自然類展覽如何讓公眾更好地理解進(jìn)化論

韓 蒙

深圳博物館

0 引言

達(dá)爾文進(jìn)化論是19 世紀(jì)自然科學(xué)最重要的三大發(fā)現(xiàn)之一，其主張生物不是神創(chuàng)造的，而是通過自然演化而來，這對當(dāng)時比較盛行的唯心學(xué)說提出了巨大挑戰(zhàn)。進(jìn)化論把生物的研究放在科學(xué)之下，系統(tǒng)闡釋了生命的由來及不同物種之間的關(guān)系，現(xiàn)已成為生命科學(xué)領(lǐng)域最重要的理論。但是，雖然進(jìn)化論受到了廣泛重視，我國中學(xué)生的生物教材中也有關(guān)于進(jìn)化論的課程，我國公眾對進(jìn)化論的理解卻仍存在很多誤區(qū)，亟待厘清。相比于學(xué)校的進(jìn)化論教育課程，自然類展覽的進(jìn)化論教育更加具象化，可以通過看得見、摸得著的實物展品及獨到的展覽設(shè)計讓觀眾更好地認(rèn)識和理解進(jìn)化論[1]，這是對學(xué)校課程教育的有力補充，具有不可替代的優(yōu)勢。

1 達(dá)爾文進(jìn)化論的核心思想

1831 年，達(dá)爾文以自然科學(xué)家的身份參加了“小獵犬”號軍艦的環(huán)球考察。在歷時5 年的考察實踐中，他獲得了極為豐富的地質(zhì)、古生物及動植物等標(biāo)本，這使他對主張物種不變的神創(chuàng)論產(chǎn)生了極大懷疑。1859 年，達(dá)爾文發(fā)表《物種起源》一書，他以大量的事實和豐富的證據(jù)指出，現(xiàn)在的生物界不是上帝或神創(chuàng)造的，而是由共同祖先經(jīng)過漫長的時間發(fā)展演化而來。該書的發(fā)表標(biāo)志著達(dá)爾文進(jìn)化論的創(chuàng)立，其核心思想包括萬物共祖和自然選擇。

第一，萬物共祖。即所有生物都來自于一個共同的祖先，各種生物之間不是彼此孤立而是有著或近或遠(yuǎn)的親緣關(guān)系。達(dá)爾文的《物種起源》中有一幅插圖，即生命之樹。達(dá)爾文認(rèn)為生命的演化就像一棵大樹，它有單一的一個根部，隨著時間的發(fā)展而不斷分支，大的樹枝可以又分化出小的樹枝，這些樹枝分叉的時間，就反映了生命體之間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。

第二，自然選擇。自然界普遍存在生殖過剩的情況，由于空間和食物的有限，不是所有生物所產(chǎn)生的后代都能生存下來，因此，生物間必然存在生存斗爭。自然界中的生物就是通過生存斗爭而實現(xiàn)自然選擇的。在生存斗爭中，具有有利變異從而更適應(yīng)環(huán)境的個體得到保留，具有不利變異的個體就會遭到淘汰。

2 公眾對達(dá)爾文進(jìn)化論的誤解

2.1 進(jìn)化存在目的性和方向性

這一論調(diào)主要表現(xiàn)在拉馬克的進(jìn)化理論中。拉馬克為法國博物學(xué)家，1809 年，他發(fā)表《動物哲學(xué)》一書，提出了“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”兩大法則，并認(rèn)為這是生物產(chǎn)生變異的原因和適應(yīng)環(huán)境的過程。拉馬克學(xué)說認(rèn)為：生物的發(fā)展是按照等級不斷前進(jìn)的，演化的結(jié)果是生物逐漸從簡單到復(fù)雜、從低級到高級；而且拉馬克還認(rèn)為，生物經(jīng)常使用的器官會逐漸發(fā)達(dá)，不使用的器官會逐漸退化，后天獲得的性狀可以遺傳給下一代，從而使得某種生物可以越來越適應(yīng)當(dāng)時的環(huán)境。拉馬克也以此來解釋長頸鹿長頸的由來：現(xiàn)代長頸鹿的祖先可能是某種短頸動物，習(xí)慣吃地上的草。后來環(huán)境發(fā)生了變化，草原消失，它們只好去吃樹葉。為了吃到高處的樹葉，它們每天努力伸長脖子，結(jié)果他們的脖子就越變越長，而且它們可以把這種后天獲得的長脖子性狀遺傳給下一代，就使得整個長頸鹿群體的脖子越來越長，可以隨意吃到高處的樹葉。

