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进化论百年迷雾/上 |
送交者: 一枪中的 2025-03-24 07:55:30 于 [世界时事论坛] |
1859年11月的伦敦,上一年夏天持续两个月泰晤士河的“大恶臭”带给人们的窒息恐怖的记忆还没有消退,一本书的出版犹如一块巨石被从高处推入平静的湖面,其引起的巨大的思想波澜在直至 162年后的今天仍不难被察觉到。在那个没有电讯的时代,书一出版第一天共1250册当日便销售一空,不难想象当天伦敦的街头人们奔走相告、趋之若鹜的场面。之后这本书在作者的有生之年又再版了6次,在欧洲乃至整个世界都引起轰动,其后人类社会的历史、哲学、宗教、价值观、政治、科学、文化和教育的发展莫不与这本书密切相关,这本书就是查尔斯·达尔文(Charles R.Darwin)的《物种起源》。 《物种起源》及其探讨的进化论,从诞生之日起对其的争议声就从未停止过。相信它的人对它奉若圭臬,美国遗传学家、演化生物学家费奥多西·杜布赞斯基(Theodosius G. Dobzhansky)在谈到进化论时说:“如果不在进化论的光照之下,生物学的任何东西都无法解释。” 质疑它的人也从未偃旗息鼓,英国天体物理学家弗雷德·霍伊尔爵士(Sir Fred Hoyle)说:“达尔文的理论在小的方面是正确的,然而不是在大 的方面。兔子是从其它稍微不同的兔子而来,而不是来自原始汤或土豆。它们在起先怎样出现的还是一个未被解决的问题,就像宇宙是怎样出现的问题一样。” 在美国的国家科学教育中心(National Center for Science Education)的网站上,列出了一个长长的支持和维护进化论的科教机构的名录,其中每个机构都就自己支持进化论的观点提出了自己的声明。在这里,美国人类学协会(American Anthropological Association)的声明中说:“进化论是一个人类学许多方面 的基本组成部分,是现代科学的基石,是生物学、地质学和天文学的中心。根据科学的标准,进化的原理都经过反复验证并被发现是有效的。进化论应该是大学预科课程的一部分,它是在人类和非人类的生物学上最好的科学解释,是理解生命的起源和发展的关键。” 这样的声明在细读之下不免让人产生疑问——什么样的科学理论需要靠联手发表声明来维护呢?有人听说过什么机构联手声明来维护能解释物体的抛物线运动轨迹,和预测日食精确到秒级的万有引力定律吗?进化论真的如上述声明所指是“经过反复验证并被发现是有效”的吗?真正科学的有效性是需要像进化论这样通过声明来维护呢,还是像万有引力定律那样对有正常智识水平的人来说本就是无可推诿的呢? 现在我们就邀请读者,在这篇文章里,仔细梳理进化论的来龙去脉和它所宣扬的进化的机理及其推理逻辑,让我们一起分析一下,进化论究竟是更像它自己所四处宣称的科学,还是更像笼罩在科学上的一团经久不散的迷雾。 第一节. 《物种起源》成书的背景 人类在很远古的时候就注意到生物形态及习性的差别和联系,对生物界尝试系统的分类早在古希腊时期和汉代都有记载,进而逐渐发展到近现代的“界、门、纲、目、科、属、种”的分类系统。早在达尔文之前的约两百年内,欧洲的地质学家和博物学家们已搜集到大量的动植物的化石标本,他们注意到化石在地层中的分布大体都遵循一个规律,即越与现代相近的地层中的生物化石所保留的生物的形态就越显得高级。此后十八世纪法国科学院院士、《自然史》作者布丰伯爵(Comte de Buffon)在启蒙运动的影响下,基于自然主义的立场提出了进化论思想的萌芽,后经法国博物学家拉马克(Chevalier de Lamarck)在十九世纪初最先提出基于“用进废退”机制的生物进化学说。达尔文的祖父,英国医学家、生理学家、诗人伊拉斯谟斯·达尔文(Erasmus Darwin)也在自己的作品里反映了生物形态关联和生物进化的思想。 1831年,刚从剑桥大学基督学院毕业的22岁的达尔文参加了“贝格尔号”的环球旅行。一路上,达尔文沿途考察各地的地质、动植物的特性,采集了大量的标本,并将自己的发现做了详细的观察笔记。经过了5年的时间,达尔文游遍了世界大部分地区,终于回到了英国。从1842年开始,经过近17年的断断续续的研究、整理与撰写,《物种起源》于1859年得以出版。 达尔文进化论的思想我们很多人都耳熟能详了。达尔文摒弃了拉马克的“获得性遗传”(即用进废退)的进化机制,在自己的书中提出了“物竞天择”、“适者生存”、“遗传变异”等影响巨大的观点,并用大量资料试图证明形形色色的生物都不是被创造的,而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中,由简单到复杂、由低等到高等,不断发展变化而来的。 在加拉帕戈斯群岛考察时,达尔文发现每个岛屿上的陆龟及雀鸟并没有很大的差异,但又有些许的不同;他又发现加拉帕戈斯群岛的生物与南美洲大陆的种类非常相似。于是他开始怀疑岛上生物可能有共同的祖先,他们之间的差异是由于千百年来适应各个岛屿不同环境的结果,每一个物种都是一些细微的变化在无 数个世代的过程中产生的结果。受到英国人口学者托马斯·马尔萨斯的《人口论》的启发,达尔文联想到生 物进化发生的机制:进化是生存竞争中自由淘汰的结果——食物与空间等资源有限,只有最适应环境的个体才能生存下来,延续族群(即天择的思想)。 达尔文因而在书中提出两个理论。