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亲访挑战进化论的动物大爆炸之地(下)

(2006-12-15 08:14:45)
分类: 论题探讨
亲访挑战进化论的动物大爆炸之地(下)

举世闻名的抚仙湖,但人们大都仅听说那个水下古城之谜,而并不知道这里是动物大爆炸之地。风雨中,笔者站在抚仙湖畔的沙滩,不禁有这样的感叹:翻腾起伏的浪涛仿佛跨越了亿万年的巨大时空。举目环视四周,层峦迭起,不禁令人遐想,在5亿多年前,这里曾经是一片海洋,一片淹没地球生命史中奥秘之结的茫茫海洋。你甚至还会不可思议,在这样一个偏远的地方,在这样一个离静静的湖泊不远的平庸无奇的小山包上,竟有着这样一块古生物学家们心目中的朝圣之地!在这里,自寒武纪以来一直埋藏着揭示生命原动之谜的谜底。在海洋和陆地的沧桑巨变中,地球生命遭遇了一次突发性的巨大演化,几乎所有“界”以下的最大生物分类单位,即“门”一级的动物都于“一瞬间”产生在这个蓝色的星球上,使这个蓝色的星球,突然地丰富多彩起来。正如有人所调侃的,所谓一瞬间只是一种文学夸张。突然出现如此众多的动物门类完全可以用“爆发”来描绘。复杂多样的动物门类形态迥异,从小至只有几毫米的微型动物,到大至数米的巨型动物,从某种意义上说,当前地球上几乎所有天空中飞的、陆地上跑的、海洋里游的,其原始之祖,似乎都在这短短的200万年期间产生了。于是进一步提出假说,甚至包含人类自身在内的各种多细胞动物也很可能是在这一时期开始发端,并展开各自不同方向的演化进程的。丁子江摄

亲访挑战进化论的动物大爆炸之地(下)

海底古动物复原图。5.3亿年前,地球大陆的结构并非并不像今天,澄江动物群生活在一个温暖的热带海域。容易聚集泥质沉积物,海水里的矿物质也变得十分丰富。水母、蠕虫、节肢动物、三叶虫等多门类的海栖动物就在帽天山一带构筑了家园。后来,在周期性的灾难中,这些生物被埋在了泥沙里,地球生命“分娩”时的奇景便永远被定格下来。有人估计,古生物1万个个体,可能只有1个个体变成化石。而澄江化石群不仅门类丰富、个体完整,而且还保存了十分精美的动物软体组织,因而属于举世罕见的原地埋藏化石群。这就说明澄江在远古时期有过不同寻常的地质变动。德国著名古生物学家阿•塞拉赫高度评价这一重大发现时称之为“就像是来自天外的信息”。
  
达尔文本人也有自知之明。由于当时人们还未在寒武纪之前的地层中发现古生物化石,他对在古远时代里究竟生存着什么样的原始生命并不能做出准确的描述,于是意识到,“这个问题如果得不到合理的解释,已经建立起来的进化论就难以自圆其说,就会遇到严重的挑战。”到《物种起源》第六版时,达尔文预言道:将来会向我的理论提出挑战的,一定是来自对寒武纪生命进化的研究。达尔文在本书中,谈到化石证据时的标题是《不完满的地质记录》,他认为,对于进化中各生物由一种变为另一种的过程,必须有“中间连结”的生物,但他承认在当时地质学上并没有证据显示有这些中间连结生物,并指出:“这可能是最明确而又厉害的反对进化论的理由。”然而当时进化论者相信将来可找到这些化石。虽然经过百余年后,人类的确搜集了数以万吨计的化石,却无支持进化论的化石证据。

