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公认的世界四大昆虫学家?
一、达尔文——进化论的奠基人
查尔斯·罗伯特·达尔文(1809年2月12日—1882年4月19日),英国生物学家,进化论的奠基人。曾经乘坐贝格尔号舰作了历时5年的环球航行,对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集。
出版《物种起源》,提出了生物进化论学说,从而摧毁了各种唯心的神造论以及物种不变论。除了生物学外,他的理论对人类学、心理学、哲学的发展都有不容忽视的影响。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一(其他两个是细胞学说、能量守恒转化定律),对人类有杰出的贡献。
达尔文本人曾经说过:"我一生中主要的乐趣和唯一的事业,是我的科学著作。还有一些在旅行中直接考察得到的最重要的科学成果。"比如达尔文本人所写的著名的《考察日记》和《贝格尔号地质学》、《贝格尔号的动物学》等。在他的著作中,具有特别重大历史意义的是《物种起源》,表明达尔文的进化论思想和自然选择理论的逐步发展过程。
《物种起源》的出版是一件具有世界意义的大事,因为《物种起源》的出版标志着十九世纪绝大多数有学问的人对生物界和人类在生物界中的地位的看法发生了深刻的变化。《物种起源》的出版,引起造化论者和具有目的论情绪的科学家们(而这些人却是占绝大多数)对达尔文学说的猛烈攻击,也引起维护达尔文主义的相应斗争,积极参加这一斗争的除达尔文本人外还有进步的博物学家,他们到处都成为达尔文学说的热烈拥护者。
《物种起源》是一部划时代的著作,标志着19世纪绝大多数有学问的人对生物界和人类在生物界中的地位的看法发生了深刻的变化。《物种起源》是一部影响历史进程的经典著作,震撼世界的10本书之一,也是对人类发展进程产生过广泛影响的巨著,影响中国近代社会的经典译作。1985年美国《生活》杂志评选的人类有史以来的最佳图书。1986年法国《读书》杂志推荐的理想藏书。
值得一提的是,1859年11月24日,在英国伦敦的不平凡的一天。这一天,伦敦大量市民涌向一家书店,争相购买一本刚出版的新书。这本书的第一版1250册在出版之日即全部售罄。这本轰动一时的新书就是《物种起源》,它是进化论的奠基人达尔文的第一部巨著。这部著作的问世,第一次把生物学建立在完全科学的基础上,以全新的生物进化思想推翻了"神创论"和"物种不变"的理论。
《物种起源》的出版,在欧洲乃至整个世界都引起轰动。它沉重地打击了神权统治的根基,从反动教会到封建御用文人都疯狂愤怒了,他们群起攻之达尔文,并诬蔑达尔文的学说是 "亵渎圣灵",触犯了"君权神授天理",有失人类尊严。
相反,以赫胥黎为代表的进步学者,积极宣传和捍卫达尔文主义。事实上,进化论砸开了人们的思想禁锢,启发和教育人们从宗教迷信的束缚下解放出来。
马克思——达尔文的《物种起源》非常有意义,这本书可以用来当做历史上的阶级斗争的自然科学根据。
李卜克内西——1859年成为划分科学史前后两个"世界"的界限。《物种起源》的出版使生物学发生了一场革命。
英国植物学家华生——达尔文在《物种起源》中的主导思想,即"自然选择",一定会被当做科学上的确定真理而为人们所接受。它有一切伟大的自然科学真理所具有的特征,变模糊为清晰,化复杂为简单,并且在旧有的知识上添加了很多新的东西。达尔文是本世纪的、甚至是一切世纪的博物学中最伟大的革命者。
英国博物学家赫胥黎——我认为《物种起源》这本书的格调是再好也没有的,它可以感动那些对这个问题一无所知的人们。至于达尔文的理论,我准备即使赴汤蹈火也要支持。
心理学史家 D.舒尔茨——在达尔文的理论中,物种进化的心理因素的重要性是显而易见的,而且他经常引证人类和动物的意识反应。由于心理学与进化论中的意识相一致,心理学不得不接受这一进化的观点。
达尔文著作还从四个方面影响了心理学
1、它强调动物和人类之间心理机能的连续性;
2、它把心理学的课题改变为意识的机能而非意识的内容,把心理学的目标改变为研究有机体对其环境的适应;
3、它为各种可供选择的调查和研究方法提供了合理的证据,而非仅仅局限于实验的内省;
4、它注重同一物种的成员之间的个体差异。
达尔文对机能主义的发展有着特殊的影响,他的进化论引导了美国机能主义学派心理学思想的兴起,从而开启了以美国为中心的心理学新时代。
在家庭方面,达尔文夫妇共生下了10个子女。其中有3个夭折:二女儿玛丽仅活了3个星期,小儿子查尔斯在两岁时死于猩红热,大女儿安妮在10岁时死于肺结核。
达尔文两句名言只有服从大自然,才能战胜大自然。脾气暴躁是人类较为卑劣的天性之一,人要是发脾气就等于在人类进步的阶梯上倒退了一步。
2、林奈——植物学之王
林奈,为瑞典生物学家,全名卡尔·冯·林奈(1707年5月23日—1778年1月10日)是瑞典植物学家、冒险家,他构想出定义生物属种的原则,并创造出统一的生物命名系统。林奈自幼喜爱花卉,曾游历欧洲各国,拜访著名的植物学家,搜集大量植物标本。