首先,他认为所有的动植物都是由较早期、较原始的形式演变而来;其次,他认为生物进化是通过天择而来。其理论重点如下: -> 物种并非一成不变,而是会随环境变动而改变; -> 生物的进化是长时间连续性的缓慢改变,不是突然性的剧变; -> 同一类生物有着共同的祖先,例如哺乳类是由同一个祖先演变而来; -> 生物族群会随着繁殖而扩大,并超过其生存空间与食物供应的极限,引起个体间的竞争;不适应环境的个体会被淘汰,适者才能生存,并繁衍后代。 达尔文在《物种起源》之后,还出版过其它著作,主要的如 《动物和植物在家养下的变异》 (本书作为达尔文进化理论的重要补充,是对《物种起源》的进一步论证)和《人类的由来及性选择》(该书从各个方 面阐述了人类是从猿类进化而来的,同时详细论述了性选择作为自然选择的补充机制的问题)。 达尔文的进化论思想是根植在前人的进化思想的土壤中,他对进化思想的主要贡献在于他系统地为生物进化提出了仅仅依赖生物的遗传变异加自然选择的机制,而不需要借助其它任何自然界(物质世界)之外(如《圣经》宣扬的神的创造,即超自然)的推动力。在达尔文将进化的自然机制明确提出后,进化论在短短的十几年内迅速成为被欧洲的主流学者所接受的理论,并逐渐被广泛传播到世界上其它主要地区。 1882年,达尔文因病逝世,他的遗体被他众多的理论拥护者们安葬在威斯敏斯特教堂伟大的物理学家、数学家艾萨克·牛顿的墓旁。 第二节. 微演化与宏进化 正如达尔文所言,生物不是一成不变的。但是达尔文和他理论的支持者们,普遍不经意(或经意)地忽略了一个重要的区别,那就是“微演化”和“宏进化”的区别。在本文章的讨论范围内,对它们做如下定义: “微演化”(microevolution),(又译为微观演化),是指一个族群经过少许几个世代之后,产生的小尺度性状的改变,其变异程度为物种或物种以下。 “宏进化”(macroevolution),(又译为宏观演化),是在物种水平或以上的尺度上的进化,即进化论所秉持的物种由少到多、由低等到高等的进化。 生物对环境具有适应性,在物种内部种群的层次上,由基因导致的性状变化会因和环境的作用被逐代进行 筛选,进而使对环境适应较好的性状被保留而趋于强化,而对环境适应较差的性状被剔除而趋于消失,这就是微演化。注意这里笔者的用词极为小心,使用了“演”字,而不是“进”字。为什么不叫微“进”化呢?这是因为“进”隐含着由低级(粗糙、简单)到高级(精密、复杂)的趋势,而“演”可以是任何方向的,读者马 上就会看到为什么会是这样。 微演化在生物界中普遍存在,一点都不神秘,地球上所有的生物都表现出能使种群的性状适应环境的特性,从最低级的细菌到最高级的人类,概莫能外,以下就是几个普遍被观察到的例子: -> 加拉帕戈斯燕雀的喙的尺寸对环境的适应: 燕雀的喙(鸟嘴)的尺寸因气候和食物的原因在特定的几年中发生普遍的改变。当区域性的雨量、温度、风速等因素致使种子及昆虫的尺寸和坚硬程度出现波动时,喙的尺寸也会在种群的层次上进行调整以对其适应。 -> 飞蛾颜色对工业污染的适应: 深色飞蛾在被工业污染所黑化的树木中占绝大多数,而浅色飞蛾因易被天敌发现扑食而趋于消失。当工业污染被有效治理而使树木的黑化减少后,浅色飞蛾所占比例大幅回升而深色飞蛾比例大幅下降。 -> 果蝇身体形态的突变对自然环境的不适应: 果蝇由于繁殖速度快,世代间隔短而被大量用来做基因突变和遗传的实验室研究。常见的突变性状包括翅膀的异常形状,眼睛及身体颜色的变化等。经观察发现如将有翅膀形态异常(如残翅、卷翅)的果蝇从实验室环境移入模拟自然环境,它们会在自然环境(如风速、温度、食物等)的选择下而迅速消亡,而没有这类形态异常的果蝇不会因新环境而使生存受到影响。 -> 细菌对抗生素的耐药性: 特定细菌个体可以籍由突变产生的细菌细胞膜渗透性的改变,使抗菌药物无法进入细胞内从而躲避药物对自身的破坏。带有这种突变的细菌逐渐在群体内数量上占优势,而使群体逐渐获得耐药性。 -> 人类镰刀型贫血症对疟疾的适应: 镰刀型贫血症(Sickle-cell anemia)是一种遗传性的红细胞形态异常疾病,患者可能会出现突发疼痛、贫血、细菌感染与中风等症状。在如非洲这样的疟疾高发区,疟原虫无法在镰刀形红血球内成长,致使镰刀 型贫血病人不会感染疟疾,由此贫血症患者大量存活并将此有缺陷的基因在本地区人群中扩散开来。 -> 动植物的育种学研究: 培育者用人工选择(类似自然选择但具有方向性)千百年来试图培育出更多特异的兰花和猫狗等的新品种,以及人类食物及经济类动植物(如水稻、家禽、剑麻、棉花、绵羊等)的高产抗病品种。 -> 对大肠杆菌多世代的研究: 在实验室环境下生物学家对单细胞生物大肠杆菌分为12组进行了长达30年的研究,研究的世代超过73,500代。期间观察到的遗传下来的变异,几乎无一例外是关于减弱其生化活性的变异或是关于遗传信息丢失的变异。在将近30,000代时,其中一组大肠杆菌因变异而产生了新的对柠檬酸盐的代谢能力;但是在实验进行到了约50,000代时,该组细菌开始加速丢失自身遗传信息,死亡率急速增加,表现出明显的退化(devolution)趋势。实验迄今为止未发现可稳定遗传的具有建设性的新细胞功能。 微演化的概念描述了在同一物种的特定种群内部对环境的适应性,在上述的例子中,我们看到的几个关键点是: -> 因环境的选择致使的生物群体的普遍性状改变往往是没有方向性的,如鸟喙的大小及飞蛾颜色的变化,是在特定的区域特定的时间范围内发生来回波动;因而这样的变化更应该被称为“演”而不是“进”。 -> 自然对遗传性状的选择往往起到了稳定物种形态的作用。如形态异常的果蝇在自然环境下很快被剔除,变异性状在绝大多数情况下是有害的。在上述大肠杆菌实验中,即使是看似有益的新性状,最终也导致细菌群落的整体“退”化,并没有致使一个新物种产生。 -> 遗传性状对环境适应的“好”与“坏”是相对的,如镰刀型贫血症,有缺陷的性状也会因和环境的相互作用 而被保留,这更像是“幸”者生存而不是“适”者生存。始终如一的生物在性状上的“进”在自然界中的存在性令人怀疑。 -> 遗传变异加自然选择(及类似的人工选择)对生物的改变能力是有限的。最高明的育种家也不能超越自 然界的极限,生物种的变异有固定的不能跨越的鸿沟。在所有人工培养的动植物中并没有产生任何新种,育种者不曾从兰花培育出可结浆果的“兰树”,也未曾从鹅培育出可以产奶的“哺乳鹅”。自然选择不具有无 边的革命性的创造力,它只是在遗传变异提供的有限的选项里进行选择。 由上可以看出在物种内部微演化的范围里,进化论所秉持的由低到高的“进”化都很成问题。那么物种间的宏进化呢? 宏进化是指在物种水平以上的生物形态从低级(粗糙、简单)到高级(精密、复杂)的演变。达尔文的进化理论描述了设想中的在漫长的地球历史年代中的物种的门类由少到多、由简单到复杂的发展以及物种之间的亲缘关系。例如,进化论者的研究指出,原核单细胞生物出现在33亿年前;18.5亿年前,出现了最早的真核单细胞生物;16亿年前真核藻类出现;之后海中藻类大量爆发,而且植物与节肢动物开始登上陆地;之后最早的种子植物与羊膜动物出现,并由两栖类支配地球;新生代(6600万年前)到来后,哺乳类、鸟类与能够为开花植物授粉的昆虫开始发展,开花植物与哺乳动物在这段时间取代了裸子植物与爬行 类,成为支配地球的生物;人类祖先的类人猿出现在360万年前,直到约10万年前,现代人才诞生。 需要强调指出的是,微演化和宏进化的概念是二十世纪以来才被提出的划分方法,对于达尔文主义期望的物种间的由简入繁、由低到高的渐次发展,这个划分概念使人们得以在更加严密的层次上分析其解释的合理性。对于达尔文主义者,他们可能认为这样的划分是没有必要的;他们认为进化在自然界中是一个整体的过程,在种群内部的变化可以导致新的、适应性更好的物种的产生,由此从最原始的单细胞生物产生出我们今天见到的纷呈繁复的生物界。 然而事实真的如他们期望的那样吗?达尔文当年在他的考察中观察到的和在《物种起源》中描述的动植物在自己物种的内部发生变化的现象千真万确地存在,但是他把物种内有限的、无方向性的演化外延推广到物种间由低到高的、有方向性的进化的推论模式合理吗?在现实的观察中所有微小的量变一定会导致最终飞跃性的质变吗? 随着对可能进化机制的越来越广泛深入的研究,正如越来越多的人所认识到的那样,与物种内微演化随处可以观察到不同,物种之间的宏进化从理论上来说是极为不可能的,在实践中也从来没有人发现过物种之间进化的确凿证据(详见第三、四、五节的讨论)。 在本节结束时,笔者还需要指出,不同的信息来源对“微演化”与“宏进化”这两个术语的定义解释与本节开头的定义可能会有不同。例如在互联网上存在进化论者避开不谈物种内部演化机制和物种之间进化机制的区分,不经意(或经意)混淆这两个概念的现象。进化论除了认为生物界中微小的量变一定会导致飞跃性的质变,还有哪些薄弱环节呢?请读者继续往下阅读,我们对进化论的抽丝剥茧才刚刚开始。 第三节. 中间型化石困境 环顾我们所熟悉的生物界,各个物种之间的差别都很明显,并没有很多似是而非的物种出现,对于我们周围现存物种的形态,“中间过渡类型”是一个多少让人感觉荒诞的概念。达尔文自己在《物种起源》中也提问:“如果物种是从其它物种一点点地逐渐变成的,那么,为什么我们没有到处看到无数的过渡类型呢?为什么物种恰像我们所见到的那样区别分明,而整个自然界不呈混乱状态呢?”。所谓的中间过渡类型首先与我们的现实经验不符。 再让我们把目光移到过去,检验一下过去出现过的生物在地球上的记录——化石。进化论者最常提到的化石证据是嵴椎动物化石序列(Vertebrate Sequence),这包括从鱼类到两栖类、从两栖类到爬行类、从爬行类到鸟类和从爬行类到哺乳类、以及从猿到人。由于达尔文坚称物种的进化是缓慢渐进的过程,这就要求任何两个物种之间必须存在大量的渐变的过渡类型。达尔文设想过渡性中间环节的数目必定非常庞大,他甚至说大到不可想象。 但是关注这方面发现的读者也许都知道,从现在所有发现的化石积累来看,可以勉强被进化论者拿来作为进化证据的化石可谓是寥寥无几。 达尔文在自己的著作中提到中间型化石稀缺的尴尬时说:“我不讳言,如果不是在每一地质层的初期及末期生存的物种之间缺少无数过渡的连锁,而对我的学说构成如此严重威胁的话,我将不会想到在保存得最好的地质断面中,记录还是如此贫乏。” 他还说“自然界好像故意隐藏证据,不让我们多发现过渡性的中间型。” 他把中间类型的缺乏归因于“地质纪录的不完全”,他显然是期望随着化石被发掘的广度和深度逐渐扩大,他所期望的“数目必定非常庞大”的中间型化石是会被发现的。 一百多年过去了,随着被发现的化石越来越多,时间已经来到了二十一世纪,但是情况对于进化论者来说显然没有大的改观。就如美国古生物学家史蒂芬·斯坦利(Steven M. Stanley)解释,古生物学家早就怀疑渐进进化论,不过是受到“压制”而已。