拉馬克學說
法國生物學家拉馬克提出的學說
拉馬克學說,生物學理論。19世紀初期,法國生物學家拉馬克繼承和發展了前人關於生物是不斷進化的思想,大膽鮮明地提出了生物是從低級向高級發展進化的學說。可以說,是他第一個系統地提出了唯物主義的生物進化的理論。
我們的地球,是一個生氣盎然的星球,在這裡有著眾多的生物,蓬勃競長,使地球充滿了活力。
人們很早就在思索這樣一些問題:動物和植物為什麼有那樣繁多的種類?不同種類的差別是怎樣造成的?不同種之間有什麼聯繫?人是怎樣產生的?對於這些問題,天主教的神父們簡單地用一句“上帝創造了一切”來予以回答。所有的動物、植物,還有人,都是萬能的上帝創造的。至於種類繁多也很容易解釋:上帝創造萬物時是用的手工製作方式,又不是用機器在一個模子里造出來的,哪會沒有區別!
然而,許多人並不滿足於這樣的解釋。早在古希臘就有過陸地動物是從魚類進化而來的思想。尤其是隨著近代科學和工業革命的發展,資產階級為了掠奪資源和擴大市場,組織了許多探險隊和科學考察隊。由於這些探險和科學考察,人類關於動植物和它們生活條件的知識極大地豐富了。地質學、古生物學、解剖學、生理學、胚胎學,特別是細胞學取得了巨大的進步。
於是,在18世紀末,許多人提出了生物進化思想。
1744年8月1日,拉馬克出生於法國畢伽底的一個小貴族家庭中,他是父母11個子女中最小的一個,也是最受父母寵愛的一個。青少年時期的拉馬克興趣多變,真可稱得上是“朝三暮四”了。
拉馬克的父親希望他長大后從事教會事業,他曾經在耶穌會學院受過教育。但是他很快就產生了厭倦感,放棄了宗教事業。
拉馬克的哥哥有好幾個是軍人,他也很想當個軍人,將來做將軍。這個願望他差一點實現了。16歲時,拉馬克參加了軍隊,由於作戰勇敢,升了中尉。可是,拉馬克身體不大好,只得退伍回家。
當時,正是天文學上重大發現很多的時期。拉馬克不由愛上了天文學,他整天仰首望著多變的天空。幻想成為一名天文學家。
後來,拉馬克在銀行里找到了工作。於是,他又改變志向,想當個金融家了。
與此同時,拉馬克迷戀上了音樂,居然能拉上一手不錯的小提琴,他想成為一名音樂家。
這時,他的一位哥哥勸他當醫生。因為在當時的社會中,醫生是很吃香的。這樣,拉馬克又開始學醫了。4年以後,他發現自己對醫學又沒有了興趣。
24歲的拉馬克與56歲的盧梭在植物園裡遊玩時萍水相逢,居然情投意合地談了起來。後來,盧梭把這個青年人帶到自己的研究室去工作。在那裡,拉馬克專心一意鑽研起植物學來了,他感到這才真正是對上了自己的胃口。
這一鑽進去就是整整10年,1778年,他出版了第一部著作《法國植物志》。這使他在植物學界初露頭角,1782年,他獲得巴黎皇家植物園植物學家的職位。
1794年,拉馬克已經50歲了。當時自然歷史博物館要開設生物學講座,其中最困難的講座是“蠕蟲和昆蟲”,從未專門研究過動物的拉馬克經過一年的準備后,開設了這個講座。這次講課,為他在1800年寫《無脊椎動物的自然歷史》一書奠定了基礎。拉馬克把蠕蟲和昆蟲兩類無脊椎動物分做10個綱,發現了它們構造和組織上的級次。
拉馬克作為進化論的先驅者,在這本書里闡述了生物進化的觀點。他認為:所有的生物都不是上帝創造的,而是進化來的,進化所需要的時間是極長的;複雜的生物是由簡單的生物進化來的,生物具有向上發展的本能趨向;生物為了適應環境繼續生存,物種一定要發生變異;家養可以使物種發生巨大變化,和野生祖先大不相同等等。
網紋長頸鹿(Giraffa camelopardalis)
拉馬克的一生,可說是在貧窮與冷漠中度過的,尤其是晚年的境遇很凄涼。
1829年12月8日,拉馬克在久病之後棄世。女兒買不起埋葬父親的長期墓地,只好租用了一塊為期5年的墳地。到期之後,又把這位偉大學者的遺骨挖出來埋到公共墓地去,以致後人想憑弔這位偉人,竟找不到他的墓!