林奈把全部动植物知识系统化,摒弃了人为的按时间顺序的分类法,选择了自然分类方法。创造性地提出“双名制命名法”(简称“双名法”),给每种植物起两个名称,一个是属名,一个是种名,连起来就是这种植物的学名,包括了8800多个种,甚至达到了“无所不包”的程度,被称为万有分类法,这一伟大成就让林奈成为18世纪最杰出的科学家之一。
18世纪之前,世界上成千上万的植物没有统一的名称,往往同一种植物有几个名称,或几种植物用同一个名称,无疑给研究植物带来很大困难,林奈最终改变了这一混乱状况。林奈在生物学中的最主要的成果是建立了人为分类体系和双名制命名法。
对于动物分类,林奈也成就斐然,他把动物分成六个纲:四足动物纲、鸟纲、两栖动物纲、鱼纲、昆虫纲和蠕虫纲。第一个纲中,林奈将鲸、人、大猩猩、猴等都归入其中,成为后来人们常说的哺乳动物纲。林奈发现,许多生物之间有从属的关系,他将自然分成植物界、动物界和矿物界,在界的下面,是阶梯般排列的5个等级:纲、目、属、种、变种。林奈将世界上的所有生物,甚至包括矿物,都统一在自己的体系中。
《自然系统》一书是林奈人为分类体系的代表作。林奈用拉丁文定植物学名,统一了术语。他采用双名制命名法,即植物的常用名由两部分组成,前者为属名,要求用名词;后者为重名,要求用形容词。结合命名,林奈规定学名必须简化,以12个字为限,这样使得资料十分清楚,有利于交流。林奈的植物分类方法和双名制被各国生物学家所接受,他把前人的全部动植物知识系统化,摒弃了人为的按时间顺序的分类法,选择了自然分类方法,,这一伟大成就使林奈成为18世纪最杰出的科学家之一。
林奈在《植物种志》一书中,使用双命名法为7300种左右的植物命名。林奈一生收集的植物标本达1.4万号,他根据植物花的雄蕊特征,把植物分成了24个纲,116目,1000多个属和1万以上的种,值得一提的是,如此浩大的科学工程是由林奈一人完成的,,人们称他是“植物学之王”
18世纪生物学的进步是和林奈紧紧相连的。瑞典政府为纪念林奈这位杰出的科学家,先后建立了林奈博物馆、林奈植物园等,并于1917年成立了瑞典林奈学会。1761年,瑞典国王为了表彰他在生物学中的贡献,授予其贵族爵位。1778年,林奈去世。伦敦林奈学会自1888年起,向植物学和动物学界有杰出成就者颁发林奈奖。1986年,瑞典国家银行推出新款100克朗纸币,上面印有林耐的肖像。
3、拉马克——伟大的进化论倡导者和先驱。
拉马克(1744年8月1日—1829年12月18日),男,法国博物学家,生物学伟大的奠基人之一。他最先提出生物进化的学说,是进化论的倡导者和先驱。他还是一个分类学家,林奈的继承人。主要著作有《法国全境植物志》、《无脊椎动物的系统》、《动物学哲学》等。
他1809年发表了《动物哲学》一书,系统地阐述了他的进化理论,即通常所称的拉马克学说。书中提出了用进废退与获得性遗传两个法则,并认为这既是生物产生变异的原因,又是适应环境的过程。
伟大的生物学家达尔文在《物种起源》一书中曾多次引用拉马克的著作。达尔文于1859年出版了《物种起源》,提出了以自然选择为基础的进化学说,成为生物学史上的一个转折点。
但拉马克早于达尔文诞生之前(1809年)就在《动物学哲学》里提出了生物进化的学说,在进化学说史上产生过重大影响,为达尔文的进化论的产生提供了一定的理论基础,但鲜为人知。
拉马克的《无脊椎动物的系统》、《动物学哲学》在科学史上具有重要的地位。被后人称为"拉马克学说"。提出了两个重要法则:一个是用进废退、一个是获得性遗传。他认为这两者既是变异产生的原因,又是适应形成的过程。
他提出物种是可以变化的,种的稳定性只有相对意义。生物进化的原因是环境条件对生物机体的直接影响。他认为生物在新环境的直接影响下,习性改变、某些经常使用的器官发达增大,不经常使用的器官逐渐退化。他认为物种经过这样不断地加强和完善适应性状,便能逐渐变成新种,而且这些获得的后天性状可以传给后代,使得生物逐渐演变,并认为适应是生物进化的主要过程。
他第一次从生物与环境的相互关系方面探讨了生物进化的动力,为达尔文进化理论的产生提供了一定的理论基础。但由于当时生产水平和科学水平的限制,拉马克在说明进化原因时,把环境对于生物体的直接作用以及获得性状遗传给后代的过程过于简单化了,成为缺乏科学依据的一种推论,并错误地认为生物天生具有向上发展的趋向,以及动物的意志和欲望也在进化中发生作用。
拉马克一生勤奋好学,坚持真理,与当时占统治地位的物种不变论者进行了激烈的斗争,他反对居维叶的激变论,受到了他们的打击及迫害。
拉马克的一生,是在贫穷与冷漠中度过的。他晚年双目失明,受到病痛折磨,但他仍顽强地工作。他借助幼女柯尼利娅的笔录,坚持写作,把毕生精力贡献于生物科学的研究上,最终成为一位生物科学的巨匠,伟大的科学进化论的创始者。
1909年,在纪念他的名著《动物学哲学》出版100周年之际,巴黎植物园为他建立了纪念碑,让人们永远缅怀这位伟大的进化论的倡导者和先驱。
