你的位置:中国化石网 >> 国内动态 >> 详细内容 在线投稿

“墨子沙龙”论坛:周忠和讲述关于进化论的一些常见误区

收藏 打印 发给朋友 来源: 中国化石网 网站编辑:cnfossil
热度22票 浏览177次 时间:2017年6月04日 09:51
   “墨子沙龙”论坛:周忠和讲述关于进化论的一些常见误区

“墨子沙龙”论坛:周忠和讲述关于进化论的一些常见误区

(中国化石网报道)据文汇报:“为什么人们对进化论会有认识误区? 除了进化论本身确实是比较复杂的一门学科之外,我觉得最大的根源可能还是我们对它不了解,就跟人和人之间的误会一样,有时候通过沟通,就能消除。”

在最近由中国科学技术大学上海研究院“墨子沙龙”举办的论坛上,中科院院士、美国科学院外籍院士、中科院古脊椎动物与古人类研究所所长周忠和,就有关进化论认识的常见误区,为公众进行了辨析。

中间类型化石的挑战

有人说达尔文经常被挑战,达尔文自己怎么看?

达尔文是一个很严谨的科学家,他的物种起源理论早就想到了自然选择,但他闷了几十年都没发表,因为他还要做各种考证。所以达尔文曾经说过,生物的中间类型非常重要。他说的中间类型主要指的是化石,“这一点,也许将成为对我的理论最直接、最严重的挑战。”

达尔文觉得,我们到山上去看一个地质层面,应该见到不同层位充满了各种各样过渡类型的化石,但是事实上不是这样的。我们古生物学家找化石的时候就会发现,一种类型的化石往往延续一定的时间,相似的种类中间还是有着很明显的差异。

有人讽刺说,神创论者也“喜欢”化石,因为他们不停地重复一个满口是“缺失”的咒语:“给我看你的过渡类型。”所以直到今天,很多神创论者或者极端宗教主义者反对进化论,就是拿“缺少过渡类型的化石”来作为一个攻击借口。

事实情况是这样吗? 当然不是。在《科学》杂志2014年十大进展中,有一项是鸟类的起源,讲到近一二十年,在中国发现了一些长羽毛的恐龙和早期鸟类,这使“鸟类起源于恐龙”假说获得了大量的化石证据支持。

如果只看现在的生物,我们可以推断,鸟类应当是从爬行动物进化而来的;但是,现存的爬行动物里包括龟、蛇、蜥蜴、鳄鱼等这样一些不同的类型,它们和鸟的差距还是很大的,这中间肯定还缺了不少环节。我们要怎么找到它们中间的过渡类型呢? 当然从化石里去找,化石能够提供进化的很多过渡类型。

在过去的20年间,中国发现了大量证据,其中有长羽毛的恐龙。以往的观点认为,羽毛是鸟类所特有的,后来发现恐龙也能长羽毛,比如中华龙鸟、顾氏小盗龙等等。值得一提的是,2009年发现的赫氏近鸟龙,这个种名就是献给赫胥黎的,因为作为进化论最忠实的支持者,赫胥黎被称为“达尔文的斗犬”,碰巧他又是第一个提出鸟类起源于恐龙学说的科学家,所以把这样一个物种的名字献给赫胥黎,应该是一个最好的纪念,也是对进化论的一个支持。

其实除了长羽毛的恐龙,我们也发现了很多原始鸟类的化石,比如热河鸟、孔子鸟等过渡类型的化石,从而填补了恐龙与现代鸟类之间的不少空白。

不仅生物不同类群之间存在这种过渡,实际上一种生物重要特征的演化,也是这样循序渐进的。表型进化有一个特点,就是一般不会无中生有——一下突变出一个翅膀来是不可能的,你总得找到类似翅膀模样的结构。生物特征的变化以及复杂的结构,从来都是在原来简单结构基础上经过修修补补而来的,所以这也决定了没有完美的进化。

我再举一个化石的例子——哺乳动物耳朵里的听小骨,这个小骨头是哪来的呢? 实际上,其中有两块是从爬行动物的下巴里面来的。它原先在下巴里负责的是别的功能,最终钻到哺乳动物的耳朵里,变成听小骨。当然化石里面会找到一系列过渡的类型,就是说,耳朵里的这些骨头不是一下子冒出来的,它有一个逐步过渡的过程。