发表《物种起源》时,达尔文就面临三大困惑。其一是化石的困惑:过渡型生物的化石难寻。因而他本人坦承化石的证据是“最明显的反对我的进化论的最大理由”,“自然界好像故意隐藏证据,不让我们发现过渡性的中间型”,对此“我不能提供满意的答案”。其二是保证进化所需要的足够时间:自然选择的假说主张连续、渐进的变化,因而必须有漫长的时间。当时,英国著名物理学家凯尔文(W.Thomson Lord Kelvin)计算出地球的年龄只有1500~3000万年,这离使进化论成立所必须的时间相差太远。由于局限,达尔文无法推翻凯尔文用物理定律所得的结论,故将后者称为“讨厌的幽灵”。虽然化石的记录对突变或灾变说有利,但达尔文依然认同赖尔(Charles Lyell)的均变说,而不顾其与化石记录并不相符,因为这个均变论既类似于自己连续和渐变的进化假说,又能够保证进化论理论关于生物进化所需的循序渐进的过程。其三,很难有力地反对某些有关创造的证据,比如眼睛。对达尔文来说,眼睛的形成并非自然选择,以致在自己的学说正式提出之后,他始终对眼睛的困惑胆怯不已。

亲访挑战进化论的动物大爆炸之地(下)

笔者访谈候先光教授。丁子江摄

达尔文具有坦诚的态度,丝毫不隐瞒自己的困惑、烦恼和恐慌。有学者认为,从达尔文的内心表白中,不难看出其进化论推出的全过程:仰赖无神论及纯自然的方法阐明生命起源的信念,仅依靠少量而不足的观察来构架进化假说,然后再忽略某些不利的证据,而有选择性地搜集支撑其假说的证据。因此,在一定的意义上说,达尔文的进化论仍主要源于某种信仰而并非基于可靠而充分的科学依据。不过以笔者见,这倒不奇怪,现在回过头来看一些学科理论的形成,都是先假说而后论证,并在论证过程中剔除不利于论点之因素,或许暂且搁置一旁,以望就其具体问题假设特别定理而圆其说。科学常常就是在这种人类认知的局限下不断假设、不断论证、不断演义、不断认识、不断推翻、再不断假设的周而复始中螺旋式地向前发展的。

达尔文的困惑、烦恼和恐慌最终让他在晚年时对自己原本的信念产生了动摇,甚至近乎愧疚。据霍普夫人回忆录描述,达尔文临终前,曾在病榻上表示了自己对进化论的最后看法:“我那时是个思想尚不成熟的年轻人,对许多事都感到好奇,发出了一些疑问,并提出一些解释建议。可是,使我吃惊的是,这些不成熟的想法后来竟像野火一样蔓延开来,人们竟然把它变成了一种宗教。”《物种起源》一书出版时,达尔文就对当时已发现的志留纪化石疑惑不已,而提到“我深信志留纪的三叶虫起源于志留纪之前的甲壳类的祖先,如果我的理论正确的话,那么,这段时间是很长的,甚至比志留纪到今天所代表的时间还要长得多,……这一事实到目前仍令人费解,这将可能成为反对本书所持观点最有力的证据”。的确,虽然达尔文所期待的寒武纪之前的甲壳类的祖先至今仍未被发现,但已被发现的化石证明,三叶虫以及更复杂的动物的确都是在寒武纪突然出现的。其实,达尔文本人从来也没有回避过未来可能出现的不可预见的事实。

亲访挑战进化论的动物大爆炸之地(下)

候先光教授举办的云南大学澄江化石研究中心的展览室。丁子江摄

如果生物的产生真的如达尔文进化论那样,从一种简单低等生物进化到另一种复杂而较高等生物,那么,中间就必须经过无数代具有微小差异的不同形态的生物,但是,迄今为止,考古学并没有这样的发现,任何种类的生物都是各从其类,找不到任何中间生物,存在缺失环节。比如可以找到类人猿,但这只是猿,但却找不到介于猿和人之间的过渡物种——类猿人。那么,如何解释这些缺失环节? 在长达38亿年的化石记录中,最令人费解的就是寒武纪生命大爆发,因为在地球在这一时期,似乎绝大多数动物门类都突然地出现了,地球生命存在的形式也一下子突然出现了一个从单样性到多样性的飞跃。这一事件非同小可,它一下子就从根本上动摇了达尔文进化论的中心论点:生物进化系由微小变异积累而成的假说。从进化论的分子基础看,基因突变是进化论的主要进化依据。根据统计,一般而言,99%以上的突变都是不正常的、有害的、有缺陷的,甚至是致命的。而且突变后的个体常常在自然环境中存活时间很短,所以生物的突变只是少数,不是多数,突变是退化而不是进化。生物会有突变,然而不管如何突变,这些生物仍然是原来自己那一种属,不会变成高一等的其他种属生物。

