难以做到。英国昆虫学家托马斯·牟菲特（Thomas Moufet，1553－1604）在试图描述蝗虫时，如此抱怨说：“它们有的是绿色的，有的是黑色的，有的是蓝色的。有的用一对翅膀飞翔；有的用更多对翅膀；那些没有翅膀的，能跳跃；那些既不能飞也不能跳的，则行走；有的腿长，有的腿短。有的鸣叫，有的沉默。它们在自然界的种类如此之多，因此它们的名字也几乎是无限的，由于博物学家的疏忽而不够用。”
瑞典植物学家林奈（1707－1778）被公认为是现代生物分类学之父，他研究生物分类的一个动机也是为了便于鉴定，因此他一开始采用的也是自上而下的分类法，但是不是用的二分法，而是发明了一个等级结构的分类体系，在界之下划分纲，纲划分成目，目划分成属，最后是种（后来德国动物学家海克尔在属与目之间增加科，在纲与界之间增加门）。这样一个等级体系要比二分法缜密得多，也简明得多。在其后期，他意识到自下而上的分类法要更为恰当，因此把种做为分类的基本单位，分类从对物种进行尽可能准确的描述开始，把相似的种归为同一属，把相似的属归为同一目，再把相似的目归为同一纲。他的另一个沿用至今的发明是创建了双名制，每一个物种的学名都由一个表示其归属的拉丁文属名加一个特殊名组成，例如人的学名是Homo sapiens，其中Homo是属名，sapiens则是特殊名。

　　林奈的目的是为了建立一个自然系统反映造物主的计划，其巨著的名称就叫《自然系统》。但是他意识到无法处理为了建立自然系统所必需的大量的信息，因此他决定先建一个人为系统，选定某一个身体结构特征的相似性做为分类依据。即便如此，他把物种做为分类的基本单位，通过比较各个物种的结构特征而选择最恰当的分类依据，这也使他的分类比以前的分类要自然得多。例如，在伯纳特的分类系统中，把动物分成能飞和不能飞的，因此飞鱼被当成是鱼类和鸟类的中间形态，蝙蝠又被当成是从鸟类到哺乳类的中间形态。但是如果我们对飞鱼和蝙蝠的构造做详细的描述，就很容易看出，飞鱼的身体特征基本上都属于鱼类，只是其鳍的形态发生变化用于滑翔，而蝙蝠的身体特征基本上都属于哺乳类，只是其翅膀的形态发生变化用于飞翔，它们都不具有类似鸟的构造（除了那些脊椎动物都有的构造之外）。因此飞鱼很显然属于鱼类，而蝙蝠很显然属于哺乳类。
林奈并不认为事物大链条是造物主的计划，不想让他的分类系统体现出自然界阶梯。事实上，他的分类系统是对直线性的事物大链条的否定，乃是分支式的。例如，他把动物界划分成六个纲：四足纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲和蠕虫纲。尽管六个纲的动物的身体构造有的简单有的复杂，但是林奈并不试图将它们按从简单到复杂的顺序排列起来，而是把它们做为动物界之下六个地位相等的分支。所谓等级结构的分类，仅仅是指高级的分类单位（例如“界”）包含了下属的低级分类单位（例如“纲”），但是在同一分类单位之中，并无高低之分。一个物种在分类系统中并非如“事物大链条”的观念所认为的那样只能有一高一低两个最亲近物种，而是有可能有多个亲近物种，同一属的物种都是其近亲。如达尔文在后来发现的，这种分支式等级结构，实际上反映了所有生物都由共同祖先进化而来这种亲缘关系：同一属的各个物种都有一个共同祖先，同一科的各个属又有一个早一点的共同祖先，依次类推。所谓自然系统，并不是一个能够反映造物主的创造计划的系统，而是一个能够反映各个物种的亲缘关系的分类系统。这样，林奈的分类系统无意中为达尔文的共同祖先学说奠定了基础。


