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科普杂谈之十六 也谈《用进废退》和《获得性遗传》

(2014-06-21 18:11:58)
标签:

杂谈

科普

分类: 科普知识

    近来,我在网上查阅了一下有关《用进废退.》和《获得性遗传》方面的文章,发现了以下两个方面的问题:(一,)有些人对《用进废退》和《获得性遗传》的內容和含义并不完全了解。(二,)有些文章虽然对拉马克学说作了比较完整的介绍,但在评价拉马克学说的时候,依然沿用着半个世记以前的陈旧观点,认为“《用进废退》和《获得性遗传》理论缺乏科学的事实作依据”。甚至,还有个别人干脆认为这个理论是错误的。

    其实,在上个世纪八十年代,现代生物科学研究的两项重大发现,早已为《用进废退》和《获得性遗传》理论提供了客观的科学依据。只不过是还没有人撰文对这一方面的内容作详细地介绍而已。以至于直到现在,还有不少人对拉马克的生物进化学说存在着不同程度的误解。

    为此,我想从科普的角度,比较全面地介绍有关《用进废退》和《获得性遗传》的主要内容、这一理论问世以后遭到各个方面攻击的情况、以及现代生物科学研究的重大发现为这个理论提供的客观科学依据。供大家作参考。

    一,《用进废退》和《获得性遗传》理论的主要内容:

   《用进废退》和《获得性遗传》是拉马克生物进化学说的两个核心论点。拉马克认为,世界上的一切生物不是“上帝”创造的,而是由古代的生物进化而来的。生物进化的主要原因是环境的变化。生存环境的变化,导致生活习性的改变,生活习性的改变,又会引起某些器官功能的变化。有些器官经常地使用,功能就会逐代地增強,其形态和结构也会发生相应的变异,而有些器官则会因长期地不用导致逐代地退化。这种变异在一开始时可能是微不足道的,但是它能被遗传下去并一代一代地增强。随着时间的推移,最终导致这些“新”的器官形成了与“老”的器官迥然不同的形态、结构和功能。于是,“老”的物种也就随之而进化成了“新”的物种。

    拉马克把这种由于环境的变化而引起生物进化的过程简单地概括成为《用进废退》和《获得性遗传》为了阐明这个理论的基本原理,拉马克在《动物学哲学》一书中举出了“长颈鹿长颈形成过程”和“土拨鼠视力的退化”两个著名的例证。

    拉马克在《动物学哲学》一书中指出:在长颈鹿祖先生活的地区,原本也长着各种各样的草类,它们也和这个地区的其他食草动物一样,以地面上的草类为主食。后来由于环境变得越来越干旱,地面上的草越来越少了,长颈鹿的祖先不得不伸长着脖子去吃树上的叶子。其中有些个体脖子的长度发生微小的变异,比别的个体略微长了一点,它就能吃到更高树上的叶子,这种微不足道的但确实有利于生存的变异,能被遗传下去并一代一代地增强,经过了无数代以后,终于形成了我们现在所见到的长颈鹿。至于土拨鼠视力的低下,是由于它的祖先生活在黑暗的地洞里眼睛长期不用而导致退化的结果。

    由于时代的局限性,拉马克在两百年前提出的生物进化学说,当然不可能像现代生物进化学说那样完善和准确,但它确实为现代生物进化学说奠定了基础。

    二,《用进废退》和《获得性遗传》理论问世以后遭到反对的情况。

    拉马克的生物进化学说一问世,立刻就遭到激烈的反对。这种反对主要来自以下三个方面:

   (一)法国的教会势力。他们指责拉马克的生物进化学说亵渎了“上帝”和违背了《圣经》的教义,要求法国当局给予严厉的制裁。

   (二)以居维叶为首的法国的科学界。他们攻击的矛头主要指向《用进废退》理论。他们反对的主要理由是:如果拉马克的《用进废退》理论正确的话,那就应该在长颈鹿生活过的地区的地层中,一定能找到长颈鹿的原始类型和过渡类型的化石。但是,人们找遍了当地的各个地层,始终沒有发现长颈鹿的原始类型和过渡类型的化石。至于土拨鼠视力的退化的原因,同样也找不到直接或间接的证据。所以,他们认定:所谓《用进废退》理论,纯粹是拉马克凭主观臆想推断的产物。

   (三)以徳国的动物学家魏斯曼为代表的其他各国的科学家。他们攻击的要点是《获得性遗传》理论。为了彻底否定《获得性遗传》理论,魏斯曼专门精心地设计了一个“老鼠断尾实验”。他选取了一对正常的老鼠断去长尾以后让它们交配,然后再在它们的后代中选取出一对重复做这个实验,如此一代一代地重复了二十一次。他发现第二十二代老鼠的身上,依然保留着一条长长的尾巴。于是,他根据自己的这一实验结果向全世界宣布:拉马克的《获得性遗传》理论被他的“老鼠断尾实验”彻底地否定了。与此同时,他又提出了《种质论》,他认为:生物性状的遗传,是由生物体内的“种质”来决定的。生活环境的变化,不会影响生物体内的“种质”,所以,生物的后天获得性,是不可能被遗传的。现在,大家都可以看得很清楚,魏斯曼“断去老鼠的尾巴”和拉马克所说的“获得性”是根本不同的两码子事。拉马克所说的“获得性”是指“在环境的影响下,生物体出现的有利于生存的微小变异”,而魏斯曼“切断老鼠的尾巴”则纯粹是对老鼠施加的伤害。至于所谓的“种质论”也仅仅是“生物不变论”的翻版而已。