亲访挑战进化论的动物大爆炸之地(下)

候先光教授在化石挖掘现场亲自向笔者讲解。

长期以来,人们普遍接受了这样一个观点:化石研究应该是进化论最好的证据。一位现代著名动物学家曾表述:“虽然生物学其他分支的研究,能够引导人们去猜想所有动物之间的联系。但是,进化论最重要的证据却是古生物学的研究成果,即各类化石以及它们在相应的地层和年代的位置的发现,这给现代进化论提供了主要的事实证据。”原本与进化观点毫无关系的化石,直到《物种起源》才得到承认,古生物学界在新观念的启示下,才对它做出了全面的重新思考。19世纪80年代,进化论一跃为科学界的正统观念,于是,每发现一块化石都要与之作相适应的解释,作别的解释都被视为异端邪说。

倘若用进化论来看化石,人们就会期待以下的发现:(1)最简单的生物应该在地质年代表的最底层、最古老的岩石里发现,当我们穿过不同的岩层走向近代时,就应该看到生物机体变得越来越复杂;(2)化石链接环应该被发现,它们是今天广泛存在的联结者,如鱼和象之间的两栖动物、爬行动物和哺乳动物之中间状态等,而且,当我们来到近代岩层,就会发现类人猿的清楚证据;(3)希望发现岩层正如地质年代表所安排的顺序:年代越久远的在最底层,年代越近则越在上层。为什么最终没有如人所愿?从进化论的角度或许可以这样自圆其说:一是化石的生成条件极苛刻,所以断代,因为正好可能在那个时期,没有条件让中间链条成为化石。二是地壳的变化有可能出现异常,比如火山爆发、地崩等,都可能让地层秩序错乱。

亲访挑战进化论的动物大爆炸之地(下)

候教授的化石研究室。丁子江摄

现代进化论从基因水平解释进化,这是达尔文时代无法想象的。现代进化论认为,基因不发生根本改变,一切表面变化即对进化没有意义;进化必须以基因进化为基础,现代进化论因此用基因随机突变假说来解释进化的根本原因。一个非常值得注意现象,直到数学公式和模型普遍应用于生物学领域的今天,进化论者还没有提出过任何解释进化论的公式。
  
达尔文曾经说过:“如果我的自然选择论必须借助这种突然进化的过程才能说得通的话,我将弃之如粪土……如果在任何一个步骤中,需要加上神奇的进步,那自然选择论就不值分文了……如果有人能证明,任何现有的复杂器官,不可能是从无数连续的、微小的变化而来,我的学说就自然完全瓦解了。” 社会理论学家克里斯托(Irving Kristol)强调:如果慎重声明进化论不过是综合各家不同学说、建立在不同假设上的理论,而非不可质疑、完全可靠的事实的话,进化论作为一种科学假说在学校教授是无可厚非的。
 
亲访挑战进化论的动物大爆炸之地(下)

珍贵的动物化石就是从这样的地层中挖掘出来的。丁子江摄
 
笔者至今还不是一个有神论者,更无意也没有必要宣扬神创论。因此,本文仅是笔者从理性、逻辑、学术和尊重事实的角度,在现有科学发现和证据的基础上,对进化论中一些令人不能信服的方面提出质疑。从以上考察,也许可以得出至少以下四个结论:(1)进化论存在着一些明显的错误;(2)进化论缺乏足够的证据,因而仍然是一种假说;(3)人们常常把进化论视如一种与神创论那样的信仰,对其缺乏应有的科学态度;(4)进化论并非惟一的科学结论,也许在进化论与神创论之外,还有其他的学说和理论。