美国古生物学家史蒂芬·古尔德(Stephen J. Gould)(间断平衡理论创始人之一,间断平衡论会在文章第九节作介绍)也指出“在化石记录中,中间型极稀有的现象”是“古生 物学界的秘密”。古尔德说,绝大多数生物化石所显示的历史都包含两个与渐进式的进化论有冲突的特点: 1).稳定:过去绝大多数的生物活在地上的时候都没有显出任何进化或退化的现象,多数物种在地层中出现时与它们消灭时的外形几乎是完全一样的。即使有外形的改变也都十分有限,并且没有显示进化的一定方 向。 2).突然出现:世界各地调查的结果证实,任何物种并非由始祖逐渐改变而来;相反地,各种生物出现时都已经“全部完成”了。 根据斯坦利所著的《进化新时间表》(《The New Evolutionary Timetable》)一书,在美国怀俄明州的大角羊盆地(Bighorn Basin)埋藏了500万年连续不断的化石记录,而这段时间又正好是哺乳动物在地球上出现并开始征服全球的时期。由于这些记录非常完整,很多古生物学家确信生活在这盆地的生物群体中必定有些化石,可以串连起来,为连续不断的进化过程作证。但事实却恰恰相反,很多被认为是祖先的物种,竟然跟其后代同时存在。并且,“整个化石记录中竟没有一处清楚显示任何生物从一种转变为另一 种”。而且,物种在从化石记录中消失之前平均约100多万年的时间里基本上没有任何改变。斯坦利以蝙蝠和鲸鱼的来源为例,证实达尔文渐进主义不可能克服的难题,就是面对化石稳定不变的证据怎样解释在1000万年(或稍多一点点)的时间之内,从同一种的哺乳动物可以渐进演化出蝙蝠和鲸鱼这两种完全不同的动物来。 为人所熟悉的“寒武纪大爆发”也可以从一个侧面印证古尔德所说的物种的突然出现。大约5.4亿年前,在地质学上被认为是寒武纪的开始时期,寒武纪地层在2000多万年时间内突然出现门类众多的无嵴椎动物化石,而在早期更为古老的地层中,长期以来没有找到其明显的所谓的祖先化石。化石记录显示,在这2000多万年的时间里,绝大多数的动物“门”都在这一时期出现了,在世界各地发现的化石群共同印证了这一 点。这一现象被称为“寒武纪大爆发”或“寒武纪生命大爆发”。这一点显然达尔文也注意到了,他在《物种起源》里写道:“如果我的学说是真实的,远在寒武纪最下层沉积以前,必然要经过一个长久的时期,……,而且在这样广大的时期内,世界上必然已经充满了生物。” 但是他在书中另一处谈到“在寒武纪层以下几乎完全没有富含化石的地质层”时,说他“不能给出令人满意的解释”。 现代的化石发现也普遍显示,在寒武纪之前的沉积中,只有简单的藻类出现,这就强烈提示达尔文当时对寒武纪前的化石设想是错误的。 通过化石和现在仍存在的相同物种的比较,也可以推测出物种性状保持基本稳定的属性是惊人的。马蹄蟹、蜻蜓、腔棘鱼等动物的化石都能印证这一点。以腔棘鱼为例,腔棘鱼所属种类被认为已于至少6500万年前的白垩纪完全灭绝,直至1938年在南非发现矛尾鱼(是腔棘鱼目、矛尾鱼科的唯一种)后,这个想法才被打破;现存的两种矛尾鱼因此也被称为“活化石”。比较腔棘鱼在化石中的形态和现存活体的形态,人 们认识到它在这样漫长的地质历史中几乎没有任何变化。然而根据进化的观点,约6500万年前“哺乳类、鸟类与能够为开花植物授粉的昆虫开始发展”,换一个说法就是,在从单细胞到人类的进化路途上,哺乳类这进化树上的一个分支才刚刚发芽不久,经过了6500万年终于进化出了这个星球上最高级的动物——人 类。而化石显示6500万年前腔棘鱼就停止了进化,这怎么听都像是天方夜谭。再以水杉、银杏等植物的化石为例,现今发现的约1.6亿年前的银杏化石和今天的形态比较几乎没有变化,这同样显示其性状保持基本稳定的属性是确实的,进化论宣称的普遍存在于生物界的进化是相当令人生疑的。 化石形态的突然出现和稳定使中间形态的缺失成为理所当然,《审判达尔文》一书的作者詹腓力(PhillipE. Johnson)在他的书中就说“化石证据最大的贡献就是说明进化论几乎没有任何根据”。同时,化石证据也显示已经灭绝了的物种几乎都是突然消失的,这与达尔文所预测的物种的灭绝是缓慢发生的淘汰过程的论点是矛盾的;当然,对于论证进化论可能是错误的,这应该是一个旁支末节,在此笔者就不多着墨了。 但是至此,笔者相信阅读这篇文章的细心的读者一定会问:“等等,那么始祖鸟化石呢?猿人化石呢?这些难道不是中间形态吗?” 现在我们就来分析一下这些化石能不能够给进化论以它所急需的足够的证据支 撑。 在我们分析之前,有必要在这里指出一下,单凭化石保留的形态和构造来推断物种所谓的亲缘关系不一定合理。依据化石形态相似度对生物进行分类,可能会得出十分不准确的、主观的结果。通俗地说,并不是在天上飞的都是鸟,如蝙蝠是哺乳动物;并不是会在水里游的都是鱼,如鲸鱼也是哺乳类。如果很久以前所有鲸鱼都灭绝了,现代人只通过发现的少量其骨骼化石,顺利成章会把它归为鱼类。因此单凭形态和构造并不能毫无差错的给出物种的正确分类。鸭嘴兽的嘴巴形状像鸭喙、身体和尾部像海狸,作为哺乳动物的它,如果只按它的骨骼形态和结构,应该分在哪一类呢? -> 始祖鸟化石 从1862年至今,据说相继有11个始祖鸟化石标本在德国南部被发现,化石显示除了一些与鸟类相似的特征外,始祖鸟有着很多恐龙的特征。不像现今鸟类,始祖鸟有细小的牙齿,亦有长及骨质的尾巴,及它的脚有三趾长爪,与恐龙极为相似,据测算生活在1.5亿年前晚侏罗纪。 