实际上,生物演化就是要解决一系列不同生物之间的过渡,以及这些重要的特征是怎么来的。芝加哥大学进化生物学家杰瑞·科恩说,“虽然达尔文在写作《物种起源》的时候,还没有任何过渡形态的物种可供其作为证据,但如今他应当可以瞑目了,因为现代古生物学的累累硕果已经彻底证实了他的理论。”这当然是对古生物学的一个很高的评价。尽管如此,化石的记录实际上并不完全,因为曾经存在过的生物,其中能有百分之一或千分之一变成化石,就很不容易了。正因为化石不完全,所以导致了我们有很多误区。

寒武纪大爆发的挑战

达尔文曾提出,为什么在生物之间没有那么多过渡类型保留下来?为了回答这个问题,古生物学家在上世纪70年代,提出了“间断平衡理论”。

这是在原先的渐进演化理论基础上提出的一个新假说,认为生物演化速度不是恒定不变的,一个新生物种在形成的时候比较快,一旦形成之后,它会长时间保持稳定。简单来说,就是生物演化速度会快慢交替。所以物种形成以后,通常长时间不发生显著分化,而当环境发生骤变时,物种多样性也跟着发生急剧变化。

我举一个例子——寒武纪大爆发。为什么在5亿年之前,好像我们现代生物主要的门类突然一下子都出现了?当时,有人把它称为“令达尔文感到头疼的一件事”。达尔文对此给出了一种解释,他认为这是因为化石记录不完善导致的。

实际上,寒武纪大爆发和达尔文的进化论并不矛盾,所谓的对达尔文的挑战,很多情况是人为夸大的。在达尔文那个时代,寒武纪的生物是比较少的。但是今天,化石记录在不断完善。从世界各地特别是我国6亿年前到5.8亿、5.6亿、5.4亿、5.3亿、5.1亿年前的地层中,发现了许多不同类型的生物群,著名的有安徽的兰田生物群、贵州的翁安生物群、云南的澄江生物群等。就在最近,南京古生物所的研究人员还发了一篇很好的文章,提出“寒武纪大爆发”其实在寒武纪之前就已经发生了——这种突然爆发实际上是一种假象,因为你对过去保存的历史并不了解。

当然,寒武纪确实是一个生命快速发展、多样性剧增的时期,但是我们完全可以给出若干合理的解释,比如说环境的变化,有人认为与大气氧的增加有关。现代生物学则认为,像Hox基因这样的一些基因在那个时候开始出现了,这引起了大的生物结构的变革,都有可能引发生物类群的快速发展和分化。

也就是说,寒武纪大爆发是一个生物快速发展的时期,但它是从6亿年前到5亿年前之间这样一个长时期的变化,和达尔文的假说实际上是一点也不冲突的。

中性理论的挑战

有没有人从科学上真正挑战过达尔文?有,一个叫木村资生的日本人。他是一个群体遗传学家,他的工作直接挑战了自然选择。

自然选择是达尔文进化论的核心,他认为自然选择是进化的主要动力。但木村资生认为并不总是这样,他认为中性突变的遗传漂变是分子演化的主要动力。他认为,在分子水平上,绝大部分的变异都是中性或者近似中性的,并不带来明显的优势或劣势,因此不受自然选择的影响。

这个学说提出之后,生物学界吵了有几十年,现在大家还是慢慢清楚了,这个中性理论只能解释分子进化,它并不能拿来解释其他层次的进化现象。

我们讲的自然选择,通常是一种我们看得见的表征,比如说跑得快、身体强壮等,这些特征可能会受到大自然环境的选择,但是分子层次上的变异是另外一回事。尽管如此,中性假说确实极大地丰富了进化理论。

达尔文认为,进化是自然选择的结果,而木村资生则认为分子水平变异的存留常常靠运气,很多时候跟自然选择没太大关系。自然选择对于生物演化的驱动还是被大多数生物学家公认的,我也相信它是推动生物演化的一个主要机制,而且是适应性演化的唯一机制。比如说,猛犸象适应寒冷的环境,这就是在特定环境中的特定适应性演化,自然选择肯定是一个主要的机制。

芝加哥大学著名华裔科学家龙漫远先生曾经在一篇文章里总结说:“中性演化是对达尔文理论在分子水平上的补充;提出了并非一切演化都是适应性演化的结果,机遇在其中也扮演着重要角色。”所以,演化的随机性问题并没有对进化论形成真正的挑战,事实上是丰富完善了达尔文的学说。

最新的挑战

最近几年也有人说,进化论是不是有点问题?拉马克是不是又对了?获得性遗传有没有呢?

