關(guān)于進化論的十個易混淆的問題

李菲

摘 要：進化論貌似簡單，“物競天擇，適者生存”，八個字而已。但實際上存在很多易混淆的問題，妨礙了廣大學(xué)生對進化論的精確理解和掌握。文章作者根據(jù)教學(xué)過程中的體會，總結(jié)了這十個問題，并對這些問題進行探討，希望能幫助學(xué)生理解和掌握進化論。

關(guān)鍵詞：進化論;競爭;適應(yīng);選擇;化石

中圖分類號：Q111 文獻標(biāo)識碼：A 收稿日期：2019-04-21 文章編號：1674-120X（2019）23-0061-02

筆者在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)有些問題和概念，阻礙了學(xué)生正確理解進化論。其中許多問題實際上是對進化如何運作的誤解，因而教師必須向?qū)W生講清楚這些問題。

一、生命的起源

地球早期的條件可能與實驗中使用的條件完全不同，所以當(dāng)時生命的起源仍然是個謎。那么，教科書中聲稱1953年米勒—尤里實驗是如何表明生命的早期形態(tài)的？

對于這個問題，重要的是要指出進化生物學(xué)家并沒有使用生命起源的“原始湯”假設(shè)作為生命如何在地球上開始的確定答案。事實上，目前大多數(shù)（如果不是全部）的教科書都指出，他們模擬早期地球大氣層的方式可能是不正確的。然而，它仍然是一個重要的實驗，因為它表明生命的早期形態(tài)可以從無機和普通的化學(xué)物質(zhì)中自發(fā)形成。

使用各種可能是早期地球物質(zhì)的一部分反應(yīng)物進行了許多類似實驗，所有實驗都顯示了相同的結(jié)果——有機分子可以通過各種無機反應(yīng)物和能量輸入（如雷擊）組合反應(yīng)自發(fā)地形成。當(dāng)然，進化論并不能解釋生命的起源。它解釋了生命一旦被創(chuàng)造之后，是如何隨著時間而變化的。

二、生命之樹

為什么教科書不詳細討論“寒武紀(jì)爆發(fā)”？這一時期的所有主要動物群體都在化石記錄中一起出現(xiàn)，而為何不是從共同的祖先逐漸分支出來的？這一現(xiàn)象不是與生命進化樹相矛盾嗎？

是的，化石記錄證明，在這個相對較短的時期內(nèi)似乎出現(xiàn)了大量新的物種。最可能的解釋是這些生物生活的條件可能是產(chǎn)生化石的理想條件。這些化石都是水生動物，因此當(dāng)它們死亡時，它們很容易被埋在沉積物中，隨著時間的推移變成化石。水中環(huán)境是制造化石的理想環(huán)境，與生活在陸地上的生命相比，水生生物的化石記錄更多。

哺乳動物、鳥類和爬行動物不是主要的動物群體嗎？只是由于這些動物大部分是陸地動物，當(dāng)時生命還沒有遷移到陸地，所以它們肯定沒有出現(xiàn)在寒武紀(jì)爆炸期間。

三、同源性

為什么教科書將同源性定義為由于共同祖先所導(dǎo)致的相似性，然后聲稱它是共同祖先的證據(jù)。這難道不是偽裝成科學(xué)證據(jù)的循環(huán)論證？

同源性實際上用于推斷兩個物種是有親緣關(guān)系的。因此，同源性是一種進化發(fā)生的證據(jù)，因為其他不相似的結(jié)構(gòu)特征在一段時期后不再那么相似了。同源性的定義僅僅是以簡潔方式陳述這個邏輯，它可以為任何事情做出循環(huán)論證。 宗教人士指出，他們認為存在一位上帝，因為圣經(jīng)說存在一位上帝。而圣經(jīng)是正確的，因為這是上帝的話。

四、脊椎動物胚胎發(fā)育

為什么教科書仍然使用脊椎動物胚胎發(fā)育過程中相似結(jié)構(gòu)的圖畫作為其具有共同祖先的證據(jù)？盡管生物學(xué)家已經(jīng)知道一個多世紀(jì)以來脊椎動物胚胎在其早期階段并不是最相似的，而且這些圖畫是偽造的。這個問題所指的偽造圖是由Ernst Haeckel完成的，沒有任何現(xiàn)代教科書使用這些圖畫作為共同祖先或進化的證據(jù)。然而，自從Haeckel的時代以來，許多已發(fā)表的文章和研究，支持胚胎學(xué)的原始主張。與親緣關(guān)系較遠的物種的胚胎相比，親緣關(guān)系較近的物種的胚胎看起來更相似。