由于始祖鸟有着鸟类及恐龙的特征,始祖鸟一般被进化论者认为是它们之间的连结,即可能是第一种由陆地生物转变成鸟类的生物。始祖鸟的发现似乎确认了达尔文的理论,并从此成为恐龙与鸟类之间的关系、过渡性化石及进化的重要证据。最早的博物学家通过形态学分类,因其化石中的羽毛痕迹,把始祖鸟归于原始鸟类,而非爬行类(因爬行动物多长鳞片)。然而近年来又有陆续的披覆羽毛的恐龙化石被发现。经分析始祖鸟的翅膀及相关构造没有强壮到可以支持它飞行,它应当只会小幅跳跃和近距离滑翔,分类学家再度权衡之后,现在又把始祖鸟归为恐龙类。(别忘了翼龙,会飞但是不是鸟类而是恐龙)。 始祖鸟一个相当显著的特征是它的双翼上各有一小爪,这让人容易联想到它所谓的爬行动物祖先,也是进化论者猜测它是恐龙及鸟类的过渡类型的依据之一。然而翼上长爪并不是始祖鸟独有的,鸟类中活生生的麝雉的幼鸟翅上就长有小爪以帮助它在树枝上扶握,当麝雉成年翅膀强壮可以飞行后,这对小爪就不可见 了。 从始祖鸟的形态一定可以确认它是所谓的恐龙到鸟类的过渡类型吗?从现有的信息来看,未必!它有可能就是一只会用具有翅膀形态的前肢由高处到低处滑翔,会在地上跑来跳去的小型恐龙。 -> 皮尔当人 “皮尔当”是英国东萨塞克斯郡,尤克菲城附近的一座村庄。1912年,查尔斯·道森(Charles Dawson)宣称在这里发现了古人类颅骨与下颚骨化石。这些骨骸被当时的考古学专家宣称为某种前所未见的早期人类遗骸化石。从1953年开始,人们发现皮尔当人其实是一个拼凑起来的赝品,部分像人而部分又像猿猴。它是由中古时代人类的颅骨、一只五百年前沙劳越红毛猩猩的下颚、与黑猩猩的牙齿化石组合而成,而老旧的外表则是用铁锈法与铬酸侵蚀造成的。就赝品本身而言,下颚与颅骨连结处不合的问题是以简单的权宜之计解决的:敲掉下颚骨的尾端,下颚上的牙齿被锉平以满足需要,而此举最终意外导致人们对整件标本真实性的怀疑,尤其引人注意的是其中一颗臼齿顶端倾斜角度与其它牙齿大不相同。显微镜检查则透露牙齿上的锉平痕迹,因而推测出锉平是为了改变牙齿的形状,因为猿猴的牙齿倾斜度不同于人类的牙齿。至 今皮尔当人造假案的始作俑者为何人仍是个谜,大概他(们)也感觉到这样的学术造假为人类所不齿吧。 -> 南方古猿(“露西”为代表) 由唐纳德·约翰森(Donald Johanson)等人于1974年在埃塞俄比亚发现,据称具有约40%的阿法南方古猿骨架,命名为“露西”。露西被测算生活于约320万年以前,被归类在人族,在很长一段时间内都被视为最有可能的“人类最早的祖先”。据称这副骨架具有类似猿的脑容量和类似于人类的两足直立行走方式,支 持了人类进化争论中直立行走在脑容量之前的看法。推测它的身高约为1.1米,体重约为29千克。2016年,英国《自然》杂志发布的一份报告说,露西很可能是从树上摔下而死。美国得克萨斯大学奥斯汀校区研究人员领衔的团队对露西的化石标本进行了细致的计算机断层扫描,发现露西的右肱骨(右上臂骨)有异常的骨折痕迹,研究人员在露西身体其它部位也发现了不同程度的骨折,它们的位置和严重程度也都符合从高处(约12米)摔落导致的骨折状况,并且骨折出现的时间是在露西死亡前没多久。在对人类下颌骨结构的研究中对比了若干南猿标本后发现露西的颚与其它人科物种区别很大,更类似于大猩猩的下颚。 凭借这些零零散散的碎片,进化论者推测露西为人类的祖先,据我们看推测露西为一只远古时代的猿类也未尝不可。英国古人类学家Meave Leakey和美国生物人类学家Alan Walker于1997年在《科学美国人》刊登的文章《源于非洲的早期人类化石》(《Early Hominid Fossils from Africa》)中也持有类似观点,他们分析了某类南方古猿的几块残留的骨化石,认为不能据此确定许多被宣称的关于这种生物的躯体外貌特征。 -> 尼安德特人 “尼安德特人”因其化石在1856年被发现于德国尼安德特山谷而得名。进化论者常将其作为人类进化史中间阶段的代表性居群的通称。尼安德特人据称是现代欧洲人祖先的近亲,约从12万年前开始,活动于从中东到英国,再往南延伸到地中海的北端,甚至远至西伯利亚;但在2.4万年前,这些古人类却消失了。尼安德特人男性身高约165至168公分,女性身高约152至156公分。已经在法国北部发现尼安德特人使用过的简单的工具和艺术品。他们是穴居者,但也偶尔在露天建造营地。洞穴的入口有时用石块砌小,岩穴也常常用这种方法加以改善。他们使用火,猎取一些小的和中等大小的动物。尼安德特人单独或成群地埋葬死者,也照料生病或受伤的人。用作祭祀的动物常常和人的骨骼一起被发现,这表明他们可能已经开始奉行 某种原始的宗教。 据一些学者看,尼安德特人就是上古人类的一支。进化论者需要一个所谓的“进化史中间阶段”,就迫不及待地把尼安德特人拿来套上这个头衔,好叫他们所谓的进化链显得更加完整。 -> 元谋人 1965年发现于云南,只发现了两颗门齿化石,后来还发现了石器、炭屑、和有人工痕迹的动物肢骨等。据认为元谋人的距今年代为170万年左右(也有学者认为其年代应为70万年左右),是南猿向直立人过渡阶段。 但是我们不禁疑问,只凭借两颗牙齿的形态、磨损程度和一些疑似相关的生活遗迹就定义出所谓的一支从猿到人的过度类型,这个学术成果的出现未免掺杂了太多的人为的主观因素。怎样证明发现的生活遗迹就是和牙齿的化石是同一年代的,在同一个化石层就一定是同一年代、并且是牙齿的主人留下的吗?即使遗迹是牙齿主人留下的,两颗牙齿的形态和现代人有区别,就一定不是人类的吗?