直到1909年,在人們紀念拉馬克的名著《動物學哲學》出版 100周年時,巴黎植物園向各界募捐,才算為拉馬克建立了一塊紀念碑。碑上鐫刻著他女兒的話:“我的父親,後代將要羨慕您,他們將要替您報仇雪恨!”
拉馬克學說(Lamarckism)法國博物學家拉馬克提出關於生物進化的系統看法。主要內容如下。
(1)認為地球有悠長的歷史,決非像特創論者所說的那樣只有幾千年的歷史,而且地球表面不是固定不變的,而是經歷了不斷的逐漸的變化。
(2)認為生命物質與非生命物質有本質的區別;生命存在於生物體與環境條件的相互作用之中;低級生物類型可以不斷地由非生命物質自然發生出來;植物和動物雖有重大的區別,但都有共同的基本特徵;生命即運動,運動表現在各方面,既表現在生物體內液體的流動,也表現在生物體的吸收養料和排出廢物;生命是連續的、變化的、發展的。
(3)認為物種之間是連續的,沒有確定的界限,物種只有相對的穩定性;物種在外界條件影響下能發生變異,栽培植物和飼養動物的出現就是物種變異的例證;古代物種是現代物種的直接祖先,物種一般不會消滅;動物界普遍有種間鬥爭,種內鬥爭則不常有。
(4)認為生物進化的動力,一是生物天生具有向上發展的傾向,這是生物向上發展的原因;二是環境條件的變化,環境條件的改變能引起生物發生適應環境的變異,環境條件變化的大小,決定著生物發生變異的程度;環境條件的多樣性是生物多樣性的原因。
(5)認為在植物和低等動物,環境的改變引起功能的改變,功能的改變引起結構的改變;而在具有神經系統的動物,環境的改變先引起生活需要的改變,生活需要的改變又引起習性的改變,新習性的發生和加強,引起身體結構的變化;凡經常使用的器官會發達進化,而經常不用的器官就會萎縮退化(即用進廢退),這些後天獲得的性狀能夠遺傳給後代(即獲得性遺傳),這樣經過一代代的積累,就會形成生物的新類型。
(6)認為無論植物或動物,都按一定的自然順序進化,由簡單到複雜,由低級到高級;進化是樹狀的,即不但向上發展,而且向各個方面發展;人類大概由高級猿類發展而來。拉馬克學說歷史上曾在科學界發生過重大影響,為以後生物進化論的發展奠定了基礎。但是,由於當時生產水平和科學水平的限制,拉馬克對進化原因的解釋過於簡單化。“生物天生地具有向上發展的傾向”缺乏物質基礎;“環境改變必然引起生物發生與之相適應的變異”也缺乏事實根據;“器官用進廢退”在當代是可能的,但這種後天獲得的性狀,如不影響到遺傳物質,是根本不能遺傳給後代的。
(7)最原始的生物源於自然發生。拉馬克支持生物進化多元論,生物有多個的祖先。
除了長頸鹿之外,洞穴動物眼睛的退化也被認為是支持“用進廢退、獲得性遺傳”的有力證據。一些動物可終身棲息於黑暗的洞穴(如石灰洞、溶岩洞等),這些洞穴動物(cave animal)包括魚、螈、蜘蛛等,它們體內通常缺少色素,眼睛退化或完全消失。不論這些動物在歷史上因為何種原因而誤入洞穴,它們已經習慣了黑暗的世界,乃至無法在光明的世界中生存。
寬吻盲鮰(Speoplatyrhinus poulsoni)
