? ? ? 關于自然選擇,有一個著名的例子,這個例子就是英國的白樺尺蛾。
? ? ? 19世紀初的倫敦,那時工業革命剛剛開始,尺蛾的體色是淺色的,這樣的體色可以融入淺色的樹皮和地衣,很難被鳥這樣的天敵發現。但是,隨著工業的發展,工業的黑煙和粉塵使周圍的樹木和草的外表漸漸變黑。
? ? ? 尺蛾有兩種,深色和淺色的,工業革命開始時深色尺蛾數量只有2%,到了19世紀末,深色尺蛾數量達到95%,為什么會這樣,因為環境變臟淺色的尺蛾更容易被天敵發現吃掉,隨著時間的推移,具有深色特征的尺蛾就逐漸多了起來。
? ? ? ?這是支持自然選擇理論的一個很好的例子,被收錄在達爾文那本著名的《物種起源》書里。
? ? ? ?當然,并不是所有人都認同這樣的解釋。他們認為這種現象不完全是自然選擇的結果,也可能是尺蛾本身就具有感應環境的能力,這種蛾子與環境之間進行了信息交換,體色的改變是應對背景的變化。其實,在自然界,很多昆蟲的體色有根據環境改變的特性,這到底是自然選擇的結果,還是這些昆蟲體內本身就存在應變機制,這還需要進一步研究。
? ? ? ?對于自然選擇,有種動物的存在讓達爾文感到很是不爽,這種動物就是美麗的孔雀。雄孔雀有一個很張揚的尾巴,走路揚頭挺胸,不時地炫耀著自己的光鮮無比的羽毛。
在達爾文看來,孔雀這一套漂亮的行頭實在是沒有道理,如此鮮艷,異常奪目,雖然在文明人的眼里是一種美麗的象征,但在饑腸轆轆的叢林野獸們看來,孔雀什么都不是,只不過是一盤打扮的花里胡哨的美味鳥肉而已?! ∪庖惨虬绲倪@么好看,真是毛病。特別是在進化論支持者的眼里看來,更是毛??!而在達爾文的眼里,簡直就是有毛病至極! 達爾文曾經說過:我一看到雄孔雀華麗的大尾巴心里就煩!
動物的眼睛雖然結構復雜,但那東西有用,有用的東西當然有資格搞的復雜一點。可是孔雀的大尾巴不然,這玩藝豪華,夸張,鮮艷無比,再加上雄孔雀趾高氣揚有恃無恐的在那里惟恐天下不知的張揚著,炫耀著,而且這東西它不是衣服,不是披在身上保暖用的,它只不過是一個無聊的尾巴! 雄孔雀的尾巴與達爾文的自然選擇原理格格不入,根據自然選擇的說法,動物身上的某一特征必定要對個體生存有好處,但這么長的尾巴能有什么好處呢?這種不理性的生長方式早該被淘汰掉,可是人家孔雀現在還活的好好的,所以必需對此加以解釋,如果解釋不通,自然選擇理論該怎么辦。???孔雀的大尾巴完全讓達爾文想不通。他不得不聽神創論者用簡單而且可愛的話語在那里不停的嘮叨說:孔雀的尾巴之所以那么好看,因為那就是上帝造給人類看的。
與雄孔雀的豪華艷麗相比,雌孔雀卻長的灰不溜秋的,其間的反差讓人想到公雞和母雞。昆蟲、鳥類、魚類、爬行動物直到哺乳動物,只要行兩性生殖者,幾乎都按照這樣的一個模式在發展自己的裝備,雄性華麗奪目,而雌性低調樸素。大概唯一的例外就是我們人類,這是為什么?
? ? ? ?在達爾文的進化論問世之后,一些人對自然選擇產生了疑問,如果自然演化不存在某種機制,那么沒有目的的自然選擇能創造出什么?有人批評說,達爾文不過是將自然人格化,當神論者訴求于上帝時,達爾文則求助于自然選擇,認為達爾文廢黜了圣經中的上帝是為了用一個新的上帝來代替它?