五、始祖鳥

為什么教科書將始祖鳥化石描繪成恐龍和現(xiàn)代鳥類之間缺失的一環(huán)——即使現(xiàn)代鳥類很可能不是始祖鳥的后代，而且現(xiàn)代鳥類的假定祖先為何直到數(shù)百萬年之后才出現(xiàn)？

科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約十個始祖鳥的化石標(biāo)本，盡管關(guān)于它們是否都是同一物種存在一些爭議。這個名字來源于希臘語中“古代”和“羽毛”的組合，因為羽毛的存在使這些化石如此有趣。在19世紀(jì)60年代最初發(fā)現(xiàn)它們之后，科學(xué)家已經(jīng)確定始祖鳥并不是現(xiàn)代鳥類的真正祖先，但它是具有現(xiàn)代鳥類某些特征的最早的化石。它通常被稱為進化的“證據(jù)”，并且是過渡形式的明顯例子。

過渡形式是代表進化的兩個階段之間中點的動物，我們認為始祖鳥是在恐龍和現(xiàn)代鳥類之間的過渡形式。雖然這種動物確實具有兩者的某些特征，但聲稱它是一種過渡形式的確會遇到一些困難。現(xiàn)代古生物學(xué)實際上并不認為始祖鳥是鳥類的祖先。僅僅存在共同特征并不一定意味著它們具有共同的遺傳譜系。即使在今天從與它們特征非常相似的動物群體中也可以看到這一點，這些動物甚至在遺傳上無關(guān)。

在始祖鳥的情況下，有許多具有相似特征的現(xiàn)代鳥類，其中一些也是爬行動物的共同特征。顯然，現(xiàn)代鳥類不能成為它們自己的祖先，因此具有可比性的特征并不一定使始祖鳥成為現(xiàn)代鳥類的前身。此外，還有更多鳥類的關(guān)鍵特征，并沒有發(fā)現(xiàn)起源。例如，從鱗片到羽毛的過渡，或飛行能力的發(fā)展。關(guān)鍵的是，共同的特征當(dāng)然不能“證明”共同的祖先，“缺失的特征”也不是絕對反駁它。

化石記錄實際顯示的是多種新的生命形式突然、爆發(fā)性地出現(xiàn)，并且沒有顯示出特征的“過渡性”變化。但這并不能夠反駁進化論，雖然它確實引發(fā)了一些關(guān)于流行觀念是否真正準(zhǔn)確的嚴(yán)重問題。科學(xué)的發(fā)展實際上減少了被認為是過渡形式候選人的動物數(shù)量。曾經(jīng)被認為已經(jīng)建立的過渡性進化鏈，如馬匹一旦被發(fā)現(xiàn)，就會被放棄。換句話說，科學(xué)開始時幾乎每個環(huán)節(jié)都是“缺失的環(huán)節(jié)”，現(xiàn)在甚至更少。

就其本身而言，始祖鳥并沒有真正證明任何關(guān)于進化的方式。盡管它在公眾中具有地位，但這種動物既不是任何特定形式的進化論證，也不是“許多”過渡形式的證據(jù)。這是一個與兩個動物群體具有相似特征的生物的一個例子，但是沒有任何科學(xué)證據(jù)將它與兩者聯(lián)系起來。經(jīng)常使用的“缺失鏈接”短語具有誤導(dǎo)性，因為它暗示我們只知道幾個步驟。實際上，我們幾乎都不知道。

六、斑點蛾

為什么教科書使用在樹干上偽裝的斑點蛾的照片作為自然選擇的證據(jù)？自20世紀(jì)80年代以來，生物學(xué)家已經(jīng)知道飛蛾通常不會在樹干上休息。