拉马克认为,生物经常使用的器官会逐渐发达,不使用的器官会逐渐退化,是所谓的"用进废退说"。拉马克认为,用进废退这种后天获得的性状是可以遗传的,,生物可把后天锻炼的成果遗传给下一代。比如长颈鹿的祖先原本是短颈的,为了要吃到高树上的叶子经常伸长脖子和前腿,通过遗传而演化为现在的长颈鹿。再比如上一辈是为举重运动员,那么子代应遗传得到父母的强健肌肉。
让-巴蒂斯特·拉马克,生前及死后呈现大起大落的过山车。他的人生刚开始是十分顺利的他早年在战场上获得过荣誉,后来又有在学术上的取得成就。实际上,早在达尔文之前几十年,拉马克就是演化论的支持者,他参与发明了演化树的概念,还帮助创造了“生物学(biology)”这个词。
但到他去世时,拉马克已经身无分文,孑然一身,甚至还被一大批人嘲弄。作为一个演化学家,拉马克在达尔文发表《物种起源》前30年就去世了,临终时又病又盲,甚至死后尸首则被扔在石灰坑里,他的学术对手甚至在他的悼词里都要来一记补刀。
4、哈维——世界血液循环规律的先驱
威廉·哈维,是英国17世纪著名的生理学家和医生,它发现了血液循环的规律,奠定了近代生理科学发展的基础。
威廉·哈维于1578年4月1日出生于英国肯特郡福克斯通镇,排行老大。他发现了血液循环和心脏的功能,其成就及贡献是划时代的,他的工作标志着新的生命科学的开始,属于发端于16世纪的科学革命的一个重要组成部分。
哈维吸收了前人的研究成果和古典作家论述的精华,完整地、精辟地提出了血液循环的伟大理论。他的重要观点是: 心脏肌肉的收缩,是输送血液的动力; 脉搏的产生,是由于血管充血而扩张; 两心室间没有什么看不见的通道。右心室排出的血液,经肺动脉,肺脏和肺静脉,进入左心室,再由左心室进入主动脉,再送达肢体各部位,然后由体静脉
达尔文的生平
查尔斯·罗伯特·达尔文(英文原名Charles Robert Darwin,1809.02.12-1882.04.19),英国博物学家,进化论的奠基人,机能心理学的理论先驱。他出生于英国施鲁斯伯里镇的一个医生家庭,因心脏病逝于英国肯特郡唐恩村。
达尔文的祖父曾预示过进化论,但碍于声誉,始终未能公开其信念。他的祖父和父亲都是当地的名医,家里希望他将来继承祖业,1825年16岁时便被父亲送到爱丁堡大学学医。
因为达尔文无意学医,进到医学院后,他仍然经常到野外采集动植物标本并对自然历史产生了浓厚的兴趣。父亲认为他“游手好闲”、“不务正业”,一怒之下,于 1828年又送他到剑桥大学,改学神学,希望他将来成为一个“尊贵的牧师”,这样,他可以继续他对博物学的爱好而又不至于使家族蒙羞,达尔文对自然历史的兴趣变得越加浓厚,完全放弃了对神学的学习。在剑桥期间,达尔文结识了当时著名的植物学家 J.亨斯洛和著名地质学家席基威克,并接受了植物学和地质学研究的科学训练。
1831年毕业于剑桥大学后,他的老师亨斯洛推荐他以“博物学家”的身份参加同年12月27日英国海军“小猎犬号”舰环绕世界的科学考察航行。先在南美洲东海岸的巴西、阿根廷等地和西海岸及相邻的岛屿上考察,然后跨太平洋至大洋洲,继而越过印度洋到达南非,再绕好望角经大西洋回到巴西,于1836年10月2日返抵英国。
这次航海改变了达尔文的生活。回到英格兰后,他一直忙于研究,立志成为一个促进进化论的严肃的科学家。1838年,他偶尔读了T.马尔萨斯的《人口论》,从中得到启发,更加确定他自己正在发展的一个很重要的想法世界并非在一周内创造出来的,地球的年纪远比《圣经》所讲的老得多,所有的动植物也都改变过,而且还在继续变化之中,至于人类,可能是由某种原始的动物转变而成的,也就是说,亚当和夏娃故事根本就是神话。达尔文领悟到生存斗争在生物生活中意义,并意识到自然条件就是生物进化中所必须有的“选择者”,具体的自然条件不同,选择者就不同,选择的结果也就不相同。
,他对发表研究结果抱着极其谨慎的态度。1842年,他开始撰写一份大纲,后将它扩展至数篇文章。1858年,出于年轻的博物学家 R.华莱士的创造性顿悟的压力,加之好友的鼓动,达尔文决定把华莱士的文章和他自己的一部分论稿呈交专业委员会。1859年,《物种起源》一书问世,初版1250册当天即告售罄。以后达尔文费了二十年的时间搜集资料,以充实他的物种通过自然选择进化的学说,并阐述其后果和意义。
作为一个不求功名但具创造性气质的人,达尔文回避了对其理论的争议。当宗教狂热者攻击进化论与《圣经》的创世说相违背时,达尔文为科学家和心理学家写了几本书。《人类的由来和性选择》一书报告了人类自较低的生命形式进化而来的证据,报告了动物和人类心理过程相似性的证据,还报告了进化过程中自然选择的证据。
心理学史家 D.舒尔茨在1981年评论道“在达尔文的理论中,物种进化的心理因素的重要性是显而易见的,而且他经常引证人类和动物的意识反应。由于心理学与进化论中的意识相一致,心理学不得不接受这一进化的观点。”
达尔文的著作至少从四个方面影响了心理学
它强调动物和人类之间心理机能的边续性;
它把心理学的课题改变为意识的机能而非意识的内容,把心理学的目标改变为研究有机体对其环境的适应;
它为各种可供选择的调查和研究方法提供了合理的证据,而非仅仅局限于实验的内省;
它注重同一物种的成员之间的个体差异。
达尔文对机能主义的发展有着特殊的影响,他的进化论引导了美国机能主义学派心理学思想的兴起,从而开启了以美国为中心的心理学新时代。