在十七世纪的江户时代,日本人的身高男性普遍在1.6米以下、女性在1.5米以下;而同时期的北欧人平均身高比这要多出20厘米,而且北欧人的面部形态也和日本人明显不同,能就此推断日本人和北欧人是两个不同的物种吗?人类的骨骼形态(包括牙齿)同遗传及生活环境及食物营养有很大的关联,我们看不出仅凭相似的牙齿形态精准断定不同物种的科学性。 还有一种可能永远无法排除,如果生活遗迹确实是由远古人类留下的,这两颗牙齿难道不能是当时的人类猎食的真正的猿类的牙齿吗?这个道理用来质疑所谓的“周口店人”(北京猿人)的头盖骨化石也同样有效,进化论者怎么排除那些所谓的周口店猿人的头盖骨不是被远古人类猎食的真正的猿类动物的呢?存不存在进化论者研究了这么多年一直是在研究远古人类的食物的可能呢?看一看那些进化论者塑造的所谓的人的猿类祖先的塑像,在那布满猿类特征的头部乾坤大挪移般安插上一对只有人类才特有的深邃凝重的双眼,进化论者的用心良苦由此可见一斑。 读到这里,不知道读者意识到没有,以形态和结构为依据的生物分类学是具有一定主观判断掺杂的学科,不是吗?同一个化石,好像进化论者说的有理,反进化论者说的也有理。这真是各取所需,就看你站在什么立场看问题了。然而,化石记录告诉我们,过去一再重复的现象是,生物的种类突然出现,然后有一段长期的稳定,生物的变化只是环绕着一个种内基本的形态,并非积累优点而不断上进。那些稀缺得可怜的所谓中间型的化石,要么牵涉造假的嫌疑,要么经不起严密的推敲,因而不具有压倒性的说服力。 这里列举的始祖鸟化石、南方古猿、元谋人等化石只是具有代表性的一部分,进化论者所能推出的其它中间类型的性质与这里罗列的几个相当,离达尔文所期望的“中间环节的数目必定非常庞大”相去甚远,而且说服力实在差强人意。在达尔文的时代,他可以推理说中间类型的缺乏是因为化石的采集广度和深度不够。一个半世纪过去了,随着工业化和科技的发展,更多的化石沉积被发现和发掘,他理论的支持者们持续地、热切地在这些沉积中搜寻,以期能证明人本质上就是一堆水塘中的浮藻的高级形态,但是从这一个半世纪的成果看,他们显然让达尔文失望了。当然,进化论者也可以解释说是因为化石记录“不完全”,然而化石的形成是随机的,为什么单单缺少了那些他们翘首以盼的中间类型呢?根据我们对进化论在过去一 个半多世纪的表现的观察,我们有理由相信,进化论者还会继续兢兢业业地宣称他们找到了他们期望的新的中间类型化石,让我们拭目以待。 第四节. 新器官形成障碍 如果说上一节讨论的中间型化石难题让进化论者尴尬的话,那么这里要讨论的新器官形成的话题就几乎会令他们绝望了。 生命的有机体极为复杂精密,以最高级的生命形式人体为例,我们的身体由运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、内分泌系统、淋巴系统、循环系统、神经系统等组成;每个系统下又有各自的组成器官,如消化系统下有舌、食道、胃、小肠、十二指肠、大肠、肝脏、胆囊、胰脏等器官;各个器官又有其内部的组织。人体正是在这些系统和器官的协调工作下得以成长、存活和繁衍。这个道理对所有生 物都适用,只是不同物种的身体的系统、器官和组织有各自的差别而已。 以鸟类为例,鸟类身体是一个复杂的飞行系统,至少需要以下多项精妙的结构同时配合才能实现飞行: 1). 体形呈流线型,可以减少空气的阻力; 2). 身体上覆盖着羽毛,羽毛的羽小枝上有许多小钩和沟槽,这一微观结构使羽小枝分开后可再结合形成光滑的表面;在贴近皮肤的肌肉组织配合下,用以控制翅膀有效面积的大小进而控制升力,以及控制尾部的展缩进而控制飞行姿态和方向; 3). 胸肌发达,在胸肌内部,有另一组称为喙上肌的肌肉;其中喙上肌用于将翅膀升起,而胸肌则用于将翅膀往下拍动。这两组肌肉加起来约占飞行鸟类体重的25%至35%; 4). 骨骼中空,其中充满空气,用以减轻体重; 5). 肺部连接多重气囊实现“双重呼吸“,吸取氧气效率极高,高空中剧烈运动也不会缺氧。 如果进化论是正确的,即鸟类是由爬行动物(如恐龙)进化而来的,那么在进化的关键环节上就必须有新的器官和身体构造的出现。那么问题来了,请进化论者回答,恐龙在它向鸟进化的征途中是先进化出了肺部的多重气囊,还是先进化出了中空的骨骼,还是先进化出了布满羽毛的翅膀呢?还是它们是同时进化的? 如果说身体器官是独立进化的,那么自然选择保留了一对先进化出的翅膀,可以为恐龙带来何种生存优势呢?在没有中空的骨骼和特殊的肺部构造之前,这个恐龙怪物好像不能有效的飞起来,相反那对翅膀很可能成为它的累赘。如果先进化出了中空的骨骼,其身体强度会相对下降,这使恐龙在撞击、捕食或争斗过程中更易骨折而受伤,这好像只能为恐龙带来生存劣势。若是先进化出了带有多重气囊的特殊肺部结构,需要把爬行类动物“波纹管式”的肺增加多个气囊,增加连接的支气管,并改造整个肺部的微结构及其包围的血管,在整体上彻底改变空气流转方式。它原来的肺可以胜任恐龙在地上的呼吸需求,不是吗?这个被改来改去的肺在进化的过程中好像并不能像原来那样有效地为恐龙所利用,自然选择不是要保留所谓的好的适合的性状吗?一个效率打折的器官是“好”的、“适合”的吗? 如果说这些器官是同时进化的,进化中的恐龙就要承受更多重的、千奇百怪的、无用的、甚至有害的身体特征,它会有一对还只会扑腾几下的长着稀稀拉拉羽毛、给自己取食带来不便的前肢,越来越脆弱的骨架时不时造成大大小小的骨折,它还可能要忍受类似哮喘症状的终身折磨;自然选择对这样的恐龙必须要十 分、十分、十分得慷慨大度,好让它这一身的“生存优势”得以代代传承,最终得以使鸟类来到地球上。 