? ? ? 長期以來,人們所理解的生物進化,就是通過自然選擇對基因變異進行篩選。
? ? ? ?達爾文主義這樣解釋自然選擇,變異(突變)提供選擇 的材料,變異的隨機性是選擇的前提,選擇是非隨機的過程,自然選擇是建立在隨機性基礎上的非隨機過程。
? ? ? ?自然選擇是一個非常神奇的機制, 它是掌控生命世界的無形之手,沒有自然選擇,生物界就沒有秩序,只是一片混沌,自然選擇這只無形之手造就了眾多完美的物種。
? ? ? ?人們不禁有這樣的疑惑:自然選擇具有無限的創造力嗎?又是誰賦予了它如此的神力?所有生命在深層意義上都是偶然的,是通過一大堆巧合拼湊而成的嗎?這些疑問成為許多人難以解開的心結。
? ? ? ?進化中的幸運或機遇好像“中彩”。但是,一度“中彩”或數度幸運降臨,并不能創造出(或產生出)一個復雜的適應。一個復雜的適應結構或適應的機能需要無數相關的遺傳變異的積累,而無數次連續“中彩”的機會幾乎等于零。
? ? ? ?生物進化過程中,自然選擇的確起著一定作用,但問題是,它是不是導致生物進化的主要動因,它能不能決定生物的進化方向?能不能導致復雜生物結構的形成?
? ? ? ?長期以來,對自然選擇說的異議主要有下面三種:第一種異議認為自然選擇理論不能像物理學或化學定理那樣能夠通過實驗來證明,是“不能被證明的理論”。第二種異議認為自然界不存在自然選擇,一切進化過程都是隨機的、偶然的、碰巧的。第三種異議認為自然選擇在進化中只起微小作用,不能造成顯著的進化改變,認為大的和主要的進化改變有另外的、特殊的進化機制。
? ? ? ?達爾文的自然選擇學說主要內容概括為這樣幾點:遺傳和變異,繁殖,生存競爭,適者生存。
? ? ? ?在一些達爾文主義者的眼中,自然選擇是進化的唯一秩序,甚至可能是唯一動力。
? ? ? ?變異:生物體偶爾會發生變化或變異。變異是生物的普遍特性,不但同種個體之間有差異,甚至來源相同的個體在相似條件下也會產生變異。在一定環境下,不同變異的生存價值是有差異的,有的變異不能產生遺傳,自然選擇的對象是能產生遺傳的變異,變異為自然選擇提供了條件。
? ? ? ?達爾文發現,地球上的生物普遍具有很強的繁殖能力,都有依照幾何比率增長的傾向。因此,如果按照數學的計算,這些動、植物會在不太長的時期內產生大量的后代占滿整個地球。但事實上,自然界里各種生物的數量在一定的時期內都保持相對的穩定狀態,這是為什么呢?達爾文因此想到了生存競爭。
? ? ? ?例如,一顆一年生的植物即使每年只結兩粒種子,如果全部成活的話,二十年后就有一百萬棵后代。大象的繁殖力很弱,三十歲開始生育,活到一百歲,一生只生六頭小象,但如果全部成活,經過750年后,一對大象的后代可達一千九百萬頭。可事實上,生物產生的后代只有一小部分能活下來,而種群的大小保持相對穩定,其原因是存在著生存競爭。
? ? ? ?達爾文認為一切生物都具有產生變異的特性。變異帶來的變化可能有益,也可能有害,或者無益也無害。如果變化有害,那么其后代就不太可能繼續生存繁衍,變種也就會滅絕消失。如果變化有益,那么其后代就可能比其他后代更具競爭力,從而繁殖得更多。通過繁殖,有利于生存變異得到廣泛傳播。這種淘汰有害變異而傳播有益變異的過程稱為自然選擇。
? ? ? ?人工飼養的動物也給達爾文啟發。人們在飼養家禽家畜時,會根據人的需要選擇性狀,經過長時間的馴化,這些動物身上就有了人為的特征,看上去像是變異不斷累積的結果。這樣達爾文就將人工選擇延伸到自然界。
達爾文認為,任何一種生物在生活過程中都必須為生存而競爭。生存競爭包括生物種內的競爭,如為食物、配偶和棲息地等的競爭,以及生物種間的競爭。由于生存競爭的存在,導致大部分生物死亡,生存下來的只有少量個體。那么,什么樣的個體能夠生存下去呢?達爾文用優勝劣汰來進行解釋。
