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演化論

演化的科學理論
演化


现代生物分类群体从它们的
共同祖先遗传分化的图示。

關鍵議題

進化論介紹英语Introduction to evolution
演化的證據
共同起源
共同起源的證據

機制與過程

群体遗传学 · 遗传多样性
突變 · 自然选择 · 適應
遺傳漂變 · 基因流
物種形成 · 輻射適應
共同演化 · 趨異演化 · 趋同演化
平行演化 · 绝灭

研究與歷史

證據
歷史
現代綜合理論
社會影響

演化生物學領域与应用

社會生物學
生態遺傳學
演化人類學
演化發育生物學
演化語言學
演化伦理学
演化经济学
演化心理學
进化博弈理论
进化计算
人類演化
分子演化
系统发生学
古生物学
人工選擇
群體遺傳學
系統分類學

生物學主題

進化論(英語:Theory of Evolution),Evolution字義有演變進化兩種概念,查爾斯·達爾文演化論使用演化概念,是用來解釋生物在世代與世代之間具有發展變異現象的一套理论,從原始簡單生物進化成爲複杂有智慧物種。從古希臘時期直到19世紀的這段時間,曾經出現一些零星的思想,認為一個物種可能是從其他物種演變而來,而不是從地球誕生以來就是今日的樣貌。當今演化學絕大部分以查爾斯·達爾文的演化論思想為主軸,是當代生物學的核心思想之一。

目前已有壓倒性的證據支持演化的真實性,學界普遍認為演化是事實,而不僅僅是理論或假說,對於演化論的真確性,存在有強烈的科學共識,演化以外任何關於物種起源或人類起源的學說,目前都不獲支持。絕大多數的科學社群和學術團體,都認為演化論是唯一能完全滿足在生物學古生物學分子生物學遺傳學人類學及其他各領域中所觀察到的現象的理論。[1][2][3][4][5]一項在1991年所作的蓋洛普民調顯示,只有大約5%的科學家(包括生物學領域以外的其他科學家)認為自己是創造論者。[6][7]截至目前為止,沒有任何反對演化論且經過科學方面同行審查的論文,名列科學與醫學期刊搜尋引擎PubMed當中。[8]

演化論的誕生编辑

在達爾文提出演化論前,西方社會普遍都接受創造論,相信上帝創造世界、並一次就創造出所有的生物,同時上帝也賦予每種生物各自的角色,而每個物種的設計都非常完美,所以物種是永恆固定不變的。

達爾文並不是最先提出演化觀念的人。在達爾文之前,有一些學者已具有進化思想,包括他的祖父伊拉斯謨斯·達爾文法國生物學家拉馬克在1809年發表了《動物哲學》一書,系統地闡述了他的進化理論,即通常所稱的拉馬克學說。書中提出了用進廢退獲得性遺傳兩個法則,並認為這既是生物產生變異的原因,又是適應環境的過程。但长久以来沒有科學證據可以證明「用進廢退」和「獲得性特徵可遺傳」的假說,然而近来有研究表明,过往的生存经历会一定程度上改变修饰遗传基因,从而影响后代的神经系统。

1831年12月達爾文參加了海軍艦艇小獵犬號前往南美洲從事自然調查研究工作,「天擇」的概念逐漸在達爾文五年的考察過程中形成。在他的航行中,達爾文觀察和收集了大量的生物,在南美沿岸和鄰近的加拉帕戈斯群島的各種形式的生命使達爾文非常感興趣。[9][10]在1836年回到英國後,達爾文慢慢將他的看法寫成文章,然而沒有發表,原因之一就是擔心引起教會勢力的強烈反彈。1858年,達爾文接到在馬來群島調查的博物學者華萊士有關物種形成的文章;華萊士對於物種形成的看法與他有很多相似之處,增加了達爾文對其學說的信心。於是兩人在1858年的倫敦林奈學會中,以兩人共同署名的方式,發表有關物種形成的看法。接著達爾文在1859年發表了《物種起源》。

在《物種起源》最後第六版本,達爾文用了「Evolution」這個字多次,還很直接明顯地稱他的理論為「Theory of evolution」。當代英語字典有「發展」、「從經歷中獲取」之義。達爾文在結語中說:

達爾文主義编辑

自然選擇编辑

达尔文的進化論以天擇說地擇說為進化理論基石。达尔文晚年將進化論加入性选择,有別於天擇,以強調交配競爭對於進化的重要性。由於各種基因的變異,同一個族群中,不同個體的生存方式和繁殖方式有所不同,當環境發生改變,便會產生天擇作用。天擇並非如基因漂變基因突變一樣隨機,當環境改變發生時,將只有某些帶有特定特徵的群體能夠通過環境的考驗。若這種特徵性狀具有優勢或劣勢,劣勢者不利於生存而被環境淘汰,優勢者得以繁殖而將優勢性狀遺傳後代。地擇說則說明了同一物種受到地形障礙分隔,比如地殼大陸移動或海洋隔開的島嶼,在夠長時間之後,物種產生了性狀特徵的差異,比如亞洲象非洲象

天擇的定義來說,一般中文大眾都將演化等同於進化,但非達爾文進化論者認為这并不完备:因為性狀特徵的優勢或劣勢取決於地球當時期的客觀環境,比如冰河時期的生物的厚毛皮和脂肪可能利於生存,但一旦到了冰期氣候轉溫的時候,這些性狀可能不利於調節體溫。因此漫長時間演化,決定哪種性狀特徵是環境的「適者」。 他們的演化觀乃「代代相傳,略有差異」之意,他們認為進化沒有特別的目的;沒有方向,不一定朝著更高等的事物進化;生物只為了要更能適應生存環境,其中並無所謂的進步或退步的觀念。

对生物的现在和过去存在状况的研究结果表明,生命的发展脉络是有一定的方向性的,正是这个脉络的存在才使得进化论成为一门条理清晰的科学而非无方向无结论的散乱的统计数据陈列,这个进化脉络的方向就是:扩大适应范围,增加生存余地,就是产生更有利于生存、发展的资源与效率的利用组合。

由於這些特殊的選擇機制,導致對於生物適應環境有益的特徵,並非在進化過程中一定會出現或是被保留。例如擁有更多的手指對人類的生活可能會更加方便,但是這種方便需要消耗更多資源,不利於增加生存餘地。

更广泛的例子:动物体形越大占有资源越多,但利用效率是体形越小越高。资源量更受环境制约,所以灾变期小型化物种更容易延续生存,稳定期大型化物种更容易拓展资源。

近代進化論學說编辑

達爾文的自然選擇理論和魏斯曼種質學說相結合的一種生物進化理論。新達爾文主義產生於19世紀末,創立者是德國生物學家魏斯曼。美國遺傳學家T.H.摩爾根,英國遺傳學家J.A.湯姆遜也是有影響的新達爾文主義者。1896年,G.J.羅馬尼斯首次將這種理論稱為“新達爾文主義”。

演化的證據编辑

演化的證據可以在系統分類學生物地理學比較解剖學比較胚胎學古生物學分子生物學等領域找到。另外演化也可以用來解釋抗藥性反祖現象癌症馬島長喙天蛾等等。

生物相似性和多元性编辑

生物的多樣性和一致性是可以用演化論解釋,而智慧創造或直接神創則難以解釋這些現象。生物之間的同源特徵是演化的證據。因為所有的生物都有共同祖先,所以即使是外觀差異非常大的生物,仍然可以在分子生物學比較胚胎學比較解剖學上找到相似性。演化也可以解釋為什麼地球上會有這麼多種生物:適應不同棲位。在生物地理學上,相近區域的生物往往在分類學上非常相近,顯示出單一物種的輻射演化,而不同地點的生物也可能在類似的環境帶有類似的構造,顯示出趨同演化[11]

演化歷史的證據编辑

雖然演化有很大部份發生在久遠的過去,但是經由痕跡器官過渡化石反祖現象種系發生學重建一個種系或生物器官的演化歷史,可以證明過去的生物和現在的生物都經歷漸變的演化。

演化論的預測和應用编辑

演化論是可以用來預測或實際應用的,例如細菌的抗藥性演化、馬島長喙天蛾的發現都是演化論預測到的;癌症治療和基於流行病學的公共衛生政策也常用上演化論。這些預測和應用顯示演化論是正確的。

物種分化變異說法编辑

驟變說编辑

生物學上的驟變(saltation)是指生物相鄰的兩個世代之間,具有顯著差異。驟變說(saltationism)則認為生物的變異,是「非偶然」且「非漸進」的,甚至只需要一個步驟便能形成新物種。這種觀念與後來的新達爾文主義相違背,在目前是屬於非主流的演化思想。