然而以上毕竟只是一个思想实验,在我们的经验中有没有像鸟的飞行系统那样的例子呢?我们来检视一下人类发明的一个比较精密复杂的系统——汽油发动机。 汽油发动机(Gasoline Engine )是以汽油作为燃料,将内能转化成动能的的发动机。机器用汽油喷射装置将汽油喷入气缸,经过压缩达到一定的温度和压力后,用火花塞点燃,使气体爆炸膨胀推动活塞做功,再通过曲柄连杆把活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。它的主要组成包括气缸、曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、冷却系统、润滑系统等。常见的四冲程汽油机的工作是一个复杂的过程,它由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个冲程组成,通过发动机各系统和组成部件的配合,四个冲程循环往复,连续不断地输出动力。 在这样一个精密复杂的系统中,所有结构都必须同时就位,被精确设计和建造,且互相配合得当才可能正常工作,单独或部分存在的结构对系统的整体功能的实现是没有实质帮助的。没有人会开一台只有单独或部分结构的发动机的车,实际上这样的车永远也开不起来。只有单独或部分结构的发动机一般只属于修理厂或垃圾堆。 生命是何等的精密复杂,连最简单的单细胞藻类或细菌的精密复杂程度都要比这里的发动机精密复杂何止 百倍千倍。反观进化的原理,它要求精密复杂系统的一个个零件只靠单独的随机产生并且最终可以相互配合工作,我们不难推想连单细胞的藻类或细菌都难以靠进化形成(这在第五节有详细讨论),何论地球上千姿百态的其它生物呢? 生物化学博士、理海大学的迈克尔·贝希(Michael J. Behe)教授在他1996年的著作《达尔文的黑匣子》中提出了一个描述精密复杂系统的术语,称为“不可简约的复杂性”(Irreducible Complexity)。这样的系统需要所有单独的组成部分在合适的位置上相互配合以进行运作。我们不可能通过删除任何组件来降低(或简化)一个不可简约的复杂系统的复杂性,同时仍然保持其运转。贝希提出,“一种不可简约的复杂系统不能通过对前一系统进行轻微的、连续的修改而直接产生,因为不可简约的复杂系统如果失去某一组件,在定义上这样的任何前一系统都是不能运行的”。(“通过对前一系统进行轻微的、连续的修改而直接产生”, 也就是要通过不断改进其初始功能、同时还要依赖相同机制持续运行的情况下产生,试想一下一 部在发动机进行维修时在公路上行驶的汽车。) 通过对植物的光合作用、动物眼睛、血液凝结功能和免疫系统、细菌鞭毛等精密复杂系统的分析,贝希指出:生命复杂的生物化学基础不可能通过渐进进化方式突变而形成,因为有太多的相互依赖的变数不得不同时改变。 生物界中如鸟类飞行系统那样的不可简约的复杂系统比比皆是,以长颈鹿为例。现代动物学已经对长颈鹿的身体结构有较深入的了解,长脖子不单须要更长的颈椎骨,也同时需要加长版的颈部皮肤、肌肉、血 管、气管和神经,而且还需要一个精妙的支持系统。成年长颈鹿的头部相当于二、三层楼高,因此必须有非常高的血压才能将血液供至头部,为了达到此血压,长颈鹿必须有: 1). 现存陆地动物最强大的心脏,约60厘米长,每分钟跳动约150次,能产生约为成年人3倍的血压(约300毫米汞柱); 2). 厚实坚韧的血管壁,能承受极高血压的冲击,而不会破裂或渗漏; 3). 头部的网状血管组织,形状如海绵,动脉血液在流入大脑之前首先流经此“海绵”,它能吸收血液和稳定血压;当长颈鹿低头喝水时,“海绵”缓缓吸收血液,保护大脑和眼睛等比较脆弱的器官避免受到过高血压的冲击; 4). 颈静脉有一系列防止倒流的瓣膜,当长颈鹿低头时,这些瓣膜会立即关闭,防止颈部血液倒流冲击大 脑; 5). 坚韧和紧致的四肢皮肤:高血压使小伤口也会大量出血,但长颈鹿的四肢皮肤非常坚韧,丛林中的尖刺荆棘也难以刺穿。紧致的四肢皮肤还能压缩血管,防止血液因重力聚集在四肢,防止脑部缺血。(依照这一原理,人们设计出高速战机驾驶员的抗荷服,其中有自动调节的气囊能压迫血管,限制血液大量流出或流入大脑,从而解决了飞机在突然加速时飞行员脑部缺血或过度充血的问题。) 长颈鹿的“长脖子”、“厚血管”、 “高血压”、“紧皮肤”等是个精妙配合的系统。如果没有高血压强力的供血,长脖子上的大脑就会供血不足,紧致勒紧的下身皮肤会使四肢缺血,会导致昏厥和奔跑速度变慢;若没有厚血管,高血压又会让全身多处血管破裂,导致动物直接死亡;若没有头部网状血管和颈静脉瓣膜,它每次喝水可能都会晕倒;高血压需要强力的心脏和更快的心跳频率,这意味着要消耗更多的能量,若没有长脖子,简直就是巨大的浪费,还可能造成头疼头晕等问题。所有这些身体特征单独存在是没有生存优势的,甚至有害,因此它们必须同时出现,精确配合得恰到好处才能让这个动物存活。 “除非全部到位,否则无用和有害”,凡这类不可简约的复杂系统都对进化论造成了严重的挑战。而且若要增长脖子(包括颈部的皮肤、颈椎骨、肌肉、血管、气管、神经)、增大心脏及其频率、加厚血管壁、形成脑部网状血管和多个颈静脉瓣膜、收紧四肢肤,这些特征至少由数十个甚至数百个基因控制,而进化的法宝——随机突变是盲目随机的,没有预见性,更没有任何智慧,自然选择通过盲目随机突变对上述这些维持生命的关键器官进行筛选,必定像实验一样产生出大量的残品、次品的“中”颈鹿,看来进化论者搜寻化石的力度要大大加强才行。 