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《物种起源》导言——查尔斯·达尔文(Charles Darwin,1809-1882),
查尔斯·达尔文(Charles Darwin,1809-1882)是英国著名生物学家。达尔文出生于英国一个医生的世家,他的家人希望他秉承家族的传统,从事医学事业。18世纪20年代,达尔文在Edinburgh的医学院学习,但由于他对自然历史产生了浓厚的兴趣,并因此而退学。19岁,达尔文的家人把他送到Cambridge去学习神学,希望他成为一个乡村牧师,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,但是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Cambridge期间,达尔文结识了当时著名的植物学家Henslow和著名地质学家Sedgwick,并接受了植物学和地质学研究的科学训练。
1831年夏天,达尔文在Henslow的推荐下,一名不拿任何报酬的博物学家身份随英国海军探测船
“贝格尔号”参加了历时5年的环球考察,所见所闻对其生物进化思想、自然选择学说的形成产生了重要的影响;1859年发表了《物种起源》一书,用大量的事实证明了生物变异的普遍性、变异与遗传的关系,提出了生存竞争和自然选择学说,系统地论述了物种形成的机制。该书的发表标志着现代生物进化理论的形成,引发了近代最重要的一次科学革命,因而达尔文被称为生物进化论的奠基人。

查尔斯·达尔文(Charles Darwin)

John Stevens Henslow

Adam Sedgwick (1785~1873)
从有神论到进化论

达尔文原来是相信世界万物都是上帝创造的,但是五年的环球航行,特别是在南美洲长期的科学考察改变了他的信仰。
在贝格尔号航行中,达尔文采集到许多植物和海生动物。在南美洲东海岸的加拉帕戈斯群岛,这些岛上有许多种巨大的海龟和
山雀,它们整体形态相似,属于相近的物种,但各有自己的特点和差异,这些为达尔文后来形成自然选择理论提供了重要的例证。

表明生物是可变的,但进化的动力是什么?达尔文从南美洲回到英国后,一直忙于研究。1838年,他偶尔读了马尔萨斯的《人口论》,从中得到启发,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。1844-1858年期间,达尔文最终完成他的生物进化基本理论。1858年,达尔文与华莱士同时在林奈学会上宣读论文,1859年《物种起源》正式发表,达尔文进化理论诞生了。
进化学说
达尔文进化学说包括两部分内容,一是前人如布丰和拉马克的一些观点,如
变异和遗传(一些生物都能发生变异,至少有一部分变异能够遗传给后代。关于变异的规律,达尔文总结为:
1.多数变异是微小的,在自然状态下显著的偶然变异是少见的,即使出现也会因为杂交而消失;
2.自然界的变异是连续过渡的,从个体差异到轻微的变种、显著的变种、亚种和种。),二是达尔文自己创造的理论(主
自然选择(生物都有按几何级数增加个体数目的倾向,但是资源(如空间、食物等)又是有限的,因而,同一物种内的不用个体以及不同物种之间为获得生存机会而斗争(竞争),并导致大量个体的死亡。
在自然界,这种大比率的死亡是一种淘汰过程。达尔文认为,生物在自然状态下有大量的变异,同一物种内的个体存在着差异,因此,在一定的环境条件下,这些有差异的个体的生存与繁殖机会是不均等的,具有有利变异,即能够更好地适应环境的个体,具有较大的生存与繁殖的机会。生物普遍具有高度的繁殖率,有繁殖过剩的倾向,但由于食物与空间的限制及其它因素的影响,所产生的后代中只有那些具有最适应环境条件的有利变异的个体可获得较大的生存和繁殖机会,因此,有利变异得以世代积累,不利变异则被淘汰。
))和一些经过修改和发展的概念,主要为
性状分歧(达尔文从家养动植物中看到,由于按照不同的需要进行选择,一个原始共同祖先类型,即野生品种,可以被培养成许多形态特征显著不同的家养品种。例如,人们已从岩鸽这个野生祖先驯化、培育出上百个价格品种。身体轻巧的乘用赛马与身体粗壮的挽马体形差别很大,但却都可以追溯到共同的祖先。同样,自然界的同一个种内个体之间的形态、习性差异越大,则适应不同环境方面越是有利,因而将会繁育更多的个体,分布到更为广泛。随着差异的积累,分异(歧异)越来越大,原先的一个种就会逐渐变为一系列变种、亚种乃至不同的种。这就是性状分歧(分异)的原理。
)、
种形成与灭绝(根据随贝格尔号在加拉巴戈斯群岛的考察结果,达尔文阐述了地理隔离对性状分歧和新种形成的促进作用,被大洋隔离的岛屿上山雀和海龟的变异就是典型的例子。在一个地域内,由于资源(如空间、食物等)是有限的,因此每一个地区所能维持(支持)的物种数量及生物个体数量是有限的。生存斗争、自然选择的结果便导致具有有利变异的类型个体数目增加,相对劣势类型个体数目则减少直至被淘汰或灭绝。)和
系统树(随着性状分歧的加大,新种不断形成、老种灭绝,特别是由于中间过渡类型的灭绝,不同物种之间形态差异逐渐扩大。而在生物分类的实践中,相同的物种归于一个属,相近的属归于一个科,相近的科归于一个目。如果从时间和空间两个方面来看,生物的分类系统形成过程就好像一株不断分叉的大树,对此,达尔文曾用自然选择的原理做过生动形象的描绘:
“同一纲内一切生物的亲缘关系,常常可以用一株大树来表示。……绿色的和出芽的枝条可以代表生存的物种,过去年代所生长的枝桠,可以代表那些长期的、先后继承的绝灭物种。在每个生长期内,一切在生长中的枝条,都要向各方向发出新枝,覆盖了四周的枝条,使它们枯萎,正如许多物种和物种类群,在任何时期内,在生存的大搏斗中要征服其它物种的情形一样。树干分出大枝,大枝分出小枝,小枝再分出更小的枝,凡此大小树枝,在这树的幼年期都曾一度是生芽的小枝;这些旧芽和新芽的分支关系,很可以表明一切绝灭和生存的物种,可以依大小类别相互隶属而成的分类系统一样。……从这树有生以来,许多枝干已经枯萎脱落了;这种脱落的大小枝干,可以代表先进已无后代遗留而仅有化石可考的诸目、科、属等等。我们有时在树的基部分叉处可以看到一条孤立的弱枝,因特殊机会,得以生存至今,正如我们有时可以看到的鸭嘴兽和肺鱼那样的动物,通过它们的亲缘关系把两条生命大枝联系起来,它们显然是居住在有庇护的场所才能在生死的斗争中得以幸免。枝芽在生长后再发新芽,强壮的新芽向四周发出新枝,笼罩在许多弱枝之上。依我想,这巨大的“生命之树”的传代亦是如此,它的许多已毁灭而脱落的枝条,充塞了地壳,它的不断的美丽的分枝,遮盖了大地。系统树的概念就这样沿用至今。
)。达尔文进化学说是一个综合学说,其核心为自然选择。
物种起源
达尔文的进化观点和自然选择学说有机地融和,发表了划时代的著作——《物种起源》。《物种起源》一书于1859年11月24日出版,在达尔文的有生之年,该书一共再版了6次。
书的全名为:
On The Origin of pecies
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