史蒂芬·古爾德艾崔奇提出的疾變平衡,經常受人誤解為一種驟變理論。雖然這個理論認為,物種形成的速度可能比原來所設想的更不平均,可能在某些時期相對更快,但是這是以地質時間而言,也就是仍然需要數十萬年(而不是動輒百萬年以上)。因此並不屬於驟變說。

中性理論编辑

中性理論全稱為分子演化的中性理論。是日本遺傳學家木村資生所提出。這個理論認為在分子遺傳學的層次上,基因的變化大多數是中性突變。由於中性突變對生物個體既沒有好處也沒有壞處,因此並不受自然選擇影響。現今的演化生物學家認為,自然選擇理論與中性理論是能夠並立且互補。

拉馬克學說编辑

法國生物學家拉馬克於1809年發表的《動物哲學》著作中曾提出用進廢退說,舉例來說,只要生物功能長期使用者進化,不常用者退化,而會遺傳給下一代。此理論經不起古典遺傳學孟德爾遺傳學)的推敲,也較不符合現代的遺傳學,因而比較不被普遍的接受。为此,德國的科學家魏斯曼曾經做過一個實驗:將雌、雄的老鼠尾巴都切斷後,再讓其互相交配來產生子代,而生出來的結果也依舊都是有尾巴的。再將這些有尾巴的子代互相交配產生下一代,而下一代的老鼠也仍然是有尾巴的。他一直這樣重複進行至第二十一代,其子代仍然是有尾巴的。从理论和实践观察上,這個理論都缺乏说服力,就不太被大多數的遺傳學家所接受了。但這個實驗似乎轉移了退化是因著環境的變異而逐漸喪失,而非人為剝奪的力量,例如:

  • 無須試驗,近視者因數代生活於都市中,將導致基因缺陷,遠望能力退化並且遺傳的現象目前已普遍存在。
  • 無光的深海生物視覺器官退化的現象普遍存在。

植物如遇人為剝奪的力量有時反因此激發分蘗萌發的求生基因被啟動。

現代分子遺傳學已非常清楚,生物的性狀功能無論再常用或不常用,也不會編碼到染色體中。

社會影響编辑

西方神權統治的背景编辑

科學和宗教衝突自西方啟蒙時代開始已經爭鬧不休。西方中世紀教會擁有極大的權力,政教是合一的。教會和皇權操控社會一切活動和個人生活細節。學術研究更加不能夠逾越教會正統信仰的教導。基督教教會,包括天主教宗教改革產生的宗派,相信人是神按神形象創造,人在一切創造物是至為尊貴的。因此,當時的人都是按照聖經的教導解釋所有對自然現象的理解,教會傳統教導是無誤的,天文學地理學生物學哲學等學科,都是教會權威,不可以挑戰。學術的責任是發展知識服務教會﹑去支持教會和聖經無誤的教導。

思想衝擊编辑

進化論給人文領域帶來了一場顛覆性的革命。在達爾文之前,人們普遍認為人是萬物之靈,並非自然界的一部分,而是超越了自然。例如猶太教基督教神學把人看成上帝根據自己的形像創造出來的特殊作品,在世界萬物中只有人才被賦予了靈魂,世界萬物都是被創造出來為人服務的,人與其他動物存在不可逾越的鴻溝。[12]

達爾文指出,人類是生物進化過程中的偶然產物,是大自然的產物。今天的一切生物都是人類的親屬,人類與其他生物特別是與類人猿並無本質的區別,我們認為人類特有的屬性——例如智力道德等精神因素——都可在其他動物中找到雛形,也必定有其自然的起源。演化論推翻了人類自以為與眾不同的地位。人類和猿猴分享同一個祖先,這是難以令人接受的。對於信奉基督教的人士而言,這一點更與聖經的創世故事有衝突。

言论迫害编辑

宗教团体的看法编辑

審慎教育帶來的影響编辑

西方国家一些宗教团体认为演化论与创世理论有冲突,一些地区的学校甚至不开设演化论的课程。一些地区开设演化论课程是与宗教团体妥协的结果。美國佛州规定必须在公立学校教授演化论,作为一种“理论”。[13]天主教對於演化論持较为開明的態度。[14][15][16]