在生物產生的各種變異中,有的可以遺傳,有的不能夠遺傳。變異沒有方向,需要通過自然選擇來確定進化的方向。哪些變異可以遺傳呢?達爾文用適者生存來進行解釋。
? ? ? ?在生存競爭中,具有有利變異的個體,容易在生存競爭中獲勝而生存下去。反之,具有不利變異的個體,則容易在生存競爭中失敗而死亡。這就是說,凡是生存下來的生物都是適應環境的,而被淘汰的生物都是對環境不適應的,這就是適者生存。達爾文把在生存競爭中,適者生存、不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。
? ? ? 由于生存競爭不斷地進行,因而自然選擇也是不斷地進行,通過一代代的生存環境的選擇作用,物種變異被定向地向著一個方向積累,于是性狀逐漸和原來的祖先不同了,這樣,新的物種就形成了。
? ? ? ?因為生物所在的環境是多種多樣的,因此,生物適應環境的方式也是多種多樣的,所以,經過自然選擇也就形成了生物界的多樣性。
? ? ? ?根據現代綜合論對自然選擇的解釋,在下面的情況下發生選擇:一是種群內存在突變和不同基因型的個體;二是突變影響表型,影響個體的適應度;三是不同基因型個體之間適應度有差異。按照綜合論的解釋,繁殖過剩并非選擇發生的必要條件;只要不同基因型個體之間適應度有差異,就會發生選擇。自然選擇也可以理解為隨機變異(突變)的非隨機淘汰與保存。變異(突變)提供選擇的材料,變異的隨機性是選擇的前提。?????????? ????
? ? ? ?達爾文主義者認為,自然選擇是建立在隨機性基礎上的非隨機過程。自然選擇的前提是生物本身可提供無窮的變異,變異(突變)的“不定性”、“盲目性”或隨機性。
? ? ? ?自然選擇能夠把所有的變異整合在了一起, 形成了一個千百萬年來能不斷改變的系統以應對各種環境的挑戰。自然選擇為變化指明了方向,帶來了非隨機性,并且慢慢的一步一步的造就了越來越復雜的結構,,越來越復雜的器官,和越來越多的新物種。新的生物特性來自于重新結合早已存在的材料,創造無非就是重組。
? ? ? ? 然而,這種說法有生物學方面的依據嗎,是不是有想當然的成分在里面。
? ? ? ?進化的隨機性與非隨機性一直是爭論的焦點。批評自然選擇學說的人認為,幸運或機遇好像“中彩”,但是,一度“中彩”或數度幸運降臨,并不能創造出(或產生出)一個復雜的適應。一個復雜的適應結構或適應的機能需要無數相關的遺傳變異的積累,而無數次連續“中彩”的機會幾乎等于零。所以,有學者認為,進化中必定有非隨機因素的存在。
? ? ? ?在經典的進化學說里,重要的前提都是預先設定的、不證自明的,生物體就是這樣奇妙的、特別的存在。達爾文理論體系的最重要假設,就是“漸變論”,即基因的突變會引起生物性狀微小的變化。這種觀點進而假定,這些微小有益的變異可以一點點積累起來,經過億萬年,經過自然選擇這只魔力之手的打造,于是有了今天我們看到的自然界中千姿百態的生物。
? ? ? ?然而,這樣的說法真的準確嗎?復雜的生物系統能夠通過隨機的微小變化不斷積累而產生進化嗎?微小的變異中有害的、有益的各占多少,有害變異造成的危害如何消除。今天我們之所以存在,不過是一場又一場幸運的巧合。總之,用“突變”和自然選擇去解釋復雜系統的產生令人懷疑。
? ? ? ?自然選擇學的前提是生存競爭,然而競爭并不是生存的唯一法則。隨著人類對生物學研究的不斷加深,用自然選擇的進化機制來解釋生物的進化是有問題的。
? ? ? ?首先,自然選擇不能解釋各種生物結構和功能的產生和存在。