    据说,在反对拉马克学说的“大合唱”中间,也曾经出现过中国学者的声音。他们提供的证据是:“尽管我国古代的妇女代代都要缠足,但是她们并没有把自己因此而‘获得’的‘三寸金莲’遗传给后代”。这句话,粗听起来似乎有点道理,但仔细地一分析,就不难看出,“缠足”和“切断老鼠尾巴”一样,也纯粹是对人体的伤害。和拉马克所说的“后天获得性”根本扯不到一起。可见,他们所玩的,实际上都是偷换概念的把戏。

综上所述,在反对者所持的主要理由中,除了指责“《用进废退》和《获得性遗传》理论缺乏客观的科学依据” 这一点 站得住脚以外,其他的全都不值得一驳。

    三,上世纪八十年代生物科学研究的两项重大发现,为《用进废退》和《获得性遗传》理论提供了客观的科学依据。

   (一)盲魚的发现为《用进废退》理论提供了铁证。

    二十世纪八十年代,地下洞穴探险家们在墨西哥的地下洞穴中发现了一种奇特的盲魚,它们的外形和生活在洞穴附近水域中的脂鲤科魚类十分相似,只是它们的眼睛完全失去了视觉的功能。另外,他们还发现发现,这个地下洞穴和附近的水域相通连的,只是洞口有一块巨石阻挡了水的进入。这些发现,立刻引起了墨西哥动物学家的高度关注。他们通过仔细研究后认定,这种盲魚和生活在洞穴附近水域中的脂鲤科魚类同属于脂鲤科。同时,他们还根据岩壁上留下的水痕,得知在数万年以前,外面的水曾经流进过这个地下洞穴。墨西哥的动物学们根据研究的结果,对这种盲魚的由来,给出了如下合理的解释:“在数万年之前一次特大的山洪爆发中,一部分原先生活在洞穴附近的脂鲤科魚类,随水漫过了洞囗的巨石流进了暗无天日的地下洞穴之中并生存了下来。由于它们一直生存在伸手不见五指的环境里,眼睛就不起作用了,于是,眼睛的功能就会因为长期不用而逐代地退化,最终形成了目前大家所看到的这种完全丧失了视觉功能的盲魚。而一直生活在洞穴外面的同一类魚,则依然保留着正常的眼睛。”墨西哥动物学家的这种解释,很快就得到了世界上多数动物学家的认可。但也有一些动物学家认为,假如这个解释符合事实的话,那么,在其他地方的地下洞穴里,也应该存在着盲魚。

    果然,时隔不久,远在万里之外的中国地下洞穴探险家们,在重庆地区的地下洞穴里也发现了另一种被当地的老百姓称之为“无眼花鳅”的盲魚,它和生活在洞穴附近水域里的一种鲶魚十分相似,它们之间的主要差异是“无眼花鳅”的眼睛高度地退化了。关于“无眼花鳅”的起源,中国科学院张春元教授给出的答案和墨西哥动物学家关于“墨西哥盲魚”起源的解释几乎完全相同。

    在尔后的二十余年间,各国的地下洞穴探险家们,又相继发现多种不同类型的盲魚,与此同时,他们还发现,在地下洞穴中生存的动物,无一例外全都是“瞎子”。于是,动物学家们一致认为:生活在地下洞穴中的动物眼晴丧失视觉功能的原因,是由于这些动物一直生活在黑暗的环境中;眼睛长期不用而逐代退化的结果。

以上的这个结论,和拉马克在《动物学哲学》一书中关于“土拨鼠眼睛退化”的解释是完全一致的。

这是迄今为止,现代生物科学为《用进废退》理论提供的最最有力的佐证。

    (二)美国航天飞机的搭机实验,又为《获得性遗传.》理论提供了科学的依据。

    一九八六年春天,美国宇航局向全世界青少年征集“航天飞机搭机实验方案”,不少青少年学生不约而同地想到了把植物的种子送到太空中去接受宇宙射线的照射,然后再从经过照射以后产生变异的个体中选育出新的品种来。 美国宇航局发起的这次航天飞机搭机实验非常成功,它不仅向全世界证明了植物种子接受了宇宙射线照射以后产生的变异能够遗传,而且也开创了“航天育种”的先河。

    不久,人们又发现,在地面上,植物的种子接受了某种射线的辐射以后,同样也能产生可以遗传的变异。于是,“辐射育种”的技术,也就应运而诞生了。

    航天育种和辐射育种的问世,不仅为人们提供了育种的简便方法,而且,也为《获得性遗传》理论提供了科学的依据。

    现代生物科学研究中的这两项重大的发现,终于为两百年来一直倍受非议的《用进废退》和《获得性遗传》理论提供了科学的依据,使它真正成了能够登上世界科学殿堂的科学理论。我想,如果拉马克在天有灵,他得知了这一个消息,一定会感到无比的欣慰。

    我还清楚地记得,六十年前,我的老师张作人教授在为华东师大生物系全体师生所作的“纪念拉马克诞生二百一十周年”的大会上,含着眼泪讲述了一件令人难以忘怀的往事。他说,在拉马克遗体下葬的时候,拉马克的小女儿柯尼莉娅曾经说过这样一句话:“父亲,安息吧!后人一定会想起您的,他们将会为您洗刷掉生前蒙受的所有误解和屈辱。”

    现在,该是后人们为这位偉人洗刷生前所蒙受的误解和屈辱的时候了。我撰写的这一篇文章,就权当是一个开头吧!

 

                                                                                        刘宝砚

                                                                                     2014年6月16日

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