20世紀中葉,人們成功地揭示了遺傳的物質基礎(DNA),解釋了個體變異的基因本質,也認識到生殖及物理化學因素對遺傳變異的影響。特別是“中心法則”的提出被認為是對獲得性遺傳的徹底否認,基因突變被認為是新物種創造的唯一途徑,也同時從根本上否定了適應的遺傳與進化意義。但是,近年的表觀遺傳學研究似乎又在提醒人們應該重新審視拉馬克的進化理論。
洞穴動物的眼睛是如何消失的呢?也許你可以認為這也是突變的結果,因為突變可以在所有方向上發生——既可能向關閉眼睛的方向突變(或許某些基因的丟失),也可能向使眼睛變大的方向突變,但是在黑暗之中,沒有眼睛者可能更有優勢,於是就生存下來了。
其實,圍繞拉馬克進化論之爭的一個核心問題是:什麼決定了遺傳系統,或者更具體地說,生理生化的改變最終是否能影響遺傳系統或被遺傳所固定,這是獲得性遺傳理論與突變論的分水嶺,前者回答“是”,後者回答“否”,前者信奉完美性適應,後者信奉盲目的隨機性。而達爾文的態度則是一種折中,但更偏向於隨機,但他也不否認用盡廢退與獲得性遺傳。達爾文並不清楚個體的變異到底源自什麼,只是主觀地歸因於環境的影響。對達爾文來說,他感興趣的只是自然選擇,不論變異由什麼引起,只要有變異,他的自然選擇就能發揮作用。
動態特徵偶聯用進廢退
對刻畫動物的特徵來說,似乎有必要區分為兩類——動態的的靜態的。動態特徵與通過用進廢退的適應性與涉及運動與感覺的一些特性息息相關,包括①行走、奔跑、跳躍、飛翔和游泳等,②視覺、聽覺和味覺等,③判斷與思維……等等,而這些特性直接關乎動物的覓食、逃敵、交配等。
生命的目的與生命系統的適應與相互作用
但是,一些靜態特徵就不大可能是用進廢退的產物了。譬如,擬態的色澤就可能是一種隨機變異並受到方向性選擇的產物,此外,動物身體上的一些奇異的裝飾物(如為了在交配時吸引異性)也可能是這種隨機變異被選擇下來的產物。還有一些奇怪的突出物(可能也是隨機變異的產物)因可作為防禦或進攻的武器而被選擇下來了,或許在之後的使用中又能遵循用進廢退的原則得到了進一步的發展。靜態特徵似乎是生物的一種“被動適應性”行為,主要是依賴於隨機變異的定向選擇而被遺傳所固定下來,因此,與“用進廢退”並無太大關係。
人類思維的發展支持獲得性遺傳
如果一切變異都是偶然發生的突變,那人類是如何使自身的心智達到了如此偉大的境界的呢?如果都是隨機變異,那在數以百萬計的動物物種中,為何只有人是如此幸運的呢?還有,為何人類文明在很短(相對於地質時間來說)的時間之內如此日新月異地不斷迸涌並實現了令人驚嘆的巨大進步呢?這都僅僅只是源於人腦的隨機突變嗎?
人從古猿脫胎之後,一直還是那個人,但你能說現代人的心智與最原始的那個智人沒有一點區別嗎?如果你承認有區別,那這又是如何產生的呢?難道這不是在人的心智的不斷使用過程中發展起來並被遺傳逐漸固定的改進嗎?
如果一切都只是基因隨機變異或突變的產物,那動物個體的記憶還有什麼用處?各種各樣此等記憶的產物發展成種族的各種各樣的習性乃至本能,難道不是記憶或思維不斷發展的產物嗎?看看那些剛一出生就拼盡全力奔向大海的小海龜,它們必須衝出等待著在沙灘上結束它們性命的海鳥的包圍圈進入大海才有倖存下去的希望。這樣的習性不就是來自祖輩們在生存中積累與遺傳下來的記憶效應嗎?