? ? ? ?舉些例子。許多重要性較低,不影響生物生存的的器官和特征仍有其特定的功能,如眉毛、頭發、喜怒哀樂的表情,缺乏這些器官和功能不足以使生物成為“不適者”,自然選擇理論無法解釋這些生物現象的存在。
? ? ? ?大家知道,人有害羞、惻隱之心、靦腆、同情心、憐憫心等,這些情感在生存競爭中可能還會起副作用,按照自然選擇的原理人根本就不應該有這類情感的存在。
? ? ? ?又譬如,人與人之間有許多微小差異,人的眼睛、耳朵大一點、小一點;膚色淺一些、淡一些;不同人頭發的顏色,這些差異的存在也不是通過自然選擇產生的。更極端的例子,比如北歐人鼻子長,那么是否說有個人鼻子因為突變長長了一毫米,然后他就存活下來,那些鼻子一般的人就都死了? 還有,非洲人頭發短而卷,是否當時頭發稍長點的,頭發直的都熱死了?通過這些小細節,說明自然選擇并不是決定進化的最重要因素。
? ? ? ?自然選擇還給人這樣的感覺,它一直在等待合適的變異發生,如果運氣不好,沒有那種需要的突變發生,它該怎么辦。根據達爾文的進化是漸變型,也就是一點點有益變異的積累,這存在變異的量度如何界定的問題,如果變異導致的是微變化,自然選擇如何去識別這樣的變化。另外,在有益變異發生的同時,還有更多的有害變異,如何去排除這些變異的干擾。
? ? ? ?我們發現,生物功能和生存需要之間有緊密的關系。如果生物進化是無數小的有益變異的積累,那么,如何保證那些有利于生存的突變一定發生,并且要在恰當的時間和地點,自然選擇又如何把眾多微小的變異積累起來,這就是一個問題了。以眼睛為例,眼睛由許多不同部件組成,這些部件的形成都需要無數微小的有益的變異累積,而自然選擇必須在這些變異發生后才能起作用,那么,由什么來保證這些變異一定會發生呢。同時,眼睛的進化還需要大腦和其它神經系統的配合,這些如何用自然選擇去銜接。
? ? ? ?另外,在各種功能完善的過程中還不能有災難性的變異發生,否則,有害變異的發生會不會將已有的有用性狀毀掉,導致前功盡棄??傊ㄟ^自然選擇達到進化的目的,需要太多的機緣巧合,這對自然選擇來說是不可能完成的任務。
? ? ? ?所以,自然選擇在進化中的作用需要重新定義。自然選擇并不具備產生復雜結構的功能,或者新的生物種類,它的作用是修剪和打磨,剔除生物群體中的一些次品。
? ? ? ?其次,把過度繁殖所引起的生存競爭當作生物進化的主要動力是不恰當的。
? ? ? ?達爾文認為沒有生存競爭,生物就不可能實現性狀分歧并最終出現新種,顯然這也是不恰當的。其實,沒有過度繁殖,物種也會變異,舊物種也會絕滅,為新物種所取代。競爭與生物性狀改變之間沒有直接關系,競爭可以起到淘汰弱勢個體的作用,但不能引導新的生物組織結構及特征的產生。
? ? ? ?現代生物學告訴我們,變異的原因是多種多樣的。例如,有學者發現,寒地動物的生活,其最大的威脅并不是同種間的利害沖突,而是嚴酷的寒冷等惡劣的自然環境。大量事實說明,適應性變異必須先于選擇,適應環境的變異與遺傳的交互作用才能決定生物進化的全過程。
? ? ? ?又譬如,在動物繁殖的季節里,我們常見到同性爭偶的現象,這歷來都被當作自然選擇的一個重要證據。其實我們也不難發現,遠不是所有個體的有利變異同時也是這種競爭的有利因素。比如,有的個體跑得快是有利變異,有的個體耳朵靈是有利變異,有的個體眼睛尖是有利變異,還有的個體善于改變自己的顏色或形體是它的有利變異等等。很顯然,這些有利變異都不能保證它們在爭偶中取勝,因而也就不能保證它們“有著較多的后代”。?
? ? ? ?對于雌性來講就更不用說了,“具有更適應于環境的變異”與具有較強的繁殖能力顯然是兩碼事??偠灾?,根據以上的分析我們至少也可以感覺到:達爾文主義遠不像原先所想象的那么周密。?