神导演化论编辑

有些有宗教信仰的科学家认为“演化论只是阐明了神是如何创造生物的,并非否定创造论。”现代多数教会(包括天主教会)认同此观点。

「牧師公開信」编辑

2005年,在美國一封由1萬多名基督教牧師簽名的牧師公開信英语Clergy Letter Project說: 「……我們相信進化論是科學的基本事實,它經受住了嚴格的檢驗,人類許多豐富的知識和成就都建築在這個理論之上。拒絕這個事實,或者認為它只不過是『許多假說中的一種』,是對科學無知的蓄意容忍,而且將把這種無知傳遞給我們的後代。我們相信,能夠進行批判性思維的大腦就是上帝給予我們的珍貴禮物之一,拒絕充分使用這個禮物就是拒絕造物主的意願……我們敦促學校董事會成員肯定進化論教學是人類知識的重要部分,並因此維護科學課程的完整性。我們要求,把科學作為科學來對待,把宗教作為宗教來對待,這是兩種不同形式的相互補充的真理。」 [17]

智能設計编辑

它相信任何世界上的生物都來自一個智能設計者(改自上帝),在一瞬間全被創造,且這些生物除了為同一創造者造出之外毫無共通之處,即使之間具有差異也不可能改變物種。其理論的基礎是聖經創世紀(參考奇茲米勒訴多佛學區案)。

某些基督教團體認為智能設計是同等重要的科學理論(雖屬偽科學),甚至比現有演化論對生命起源問題的解釋更加合理。

2005年奇茲米勒訴多佛學區案一案。在這案例中原告方提出了證據證明當初智能設計的原稿只是份講解聖經創世紀用的文章,於1987年由作者在Edwards v. Aguillard一案後,將"創造者"改為"智能因子"的手法舊瓶換新藥的神創論

《猫熊與人》英语Of Pandas and People一書(智能設計的主要文獻之一)中曾出現過一個“Cdesign proponensist(“創”設計者,錯字)”,實為將“Creationist(創造者)”改為“design proponensist(設計者)”時編輯失誤造成。

参见编辑

参考文献编辑

  1. ^ Myers, PZ. Ann Coulter: No evidence for evolution?. Pharyngula (scienceblogs.com). 2006-06-18 [2006-11-18]. (原始内容存档于2006-06-22). 
  2. ^ The National Science Teachers Association's position statement on the teaching of evolution.
  3. ^ IAP Statement on the Teaching of Evolution Joint statement issued by the national science academies of 67 countries, including the United Kingdom's Royal Society (PDF file)
  4. ^ From the American Association for the Advancement of Science, the world's largest general scientific society: 2006 Statement on the Teaching of Evolution (PDF file), AAAS Denounces Anti-Evolution Laws
  5. ^ Fact, Fancy, and Myth on Human Evolution, Alan J. Almquist, John E. Cronin, Current Anthropology, Vol. 29, No. 3 (Jun., 1988), pp. 520–522
  6. ^ Public beliefs about evolution and creation, Robinson, B. A. 1995.
  7. ^ Many scientists see God's hand in evolution, Witham, Larry, Reports of the National Center for Science Education 17(6): 33, 1997
  8. ^ Attie AD, Sober E, Numbers RL, Amasino RM, Cox B, Berceau T, 等. Defending science education against intelligent design: a call to action. J Clin Invest. 2006, 116 (5): 1134–8. PMC 1451210. PMID 16670753. doi:10.1172/JCI28449. 
  9. ^ Farber 2000,p.136)
  10. ^ Watson 2005,p.1257)
  11. ^ Dobzhansky, Theodosius, Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution, American Biology Teacher, March 1973, 35 (3): 125–129, JSTOR 4444260 ; reprinted in Zetterberg, J. Peter (编), Evolution versus Creationism, Phoenix, AZ: ORYX Press, 1983 
  12. ^ Randal Keynes. 安妮的盒子:達爾文的女兒和演化論誕生的故事. 貓頭鷹. 2005年4月18日. ISBN 986741540X. 
  13. ^ Michael Peltier. 演化论仅作为一种"理论"对学生进行教授. Reuters. Feb 19, 2008 [2008-02-21]. 
  14. ^ Pope John Paul II, Magisterium is concerned with question of evolution, for it involves conception of man 页面存档备份,存于互联网档案馆
  15. ^ 方舟子,当今教皇是进化论
  16. ^ 当今教皇是进化论者吗?
  17. ^ Clergy Letter Project

外部链接编辑