达尔文进化论理论核心分析
2016-04-10赵婷婷
赵婷婷
(天津师范大学教师教育学院 300387)
1 问题的提出
自达尔文进化论问世以来,围绕着它有很多争论,这种争论直到今天依然没有消失。这其中有良性的学术争论,也有借学术争论之名推销“智慧创造论”的“有心之作”。事实上,任何理论都不是一成不变的,要经历发展与修正,达尔文进化论也不例外。那么,达尔文的理论到底对不对?它在多大程度上被推翻了?这些问题是每一个接触到反达尔文书籍或文章的人都会产生的疑问。如今,由于信息获取变得更为快捷,中学生也很容易接触到上述观点。鉴于这个年龄的心理特征,他们更易迷茫,且更容易对进化论产生全盘否定的想法。基于这种情况,有必要对达尔文进化论的理论核心进行澄清。
澄清科学理论的核心,可以借助科学哲学家拉卡托斯所提出的科学研究纲领方法论。他认为任何研究纲领都不是单一的理论,而是由某种信念支配的多个理论系列构成的整体;另一方面,研究纲领中的种种理论不是等价的,具有精致的结构,分为“硬核”与“保护带”,研究纲领可以调整保护带的辅助假说以保证硬核的核心假说不受伤害。换句话说,只有硬核也被击溃了,旧的理论才会被真正推翻,发生科学史和科学哲学界所称的“科学革命”[1]。所以,可以将“达尔文进化论到底对不对”这一问题分解,先分析达尔文进化论的核心假说,再来分析这些核心假说是否已经受到了致命的攻击,借此即可回答上述问题。
2 达尔文进化论的理论组成
现代生物进化理论的领军人物之一恩斯特·迈尔将达尔文的进化论分为五个主要组成部分[2]:
(1)进化本身 在达尔文之前,人们争论生物是否存在进化。而从达尔文开始,人们争论的焦点变为了生物进化的机制,使人们接受了“生命世界是演变的,而不是静止的”这一概念,这一点目前基本已不存在争议。
(2)共同祖先说 达尔文指出所有生物具有共同的原始祖先,这说明自然界具有连续性,这种连续性并不像几千年来以亚里士多德为首的众多学者所认为的那样是线性的,而是辐射状的,是由亲缘关系串起的分支进化树。共同祖先说将人类从“万物的尺度”的超然位置拉了下来,人类与其他生物没有了本质上的区别,亦即“废黜了人”[2]。
(3)渐变说 达尔文认为生物进化是缓慢的,也是连续的。这实际上是对骤变论的否定,因为最初骤变论往往与神创论联系在一起,认为生物是由神在短期内创造出来的。渐变说受到的挑战是缺乏过渡型化石的证据和无法解释某些时期的“物种大爆发”,特别是寒武纪大爆发。不过在达尔文时代之后,过渡型化石已经逐渐被发现,虽然相对来说还是为数尚少,但也是支持渐变说的证据。而寒武纪大爆发的相关问题,现在还没有统一被认可的解释。不过即使渐变说存在问题,也不可能回到神创论的解释去。
(4)物种形成 达尔文进化论探讨的主要问题就是新物种的起源,他的进化论真正关心的是物种多样性的形成。达尔文的进化是非定向的,充满了偶然性,反对直生论(定向进化学说),该学说主张生物进化有方向,不论环境条件如何,生物总会沿着既定的方向进化,与自然选择无关。达尔文进化论者提起进化性进步(evolutionary progress)会很慎重[2]。实际上,对于达尔文进化论来说,“进化”一词实际上是存在歧义的,确切来讲应该是“演化”[3]。达尔文还强调过不要用高等或低等这种词,不过他自己也无法完全做到[3]。
(5)自然选择学说 自然选择学说可以概括为五个事实与三条推论[2]:
事实1:一切物种都具有如此强大的潜在繁殖能力。如果所有出生的个体又能成功地进行繁殖,则其种群的大小(个体数量)将按指数增长。
事实2:除较小的年度波动和偶尔发生的较大波动而外,种群一般是稳定的。
事实3:自然资源是有限的。在稳定的环境中,自然资源保持相对恒定。
(推理一:由于所产生的个体数目超过了可供利用的资源的承载能力,而种群大小却保持稳定不变,这就表明在种群的个体之间必然有激烈的生存竞争,结果是在每一世代的后裔中只有一部分,而且往往是很少的一部分生存下来。上述来自种群生态学的事实一旦与某些遗传事实结合起来就导出了重要结论)
事实4:没有两个个体是完全相同的:实际情况是,每个种群都显示了极大的变异性。
事实5:这种变异的很大一部分是可以遗传的。
(推理二:在生存竞争中生存下来并不是随意或偶然的,部分原因取决于生存下来的个体的遗传组成。这种并非一律相同的生存状态构成了自然选择过程;推理三:这种自然选择过程经过许多世代将使种群不断逐渐变化。也就是说,导致进化,导致新种产生)