达尔文本人具备一种精神,即放弃探索便意味着使整个地球过去生命的历史这个问题永远都成为不解之谜 。根据这种精神,正好也让我们来更深地思索一下进化论是否真能够解开整个地球过去生命历史的谜团。达尔文进化论产生过程的特点是:出于以纯自然方法阐明生命起源的信念,仅通过某些有限的观察而建立进化假说,随之再带着主观的意向、有选择性地搜集可能支撑这个假说的证据,却完全漠视了不利的证据。也就是说,达尔文的进化论在后来的一段发展过程中,主要是源于信念而非来自充分的科学依据。从这个理论的整体架构来看,其中对猜测的雄辩以及与对逻辑的遁词,远远多于对证据的收集和对事实的确认。不过公正地说,达尔文进化论产生过程中的这些特点,或者说局限,与他当时科学发展的水平是有关系的。毕竟,我们今天看待达尔文和他的进化论,或者生命起源和生物进化等问题,与达尔文当年看这些问题,所处的认识高度是不同的,也就是说,没有同在一个起跑线上。这是比较客观、公正地评价达尔文和他的理论所不可忽视的一个科学态度。

遗憾的是,达尔文主义进化论从其创立之始就陷入了八大误区:(1)强调物质分子偶然随机的碰撞,因而将地球上从无生命到有生命的化学进化过程,囊进了一个极其漫长的时间段;33(2)强调物种演化过程中的渐进性和过渡性,而漠视了它们之间的爆发性和中断性;(3)强调进化的动力是物种的竞争斗争,在这一过程中旧种遭新种淘汰、消灭和替代,却忽略了整个生物界生态平衡中的互联和共存;(4)强调进化过程的试错过程,因而只有在试对之后才有可能进一步发展;(5)强调化石有利进化的证据,因而回避了不利的证据;34(6)强调某一物种内部的变化可以推广到所有生物物种的进化,因而陷入某种以偏概全的逻辑错误;35(7)强调动物由简单到复杂、由低级向高级发展的时序演进过程,因而无法解释寒武纪动物比现今的动物表现出更大的差异性、寒武纪的门比现今还多的现象;(8)强调动物物种之间的“祖先说”和“继承说”,因而错误地将寒武纪前地球上仅存在数量贫乏而结构简单的生物武断地视为“寒武纪生命大爆发”中的众多动物种类的前辈。从以上这些误区来看,进化论在事实和逻辑两个方面,显然都存在着很多的难以自圆其说的困境。还有学者指出了达尔文的三大错误:(1)错误地认为生物的集体灭绝是地质纪录上人为的不完全;(2)错误地假设品种数量的增加会像单一个体一样;(3)错误地以为生物品种灭绝的原因仅在于生物之间的相互作用。

在很大程度上,笔者同意这样的说法:即创造与进化之争的实质不是学术之争,乃是两套哲学、信仰系统之争。倘若进化论作为研究地球上生命起源和物种发展的纯科学学说,人们可能都不会在原则上做太大的质疑和异议,但倘若将之作为某种信仰来盲从则又当别论了。笔者也同意进化论还有其他的负面影响,即把人归结于动物,把弱肉强食、适者生存视为规律,并将所有欲望、竞争、自私等视为人的本性,而忽略人与人之间的合作、协同、和平相处等,致使造成社会冲突与危机。正如有学者尖锐指出:如果继续把达尔文主义当作一种主要的哲学,这对世界和平、人类发展是有极大妨碍的。

过去学术界认为进化论有三大经典证据,即比较解剖学、古生物学和胚胎发育的重演律,但近年来的研究使得之相继遭到质疑。比较解剖学暴露出进化论犯了循环论证的逻辑错误。胚胎发育重演律也与逻辑不符,理论上经不起验证,更得不到事实上的观察结果。倘若进化合理,就必然存在进化过程中物种之间的过渡类型或中间环节,否则便缺乏进化合理的依据。在逻辑上,中间环节或过渡类型的化石也就成了进化论的三大证据之一,而事实上,这方面并没有确凿的证据可用,达尔文等人猜想20世纪会找到明确的证据,也就是当时用“猜想”作了证据——这本身就是违反科学的。事实上,迄今为止,人们采集到无数化石,但在鉴定后,可以当作证据的几乎没有发现。

正是澄江动物群化石的发现,寒武纪生命大爆发已经成为无法推翻的事实,因而对达尔文的进化论造成了其创立以来强度最大的冲击。当然,它对圣经所断言上帝在6000年前创造万物和人的神创论更是一个否定。

