01　我们生活的世界

面对未知或是令人迷惑的现象，人类总是急于做出解释。早在原始部落的民间传说里，就有当时人们对世界的起源及其过往历史的思考。比如：谁或者什么创造了这个世界？未来会变得怎样？人类是如何起源的？关于这些问题，部落神话给出了许多原始而朴素的解答。在多数情况下，人们认为物理世界的存在是理所当然的，并相信它一直就是这个样子，而不去关心其来龙去脉。不过，在自身的起源问题上，人类的想象力显然要丰富多彩得多，人们编出了各种各样的故事。

后来，一些宗教创立者和哲学家也试图解答这些问题。答案基本上可以分为三类：第一，世界是一种永恒的存在；第二，世界是一种短暂但恒定不变的存在；第三，这个世界是不断进化的。

永恒存在的世界。

希腊哲学家亚里士多德认为，世界是永恒存在的。有些哲学家认为，这个永恒的世界从未发生过改变，也就是恒定不变的。还有一些人认为，世界在经历不同的阶段（“循环”），但最终又会回到原点。不过，人们普遍对这种“永恒存在的世界”的观点抱有疑问。万物有始，人们迫切地想要知道世界的起源问题。

短暂但恒定不变的世界。

这种观点来自基督教。从中世纪直至19世纪中期，这种观点在西方很盛行。它基于这种信仰：有一种超自然的存在，一个全知全能的上帝，是上帝创造了包括人类在内的整个世界。有两个故事专门描述了上帝是如何创造世界的。

这种认为世界是由全知全能的上帝所创的观点被称为神创论。笃信这种观点的人相信，上帝设计了万事万物，使一切尽善尽美，所有的动植物都能完美地适应彼此以及各自的生活环境。这种秩序从世界创造伊始就已存在，并且从未发生改变。这种观点完全是根据《圣经》写作时已知的事实推导出来的。当时的神学家根据《圣经》中记载的谱系关系，推算出世界的诞生时间——公元前4004年，距今只有6 000多年。

神创论的观点与许多科学的发现是互相矛盾的，这引发了神创论者和进化论者之间的长久争论。《恩斯特·迈尔讲进化》这本书并不旨在平息他们之间的争论。在进化讲堂1-1中，笔者列出了相关的文献，供有兴趣的读者参考。

进化讲堂1-1　What Evolution Is

关于反神创论的书籍

1. Berra, Tim M. 1990. Evolution and the Myth of Creationism. Stanford: Stanford University Press.

2. Eldredge, Niles. 2000. The Triumph of Evolution and the Failure of Creationism. New York: W. H. Freeman.

3. Futuyma, Douglas J. 1983. Science on Trial: The Case for Evolution. New York: Pantheon Books.

4. Kitcher, Philip. 1982. Abusing Science: The Case Against Creationism. Cambridge, Mass.: MIT Press.

5. Montagu, Ashley (ed.). 1983. Science and Creationism.New York: Oxford University Press.

6. Newell, Norman D. 1982. Creation and Evolution: Myth or Reality? New York: Columbia University Press.

7. Peacocke, A. R. 1979. Creation and the World of Science. Oxford: Clarendon Press.

8. Ruse, Michael. 1982. Darwinism Defended. Reading, Mass.: Addison-Wesley.

9. Young, Willard. 1985. Fallacies of Creationism.Calgary, Alberta, Canada: Detrelig Enterprises.

事实上，世界各地的民间传说中都有相似的创世故事。这些故事满足了人们对世界和自身起源等一些深刻问题的迫切追问。自有人类文明以来，人们就提出了这些问题。这些神话故事流传至今，成为人类宝贵的文化遗产。不过，我们若想真正了解这个世界的进化史，就应该求助于科学。

进化论的兴起

自17世纪科学革命起，人们发现，越来越多的科学发现与《圣经》中的创世故事相矛盾。之后一系列的发现逐渐削弱了《圣经》故事的可信度。“哥白尼学说”使人们第一次意识到，《圣经》并非句句都是真理。科学的兴盛始于天文学，在当时，这是一门研究太阳、恒星、行星以及其他物理现象的学科。显然，早期的一些科学实践者迫切地想要为许多物理现象找到合理的解释。

科学发现也带来了一些新问题。17～18世纪的地质学研究表明，地球的年龄远远超过了6 000年，而灭绝物种化石的发现动摇了人们关于世界是恒定不变的观点。尽管越来越多的证据证明我们身处的世界既不恒定，也不是6 000年前才出现的，尽管科学家和哲学家不断质疑《圣经》故事的真实性，尽管自然学家让-巴伯蒂斯塔·德·拉马克（Jean-Baptiste de Lamarck）早在1809年就提出了非常系统的进化理论，但是直到1859年以前，多数人秉持的仍是基于《圣经》的世界观，这当中不仅有教育水平有限的普通大众，还包括许多自然科学家和哲学家。他们简单地相信，神创造了这个世界及其秩序，万事万物因而可以完美地和谐共存。