主要著作
物种起源1859
动物和植物在家养下的变异1868
人类的由来和性选择1871
人类和动物的表情 1872
进化论(evolution)在19世纪后用于生物学,专指生物由简单到复杂、由低级到高级的变化发展。又称演化论。evolution一词来自拉丁文evolutio,表示展开或把一个卷紧的卷松开的意思。参见进化。
历史
达尔文以前生物变化思想的发展 关于万物互相转化和演变的自然观可以追溯到人类文明的早期。例如,中国《易经》中的阴阳、八卦说,把自然界还原为天、地、雷、风、水、火、山、泽八种基本现象,并试图用“阴阳”、“八卦”来解释物质世界复杂变化的规律。古希腊阿那克西曼德(约公元前6世纪)认为生命最初由海中软泥产生,原始的水生生物经过蜕变(类似昆虫幼虫的蜕皮)而变为陆地生物。
中世纪的西方,基督教圣经把世界万物描写成上帝的特殊创造物。这就是所谓特创论。与特创论相伴随的目的论则认为自然界的安排是有目的性的,“猫被创造出来是为了吃老鼠,老鼠被创造出来是为了给猫吃,而整个自然界创造出来是为了证明造物主的智慧”。从15世纪后半叶的文艺复兴到18世纪,是近代自然科学形成和发展的时期。这个时期在科学界占统治地位的观点是不变论。当时这种观点被I.牛顿和C.v林奈表达为科学的规律地球由于所谓第一推动力而运转起来,以后就永远不变地运动下去on,生物种原来是这样,现在和将来也是这样。到了18世纪下半叶,I.康德的天体论在不变论自然观上打开了第一个缺口;随后,转变论的自然观就在自然科学各领域中逐渐形成。这个时期的一些生物学家,往往在两种思想观点中入门旁徨。例如林奈晚年在其《自然系统》一书中删去了物种不变的词句;法国生物学家G.-L.de布丰虽然把转变论带进了生物学 ,但他一生都在转变论和不变论之间徘徊。J.-B.de拉马克在1809年出版的《动物哲学》一书中详细阐述了他的生物转变论观点,并且始终没有动摇。
18世纪末~19世纪后期,大多数动植物学家都没有认真地研究生物进化,而且偏离了古希腊唯物主义传统,坠入唯心主义。“活力论”虽然承认生物种可以转变,但把进化原因归于非物质的内在力量,认为是生物的“内部的力量”即活力驱动着生物的进化,使之越来越复杂完善。但活力论缺乏实际的证据,是一种唯心的臆测。最有名的活力论者就是法国生物学家拉马克。19世纪后期出现的终极目的论或直生论,认为生物进化有一个既定的路线和方向而不论外界环境如何变化。
后人把拉马克对生物进化的看法称为拉马克学说或拉马克主义,其主要观点是①物种是可变的,物种是由变异的个体组成的群体。②在自然界的生物中存在着由简单到复杂的一系列等级(阶梯),生物本身存在着一种内在的“意志力量”驱动着生物由低的等级向较高的等级发展变化。③生物对环境有巨大的适应能力;环境的变化会引起生物的变化,生物会由此改进其适应;环境的多样化是生物多样化的根本原因。④环境的改变会引起动物习性的改变,习性的改变会使某些器官经常使用而得到发展,另一些器官不使用而退化;在环境影响下所发生的定向变异,即后天获得的性状,能够遗传。如果环境朝一定的方向改变,由于器官的用进废退和获得性遗传,微小的变异逐渐积累,终于使生物发生了进化。拉马克学说中的内在意志带有唯心论色彩;后天获得性则多属于表型变异,现代遗传学已证明它是不能遗传的。
达尔文学说 1858年7月1日C.R.达尔文与A.R.华莱士在伦敦林奈学会上宣读了关于物种起源的论文。后人称他们的自然选择学说为达尔文-华莱士学说。达尔文在1859年出版的《物种起源》一书中系统地阐述了他的进化学说。其核心自然选择原理的大意如下生物都有繁殖过剩的倾向,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。由此可能导致亚种和新种的形成。
达尔文的进化理论,从生物与环境相互作用的观点出发,认为生物的变异、遗传和自然选择作用能导致生物的适应性改变。它由于有充分的科学事实作根据,所以能经受住时间的考验,百余年来在学术界产生了深远的影响。但达尔文的进化理论还存在着若干明显的弱点①他的自然选择原理是建立在当时流行的“融合遗传”假说之上的。按照融合遗传的概念 ,父、母亲体的遗传物质可以像血液那样发生融合;这样任何新产生的变异经过若干世代的融合就会消失,变异又怎能积累、自然选择又怎能发挥作用呢�②达尔文过分强调了生物进化的渐变性;他深信“自然界无跳跃”,用“中间类型绝灭”和“化石记录不全”来解释古生物资料所显示的跳跃性进化。他的这种观点近年正越来越受到间断平衡论者和新灾变论者的猛烈批评。
达尔文以后进化论的发展 1865年奥地利植物学家G.J.孟德尔从豌豆的杂交实验中得出了颗粒遗传的正确结论。他证明遗传物质不融合,在繁殖传代的过程中,可以发生分离和重新组合。20世纪初遗传学建立,T.H.摩尔根等人进而建立了染色体遗传学说,全面揭示了遗传的基本规律。这本应弥补达尔文学说的缺陷,有助于进化论的发展;但当时大多数遗传学家(包括摩尔根在内),都反对达尔文的自然选择学说。人们对达尔文进化论的信仰,发生了严重的危机。
