物种起源和达尔文进化论的区别(在化石面前崩溃的达尔文进化论)

英国博物学家查尔斯·达尔文是生物科学界最著名的人物之一。当年他乘坐英国皇家海军比格尔号环游世界。在旅途中,他收集并记录了许多奇怪和不寻常的生命形式。之后他提出了生物学中最重要的概念之一:自然选择理论。

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达尔文的理论曾一度被人们认为将解释世界上生物的存在与演变。然而一百多年后,这个理论并没有彻底回答人们提出的问题,物种的起源似乎远比我们想象的要复杂。那么达尔文的理论究竟遇到了哪些挑战?物种起源之谜究竟还能否被揭开?

达尔文的理论

1859年11月下旬,达尔文的著作《自然选择的物种起源》首次出版,并迅速发行了三个版本。在这本著作中,达尔文提出了他的进化论理论。这个理论提出“机会”是我们起源的动因。

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《自然选择的物种起源》第一版

达尔文的理论基于两个基本点:

  1. 自然界中结构或功能都在做微小的随机变化,那些有利的,会通过自然选择被保留;没有用的则会被慢慢丢弃。
  2. 这一进化的过程是渐进的、长期的和持续的:它发生在过去,也发生在现在。这些微小变化在长时间内的累积效应创造着新物种。

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达尔文还提到了人类和猿之间的进化联系,认为人类是从猿进化而来。达尔文的理论在当时挑战了宗教,因为它暗示生命是一个随机的过程,除了生存没有其他目的。

这个理论对当时的科学界相当有吸引力:它逻辑性强,简单明了。十年之内,达尔文获得了广泛而有力的科学支持,这种支持至今仍在继续。伦敦国王学院动物学和生理学教授朱利安·赫胥黎爵士在1959年总结正统的科学共识时说,达尔文的进化论“不再是一个理论,而是一个事实”。

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朱利安·赫胥黎爵士

牛津大学动物学教授理查德·道金斯在1976年也同样直言不讳地表达了自己的观点,认为进化论和地球绕太阳旋转的理论一样不容置疑。

然而科学界的这种支持并没有持续多久。在1977年,哈佛大学动物学和地质学教授斯蒂芬·杰伊·古尔德观察到,“化石记录没有为渐进变化提供支持”,这是对支撑达尔文理论的基本支柱之一,化石记录的直接挑战。

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斯蒂芬·杰伊·古尔德

1982年,耶鲁大学地质学教授大卫·辛德尔在著名的《自然》杂志上撰文指出,预期中的“假定祖先和后代之间的过渡......正在消失”。就在我们以为关于“进化论是否正确的争论”早就结束的时候,似乎我们错了。越来越多的迹象表明,达尔文的进化论并不能完全解释物种的起源。

缺失的化石

达尔文认为,任何一个物种都是从它的祖先进化出来的,是一个经过无数个中间形式的漫长而渐进的过程。如果这一理论是正确的,那么肯定存在数千种处于这种中间形式的生物。

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达尔文也意识到这一点,他知道这些形式是否存在,是证明他的理论的关键。他写道,“所有现存物种和灭绝物种之间的中间和过渡环节数量之多,肯定是不可思议的巨大。”他也提出了自己的疑问:“难道我们没有发现它们在地壳中嵌入了无数的化石吗?”地壳中化石的缺乏也让他的理论失去了最重要的支持。“答案主要在于(化石)记录......不如一般人想象的那么完美。”

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海洋动物化石

化石的缺失困扰着达尔文,他在书中用了整整一章来论述“地质记录的不完善”。尽管他有自信的论据,但他显然仍对目前的形势感到相当不安。因为他觉得有必要将自己的信心印在“未来的时代......许多化石将被发现”。

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然而达尔文的理论让地质学家和古生物学家(研究化石的科学家)充满了热情,他们确信将会发现大量的含有生物化石的岩层。为此他们付出了巨大的努力去寻找,争取填补化石记录中的空白。令人惊讶的是,这项努力失败了。古尔德教授透露,“化石记录中极为罕见的过渡形式一直是古生物学界的秘密。”

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1978年,古尔德的同事尼尔斯·埃尔德雷奇教授在一次采访中坦言,“没有人发现任何‘中间’生物”,没有发现任何化石证据能填补“缺失的环节”。越来越多的科学家相信这些过渡形式从未存在过,“事实上,化石记录并没有令人信服地记录从一个物种到另一个物种的单一转变。”例如,从来没有人发现过脖子中等的长颈鹿化石。如果化石记录没有显示出预期的联系,那么它证明了什么?