在这个与主流观点相矛盾的证据被频繁发现的过渡时期，人们做了许多妥协的尝试，以弥合矛盾，其中一种尝试就是提出了“自然阶梯”的观点，也被称为“生命巨链”（见图1-1）。这种观点认为，世界上的所有生物和非生物都已被预先排序，排列在一个由低级至高级的巨大等级链上。最底层由无生命的物质组成，诸如岩石和矿物，往上一层是地衣、苔藓和植物，接着是珊瑚以及其他低等动物，再然后是高等动物，进入哺乳动物的层级之后，便是灵长类，而人类就处在巨链的顶端。自然阶梯被认为是恒定不变的，反映了造物主用划分等级的方法来保证万物和谐共处的主张。

随着更多证据的出现，人们不再相信这个世界是恒定不变的，而认为世界是不断发展变化的。于是就出现了第三种世界观。

不断进化的世界。

根据第三种观点，这个世界的存在亘古而久远，并且一直处于变化之中。对于当时的西方人来说，这种观点还很陌生，我们对此可能会感到有些不可思议。由于基督教基本教义影响很大，受众广泛，进化论在经历了17、18两个世纪的漫长发展之后才被广泛接受。

从科学的角度来说，进化论的普及意味着，人们不再认为这个世界仅仅是由简单的物理定律支配的，而是认识到世界有着自己的进化历史，而且更为重要的是，它会随着时间的变化而变化。逐渐地，人们开始用“进化”这个词来代表这种变化过程。

发生了什么样的改变

世界万物都处于连续的变化之中。有些变化很有规律。例如，由地球自转造成的昼夜交替就是一种很有规律的周期性变化，类似的还有月球绕地球公转引起的潮汐现象，以及地球绕太阳公转引起的季节变化。有些变化是没有规律可言的。例如，地球板块构造运动、每年冬天寒冷程度的不同以及非季节性的天气变化（诸如厄尔尼诺现象，冰川期等），甚至包括某个国家的经济繁荣期等。没有规律的变化大多难以预测，这是因为它们受各种随机过程的影响。

然而，有一种变化似乎不仅具有连续性，而且带有一定的方向性。这种变化我们称为“进化”。早在18世纪，越来越多的人开始意识到，世界并不像创世故事描述的那样是静态的，而是不断进化的。后来人们意识到，可以将静态的自然阶梯转换为一种生物学上的阶梯，方向是从低阶到高阶，最低层是最低等的简单生物，向上为高等的复杂生物，直至人类。正如绝大部分生命个体都经历了从单细胞的受精卵向成熟的复杂个体发育的过程，人们开始相信，有机世界作为一个整体，也经历了从简单的生命个体向复杂的生命个体发展的过程，直到人类出现在最高点上。第一个提出这一观点的人是法国博物学家拉马克，当时甚至有人用“进化”一词来描述生命世界的发展过程，而查尔斯·邦尼特最初只是用这个词来形容受精卵的发育过程。当时人们认为，进化是一个从简单到复杂、从低等到高等的发展过程。事实上，进化是一种具有方向性的变化过程，这个方向性不仅指从简单到复杂或者从低等到高等，还指追求与自身之外的环境之间的完美契合。在那个年代，人们就已经意识到，进化既不同于像四季轮回那样的周期性变化，也不同于譬如冰川期或者气候那样的无规律变化。

然而，在这个丰富多彩的生物世界，究竟是什么在不断地进化呢？这个问题被抛出伊始，就引发了强烈的争论，即使达尔文早就知晓了答案。最终，在综合进化论时期，人们才达成共识：进化是指随着时间的变化，生物群体的特征历经的变化。也就是说，生物群体是进化的基本单位。虽然基因、个体和物种在进化中也起到了一定的作用，但只有生物群体的共性发生的变化才代表了生物的进化。

一度有人提出，进化论与热力学定律相悖，进化促使生物世界朝着有序的方向发展，而根据热力学第二定律，进化过程应当使生物世界更趋向于无序。事实上，二者并不矛盾，因为热力学定律只适用于封闭系统，而群体的进化过程发生在开放系统，在这种系统中，生物群体获得的有序性是以太阳提供的能源以及牺牲环境原本的有序性为代价的。

18世纪下半叶至19世纪上半叶，进化的思想开始普及开来，其影响不仅限于生物学，还包括语言学、哲学、社会学、经济学以及其他思想领域。然而，在很长一段时间里，它只是一种小众的思想。真正将进化的思想推向舞台中央的是1859年发生的一件大事——是年11月24日，达尔文所著的《物种起源》一书正式出版。