①新拉马克主义与新达尔文主义。在19世纪末到20世纪初这个时期出现过一些新的进化学说。荷兰植物学家H.德·弗里斯在20世纪初根据月见草属的变异情况提出“物种通过突变而产生”的突变论,而反对渐变论。这个理论得到当时许多遗传学家的支持。某些拉马克学说的追随者们虽然抛弃了拉马克的内在意志概念,但仍强调后天获得性遗传,并认为这是进化的主要因素。50年代在苏联由T.D.李森科所标榜的米丘林学说,强调生物在环境的直接影响下能够定向变异、获得性能够遗传。所有这些观点被称为新拉马克主义。A.F.L.魏斯曼在1883年用实验来证明获得性遗传的错误,强调自然选择是推动生物进化的动力,他的看法被后人称为新达尔文主义。
②现代综合进化学说。20世纪20~30年代由R.A.费希尔、S.赖特和J.B.S.霍尔丹等人将生物统计学与孟德尔的颗粒遗传理论相结合,重新解释了达尔文的自然选择学说,形成了群体遗传学。以后C.C.切特韦里科夫、T.多布然斯基、J.赫胥黎、E.迈尔、F.J.阿亚拉、G.L.斯特宾斯、G.G.辛普森和J.W.瓦伦丁等人又根据染色体遗传学说、群体遗传学、物种的概念以及古生物学和分子生物学的许多学科知识,发展了达尔文学说,建立了现代综合进化论。现代综合进化论彻底否定获得性状的遗传,强调进化的渐进性,认为进化是群体而不是个体的现象,并重新肯定了自然选择的压倒一切的重要性,继承和发展了达尔文进化学说。
③中性学说和间断平衡论。1968年,日本学者木村资生根据分子生物学的材料提出了分子进化中性学说(简称中性学说)。认为在分子水平上,大多数进化改变和物种内的大多数变异,不是由自然选择引起的,而是通过那些选择上中性或近乎中性的突变等位基因的随机漂变引起的,反对现代综合进化论的自然选择万能论观点(见分子进化的中性学说)。
1972年N.埃尔德雷奇和S.J.古尔德共同提出“间断平衡”的进化模式来解释古生物进化中的明显的不连续性和跳跃性,认为基于自然选择作用的种以下的渐进进化模式,即线系渐变模式,不能解释种以上的分类单元的起源,反对现代达尔文主义的唯渐进进化观点。争论仍在继续中(见间断平衡论)。
小进化与大进化
美国遗传学家R.B.戈德施米特认为,通常的自然选择,只能在物种的范围内,作用于基因而产生小的进化改变,即小进化;而由一个种变为另一个种的进化步骤则需要另一种进化方式,即大进化。他认为大进化就是通过他所假设的系统突变(涉及整个染色体组的遗传突变)而实现的。这样就可以一下子产生出一个新种甚至一个新属或新科。美国古生物学家辛普森同意把进化的研究分成两大领域研究种以下的进化改变的小进化和研究种以上层次的进化的大进化,但并不同意戈氏的观点,他并不认为小进化与大进化是各自不同的或彼此无关的进化方式。
小进化研究种以下的进化改变,包括①小进化的因素和机制,研究遗传突变、自然选择、随机现象(如遗传漂变)等因素如何引起群体的遗传组成的改变等。②种形成,研究新种的形成方式和过程,研究小进化因素如何导致同种的群体之间的隔离的形成和发展,研究种内分化和由亚种、半种到完全的种的发展过程等。
大进化研究种以上的分类单元在地质时间尺度上的进化改变,其对象主要是化石,最小研究单位是种。主要研究内容包括①种及种以上分类单元的起源和大进化的因素。②进化型式,在时间向度上进化的线系的变化和形态。③进化速度,形态改变的速度和分类单元的产生或绝灭速度,种的寿命等。④进化的方向和趋势。⑤绝灭的规律、原因及其与进化趋势、速度的关系等。
小进化与大进化在物种这一层次上相互衔接,事实上小进化与大进化都研究物种形成。关于小进化与大进化的关系问题,近年学术界展开了激烈的争论。间断平衡学派认为不能以小进化的机制来解释大进化的事实;而现代综合进化论则认为小进化是大进化的基础,小进化的机制在一定程度上是可以说明大进化的现象的。
进化型式 从进化的观点看,生存的不同生物种在时间的向度上可以回溯到一个共同祖先。,按照祖裔关系可以将现时生存的和曾经生存过的生物相互联结起来,这种表示祖裔关系的生物进化系统称为种系发生。生物的种系发生可以形象地表示为一棵树如果从树根到树顶代表时间向度,主干代表共同祖先,大小分枝代表相互关联的进化线系,这就构成所谓种系发生树或进化树。所谓进化型式就是进化在时间与空间上的特征,也就是种系发生的特征,具体表现在进化树的形态上枝干的延续和分枝方式、树干的倾斜方向和在空间上的配置、树干的中断等等,它代表着种系发生中线系进化、种形成、绝灭等方面的特征。
在谱系进化中有两种性质不同的进化改变。一是形态结构及其功能由简单、相对不完善到复杂和相对完善的前进性(进步的)改变,称之为前进进化;前进进化的结果是造成生物的等级从低级到高级。另一种进化改变是线系分枝,叫做分枝进化;分枝进化的结果是产生新的分类单元和生物歧异度的增长。广义的前进进化包括除分枝进化以外的各种进化改变,既包括前进的(进步的)进化改变,也包括非前进的甚至退化的改变。既无前进进化,又无分枝进化的情况称为停滞进化,如活化石之类的情况。
适应辐射
在相对较短的地质时间内,从一个线系分枝出许多歧异的分类单元,叫做辐射。由于辐射分枝通常是向不同的方向适应进化的,所以又称为适应辐射。