戏剧性的进化

我们所知道的化石记录始于地质学家称之为寒武纪的时期,可以追溯到大约5.9亿年前。在这一时期的早期岩石中发现了一些微小的化石:一些细菌和一些非常奇特的生物,与之前或之后已知的任何东西都不一样。

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细菌化石

埃迪卡拉纪的动物群可追溯到5.65亿年前,但很快它们就灭绝了。然而奇怪的是,在那之后,真正的进化开始了。这种变化是戏剧性的:在同一个时间,种类众多的生命突然而神秘地绽放开来,正如我们所看到的,在5.3亿年前发生了寒武纪生命大爆发。

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寒武纪生命大爆发

大约5亿4200万年前到5亿3000万年前,在地质学上被认为是寒武纪的开始时间。令人吃惊的发现是,所有已知的动物体形,无论是化石还是活生生的,都是从这里开始的。尽管整个寒武纪时期被认为持续了大约8500万年,但这些新形式的实际出现可能发生在大约1000万年或更短的时间内。在这个时间内,地球上突然出现门类众多的无脊椎动物化石,而在早期更为古老的地层中,并没有发现它们祖先的化石。

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动物界一般分为三十七个门,所有这些门都出现在寒武纪时期。从那时起,进化论只是对某些微小的结构进行了修改。此外,没有任何证据表明进化论对以前的任何发展有帮助,没有证据表明这些生命是按照我们对达尔文进化论的理解而“进化”得来的。它们都只是在化石记录中以完全成形、高度不同的形象突然出现。

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一种来自斯彭斯页岩的陆足类动物化石

令人吃惊的形态稳定

纽约州立大学的杰弗里·莱文顿教授曾经提出一个问题:“自寒武纪以来,所有的进化都只是这些基本主题上的变化,为什么古代生物的形态如此稳定?”

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从地质记录中可以清楚地看到,这种稳定性的确存在。动物或植物的化石形式出现了,繁荣了数百万年,然后消失了,但形状仍然大同小异。能够观察到的变化都是渐进的,而且主要局限于大小,而看不到它会变成另一种形态,甚至是一种相对接近的形态:家鼠从未进化成田鼠,麻雀也从未变成乌鸦。

已经发生的这种变化似乎是非常有选择性的。今天仍有许多生物存活了很长一段时间,没有任何迹象表明它们的形态发生了重大变化。这与达尔文进化论的所有预期背道而驰。

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鲨鱼1.5亿年来一直保持不变

牡蛎和贻贝现在与大约4亿年前首次出现时的情况基本相同;腔棘鱼和肺鱼已经生活了大约3亿年,没有明显的变化;鲨鱼1.5亿年来一直保持不变;鲟鱼、金枪鱼、短吻鳄和貘都表现出了一亿多年来的稳定形态;现代负鼠与6500万年前首次生活的负鼠只在细节上稍微有所不同;第一只乌龟的壳和今天一样;第一条蛇几乎和现代蛇一模一样;蝙蝠也保持稳定,青蛙和蝾螈也是如此。

难道说进化就停止了吗?或者是有其他机制在起作用?

从始祖马到现代马

一个经常被用来证明进化的例子是马。它应该是从矮小的四趾始祖马开始的,生活在5500万年前,发展成为现代的马。优雅而令人信服的图表和博物馆陈列展示了马的进化过程。他们巧妙地展示了脚趾是如何逐渐缩小为一个马蹄,而体型又是如何大大增加的,牙齿是如何随着饮食的变化而变化的。

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马蹄的形成

然而,专家们现在普遍认为,这种从狗那么大的动物变成今天的大马的缓慢但确定的变化,在“很大程度上是捏造的”。事实是,与化石记录一样,这一系列的各种马化石之间存在着许多差距。从第一个开始,始祖马,它自己的祖先本身就是一个谜,而且与已知马也没有明确的联系。

