科学家的故事达尔文和他的进化思想

达尔文进化思想的形成 自从拉马克的动物哲学于1809年出版以后，没有谁在讨论物种、动物区系、分布、化石、灭绝以及多样性的其它方面时能够继续忽视进化的可能性。尽管有许多哲学家和像拉马克那样明睿的一些生物学家的不懈努力，然而世界是由上帝创造的，而且基本是静止的这一观念仍然牢固地统治着人们的思想；直到查尔斯达尔文才一举将之彻底摧毁。 达尔文于1809年2月12日出生于英格兰的什罗蒲郡首府舒兹伯利。他是当地名医罗伯特达尔文的次子，他的祖父是一位动物学家，动物法则一书的作者Erasmus Darwin。自然界的各个方面都能激发达尔文的兴趣。他爱好收集标本、钓鱼和打猎，酷爱阅读有关自然的书籍，如Gilbert White写的Selborne博物志。他在舒兹伯利中学时就已经知道记日记和对他所观察到的事物以及所搜集的标本作详细记录的重要性，他在大学中酷爱阅读博物学文献并常和地质学家、植物学家、昆虫学家以及其它一些博物学家接触。达尔文在爱丁堡时就积极参与了当地的一个博物学会（Plinian学会）的活动；并在Robert Grant教授指导下采集与研究潮间带的海洋生物；他还经常参观当地的博物馆，访问博物馆馆长；此外他还学会了怎样剥制鸟类标本等等；总之，他对博物学非常用心。 1828年1月达尔文来到剑桥，1831年4月取得文学土（BA）学位。他学习的是古典文学、数学和神学，这些课程肯定不合他的口味，但是他仍然以足够的毅力坚持了下来，考试总成绩名列第十，当然不是优等生。然而这样却使得他有充分的时间干他感兴趣的事：骑马、打猎、采集标本，和气味相投的伙伴促膝谈心、共度良宵等等。达尔文的这一爱好是从小就养成的，后来成为他的“怪”痹。通过这种痹好达尔文和这时也在剑桥大学基督学院就读的表弟WDarwin Fox建立了深厚友谊。可以说是FOX将他领进了昆虫学这个领域，后来昆虫就成为达尔文与FOX之间频繁通讯的热烈话题。在剑桥时对他影响最深的莫过于植物学教授亨斯娄牧师和他的友谊。亨斯委不独是一位虔诚的正统教徒，而且还是一位热情执着的博物学家。他不仅在每个星期五的晚间在家中接待爱好博物学的学生，彼此质疑，共同讨论，而且达尔文在剑桥的后期，经常和他一起散步；因而剑桥的一些导师给达尔文起了一个绰号：和亨斯娄一道散步的人。”达尔文从他那里汲取了大量的关于植物学、昆虫学、化学、矿物学和地质学的知识。在Henslow的家中，达尔文还结识了WilliamWhewell，LeonardJenyns，以及一些其它后来常相通讯的朋友。 达尔文在剑桥学习的最后一年，有两本著作对他影响极大；一本是亨波特写的自述，另一本是Herschel的自然哲学研究导论。达尔文将之视为珍宝，在自传中写道：“再也没有别的书比这两本书对我的影响更深”。从Herschel的书中他学习到许多科学方法，阅读洪波特的书诱发了他当一名探险家的雄心，并且最理想的是到南美去探险。也真凑巧，达尔文的这一美妙憧憬很快就实现了。达尔文传记的所有作者都一致认为达尔文在贝格尔号上的航行是他一生的关键。当贝格尔号于1831年12月27日从普利茅斯港启碇时，达尔文才22岁，1836年10月2日返回英国时，他已经是一位成熟的老资格博物学家，几乎比当时所有的博物学家更有经验。 他登上贝格尔号时带上了刚出版的莱伊尔的地质学原理第一卷，1832年10月在乌拉圭首都蒙特维多收到第二卷，其中载有莱伊尔反对拉马克和进化的内容。这两卷书使达尔文对均变论有了透彻的了解，同时也在达尔文思想中引起了很多疑问，并在其后的岁月中先后显露了出来。在贝格尔号上达尔文每天都注意观察，并将这些观察安放到意义深远的诠释框架中去。关于他原先想成为一个神职人员的打算，他说:“当我离开剑桥，作为一个博物学家踏上贝格尔号时，就自自然然地消失了”。达尔文的心爱读物是密尔顿的失乐园，他在贝格尔号上航行时一直带在身边。在贝格尔号船上时，达尔文写道：“我是十分正统的，我还记得船上的一些高级船员对我在某些道德问题上引用圣经作为无法反驳的权威而坦率地嘲笑过我。他的正统观念还含蓄地包括有由恒定不变的物种所占据着的被创造的世界,达尔文在剑桥和伦敦最常接触的一些科学家和哲学家如亨斯娄，塞吉威克，莱伊尔，Whewell等基本上也都抱有相似的观点。在1859年以前，他们之中没有人比莱伊尔更经常、更正面地一再重申物种的固定不变性。 达尔文背弃基督教信仰是他回到英国后头两年的事。一部分原因是由于他对圣经采取了更为批判性的态度，另一部分原因是他发现世界是由上帝设计的论点是站不住脚的。因为当达尔文发现种机制自然选择能够说明适应和多样性的逐渐进化之后，就不再需要去信仰某个超自然的制造钟表的“钟表匠”。