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达尔文生物进化论:起源、发展及其重要性

时间:2023-08-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:进化论是生物物种起源和发展的理论,有多种分支,其中以达尔文的生物进化论最为人们所熟知。1859年,出版《物种起源》,提出了生物进化论学说。恩格斯将“进化论”列为“十九世纪自然科学的三大发现之一”。当代综合性的进化理论认为,进化是生物种群中实现的,而突变、选择和隔离是生物进化和物种形成过程中的三个基本环节。一个种群中能进行生殖的生物个体所含有的全部基因被称为种群的基因库。

达尔文生物进化论:起源、发展及其重要性

进化论是生物物种起源和发展的理论,有多种分支,其中以达尔文生物进化论最为人们所熟知。达尔文的进化论被恩格斯誉为“十九世纪自然科学的三大发现”之一,它第一次把发展、变化和普通联系的观点带进了生物学。进化论认为,物种具有可变性,形形色色的生物种类是在自然条件的作用下,从简单到复杂、由低级到高级逐步演化而成;生物进化的机制是自然选择和生存竞争,适者生存,不适者被淘汰;物种同时具有遗传性和变异性,一切生物既有遗传的一面以传递种性,又有变异的一面以适应环境。正是变异,使生物在适应环境的过程中出现了新的性状,从而为新物种的产生提供了可能。此外,进化论还可泛指关于一切事物(自然的、社会的)都是由简单到复杂、由低级到高级发展变化演进的理论和思想。在这种意义上,进化论可以被称为一种元理论,并且逐步渗透到社会生活的各个领域,利用类似的生物进化法则来解释人类社会的发展和演变规律,形成社会进化论等观点。

早期的生物进化论在达尔文于1859年出版的《物种起源》一书中得到了系统的阐述。在该书中,达尔文论证了两个问题:①物种是可变的,生物是进化的;②自然选择是生物进化的动力,生物都有繁殖过盛的倾向,而生存空间和食物是有限的,所以生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在着变异,那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来,并繁殖后代,不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的,则在历史过程中,经过长期的自然选择,微小的变异就得到积累而成为显著的变异,由此导致亚种和新种的形成。达尔文的这些观点已早为社会大众所熟知。

查尔斯·达尔文(Charles Robert Darwin,1809—1882),英国博物学家、生物学家,进化论的奠基人。1859年,出版《物种起源》,提出了生物进化论学说。恩格斯将“进化论”列为“十九世纪自然科学的三大发现之一”。其主要作品还有《人类与动物情感表达》《人类由来与性选择》等。

在进化过程中,基因的演变扮演着重要角色。基因是生物的遗传物质,有忠实的复制性。生物各种不同的性状,都是由各种不同的基因所操纵的。只有当复制发生了差错,基因产生了“突变”,才会出现意想不到的情况。但这种突变是没有规律且极其罕见的,它们通过“自然选择”的作用,将其中偶然变得有利于生存的个体保存下来,而将不利于生存的个体淘汰,于是就有了生物的进化。当代综合性的进化理论认为,进化是生物种群中实现的,而突变、选择和隔离是生物进化和物种形成过程中的三个基本环节。

首先,生物进化的基本单位是种群而不是个体。种群是指生活在同一区域内的同种生物个体的总和。一个物种通常包括许多分布在不同地点的种群。每个种群中的个体具有基本相同的遗传基础,但也存在一定的个体差异,所以种群一般具有杂种性,杂种性的存在意味着等位基因的存在。一个种群中能进行生殖的生物个体所含有的全部基因被称为种群的基因库。在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率被称为基因频率。种群的基因频率若保持相对稳定,则该种群的基因型也保持稳定。但在自然界中种群基因频率的改变是不可避免的,于是基因型也逐渐变化。

其次,突变为生物进化提供材料。突变引起的基因频率的改变是普遍存在的。当然,突变发生的自然频率是相当低的,例如改变染色体数目(降低后代繁殖率)的染色体平衡易位在人类的发生率大约只有1/1000~1/500。但是种群是由大量个体组成的,每个个体具有成千上万基因,这样每一代都会产生大量的变异。突变的结果可形成多种多样的基因型,使种群出现大量的可遗传变异。这些变异是随机的、不定向的,能为生物进化提供原料(但已发现的突变大多有害,这一点至今仍未得到很好的解释)。突变的方向是不确定的,一旦产生,就在自然界中受到选择的作用。自然选择不断淘汰不适应环境的类型,从而定向地改变种群中的基因频率向适应环境的方向演化。自然选择不断地调整着生物与环境的关系,定向地改变种群的基因频率。那么自然界又如何将改变了的基因频率在种群中相对固定下来,进而形成新的适应于环境的生物类型呢?这就涉及第三个环节——隔离。(www.xing528.com)