? ? ? ?自然界中影響生物存活的因素很多,自然選擇只是其一。因此,不能把自然選擇的作用過分夸大,將自然選擇作為生物進化的主要動因實在有太多說不通的地方。
? ? ? ?根據自然選擇法則,自然界是殘酷的,生物為了爭奪有限的資源進行著你死我活的競爭。確實,在自然界中,生存斗爭無處不在也非常激烈,但是大自然還有另外的一面,生物之間也有和諧共存的一面。
? ? ? ?在自然界,無論是物種之間還是物種內部,生存競爭的存在無可置疑的。但是,近百年的生態學研究的成果表明,自然界任何物種都處于一定的生態系統的構架之中,既不存在脫離生態系統的孤立物種和孤立種群的進化,也不存在脫離具體物種的生態系統的進化。生態系統內生物之間及其與環境之間的復雜關系構成了物種進化的背景,一個物種的進化必然受到生態系統內其他物種和環境因素的制約與影響。
? ? ? ?生態系統內的生物個體、物種、種群、群落的內部,以及它們之間,它們與環境的關系,不但有競爭,又有協同發展。達爾文主義者只看到了生物的競爭,沒有認識到它們之間的相互依賴,協同進化。
? ? ? ?達爾文關于生存競爭主要是指繁殖過剩所引起的種內競爭。顯然,這種認識是不全面的,事實上自然界的矛盾錯綜復雜,各類生物之間,既包含沖突,也包含和諧;既包含對抗,也包含合作。達爾文過分強調"競爭"這個側面而忽略了其他方面的種種聯系。
? ? ? ?在生態系統中生物之間的關系極為復雜,生物種類間既相互競爭、制約,又相互協同、受益。在生態系統中,一物種與其它物種及其環境存在著相互依存的關系,這種關系也是協同進化,協同進化的結果導致某一具體環境的生態系統內,生物和種群以最佳或較佳的方式組合,生物與其環境相對穩定。
? ? ? ?生態系統是一個非常復雜的生態系統,其內部生物結構錯綜復雜,相互聯系,整體結構都是建立在生物之間共生的基礎之上的。微生物、植物、昆蟲、鳥類、哺乳類等生物之間是共生關系,沒有這種共生關系,整個生態系統就會失去平衡穩定。
? ? ? ?昆蟲在尋花采蜜的時候,也為植物完成了授粉作用。在這一過程中,昆蟲得到食物,花得以授粉,動物與植物彼此受益,相得益彰。這種相互依賴的關系有時甚至協同進化出令人驚訝的現象,動植物的一方仿佛完全是為了適應另一方而存在,如蝴蝶的口器剛好適合蘭花的唇瓣,一些花筒的長度和形狀恰巧與采蜜蜂鳥的喙相吻合。
? ? ? ?昆蟲中的蜜蜂、螞蟻等以群體為生存單位,不同的個體各司其職,相互協作,在遭遇有外敵入威脅時個體還表現出犧牲精神,它們通過種群內部團結合作來維持正常繁衍生存。在一些高等動物的群體,如獅子、狼等,不同的個體之間也存在團結協作的關系。
? ? ? ?在整個生態系統中,存在著各種各樣的生物,不同的生物擔任不同的角色,它們之間相互聯系,共同維持生態系統的平衡穩定。自然界中的生物在長期生存與發展的過程中,形成了相互聯系、相互依存的生物間關系。
? ? ? ?另外,自然選擇的主要作用并不是篩選,而是營造出一種競爭的氛圍,自然選擇是一種外力,反映了自然環境對生物進化間接性的影響,表現為該物種與其他物種及其環境的相互適應。在同一物種中的不同個體之間,不同的物種之間,它們要承受的競爭壓力,這樣的壓力會對生理及心理產生作用,這樣的作用有可能導致生物性狀的改變。
? ? ? ?自然選擇只是起剔除或保持種群內的變異,而不能創造新類型。生物主動適應生存環境變化是導致生物進化的內因,這應該是生物分子適應環境的內在機制在起作用,生物新的性狀是在環境誘導下的變化。生物的變異具有規律性,不是對隨機變化的選擇,各種生物組織是通過生物自身復雜的內在體系而不是自然選擇逐漸合成的,自然選擇在生物進化中只是起次要作用。
? ? ? 不同生物物種之間的關系是相生相克的,既互相制約,又是相互受益的,它們之間通過競爭奪取資源,求得自身的生存發展,又通過共生節約資源,求得相互之間的持續穩定。
? ? ? ?自然選擇在生物進化過程中的確起一定作用,但它始終是一種外力,只起到輔助的作用,我們不能給其賦予無限的功能。自然選擇學說不能解釋新物種的產生,也不能解釋復雜生物結構和功能的產生。
? ? ? 現代生物學的發展,促使人們重新考慮一個老問題:生物內部是否存在進化的“導向”和“驅動”因素?