在达尔文的科学著作中他只有一次谈到这个问题，即在1868年出版的动物和植物在家养下的变异一书的结语中提到。他在这里十分率直地表示我们只能在相信自然选择或信奉“一个无所不能，无所不知的创世主安排一切、预见一切”两者之中作出抉择。这样一来就使我们面对在自由意志和由神注定之间同样无法解决的难题”。总之，这一点是肯定无疑的，即达尔文着手深入研究他收集的标本时，他对基督教的信仰已经削弱到足以使他能够放弃物种不变这一观点的程度。也就在这个时刻，物种问题成为了达尔文注意力的焦点。达尔文将他的伟大著作定名为物种起源是因为他充分认识到从某个物种转变成另一个物种是进化最根本的问题。固定不变的，本质论者的物种是必须轰击与摧毁的堡垒；一旦摧毁了这座顽固堡垒，进化思想就会像洪水从堤坝缺口冲出那样汹涌而出。 就进化问题而言，莱伊尔的地质学原理成了达尔文的“圣经”。有充分的证据表明在贝格尔号的绝大部分航程中达尔文毫不置疑地接受了莱伊尔的结论。莱伊尔和拉马克都是从两种相同的观察所得出发：物种生活在不断地（但是缓慢地）变化的环境中；物种对它们生活于其中的环境非常适应。由干拉马克认为物种不可能发生灭绝，所以他的结论是物种必须经历不断的进化变化以便适应其所处环境的变化。莱伊尔是一位本质论者和有神论者，他认为物种是固定不变的，因而它们不能适应环境所发生的变化便必然灭绝。莱伊尔对灭绝的解释似乎是合理可信的。他在这里又提出了一个重要的，随后被达尔文特别加以发展了的思想：不仅是环境中的物理因素能引起灭绝，其它更能适应的物种的竞争也能导致灭绝。这种解释当然和生存竞争的观点相一致；生存竞争的观点是早在达尔文阅读马尔萨斯的著作以前就已广泛流行。 近年来进行了大量的研究工作来探索达尔文是怎样一步又一步地转变成为进化论者。达尔文本人就这个问题所谈起的时间很容易引起误解。他在物种起源的绪论中用下面的一段话开头：“当我作为一个博物学家踏上贝格尔号后，我对南美洲动物的分布、南美洲现有动物和过去动物与地质的关系等方面的某些事实给我以极其深刻的印象。这些事实好像使我懂得了被一位著名的哲学家称之为至高无上的神秘的物种起源。”这就暗示他在贝格尔号南美洲航行阶段就已经是一个进化论者了，在他的自传中也有同样的说法。但是他的日记并不支持这一点。当他在格拉帕戈斯群岛上采集标本时，他确实是将不同岛屿上的标本都加上“格拉帕戈斯”的标志，根本没有考虑地理变异现象。当格拉帕戈斯岛上的官员告诉他每个海岛上的巨龟都有所不同时，他本应当了解这一点。但是，达尔文在格拉帕戈斯群岛上所见到的一切也足以使他大惑不解，当贝格尔号返航时他写下了如下的预见性评论：“当我看到这些岛屿彼此相距不远而且动物种类不多，住在岛上小鸟在体躯结构上只有很细微的差异并都栖息在同一个地方时，我就必然要猜想这些鸟是变种如果这些议论稍微有点根据，那末格拉帕戈斯群岛的动物学就很值得研究，因为这些事实有可能削弱或破坏物种稳定性的基础. 直到1837年3月，当著名鸟类学家John Gould在研究达尔文所收集的鸟类标本时告诉他从格拉帕戈斯群岛的三个小岛上所采到的小嘲鸠的各自结构特点后，达尔文才认识到地理成种过程。很明显，又过了一段时间以后达尔文才知道他在群岛上所采集到的雀科鸟类也分别于某些小岛。因此，达尔文在物种起源中写道“当我把从格拉帕戈斯群岛中各个分隔开的岛屿上采集到的鸟彼此加以比较，并和美洲大陆上的鸟加以比较时，我才吃惊地发现种与变种之间的区别是多么的模糊，多么的主观武断”。达尔文也才明白很多种群只是种与变种之间的中介；而且尤其是海岛上的物种，当从地理学角度考察时，就缺乏神创论者和本质论者所坚持宣称的恒久不变性和明确的分界。达尔文的物种概念于是从基础上就动摇了。 1837年的春季是达尔文一生中最忙碌的时候，一直到当年的夏天他才得以继续向进化论者方向转变。他在日记中写道：“1837年7月开始写第一本关干物种演变的笔记。自从今年3月以来南美洲化石的特点和格拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我的所有想法。” 1837年3月与Gould邂逅相逢成为达尔文思想的转折点。固定物种概念的破产引起了多米诺骨牌效应。突然之间每件事物都涂上了新的光彩。他在贝格尔号航程中所观察到的，曾经使他困惑不已的事物现在似乎都可以得到解释：“在贝格尔号航程中一连串事态都予我以深刻印像：在南美大草原的岩层中发现了被有甲胄的巨大化石动物，就像现存的犹狳的被甲一样；其次，从南美大陆逐步往南，密切有关的动物相互取代的方式；第三，格拉帕戈斯群岛上大多数动物的南美特征，特别是每个岛屿上同类动物间的细微差异；而且从地质意义来说，这些岛屿都不是很古老的。很明显，上述这些事实以及其它很多事实都可以由假定物种是逐渐改