趋同进化与平行进化 不同的线系各自独立地进化出相似的特征叫做趋同进化,简称趋同。形态结构的进化趋同往往是由于功能的相似,而功能的相似又往往是由于适应于相似的环境。
平行进化(简称平行)是指两个或多个有共同祖先的线系,在其祖先遗传的基础上分别独立进化出相似的特征。通常平行与趋同不易区分,一般说来平行进化既涉及同功又涉及同源;假若后裔间的相似程度大于各自的祖先之间的相似程度则可称为趋同,若后裔之间的相似程度与其祖先之间的相似程度差不多则可称为平行。
大进化的模式 ①渐变模式。认为形态进化速度多少是恒定的、匀速的,形态进化是逐渐的;形态改变主要是线系进化造成的,大多发生在种的生存期间,与种形成无关,种形成(线系分枝)本身只是增加新的进化方向。②间断模式。认为形态进化速度是不恒定、非匀速的,快速的“跳跃”与长期的停顿相交替,即在种形成期间进化加速,种形成后保持相对的稳定。进化的形态改变与种形成相关联,即大部分形态改变是发生在相对较短的种形成时期,在可能长达数百万年的种生存期内不会发生显著的形态改变。两种模式各有一些有利于自己的证据,但这些证据本身还需进一步研究才能证实。
进化速率 单位时间内生物进化改变量。衡量进化速率必须确定两个尺度时间尺度和进化改变量的尺度。时间尺度有两种,即绝对地质时间和相对地质时间,一般应使用绝对时间尺度;只在不得已时,才使用相对时间尺度。
进化趋势 从长的时间尺度来看生物进化呈某种方向性,但这并非说自然界存在着既定的进化轨道,这里说的方向性是统计学的趋向。,进化趋势是任何因素(包括随机的非随机的因素)所造成的进化的统计学趋势。
小进化趋势 小进化趋势是指在生物种的自然群体之内,自然选择作用所造成的表型进化改变的趋向性。这种进化趋势通常是适应局部环境的结果,进化改变发生在线系之内,所以也可称之为线系进化趋势,表现为线系在时间-进化改变坐标系内的倾斜。
大进化趋势 大进化趋势是指在种系发生中线系分枝的主体的趋向性。大进化趋势发生在种以上的分类单元的谱系进化中,所以又可以称为谱系进化趋势,表现为谱系中的偏斜。为解释大进化趋势发生的原因,不少学者提出过种种假说,但由于缺乏证据,能够成立或有说服力的还很少见。
进化是生物逐渐演变向前发展的过程。在这个过程中,生物由低级发展到高级,由简单发展到复杂。今天地球上的各种生物,极少是和远古时代的祖先一模一样的。同样,在未来,各种生物又会和今天不同,这就是进化的结果。进化的过程是极其缓慢的,要经过长期的自然选择逐渐地演化。除了由低等进化到高等外,生物的种类也不断地增多。今天的物种远比5亿年前的物种多得多,今后还会不断地增加。
质疑
进化论仅仅是一种理论。它既非事实,也不是科学定律。
许多人在小学时就学过,按等级划分的话,理论居於中等—它比纯粹的假说有把握,但与定律相比又略逊一筹。,科学家并不是以此划分这些术语的。按照美国国家科学院(NAS)的解释,科学理论是「对自然界的某一方面所作的有充分依据的阐释,它可以包括事实、定律、推论以及经过检验的假说等。」定律是有关自然界的概括性描述,而一种理论无论得到多少证实,都不会使它变成定律。当科学家们谈到进化论时(或者就这个问题而言,谈到原子理论或相对论时),他们并没有表示对这一理论的真实性有任何异议。
除了进化的理论之外(所谓进化指的是遗传上的一代胜过一代的概念),人们也可能举出进化的实例来。美国科学院把「事实」定义为「已经获得反覆证明的、实际上已被大家公认为『真实』的观测结果」。化石记录和不计其数的其他证据证明了有机物是随著时间的推移而逐步进化的。虽然没有人直接看到这些变化,但间接的证据既清楚又明确,足以令人信服。
无论哪一门科学,依靠间接证据来说明问题都是司空见惯的事情。例如,物理学家不可能直接看到亚原子粒子,他们通过观测粒子在云室中留下的特有轨迹来证明粒子的存在。但物理学家并没有因为无法直接观测而使所得的结论欠缺说服力。
2. 自然选择陷入了循环论证的怪圈适者生存,存者即为适者。
「适者生存」是一种有争论的自然选择表述方式,实际上更专业的表述方式应采用「生存和繁殖分异率」(differential rate of survival and reproduction)这一术语。这种描述法不是给各个物种贴上适应或不适应的标签,而是描述各物种在既定条件下可能留下多少后代。将一对繁殖迅速的小嘴雀科鸣鸟和一对繁殖较慢的大嘴雀科鸣鸟放到一个食物丰富的岛上。在几代之内,繁殖迅速的鸣鸟就可能把持了大部分食物源。但如果大嘴鸣鸟更容易嗑开种子,那么优势就可能转向这些繁殖较慢的鸣鸟一边。美国普林斯顿大学的 Peter R. Grant 在对加拉帕戈斯群岛上的雀科鸣鸟所做的一项开创性研究中,观察到了野生条件下种群此消彼长的变化情况关键在於,给物种的适应性下定义可以不参照其生存能力的强弱鸟的大嘴更适合嗑开种子,不论这一特性是否在给定条件下具有增强生存能力的价值。
3. 进化是不科学的,因为它既不能验证,也无法推翻。它的种种论断所涉及的物种变化都无法观察到,也永远不可能重现。