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这个例子并不是一条发展的路线,甚至不是一条通向现代马科动物的家谱,而是只有一些离散的片段,这些片段之间缺乏联系。在任何时期,都有几种不同种类的马活着,有的有四个脚趾,有的少一些,有的牙齿大,有的小。体型也有大有小。

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始祖马

最后,我们还必须承认,所谓的始祖马与现代马没有太大区别。除了脚和牙齿的一些细微变化以及尺寸的增加外,几乎没有什么不同。这些微小的变化,被认为是进化的证据。即使这是真的,考虑到5200万年的历史,也很难令人印象深刻。直截了当地说,把这个伪序列看作某种进化的证明,与其说是科学行为,不如说是一种信仰。

突然出现物种

化石记录的特点有两个方面:第一,正如我们所看到的,是植物或动物出现后的稳定性。第二是这些形式突然出现,然后就消失了。

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1.6亿年的虾的化石

一种新的生命形式出现在化石记录中,没有明显的祖先;他们消失时同样很突然,没有任何明显的后代。人们几乎可以把化石证据称为一系列造物的记录,它们之间的联系仅仅是形状的选择,而不是进化上的联系。古尔德教授总结了这种情况:“在任何一个地方,一个物种并不是通过其祖先的稳定转变而逐渐出现的;它是同时出现的,而且是一出现就是“完全成形的”。

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阿根廷发现的花化石

我们可以看到这个过程几乎无处不在。例如,当大约4.5亿年前,第一批陆地植物化石出现时,它们没有任何先前的记录。然而,同期化石显示,所有主要物种都出现了。根据进化论,这是不可能的。另一个例子是开花植物。在它们出现之前的时期是一个巨大的化石多样性时期,但从未发现过它们祖先的痕迹。它们的起源也仍然不清楚。

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同样的反常现象也在动物界也被发现。有脊椎和大脑的鱼最早出现在4.5亿年前。他们的直系祖先不为人知。对进化论的进一步打击是,这些第一批无颚但有盔甲的鱼有部分骨骼。关于软骨骨骼(如鲨鱼和鳐鱼所见)进化成骨质骨架的故事,通常被认为是错误的。事实上,这些无骨鱼类在7500万年后突然出现在化石记录中。

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鱼类颚的出现

此外,鱼类外表的进化的一个重要阶段是颚的出现。但是第一条有颚的鱼突然出现在记录中,没有任何早期的无颚鱼可以被指定为其祖先。另一个令人好奇的是七鳃鳗,这种无颚鱼今天仍然快乐地存在。如果下颚是一种明显的进化优势,那如何解释为什么这样的鱼现在还活着?

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七鳃鳗

化石记录是一个有力的记录,它提供了地球上存在的生命形式的准确样本。因此,以化石记录的不完整性作为解释这些进化中物种的缺失并不十分令人信服。

突兀的发育模式

同样令人费解的是两栖动物的发展,这种水生生物现在仍然能够呼吸空气并生活在陆地上。正如罗伯特·韦斯森博士在他的《超越自然选择》一书中所解释的那样,

鱼类进化为两栖动物的阶段尚不清楚......最早的陆地动物出现时四肢发达,肩胛骨和骨盆束带、肋骨和独特的头部......在320万年前,记录中突然出现了十几个两栖类目,没有一个明显是其他两栖动物的祖先。

哺乳动物也表现出这种突兀的发育模式。最早的出现的,是恐龙时代的一种小动物。大约在1亿年前或更久以前,一种小动物偷偷地四处游荡。然后,在6500万年前恐龙神秘的灭绝之后,更多的哺乳动物群突然同时出现在大约5500万年前的化石记录中。

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出现在恐龙时代的哺乳动物

在这一时期,人们发现了形似现代的熊、狮子和蝙蝠的化石。而且,更复杂的是,它们不是出现在一个地区,而是同时出现在亚洲、南美和南非。至于那个在恐龙时期出现的小型哺乳动物是否是这些哺乳动物的祖先,仍然是个谜。

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蝙蝠化石

无论我们在化石记录中看到什么,都有许多谜团。例如,在第一批脊椎动物和原始的早期脊索动物之间没有已知的化石联系。今天活着的两栖动物与已知的最早的两栖动物明显不同:在化石记录中,这些较老的和后来的形式之间有1亿年的差距。