　　六、物种

　　在林奈的分类系统中，物种成了基本单位。那么究竟什么是物种？根据什么标准才能把不同的个体归入同一个物种？英国博物学家约翰·瑞给出了第一个关于物种的定义：具有共同祖先的所有成员构成了一个物种，它们最终可以追溯到一对最早的祖先。这个共同祖先观念和达尔文的共同祖先学说完全不是一回事，它仅仅表示简单的血缘关系，而不是进化关系。在瑞看来，每一个物种都各有一对共同祖先，它们是分别由神创造出来的。事实上，瑞明确否定了进化的可能性，认为“一个物种永远不会从另一物种的种子中出生”，尽管同一物种的不同个体存在着差异，但是这种差异是可以忽略的，物种本身是固定不变的。

　　林奈在早期也采纳了恒定种的观点。但是同一属里的不同物种有时候是如此相似，让人不能不想到它们是否也来自共同祖先。林奈起初坚决否认这种可能性，坚持认为物种不变：最初上帝创造了多少种形态，就有多少种物种，并产生同样多而且永远相似的物种。但是通过杂交试验，林奈逐渐意识到物种其实是可变的。不同物种之间的杂交通常不能产生后代，有的话也是像骡子那样是不育的，因此不能算是新种。但是在植物界，不同物种的杂交有时候能够产生可育的后代，因为该杂交后代与父母物种都不同，应该算成是一个新物种。林奈在晚年因此认为属才是代表着造物主的计划，上帝最初创造的是属，每个属只有一个物种，而通过不同属的杂交，才出现了众多的物种。这个说法一提出来，即受到了其他博物学家的反对。德国博物学家约瑟夫·克尔路特（Joseph Gottlieb Kolreuter，1733-1806）并做了一系列杂交试验，证明被林奈当成新物种的那些种间杂交后代都不稳定，可以通过连续的回交变回到原来的亲本物种。我们现在知道植物通过杂交的确可以产生既可育又不能回交的新物种，并借此创造出了许多新物种，不幸的是，被林奈当成新物种的杂交后代，可能只有一种是真的新物种。林奈有关物种可变的思想很快被人遗忘了，而是被当成坚持物种恒定的代表人物而被后人记住。
瑞和林奈的物种观念乃是一种理念论的观念，物种被当成只存在于造物主的心中的理念。与林奈同年出生的法国博物学家布封（1707－1788）首次提出物种是唯一一个自然存在的分类单位。自1749年起，布封开始陆续出版其卷帙浩繁、影响深远的《自然史》。在《自然史》第一卷开始，布封就猛烈抨击林奈的分类学，认为他的分类系统不过是一种想像。在他看来，物种并不是一个抽象的概念，而是自然存在的实体。同一物种的个体之间的关系，并不是一种只存在于造物主心中的抽象的关系，而是存在于自然界中的物质关系：一个物种就是一个能够通过生殖繁衍自己的群体。我们要鉴定两个群体是否属于同一个物种，不能像分类学家那样只比较标本的形态，而是要看它们之间是否存在生殖屏障，是否能产生可育的杂交后代：“如果两个动物通过交配，能够繁衍自己并保持该物种的形态，我们应该认为它们属于同一个物种；而如果它们不能以类似的方式产生后代，我们应该认为它们属于不同的物种。”

　　但是布封同样认为物种是不变的。他曾经考虑过所有生物都从同一个祖先进化而来这种可能性：“不仅驴和马，而且人、猿、四足动物，以及所有动物，都可以被认为组成单一一个家族。……如果我们承认驴属于马的家族，它与马的差异仅仅是由原始形态发生的变异，那么我们同样可以说猿是属于人的家族，他是退化的人，人和猿有共同的起源；事实上，所有的家族，不管是植物还是动物，都来自同一祖先，所有的动物都是从单一一个动物传承而来，随着时间的推移，由于进步或退化的缘故，从中衍生出了所有其他种族的动物。”但是布封随后就否定了这个天才的设想，不仅仅是由于宗教的原因，而且有科学上的理由。这些理由在当时看上去是相当合理的：一、在历史上，从未有出现新物种的记载；二、虽然不同物种的交配存在生殖屏障，但是同一物种的不同个体并不受这个限制，那么，个体又如何能与同一物种中的其他个体分离开来而变成新物种呢？三、如果一个物种曾经变成另一个物种，那么必定存在过渡形态，它们又在哪里呢？