近来,生物学里有一门发展非常迅速的新兴分支,叫“表观遗传学”。我们过去认为,环境引起的改变是不会遗传下去的,但现在发现,有些后天环境的改变是能够遗传下去的。但我觉得表观遗传学并没有,至少目前还达不到为拉马克翻案的地步。我请教过有关生物学家,他们说表观遗传标记可能无法维持超过一定的代数,它在进化上的意义还存在争议,所以表观遗传学并没有挑战自然选择。

当然,对现有的进化学理论还有一些争议,比如2014年《自然》杂志曾刊登了两篇针锋相对的文章,内容涉及现有的进化理论框架是不是需要重新考量,一派的观点说“是的,急需改变”;另外一派则说“不用,一切都很好。”

对现有进化理论的主要批评是什么?文章认为,现有的理论过分强调了基因的作用,是一种基因中心论,环境被当作背景。它认为环境本身不能被作为背景,它是生物进化的一部分。环境可以诱发或者改变选择,性状的变异也不是随机的,生命的演化不是简单的适应环境,而是与环境的协同演化。实际上现有的新的研究,包括表观遗传学,只是进一步告诉我们,生物的演化不完全是基因控制,生物演化本身和环境的关系组成了一个复杂的系统。我们需要一套新的模型,来帮助我们更好地理解进化。我觉得这是一个进步,但是它并没有否定达尔文的进化论。

人类是否还在进化?很多人都关心。事实上,我们有很多可靠的科学数据,来证实人类还是在发生进化,但未来如何则很难预测。从这些例子我想说的是,实际上没有完美的生物,人当然不是上帝创造的,实际上我们就是生物进化历史的产物。所以适者生存,不等于强者生存。适应实际上永远是相对的,一头猛犸象可能适应于寒冷的环境,哪天气温一升高,它就变成最不适应的了,所以这个适应是即时的、不可预见的。

适者生存?

英国哲学家赫伯特·斯宾塞把自然选择片面地解释为适者生存,这其实是对进化论的一种认识误区。而达尔文却在《物种起源》第五版中,首次借用了这种表述,这不得不说是一个败笔。

关于进化论的认识误区

达尔文进化论提出后,对人类思想的影响超过了其他很多科学,但在对它的认识上,存在着不少误区。

误区一 进化是有方向的进化好像总是越来越进步的,往往把人类放在最高级的位置上——认为人类是万物之灵,这是一种很常见的误解。

过去,我们往往会这么表述:生命是从简单到复杂、由低等到高等、从低级到高级的一个发展过程。严格来说,这是不准确的。

误区二 优胜劣汰

人们往往觉得,好像保存下来的就是好的,不好的就要被淘汰。

适者生存当然可能是我们听到最多的,更有甚者把“适者生存”等同于“强者生存”。事实上,适者生存用在进化上,并不是一个好的表述,而是有很强的误导性。因为进化有适应,也有机遇。

误区三 进化越来越完善很多人觉得,进化总是会越来越好,也存在一些很完善的适应,比如有人觉得我们的眼睛、大脑通过进化,总是越变越好。其实,进化有复杂、简单之分,从来就不存在完善、完美的事情。

误区四 进化论还缺少中间类型的一些化石证据支持

很多人觉得,相信进化论必须要有证据,有没有很多 中间类型的化石来证明生物是不断演进的? 显而易见,这一点站不住脚。

误区五 人类进化可以不符合进化论的规律

大家觉得进化好像是讲动物植物的,作为万物之灵,自然选择不适合人类。事实上,人类是芸芸众生的一份子,脱掉文明的外衣后,还是生物。
之所以会有这些误解和误区,最主要的根源在于不了解。因为进化论不是一门固定的、静止的学科,而且一直在发展、深化,而且它是一门综合性的学科,需要了解生物学、地质学等不同学科的交叉知识。(文章由本报首席记者许琦敏根据周忠和在“墨子沙龙”论坛上的演讲整理。)
TAG: 进化论 周忠和
【已经有22人表态】
3票
感动
2票
路过
3票
高兴
2票
难过
2票
搞笑
3票
愤怒
3票
无聊
4票
同情
上一篇 下一篇