在人的思維的發展方面,我很欣賞黑格爾的辯證邏輯,他強調人的思維發展遵循“正題、反題和合題”的三段模式,在這一過程之後,合題又成為一個新的正題……如此循環往複,因此,思維是一種自我適應、自我發展與自我完善的連續過程。
生命 = 種族的記憶 + 個體的學習
柏格森(1907)認為,“很難說清楚一些特定物種、或者使其代表特別被選定為馴化對象的,究竟是被遺傳的後天習慣,還僅僅是某種天生的趨向”。針對這樣的疑問,可以認為,這既可能是天生的(因為也許這樣的特徵就存在於群體的基因庫中,偶爾被顯現於個體就被選擇出來了),也可能是變異產生的(源於真正的基因突變),還有可能是有後天習得的成分,或者是這三種原因的混合。
如何解釋幼獅們從學習中獲得的捕獵技能?如果一切早已由基因決定,這又如何解釋?但事實卻是,種族(通過父母)並沒有遺傳給後代生存所需的全部技能,也沒有必要是如此精確,只遺傳基本的特性,其餘就是適應環境的生存學習了。還有,這個世界是多變的,假如每一個物種將一切都存儲於DNA之中,而且不允許改變,那這個生命世界將會是怎樣的呢?那這些物種如何適應一個每時每刻都可能發生變化的外部世界呢?這樣的邏輯是不可能成立的,絕不會像那個“偉大的”的中心法則所刻畫的那樣,生命的必然邏輯只能是:DNA→RNA→蛋白質。
毋庸置疑,種族遺傳的只能是一些最根本的特性(知識),一些特性(知識)對種族來講不可或缺,乃至它們已如此的固化,變成了稱之為“本能”的屬性。柏格森(1907)曾說:“我們所說的後天特徵通常是對習慣或者習慣的影響,而在許多習慣的最深處,則存在著天然的稟賦”。
哪些東西是本能呢?譬如,對有性生殖物種來說,兩性的交配(不論通過何種方式來辨識與選擇配偶以及完成交配)都必定是一種本能的行為,因為如果一個物種沒有這樣的本能,那這樣的物種早就不復存在了。一些哲學家對本能的闡述精彩而深刻:黑格爾說,“機體中的內在目的是通過本能來實現的”,柏格森(1907)說,“知識在本能中是被執行的和無意識的”。
但是,對生命中的大多數事情來說,種族所能遺傳的只能是一些構成法則或原則的物質性基礎,它仍然需要個體出生后在現實世界中去學習、記憶與發展,才能獲得一些有效的生存技能。譬如,幼獅雖然從父母那裡遺傳了作為獵手的物質基礎(強壯的體格、驚人的速度、鋒利的犬齒……),但也還要跟隨母獅學習捕獵的技能,還有群體捕獵的合作技能,等等。看看非洲沙漠上的遷徙大軍,是什麼驅使它們年復一年之如此奔波?這或許就是由於世代重疊而出現的個體間習性的傳承,父輩帶領它們的子代,子代再帶領子代的子代......,或許會一直延續下去直到某種環境巨變的發生。
在動物界中,人是後天學習的頂級高手!近200年來出現的人類科學知識的飛速積聚很難說不是世代間學習傳承的極致演繹,這是通過長期而系統的教育來實現的,它一般會花費掉人的1/3~2/5的生涯時間!當然人類的大腦已具備了實現這種學習目標的生理(或理性)基礎,換成猩猩,即使給予再好的教育肯定也無法訓練出一個類似現代人類的一般行為與習性。不可否認,人能感知世界,猩猩也能,人有經驗和知識,猩猩亦如此,但兩者在將經驗轉化為知識所必須的範疇框架上肯定存在本質的差別,這是一種天賦上的差別,這種差別帶來的後果是人統治了整個地球,而猩猩瀕臨絕滅。這種差別是如何形成的呢?
德國哲學家康德(1724年—1804年)對理性的解讀可謂鞭辟入裡:人類需同時通過經驗和理性來獲取知識,經驗對知識的產生是必要的,但並非唯一因素,因為還需要通過理性(或稱“範疇”)將經驗轉換為知識,而這種理性則是天賦的。換句話說,人類對外界經驗的獲得依賴於範疇的基本框架,否則就無法感知世界。
很顯然,在通往人類的進化分支中,先天的本能與習性在後天的學習(通過經驗與知識的累積)中不斷推動理性的揚升,而這種理性就是在感性的基礎上能夠運用智力或進行判斷與推理的能力,此外,理性與本能、習性、知識等也無法割捨,人類的理性似乎與意識的含義相近。試問,如果沒有一種獲得性的遺傳機制,這種能夠到達人類理性的揚升何以能夠成功實現呢?你會相信這僅僅只緣於隨機變異嗎?
對一個無限多變的世界來說,遺傳永遠不可能滿足一切生存需求,它永遠都只能是本能和一些生存原則的遺傳(我稱之為“種族的記憶”),降臨世界中后,生命的個體還必須在現實的生存實踐中去不斷地學習、記憶與發展,經過無數世代的發展之後終將對種族的本能進行擴充與更新(雖然這是一個極為緩慢的歷史過程),除非該物種遭遇突然的滅絕。
因此,個體的適應性是生命永恆的特性,而這種適應性所遵循的一條重要法則就應該是拉馬克的用進廢退,它經過漫長的演化歲月,有可能最終作為種族的遺傳特性所固定,這便是獲得性遺傳。如果沒有這樣的過程,那試問,種族的本能及諸多習性從何而來呢?用基因的突變或隨機變異能解釋所有這一切嗎?