“进化论”和“达尔文理论”对我们来说听起来像同义词,但自达尔文主要著作《物种起源》出版以来,已经过去了160年,从那时起,进化论没有改变?科学家们没有学到什么新的东西?
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进化论的诞生
达尔文并不是进化和自然选择理论的唯一先驱:许多同时代科学巨人都表达了这一观点,他们贡献不应被掩盖。
英国动物学家爱德华·布利特(Edward Blyth)谈到了在自然环境中激烈的竞争,导致适应能力差的物种死亡,这个观点是在英国林学家帕特里克(Patrick Matthew 1790 - 1874)的书中提出的。施莱登(Matthias Jakob Schleiden 1804-1881)和西奥多·施旺(Theodor Schwann 1810-1882)创建细胞学说 ,证明了所有生物体的统一性。卡尔·巴尔(Karl Baer)发现表明,脊椎动物的胚胎是相似的,这也说明了所有生物的统一性。
达尔文
在这种背景下,迟早有人不得不提出生物适应环境条件的自然起源。在十九世纪,阿尔弗雷德·华莱士(创立“自然选择”理论)、赫伯特·斯宾塞(“社会达尔文主义之父”)和达尔文同时独立地提出了自己的进化理论,但达尔文与他们不同,能够准确地解释产生这些适应性机制。他称这种机制为自然选择。
《物种起源》一书,达尔文描述了自然选择的作用,并解释了它是如何运作的,他回答了一个长期以来生物相关性的问题。早在13世纪托马斯·阿奎那(Thomas Aquinas)就利用生物结构作为上帝存在的证据。现在,达尔文给了这个现象一个自然的解释。
但是,并非《物种起源》这本著作的所有观点都能经历时间的考验,在过去的160年里,达尔文的进化论得到了重大的修改或补充。尽管达尔文的某些观点富有成效,但有些已被现代科学认为已过时。
隔离学说(isolation theory)
达尔文的主要成就,至今仍然有效,描述自然选择作为一种机制,确保生物体适应环境及其形态多样性,但不完全正确。达尔文认为只要将物种隔离时间足够长,以累积大量不同形态的变化,必将产生新物种。
现代进化论(现代达尔文主义)认为选择是出现新物种的必要条件,但不是绝对条件。为了避免产生新物种,必须停止它们之间的基因交换,也就是说,必须以一种或另一种方式建立隔离条件,以防止杂交。
如果没有隔离限制,物种则会形成多种态性,或在同一物种内形成多个不同的形态,如:非洲蝴蝶 Papilio dardanus 该物种雌性模仿不可食用物种的颜色,但它仍然还是同一物种。地理隔离可导致亚种的形成,但如东北虎和和华南虎,但不一定导致生殖隔离,因此它们仍是同一物种。
中性学说对达尔文理论的重要补充
达尔文《物种起源》并不特别重视“有用或有害的特征”。中性学说的创始人木村资生认为多数或绝大多数突变都是中性的,即无所谓有利或有害,因此对于这些中性突变不会发生自然选择与适者生存的情况。突变大多在种群中随机地被固定或消失,而不是通过选择才被保留或淘汰。
木村资生
中性学说解释了DNA和蛋白质序列巨大的变异性,以其敢于和达尔文的自然选择学说相抗衡而引起学术界的一片骚动,其影响远远超出了群体遗传学,甚至进化生物学范围。随着分子遗传学的发展,中性学说越来越显示它的正确、有效。
遗传与遗传学
自达尔文以来,遗传理论已完全改变。达尔文用自然选择来解释物种的形成,但他对遗传机制知之甚少,达尔文的泛遗传理论非常容易受到批评。达尔文的许多观点被证明是正确的,例如:“在受精过程中,父母双方的遗传胚胎结合在一起”和“机体的所有细胞都包含完整的遗传原基“。但也有一些不正确的观点,例如:“体细胞的遗传基础在外部条件的影响下发生变化,体细胞将其遗传基础赋予生殖细胞”。
多布然斯基,Dobzhansky
俄裔美国进化遗传学家多布然斯基1937年出版了的《遗传学与物种起源》一书 ,是对达尔文主义与染色体遗传理论的综合,它不仅从进化论的角度,而且也从遗传学的角度解释了自然选择对机体的作用。多布然斯基说:“除了进化理论,它在生物学上没有太大的意义。”
本文编译自《俄罗斯N+1科学期刊》,《生物进化理论的发展课件苏教版必修2》。
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