现今的科学界仍可笼统地划分为“三派”:(1)“基本教义派”,即继续相信达尔文的基本原则和观点不容动摇;(2)“温和改良派”,即虽相信进化论的基本原则,但承认进化论的很多方面已经陈旧过时、现有的理论已无法对“生命大爆发”做出合理的解释,故应该进行修补和完善;(3)“全盘否定派”,即认为对达尔文的基本原则和观点应该彻底地批判和舍弃。从目前情况看,中国有关学者中属于第二类者恐怕占了相当大的比例。

有人担心,对进化论的批判,将会对生物学及其他学科造成摧毁性的打击,其实这是杞人忧天。凡是科学上带有革命性的否定,其结果只能让所有学科冲出束缚而飞跃发展。生物学作为一门科学,当然应该能够精确重复结果,用实验证实观点,甚至产生更有意义的突破。倘若进化论始终停留在假说阶段,其结果得不到重复、观点得不到实验证实,那它的提出就失去了意义,它就永远仅仅是对某些事例的一种推测而已。逻辑上有一个易犯的谬误叫“虚假两难(false dilimma)”。意思是本来存在着众多的可能性或选择性,如有A、B、C、D、E……等,却要从主观的意向出发,从其中仅挑出两个,如A和D,逼人从中必选其一,而不准挑选B、C、E……等。人们在进化论与神创论的问题上,常常使用这种逻辑谬误。你不相信进化论,那么你就是相信神创论,反之亦然。但愿在今后的科学发展中,我们能够发现可以超越进化论与神创论的其他合理学说。

由寒武纪生命大爆发所引起的争论,相信会继续下去,会在人类对自然界的不断认知和学术理论的不断撞击与发展中继续下去!

后记

备受社会各界关注的云南澄江县帽天山地质公园遭遇破坏一事,经新华社“新华视点”专栏报道后,引起中央领导的高度重视。2004年9月5日,国务院总理温家宝作出“三个保护”的批示:“保护澄江化石群,保护世界化石宝库,保护这个极具科学价值的自然遗产。” 温总理的批示引起云南省、市各级政府的高度重视。当地将通过一系列措施来恢复帽天山的生态和植被。澄江县帽天山极具保护价值的古生物化石群和丰富的磷矿资源,一直是这个县保护与开发的热点与难点,由于监管不力,近年来帽天山周边磷矿大肆开采,致使帽天山动物化石群保护区的景观、生态、地形地貌等自然环境遭到严重破坏。8月19日新华社“新华视点”播发《A级国家地质公园遭遇蚕食》之后,被全国各大媒体和网站刊载、转贴,在社会上引起了强烈反响。9月17日,玉溪市召开现场办公会。玉溪市市委书记孔祥庚说,接到温总理的批示后,9月11日,他们发出通告,立即停止澄江帽天山动物化石群核心区及周边所有采矿点的一切采矿行为;所有采矿设备于9月12日17时以前撤离矿区,帽天山周边所有矿山停止开采。孔祥庚向记者表示,坚决整治矿山,确保世界化石宝库。下一步要重新审视和调整当地的经济发展思路,调整生产力布局,发展环保型产业,对县内的磷矿企业实行关停并转,促进部分企业从第二产业转移到第三产业,妥善处理好发展与保护的关系,走保护与发展并举的路子。澄江县县委书记葛平接受记者采访时说:“磷产业的收入目前远高于旅游业的收入,关停磷矿对于澄江来虽说是忍痛割爱,但我们愿意寻找新的、适合澄江长远发展的思路,让短期利益服从长远利益。” 葛平介绍,他们将通过一系列措施恢复帽天山生态和植被:首先是在帽天山保护区大规模开展植树造林活动;其次,对已经形成的巨大矿坑,因地制宜,通过引水蓄水的方法,使它们成为美丽的人工湖泊,计划在3年内,把帽天山打造成一流的生态旅游景区。通过积极打造帽天山--抚仙湖生态旅游圈,大力发展生态旅游,以弥补磷矿关停后带来的经济损失。

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