这种全盘否定进化论的说法忽视了把进化划分为至少两大类—微观进化与宏观进化—的若干重要特点。微观进化考察的是物种内随时间的推移而发生的变化,这类变化可能是新物种形成的前兆。宏观进化则研究物种这一层次以上的分类学族群是如何演变的。它的证据通常来自化石资料以及重构各种有机物之间的关系而进行的 DNA比较。
如今连大多数创世说者都承认,实验室中的试验(如对细胞、植物和果蝇所作的研究)以及实地进行的考察(如 Grant对加拉帕戈斯鸣鸟嘴部形状演变所进行的考察)都证实了微观进化的存在。自然选择及其它机制(包括染色体改变、共生和杂交等)都可以促使生物群体发生深刻的变化。
宏观进化的历史性研究所涉及的是根据化石和 DNA而不是直接观测作出的推论。,对於历史科学(包括天文学、地质学和考古学和进化生物学),科学家仍然可以对假说进行检验,看这些假说是否与物理证据相符,是否能对未来的科学发现作出具有检验性的预测。例如,进化意味著在人类最早的祖先(距今大约 500万年)以及解剖结构上最早的现代人类(距今约 10万年)之间,应该存在一系列其他原始人,它们身上猿的特点越来越少,而人的特点越来越多,这恰好与化石资料完全吻合。我们不会(也的确没有)在侏罗纪(距今约 6500万年)的地层中找到现代人类的化石。进化生物学的常规研究作出的预测比这精细得多、准确得多,而且研究人员也不断对这些预测进行检验。
创世说者也可能通过其他方式来反驳进化论。如果能够找到资料证明哪怕仅仅一种复杂的生命形式是从无生命物质中自发产生的,那么我们至少在化石中看到的几种生物可能是通过这种方式进化而来的。如果曾有超级智能外星人出现并创造了地球上的生命(甚至创造了特定的物种),那么纯粹进化论的解释将遭受怀疑。迄今没人提出这类证据。
应该指出,把可伪证性当作界定科学的特性这一观点是哲学家 Karl Popper在 20世纪 30年代提出来的。因为他的思想准则中狭隘的解释将很多货真价实的科学研究分支排除在外,直到最近一些年来,他的思想观点才逐渐被广义化了。
4. 科学家越来越怀疑进化的真实性。
没有证据表明进化论的支持者在逐渐减少。随便翻开任何一期生物学的专业杂志,你都会找到支持并发展进化论研究或者赞同进化是一种根本的科学概念的文章。
与创世说的观点相反,严肃的科学杂志更没有否定进化的报导。上世纪 90年代中期,美国华盛顿大学的 Gee W. Gilchrist 调查了列入原始文献的数千种期刊,想要找到关於「神力设计」或创世说的文章。他查遍了数十万个的科学报告,也没有发现一篇关於创世说的报告。过去两年中,由东南路易斯大学的 Barbara Forrest和凯斯西部保留地大学的 Lawrence M. Krauss分别独立进行了同样的调查,结果也是无功而返。
创世说者则反唇相讥,声称思想封闭、顽固排外的科学界拒不接受他们的证据。,据《Nature》、《Science》及其他重要杂志的编辑们讲,他们几乎没有见过有关反对进化论的投稿。有些反对进化论的作者曾在严肃的科学杂志上发表过论文。但这些论文极少直接攻击进化论,也从不旗帜鲜明地举出创世说的论点。它们最多不过是指出进化论存在某些未解决的问题(这一点并没有人反对)。简而言之,创世说者拿不出充足的理由使科学界能够认真地对待他们的说法。
5. 连进化生物学家彼此间都存在各种分歧,这说明进化论所依据的科学基础根本不牢靠。
进化生物学家激烈争论的焦点是各种各样的。例如,物种是如何形成的、进化的快慢、鸟类和恐龙的祖先是否有血缘关系,尼安德特人是否是不同於现代人的独立物种等各种问题。任何一门学科都难免会存在这样那样的争论,进化论自然也不例外。,生物学界仍然一致接受进化论,把进化作为生物界中存在的真实事情和一项指导原则。
遗憾的是,虚伪的创世说者总是断章取义地引用科学家的话以夸大并曲解他们之间的分歧。任何一位熟悉哈佛大学古生物学家 Stephen Jay Gould著作的人都知道,Gould除了是「间断平衡模型」(punctuated equilibrium model)的创立人之一外,还是进化论最积极的捍卫者和宣传者。(间断平衡模型认为,大多数进化都是在地质史上相对短暂的时期内发生的,这样就可以解释我们在化石记录中所观察到的现象。不过,地质史上的短暂时期可能也有数百代之久。),创世说者却总是不遗余力地从 Gould丰富的著作中断章取义,使人们以为 Gould曾对进化论表示过怀疑。更有甚者将间断平衡的理论歪曲理解,仿佛间断平衡会使新物种在一夜之间就脱颖而出,或者使鸟类从爬行动物的卵中产生出来。
如果读者碰到引用科学权威人士的话语对进化论提出质疑时,一定要结合上下文来看看这段话究竟是甚么意思。可以肯定,所谓科学家对进化论的攻击最终被证明是凭空捏造的。
6. 如果人类从猴子演变而来的,那么为何现在还有猴子?
这种论据司空见惯,反映出提问者对进化论不同程度的无知。第一个错误是进化论并没有告诉我们人是猴子变来的;它只是说人和猴子的祖先相同。
此论据所犯的更深层次错误与下面这种问法如出一辙「如果小孩是成年人生的,那为什么还有成年人?」新物种是通过从现有物种中
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“贝格尔号”的航行是什么?