其实进化论者不是没有对新器官的形成提供过思考,然而那类思考总显得其认知过于简单理想化。让我们看一下当代综合进化论的旗手人物、原牛津大学的动物行为学家理查德·道金斯(Richard Dawkins)在《盲眼钟表匠》这本书中如何描述翅膀形成的过程: “半个翅膀有什么用?翅膀怎么开始演化的?许多动物从一棵树跳到另一棵树,有时跌落地面。特别是小动物,可以用整个身体表面兜住空气,协助它们穿梭树间,或者阻止跌势。任何增加身体表面积与重量比例的趋势都有帮助,例如在关节处长出一片皮肤褶。于是朝向滑翔翼演化的一系列连续、渐变的层次就有可能出现了,这整个演变的终点就是可以上下扑动的翅膀。用不着说,最早拥有原始翅膀的动物有些距离跳不过。同样用不着多说的是:无论原始的翅膀有多原始、多粗陋,只要能增加身体的表面积,就能协助主子跳过某个距离,而没有翅膀硬是跳不过。 另一方面,要是原始翅膀的功能是阻止动物的跌势,你不能说:“除非那翅膀达到一定尺寸,否则一点用也没有。”我们已经讨论过了,最初的翅膀无论是什么德行都不重要。世上必然有个高度,没有配备原始翅膀的个体要是坠落地面,一定摔断脖子,而配备了的,就能幸存。在这么一个关键高度,任何提升身体表面 积的改进(以有效阻止跌势),都攸关生死。所以自然选择青睐那不起眼的原始翅膀。一旦族群中几乎个个都配备了原始翅膀,决生死的高度就会稍稍提升一点。因此原始翅膀的任何增长都能判阴阳、别幽明。如此这般,叫人赞叹的翅膀终于出现了。 这个连续演化过程,每个阶段都可以在现有动物中找到优美的例证。有些青蛙以脚趾间的巨蹼在空中滑翔,树蛇以扁平的身子兜住空气,阻止跌势,还有身体长出皮肤褶的蜥蜴;好几种不同的哺乳类以上下肢之间的皮膜滑翔,我们因此可以遥想当年蝙蝠的飞膜是怎么开始演化的。世上不仅常见“半个翅膀”、1/4个翅膀、3/4个翅膀等等亦所在多有,与创造论者所说的正相反。……” 这洋洋洒洒三段话略看起来显得很有道理,但是经不起仔细推敲,理由如下: -> 道金斯说“自然选择青睐那不起眼的原始翅膀”,因为它们可以让其主子在跳过某个距离时不致被“摔断脖子”。这与我们对动物界的观察一致吗?我们知道所有动物都有它们自己水平的智识,美洲鬣蜥是生活在树上的爬行动物,有时也会在树枝间进行近距离跳跃,但是有人见过因跳跃而“摔断脖子”的鬣蜥吗?(正如没有人见过因跳跃而“摔断脖子”的松鼠一样。)鬣蜥凭借自己有限的智识,都不会去尝试它没有把握的危险。我们观察到的所有的动物都有躲避危险的本能,而且有知晓周遭环境和自己体能极限的自知之明。因此根据我们对动物的观察,这个道金斯需要的能使自然选择发挥效力的动物尝试挑战极限的起跳的“意愿”都不存在。 -> 真如道金斯所说的“最初的翅膀无论是什么德行都不重要”吗?有效的哪怕是最原始的“皮肤褶”也要求绝对的对称,否则会给跳跃的动物造成灾难。在基因变异的层面上,产生对称的形态的机理是什么?几率有多大?现实中的大突变均造成生物的畸形,从未发现严格对称的畸形并且对生物的生存和繁殖有帮助。 -> 即使有能够滑翔的“皮肤褶”,从它进化成翅膀的机理是什么?道金斯怎么回应本节开始对鸟类飞行器官复杂性的描述?在鸟的飞行器官那里我们看到,在每一层面的复杂性增加之后,使用突变和自然选择来解释生物构造的进化的尝试就越发显得困难。是不是真如道金斯所言“如此这般,叫人赞叹的翅膀终于出现了”那么容易?(当然了,如果证据说不通,只借助道金斯那样的“脑补”,确实很容易。) -> 我们所见在化石的记录中那些“翅膀”的形态,从它们在远古出现之时到今天都没有改变过,哪里有道金 斯所说的“半个翅膀、1/4个翅膀、3/4个翅膀”?从化石记录来看,它们都是100%的翅膀。哪里来的“连续演化过程”?可有人在化石记录中看到那些所谓的连续进化的中间型?“皮肤褶”到“终点就是可以上下扑动的翅膀”的中间形态是什么?还请道金斯用“脑补”构思一下。 达尔文在他的书中说:“倘使能证明有任何复杂器官不是经过无数的、连续的、轻微的变异而被形成的,那么我的学说就要完全破产。但是我还没有发现这种情形。” 很显然,道金斯因为某种原因和当年的达尔文一样“还没有发现这种情形”。那么作为读者的你呢? 现在人类对火星表面的探测已经展开,如果有一天探测车在火星发现了一件与手表模样相似的计时器,相信所有的地球人都会豪不犹豫地断定这个计时器是“智能”的产物。那么在地球上的人类我们自己呢?我们身体难道不是一台精密复杂的机器,并在其上具有奇妙的人的层次的意识吗?进化对生物关系的描述是“吃或者被吃”,它只要求生物能够满足生存和延续的需要,类人猿的身体器官构造和大脑中的智识已经能满足 它的这些需要。我们人类如果是进化来的,我们的智识也应该是只关于如何更好地“吃”和躲避“被吃”(毕竟进化论者说我们不过是高级的猿类),为什么在人的意识里满满地具有理性、道德、公义、审美,以及关心宇宙的本源和人的终极归宿这些与单单的生存延续没有关系的方面呢?从全身所有器官的总体来看,我们的体能与相似体型的动物相比是最弱的,而智识的发展远远超出了生存延续的要求,按照进化的逻辑这显然不合理——那么合理的解释应该是达尔文的进化论是不合理的。 |
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