　　在其晚年，布封与林奈一样，意识到物种其实是可变的。他发现，某些邻近的物种似乎能够产生可育的杂交后代。他做了一些不同物种的动物杂交试验，声称成功地获得了可育的后代（现代生物学家怀疑其试验结果是否真实），甚至认为骡子并非真正不育，而是具有潜在的生殖能力。由此，他认为属于同一个林奈属（大致相当于现在的“科”）的各个物种，例如猫属（猫科）的成员家猫、狮、虎、豹等等，都是源自同一个原始群体，在迁移到世界不同地方之后，由于气候的影响，而逐渐发生了形态变化，产生了一系列相似的、然而不同的物种。当时已知的两百多个哺乳动物种，都是从38种原始形态演变而来的。但是，尽管有了这样的进化思想，布封却坚持认为物种是固定不变的，只不过林奈所谓的物种并非真正的物种，而是变种；林奈的属才是真正的物种，真正的物种之间的杂交是绝对不可能的。
物种的真实性在当时成了接受进化思想的重大障碍：物种是真的，然而又是固定的。因此我们不难理解，进化论的先驱、法国动物学家拉马克（1744－1829）要否定物种的真实性。在他看来，物种的划分只是出于分类的需要而主观地做出的，并非实际存在。我们所观察到的物种之间（以及属之间、科之间……）的间隔，只是表面现象，并非真实存在的，因为它们之间还有未知的过渡形态存在于地球上的某个地方，只不过还未被发现而已。一旦把这些过渡形态全都发现，所有的间隔都会消失，所有的生物体就会被一连串过渡的进化形态联系在一起。

　　拉马克是第一个系统地研究生物进化的人。但是他所设想的生物进化，基本上只是把事物大链条设想成动态的，是一个从非生物自然产生微生物，微生物进化成低等生物，低等生物进化成高等生物，直到进化成人的过程。他认为，这个进化过程是不断在重复，至今仍在进行着的。也就是说，在今天，聪明的猩猩仍在尽力进化成人。拉马克也是试图解释进化现象的第一人，给出了第一个进化的理论，主要有两点：第一，生物体本身有着越变越复杂、向更高级形态进化的内在驱动力；第二，生活环境能够改变生物体的形态结构，生物体的形态结构遵循“用进废退”的原则，而后天获得的性状能够遗传。由于前一点，生物的进化应该是直线进步的，但由于后一点，使得事物的大链条出现了某些分叉。
在后来拉马克将以提出后天获得性能够遗传而闻名，并被称为拉马克主义。但是实际上这个观点并非他的独创，在他之前和之后博物学家都有这样的观念。20世纪前后拉马克主义曾经非常流行，到20世纪下半叶，后天获得性不能够遗传才成为生物学的定论。但是在拉马克生前及其死后相当一段时间内，并无人接受他的进化论。虽然他并没有被忽视，但是往往是被做为反面教材加以嘲笑和批驳。这有宗教信仰的原因，也有科学上的依据。拉马克理论中的一些观念，例如否认物种的存在、认为简单的生物能自然发生以及否认物种会灭绝（他认为一个物种只会进化成另一个物种，而不会灭绝），已脱离了学术界的主流。这位伟大的先驱者在孤独和贫困中死去，埋葬在一块租来的坟地中。在租借到期后，其遗体被移走，下落不明。

不朽的7号

说实话，我很不喜欢方舟子
类似神棍

风之谷的追随者

唔,有些失望,我读完了这篇文章了解了不少知识,但是大家只认准了方舟子一顿穷追猛打,也罢,算我不识趣,扫了大家的兴~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

birdy

林奈同志是个牛人，现今生物命名系统的创始者。从前上高中那会儿老YY着成为象林奈，马格努斯，布封这样划时代的博物学家。。现在想想，高山仰止。。高山仰止啊