达尔文起初并不想成为一名生物学家。他的祖父,伊拉兹马斯·达尔文(Erasmus Darwin,1731—1802)倒算得上是一位生物学家,甚至提出过一种进化理论,但在职业上,他却是一位医生。[达尔文的外祖父韦奇伍德(Josiah wedgwood,1730一1795)是陶瓷制造者,对化学有兴趣,两位祖父都是被称为月亮学会的科学哲学会社的核心会员。]达尔文的父亲也是一位医生,达尔文原来是想继承家族传统,很快发现他没有这方面的兴趣,于是转而计划接受神职人员的训练,在剑桥大学,他那野外散步的爱好终于在植物学考察中有了用武之地。他还和植物学教授亨斯罗(John Stevens Henslow,1765—1861)建立了友谊,经常去教授家里吃饭和交谈。达尔文后来写道“他在植物学、昆虫学、化学、矿物学和地质学等方面的知识非常丰富。他最出色的禀赋就是善于根据长期细致的观察作出结论。”在他们的多次长谈中,达尔文既吸取了知识,也学到了方法。亨斯罗对这位年轻学生的热情和能力留有深刻的印象,当听说有这样一个机会,亦即以博物学家的身份,跟随菲茨罗伊(Robert FitzRoy,1805—1865)船长领导下的英国皇家海军“贝格尔号”出航时,他毫不犹豫地推荐了年轻的达尔文。
“贝格尔号”的任务是按照英国海军部的要求,在为期5年的航程中,测绘南美洲巴塔哥尼亚、火地群岛、智利和秘鲁的海岸线,确定经度,在世界范围里建立一系列年表计算方法。按照惯例,这类航程需要一名博物学家,如果没有别的理由,那至少也是为了提供知识并且使船长有一位绅士搭档。
“贝格尔号”于1831年12月27日起航。舱位非常拥挤——和船长分享一个船舱,而船长是一位喜怒无常的人——达尔文找不到地方安置他的设备。在隔出的一个斗室里,达尔文只能睡在吊床上,随着船体的每一次颠簸,吊床都会无情地摇晃。在整个航程中,他备受晕船折磨。在旅行日记的开头,他就消沉地写道“没有房间是一种令人难以忍受的折磨,再也没有其他折磨能抵得上它。”
达尔文随身带了四本书一本《圣经》,一本弥尔顿(John Milton,1608—1674)的书,一本洪堡介绍他在委内瑞拉和奥里诺科盆地探险的书,以及对他的科学前程无疑是影响最大的一本书,这就是莱伊尔的《地质学原理》第一卷。当抵达南美大陆东海岸的蒙得维的亚时,达尔文发现第二卷仿佛已经等在那里,这是亨斯罗意味深长的礼物,而这位“贝格尔号”的博物学家则源源不断地向亨斯罗提供最新通报(许多报告由亨斯罗在剑桥的哲学学会的会议上宣读)。第三卷则等到“贝格尔号”停靠大陆另一侧的瓦尔帕莱索时才拿到。
在公海上,航行也许是一场噩梦,但靠岸时提供的探险和观察的机会却是博物学家的天堂。在陆地上,达尔文如鱼得水。他以明晰轻快的散文笔调,抓紧时机写航海日记(航行归来后在十年里分五卷出版)。离开特内里费岛时他写道
“……空气宁静而温和——唯一的声音是船尾激起的阵阵涟漪,船帆懒散地图绕围杆飘荡……天空多么爽朗、清澈,繁星点点,明亮得就像无数的小月亮,把它们的光辉投在波纹上。”
登陆后,菲茨罗伊船长建立起观测站,用以完成海军部下达的测量任务,而达尔文则深入内地或者沿海岸探测,翻译人员、有时船上的其他人员和他结伴。他被原始的自然风貌、青葱的灌木丛、奇鸟异兽,以及海岸边色彩鲜艳的海绵和精致无比的热带珊瑚所深深吸引。南美洲拥有大量达尔文从未见过的动植物巴塔哥尼亚的野骆驼、加拉帕哥斯群岛的巨龟、巴西的三色紫罗兰、安第斯山脉高处上的贝壳化石以及印度洋中的珊瑚。他把几百种标本寄给亨斯罗,并留下了大量的笔记和素描。
在加拉帕哥斯群岛,他特别对一系列莺鸟(现在叫做达尔文雀)感到惊奇,这些莺鸟生活在相隔甚远的岛屿上,在许多方面都与大陆上的莺鸟有所不同。13种不同的莺鸟,大小和颜色类似,却具有不同的鸟喙形状,其中的每一种,显然适应其独特的取食方式。食种子的,其喙适合于磕开种子外壳。在一个找不到种子的岛上,另一种莺鸟鸟喙长而尖,为的是便于捕食昆虫。还有一种素食莺鸟,鸟喙短而粗,便于采摘花蕾和树叶,等等。达尔文对此现象印象深刻。后来他在《自传》(Autobiography)中写道“这群岛的每个小岛上的物种都有细微的不同,可是这些岛没有一个在地质学意义上看起来特别古老。显然,这只能根据物种逐渐变异这一假设才能得到解释。这一问题常常盘旋于我脑海中。”
莱伊尔的《地质学原理》第二卷已经开始提出类似的问题。莱伊尔曾经研究过动植物的地理分布,并且形成这一理论,认为每个物种都是来自一个中心。他写道“在相互隔绝的大陆,类似的生境似乎会产生相当不同的物种”,它们在各自的生活环境里都生存得很好。在这里,莱伊尔把他的均变论观念应用到了生物学。他说,新物种在整个地球史上不断出现,物种还在不断灭绝。由于地质学过程长期处于动态过程之中,现在仍是这样,相应就会有物种的起源和灭绝。在同一生境中,一个高度成功的物种也许会因取食优势脱颖而出,并导致某些物种灭绝。莱伊尔因意识不到物种的“突变”而止步不前。新的物种也许会出现,它不会随时间变化或者进化。
达尔文的主要成就是什么?
8个队贝格尔编排法?
达尔文什么时候死的?
排球中用贝格尔编排法写出11个队伍比赛的场次和轮次?
轮数奇个队伍=N 偶数队伍=N-1
场次=(11+10)/2=55
1-0 0-7 2-0 0-8
2-11 8-6 3-1 9-7
3-10 9-5 4-11 10-6
4-9 10-4 5-10 11-5
5-8 11-3 6-9 1-4
6-7 1-2 7-8 2-3
贝格尔号航行的具体路线?
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