自然选择学说是建立在种群思想上的,即承认个体之间存在差别,这是物种发生变化的基础。要注意的是,该理论并不是决定性的定律,而是一种概率性理论,自然选择很少会使具有某性状的个体完全消失,除非种群太小或发生偶然事件。自然选择学说彻底排除了上帝在生命界的作用,亦即“废黜了上帝”[2]。
3 进化论的发展
达尔文进化论最大的弱点在于遗传机制,因为根据当时流行的融合遗传理论,个体的变异会很快在几代后趋于消失。对于个体的变异如何保存下去逐代积累,达尔文并未提出很好的解释,甚至不得不回到获得性遗传。本来孟德尔遗传学是解决他的问题的好办法,但很可惜他并不了解孟德尔的工作。到了1900年孟德尔遗传定律被再发现后,遗传学家反而坚决反对达尔文进化论,他们认为进化的动力是突变,而自然选择无关紧要,博物学家对此自然不能赞同,结果20世纪初两大阵营间壁垒分明。
自20世纪30年代以来,遗传学家与博物学家间的隔阂开始逐渐消失,人们逐渐认识到孟德尔遗传学与达尔文进化论的核心并不冲突,综合进化论便应运而生。现代综合进化论是当前进化理论的主流,它对达尔文进化论做了以下修正:①遗传机制与现代遗传学一致;②种群是生物进化的基本单位,个体接受自然选择,基因突变与重组是变异来源;③地理隔离造成种群间基因交流断绝,久而久之实现生殖隔离;④不止生存竞争,生物之间的一切相互作用,不论其是种内关系还是种间关系,也不论其是正相互作用还是负相互作用,包括捕食、竞争、寄生、共生、合作等等,只要影响基因频率的变化就都具有进化价值。
1968年,日本学者木村资生提出中性学说,即大部分基因突变是中性的,自然选择对它们不起作用,进化机制为长期的遗传漂变。很多反达尔文进化论的著作都以此作为达尔文进化已经被推翻的例证,但实际上木村资生自己写道:“中性说的提出并不是为了否定自然选择,而是为了说明达尔文并没有解释的分子层次的进化规律”[4]。自然选择不能针对基因,基因也不能对环境作出适应,而且对于生物的变异来讲,无害即是有利,不被淘汰就意味着成功,中性学说和自然选择并不矛盾。
对达尔文进化论提出挑战的还有“间断平衡”理论,最早由美国古生物学家埃德雷奇和古尔德提出。该理论主要针对“物种大爆发”提出,认为进化不是一个缓慢的连续渐变过程,而是长期的稳定与短暂的剧变交替的过程,进化不是匀速的,处于边缘的小种群进化速度可以很快。现代综合进化论对此的解释是地质上的短暂剧变实际上也是一个长期的过程[2],不过也承认进化速度在不同生物、不同环境、不同时间是存在差别的。
4 硬核不变——从科学研究纲领方法论看达尔文进化论
科学研究纲领方法论将理论分为硬核的核心假说和保护带的辅助假说,以这种方式来分析达尔文进化论,也可以将其分为核心假说和辅助假说。
我国桂起权将达尔文进化论五个组成部分中的(1)进化本身和(5)自然选择视为核心假说,因为不承认进化本身进化论就无从谈起,而自然选择是达尔文进化论的进化机制,同时也是最大特点;而认为(2)共同祖先说是核心假说的推论;(3)渐变说和(4)物种形成是辅助假说[4]。在此基础上,笔者认为(4)物种形成也是达尔文进化论的核心,因为不论是18世纪模糊的进步观念,还是拉马克所提出的明确的进化论,都强调线性的进步进化,这并不是达尔文进化论关注的重点。达尔文进化论关注的是多样性的产生,这种多样性的产生只是趋异的结果而不是线性进步的结果,存活的生物都是赢家,谈不上高等低等,这也是现代综合进化论典型代表恩斯特·迈尔所着重强调的一点[2]。正是“物种形成”这一理论将真正的达尔文进化论与社会达尔文主义截然分开,后者是非常强调进化的进步性的。同时它也成为生态伦理学中非人类中心论者的理论基础,因为抛开高等低等后,人类的地位也不再那么特殊。另外,自然选择学说本身就是一个很复杂的小研究纲领,它的核心在于承认变异而且变异受到自然因素的选择,具体如何变异、什么因素对变异进行选择、怎样选择,都属于辅助假说。
由此,问题就变得清晰,达尔文进化论在20世纪的修正,都是针对其辅助假说的,并且保护带这样调整后核心假说变得更为坚固。如前所述,中性学说与自然选择并不矛盾;间断平衡论针对的是辅助假说,而且也暂时没有对相应假说形成完全的推翻。实际上,前文提到的一些号称推翻达尔文进化论,而实质是为“智慧设计论”张目的书籍和文章中所提出的看似合理的反例和批驳也都是针对辅助假说的,并没有真正“推翻”达尔文进化论。不盲从权威,具有批判精神,但也要注意不要被一些“新奇的学说”所煽动。这也提示,要注意引导学生理解达尔文进化论中的精髓与核心,揭示现代学说对达尔文进化论的继承与修正间的关系,这样有助于独立思考、批判阅读。