這些圖片是為了說明偽裝和自然選擇的觀點。當(dāng)有捕食者尋找美味的食物時，生物與周圍環(huán)境融為一體是有利的。那些具有有助于它們與環(huán)境混合的著色的個體將活得足夠長。在周圍環(huán)境中突出出來的獵物會被吃掉而無法進行繁殖，所以飛蛾是否真的落在樹干上并不重要。

七、達爾文雀

為什么教科書聲稱在嚴(yán)重干旱期間加拉帕戈斯群島雀鳥的喙變化可以通過自然選擇來解釋物種的起源，即使在干旱結(jié)束后變化被逆轉(zhuǎn)，并且沒有發(fā)生凈進化？

自然選擇是推動進化的主要機制，它保留了具有有益于環(huán)境變化的適應(yīng)性的個體，這正是這個問題中的例子發(fā)生的事情。當(dāng)發(fā)生干旱時，自然選擇保留具有能適應(yīng)環(huán)境變化的喙的雀鳥。當(dāng)干旱結(jié)束并且環(huán)境再次發(fā)生變化時，自然選擇選擇了不同的適應(yīng)結(jié)構(gòu)特征。“沒有凈進化”是一個有爭議的問題。

八、突變果蠅

為什么教科書使用帶有額外翅膀的果蠅作為DNA突變可以為進化提供原料的證據(jù)，即使額外的翅膀沒有肌肉，而且這些殘疾突變體無法在實驗室外存活？

我還沒有使用帶有這個例子的教科書，有許多DNA突變對于物種沒有益處的突變一直在發(fā)生。就像這些四翅果蠅一樣，并非每個突變都會產(chǎn)生可行的進化途徑。

然而，這個例子確實可以說明，突變能夠?qū)е伦罱K可能促進進化的新結(jié)構(gòu)或行為。僅僅因為這個例子沒有導(dǎo)致可行的新特性并不意味著其他突變不會，這個例子確實表明突變導(dǎo)致了新的特征，這絕對是進化的“原料”。

九、人類起源

為什么使用藝術(shù)家的猿類繪畫來證明我們只是動物，并且認為我們的存在僅僅是偶然事件，化石專家甚至不能就我們所謂的祖先是誰或他們看起來像什么這一問題達成一致意見。

圖畫或插圖只是藝術(shù)家對人類祖先早期的看法。就像在耶穌或上帝的繪畫中一樣，它們的外觀因藝術(shù)家而異，學(xué)者并不同意他們的確切外觀。

科學(xué)家還沒有找到一個完整的人類祖先的化石骨架（這種情況并不罕見，因為化石特別難以形成并存活數(shù)萬甚至數(shù)百萬年）。

插圖畫家和古生物學(xué)家可以根據(jù)已知的情況重建相似之處，然后推斷其余部分，不斷有新的發(fā)現(xiàn)，這也將改變對人類祖先外貌和行為的想法。

十、進化是否為一個事實

為什么我們被告知達爾文的進化論是一個科學(xué)事實，盡管它的許多主張是基于對事實的誤解。

雖然達爾文的進化論大部分仍然適用，但在當(dāng)今世界中，科學(xué)家所遵循的是進化論的現(xiàn)代綜合論。在這個問題中，進化論似乎是岌岌可危、隨時可被駁倒的一個理論。“科學(xué)理論”幾乎被認為是一個事實，這并不意味著它不能被改變，但它已經(jīng)通過了廣泛的測試，可以用來預(yù)測結(jié)果，而沒有已知的矛盾。

參考文獻：

[1]Gilbert W.Origin of life：The RNA world[J].Nature， 1986，319（6055）：618.

[2]Nisbet E G.Origin of life[J].Nature，1989，337（6202）： 23.

[3]Wiles M V， Keller G. Multiple hematopoietic lineages develop from embryonic stem（ES）cells in culture[J].Development，1991，111（2）：259-267.

[4]趙婷婷.達爾文進化論理論核心分析[J].生物學(xué)教學(xué)，2016，41（6）：9-11.

[5]Grant B R，Grant P R.Darwin's finches：Population variation and sympatric speciation[J].Proc Natl Aca Sci USA，1979，76（5）：2359-2363.

[6]藍盛芳.試論達爾文進化論與協(xié)同進化論[J].生態(tài)科學(xué)，1995（2）：167-170.