达尔文与达尔文主义

这一事件恐怕是人类历史上最伟大的知识革命。它不仅挑战了“世界是短暂但恒定不变的”这一观念，而且促使人们开始思考生物世界显现出的惊人的适应性的根源，更令人震惊的是，它直接挑战了人类在生物世界占据着独特地位的思想。达尔文不仅提出了进化的观点，还提供大量证据进行了诠释。他对进化的诠释不依赖于任何超自然的力量或因素，而是运用大量日常生活中耳熟能详、极易被观察到的现象来解释进化是如何发生的。事实上，除了提出进化论，达尔文还提出了关于进化如何发生以及为什么发生的四个理论。无怪乎《物种起源》一经出版就引发了山崩海啸般的轰动。它如入无人之境，仅凭一己之力将科学从宗教中分离出来，使其成为真正的科学。

查尔斯·达尔文出生于1809年2月12日，是英国一座小城镇一名医生的次子（见图1-2）。从孩提时代开始，达尔文就是一个满怀热情的博物学爱好者，尤其对甲虫表现出了浓烈的兴趣。

起初，他顺从父亲的愿望，在爱丁堡学习了几年医学，但他对学医有些畏惧，尤其害怕做手术，于是他后来彻底放弃了医学。之后，家人决定让他学做牧师。在当时，对于一名年轻的博物学家来说，这是一条完美的职业道路，因为那个年代几乎所有著名的博物学研究者的正式职位都是牧师。尽管达尔文专注地阅读了所有的经典作品与神学著作，但他所有的兴趣点仍在博物学上。当他获得剑桥大学基督学院的学位之后，通过剑桥大学一位老师的引荐，他受邀登上了贝格尔号海军勘测船，这次航海的任务是对南美洲的海岸尤其是港湾进行勘察。贝格尔号于1831年12月底驶离英国。在之后5年的航行中，达尔文与船长罗伯特·费茨罗伊（Robert Fitzroy）住在一起。在“贝格尔”号勘察南美洲东边的巴塔哥尼亚海岸、麦哲伦海峡和部分西边海岸的邻近岛屿的过程中，达尔文充分考察了南美大陆和邻近岛屿上的生物群。行程结束时，他不仅采集了大量与博物学有关的标本，更重要的是，针对各个岛屿及其生物群的进化历史，他提出了很多有价值的问题。这些都成为日后他提出进化论的基石。

1836年10月，达尔文返回英国后，花了大量时间研究所采集的标本，并且发表了许多重要研究成果。几年之后，他与表姐艾玛结为夫妻，艾玛的父亲维奇伍德（Wedgwood）是一位著名的陶器师。达尔文夫妇在伦敦近郊买了一栋房子，也就是后来众所周知的“塘屋”（Down House），并一直居住在那里，直到1882年4月12日73岁的达尔文离开这个世界。正是在这所房子里，达尔文完成了他所有重要的文章和著作。

到底是什么成就了达尔文，使他做出知识上的创新，成为科学巨匠？首先，他具有极其敏锐的观察力，永远充满好奇心。他不轻信任何事情，喜欢对所有事情穷根究底。为什么海岛上的生物群落与相距最近的大陆上的生物群落之间差异很大？物种是如何起源的？为什么巴塔哥尼亚地区的生物化石与该地现存的生物如此相似？为什么群岛的每一个岛屿上都孕育出了独特的本地物种，并且不同岛屿上物种之间的相似性远远大于相距甚远地区的相关物种？正是达尔文这种能够观察到有趣的现象，并提出专业问题的能力，才使其获得许多重大科学发现，提出许多新概念。

达尔文清楚地认识到，进化分两个方面。一种是沿着线性谱系“向上”的变动，这是一种从祖先到后代分支的逐渐变化过程，称为级进进化（anagenesis，也称前进进化）。另外一种则是与既有线性谱系逐渐分离，或者说从进化树上分支形成新物种，这种生物多样性的产生过程被称为分支进化（cladogenesis）。分支进化大多始于物种形成事件，随着时间的推移，新的进化支与祖先之间的差异会不断增加，直到成为种系树上另外一个重要分支。分支进化是宏观进化研究中的一个重要课题。在一定程度上，级进进化和分支进化是两个互相独立的过程（Mayr，1991）。

虽然19世纪60年代一些博学的生物学家和地质学家已经承认了进化的事实，但是他们并不认同达尔文关于进化如何发生以及为何发生的解释，我们会在后文一一讲述这些内容。在这之前，我们先来看看自1859年以来出现的支持进化论的证据。