达尔文的进化论在我们面前似乎正在崩溃。他关于“自然选择”的想法可能会被保存下来,但只是一种对物种的修改方法。只有当一种生命形式出现时,也许自然选择才起作用。但它只能对已经存在的生命起作用。

无法解释的复杂器官

果蝇的繁殖实验是很多学校以及科学家证明进化论的例子。在实验中通过培育,可以使苍蝇产生变异,赋予它不同颜色的眼睛,或者生出四个翅膀,而不是通常的两个翅膀。但所有这些只是在改变果蝇已经存在的特征。一个新的内部器官从未被创造出来过,果蝇也从未变成过类似蜜蜂或蝴蝶的东西。即便是让它变成另一种类型的苍蝇也是不可能的。你的实验对象以及结果都始终属于果蝇。

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果蝇的繁殖实验

尽管自然选择解释不了物种的起源,但自然选择是否可以解释物种适应性的变化呢?事实告诉我们,也不能。比如为什么人类这一个物种却有几十种不同血型?最早的化石类型之一,寒武纪时期的三叶虫,有非常复杂和高效的眼睛,可为什么随着进化,它失去了这个优势?羽毛又是是如何进化的呢?按照进化论的标准文本,它们大概来自爬行动物的鳞片,但这是无法证明的。

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三叶虫

达尔文的理论在复杂器官的发展面前无能为力。因为在这样的一个器官在它发挥作用之前,自然选择没有足够的理由会将它保留下来。正如古尔德教授所问的,一个“有用结构的不完善初始阶段有什么可能的用途?半个下巴或半个翅膀有什么用?”即便是达尔文也曾经提出过类似的问题。1860年,他向一位同事坦言,“今天的眼睛让我不寒而栗。”

随机的生命发展

科学家们从一开始就意识到化石记录的问题。在一个世纪左右的时间里,他们只是希望这些问题能消失,能被一些发现填补空白。或者,能够发现某些证据,证明这些缺口是由间歇性的地质作用造成的,而不是任何进化问题。

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但最终有科学家站出来公开质疑。1972年,古尔德和尼尔斯·埃尔德雷奇联合向一个进化论会议提交了一篇激进的论文,他们的论文直接与达尔文的理论相抵触。

在这篇论文中,他们提出尽管化石的记录肯定远远不能令人满意,但观察到的新物种突然出现并不是化石记录不完善所能解释的。物种的起源可能不是一个渐进的进化过程,而是一个在很长一段时间内偶尔突然发生的过程。根据这一论点,古尔德和埃尔德雷奇可以解释“缺失链接”的缺失:他们认为这些链接并不存在。

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这个想法基于一种观点,就是认为生命的发展是随机的,偶然的。然而这解释不了物种的起源,新的生命形式的出现并不是随机的。

植物和动物的形态信息包含在它们的遗传密码中。这个代码很复杂,可能涉及的变化量是巨大的。这个代码可能是随机发生的吗?简单地计算一下概率就可以看出,这是不可能做到的。举个例子,如果一只猴子坐在打字机前,每秒钟敲一个键,那么这只猴子要花多长时间才能随机写出一个12个字母长的英语单词呢?答案是,他需要将近1700万年的时间。

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而如果让这只猴子随机地用100个字母组成一个有意义的英语句子,一个比基因密码简单得多的组合,需要多长时间?答案是一个无法形容的长的时间。实际上,一个有意义的由100个符号组成的序列是不可能偶然产生的。也就是说,和生命相关的复杂的遗传密码不可能像进化论所要求的那样,偶然产生。

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天文学家弗雷德·霍伊尔曾这样形容生命的偶然产生:创造更高形式生命的机会与“龙卷风扫过垃圾场可能组装一架波音747”的机会相似。那如果遗传密码不是通过随机过程得到的,那么它必须是通过非随机过程实现的。那又是谁引导了这个过程呢?

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达尔文的理论是维多利亚时代的产物。这个理论的出现打破了一些带有宗教色彩的关于人类起源的理论。在早期,科学家们害怕如果放弃达尔文就是落入神创论者之手。但他们忽略了一个基本原则,那就是一个没有事实依据的理论只是空想。

达尔文的进化论是一个神话;就像所有神话一样,它满足了寻求人类起源的需要。在这种程度上,它可能会奏效,但这并不能代表它是正确的。或许有一天人类能真正找到物种起源的正确答案。

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