隔离使不同物种之间停止了基因交流,一个种群中所发生的突变不会扩散到另一个种群中去,使不同的种群朝不同的方向演化。隔离一般分为地理隔离和生殖隔离两类。地理隔离是由于某些地理障碍而发生的。大河、大山、沙漠、海峡和远距离都能将种群阻隔开来,使他们之间彼此不能往来接触,失去了交配的机会。长期的地理隔离使两个种群分别接触不同的环境,各自积累了变异。另一方面,长期的地理隔离使相互分开的种群断绝了基因交流,结果导致了生殖隔离。生殖隔离是指进行有性生殖的生物彼此之间不能杂交或杂交不育。生殖隔离又可分为受精前的生殖隔离和受精后的生殖隔离。生殖隔离一旦形成,原来的一个物种的种群就变成两个物种的种群。

20世纪60年代,生物学家汉密尔顿(William D.Hamilton)还曾提出一种激进的进化理论,即“内含适应性理论”。汉密尔顿认为“经典适应性”(classical fitness,即指个体将基因遗传给后代的直接繁殖成功率)的含义过于狭隘,不足以描述自然选择的进化过程。他认为,自然选择将倾向于那些能促使有机体的基因得以传播的特性,而不管有机体是否能直接繁殖出后代。个体的亲属身上也携带着与个体类似的基因拷贝,所以生物物种才会对亲属给予照顾,而亲代投资(parental investment,指对直接子女的投资)只不过是照顾亲属的一种特例而已。有机体可以通过帮助其兄弟姐妹、侄子、外甥等亲属的生存和繁殖来增加其基因繁殖的成功率,因为上述亲属身上都可能携带着该有机体的基因。内含适应性的观点在生物学领域造成了诸多争议,并引发通常被称之为“以基因之眼看世界”的思潮:如果你是个基因,你怎样让自己得以生存和繁殖?这主要通过三点:①保证宿主的生存和健康;②直接制造自身的拷贝(经典适应性);③帮助携带自身拷贝的宿主成功地生存和繁殖(内适应性)。当然,基因本身并没有思维,上述过程是无意识发生的。关键在于,基因是最基本的遗传单位,在繁殖过程中会被原封不动地遗传给下一代。所以适应器是通过内含适应性的过程而产生的。那些能增加自身复制成功率的基因,将会取代其他基因,从而随着时间的推移得以进化。

威廉·汉密尔顿(William Donald Hamilton,1939—2000),英国演化生物学理论家,英国皇家学会成员。提出了“内含适应性理论”,即自然选择、性选择和“亲属选择”的混合体。著有《社会行为的演化》和《性的演化》论文集。

虽然进化论未能完全解释清楚人类进化的诸多问题,并从诞生之初起就受到各种批评,但它仍是当代社会最强劲的思想潮流之一。优胜劣汰、适者生存的观念,已经成为许多群体和个人的信条。但随着生物进化论思想对社会思想领域的渗透,它也曾对社会发展产生过负面影响,例如社会进化论一度曾被种族歧视主义者奉为理论依据,认为某些种族比其他种族更高级,在进化过程中占据更高的地位,从而为贬低和攻击其他种族寻找借口(如希特勒统治下的法西斯帝国对犹太人的大屠杀)。对社会工作来说,保护与支持弱势(包括由能力上的缺陷和机会上的缺失造成的弱势)群体是其基本的职业要求。因此,社会工作者应当对进化论思想的负面影响进行清醒的认识和正确的对待。

另外,随着基因技术的发展,进化论对人类社会的影响也越来越大。如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织,就可以按照人类的愿望设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物、繁殖后代的传统做法完全不同。这种由重新组装基因而导致新物种产生的生物科学技术,就是所谓的“基因工程”或“遗传工程”技术。这种技术既给人类带来了诸多福音,如通过器官移植挽救人的生命等,也带来了许多争议和伦理上的难题,如关于克隆人的问题和基因歧视问题(是否应当消灭“不好”的基因而只留下“好”的基因?)等等。这些问题也值得社会工作者进一步地思考。

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