首先回答第一個問題，生物演化的方向是從簡單到復(fù)雜、從低級到高級嗎？生命起源時，生物的確只是呈現(xiàn)最簡單的細(xì)胞形式。經(jīng)過幾十億年的發(fā)展，現(xiàn)今生命體有了高度的復(fù)雜性。但是，從簡單到復(fù)雜不是唯一的演化趨向，更不能代表演化的全部。有很多生物也在經(jīng)歷從復(fù)雜到簡單的演化，如一些寄生生物，其器官和組織不斷退化，形態(tài)與結(jié)構(gòu)變得簡單；還有一些生物從誕生之初就一直保持著簡單的生命形式，如20 億年前的藍(lán)細(xì)菌化石與其現(xiàn)生后裔相比，形態(tài)上無巨大差異[2]。另外，在一次次的生物大滅絕事件中，那些占優(yōu)勢、復(fù)雜化及所謂“高級”的生物往往是最容易遭到滅絕的，而相對簡單化、“低級”的生物卻頑強生存下來。所以，所謂“高級”的生物真的是“高級”嗎？生物學(xué)上雖有低等生物與高等生物的劃分，但這只是說低等生物比高等生物出現(xiàn)的時間更早，保留共同祖先的特征更多，因而在進(jìn)化上更原始。另外，當(dāng)生物教材上出現(xiàn)“生物演化是從簡單到復(fù)雜、從低級到高級”時，指的是地球生命自出現(xiàn)以來經(jīng)歷了從單細(xì)胞到多細(xì)胞、從簡單器官到復(fù)雜器官的演化過程，而不是說生物演化的方向是“從簡單到復(fù)雜、從低級到高級”。

接著回答第二個問題，生物可以主動適應(yīng)環(huán)境并把更適應(yīng)環(huán)境的性狀遺傳給下一代嗎？

在各種的自然類書籍和展覽中，我們經(jīng)常能看到這樣的表達(dá)，如：為了適應(yīng)海洋生活，鯨魚演化出了流線型的體型和鰭狀的四肢；為了抵御攻擊，穿山甲演化出硬硬的外殼；為了減少天敵的發(fā)現(xiàn)，枯葉蝶演化出如葉子一般的形態(tài)等。其實這些都是不科學(xué)的表述。自然選擇可以被理解為“適者生存”，但生物學(xué)上的“適應(yīng)”，是生物被動和無意識的適應(yīng)，是大自然選擇了那些適應(yīng)環(huán)境的性狀和個體，而不是生物帶有主動性和意識性地去適應(yīng)大自然。演化沒有目的性，也沒有方向性，演化的根本動力是突變，而不是適應(yīng)環(huán)境。

2.2 進(jìn)化就是“優(yōu)勝劣汰”或“弱肉強食”，進(jìn)化提高了生物的生存能力

人們常把生物進(jìn)化中的“自然選擇”簡單理解為“適者生存”、“優(yōu)勝劣汰”或“弱肉強食”，認(rèn)為“適者”就是“強者”，就擁有更強的生存能力。這其實也是對進(jìn)化論的一種誤解，自然界中有太多的例子可以證明這一點。如大家最熟悉的恐龍，它們是中生代時期的陸地霸主，可以說是當(dāng)時的“最強者”，但是在6 600 萬年前的白堊紀(jì)末大滅絕事件中，所有的非鳥類恐龍都慘遭滅絕，反而是當(dāng)時被認(rèn)為是“弱者”的小型哺乳動物在夾縫中生存了下來，并在后來發(fā)展壯大。所以，演化可能只是在特定的環(huán)境中暫時提高了部分生物的生存能力，使得它們變得更強大，但當(dāng)環(huán)境發(fā)生改變時，這種適應(yīng)性可能就會成為劣勢。特定環(huán)境下的高適應(yīng)性未必能在其他環(huán)境中勝出，所以“優(yōu)勝劣汰”“弱肉強食”這些說法具有很大的片面性。

2.3 進(jìn)化使生物趨于進(jìn)步和完美

早期，人們普遍將“evolution”譯作“進(jìn)化”，認(rèn)為隨著時間的推進(jìn)，生物就是不斷在進(jìn)步，然而事實并不是這樣。相較于“進(jìn)化”，其實“退化”的性狀在自然界中也非常普遍。如多指（趾）雖然有利于提高動物的靈活性和穩(wěn)定性，但馬、牛、羊等有蹄動物在演化過程中以不同的方式出現(xiàn)了指（趾）頭的丟失。腳趾丟失、腳尖站立能使有蹄動物四肢更加修長和輕便，有利于它們更快逃避捕食者。又如鼴鼠，它們祖先的眼睛是有視覺功能的，但在現(xiàn)代鼴鼠身上，這個功能幾乎完全喪失。在專營黑暗洞穴的生存方式下，眼睛并不會給它們帶來太多優(yōu)勢，反而容易使其受到傷害。像這樣的例子還有很多，我們很難用“進(jìn)步”或“退步”來界定一個生物的變化。

進(jìn)化不等同于“進(jìn)步”，更不是讓生物趨于完美。人們認(rèn)為自然選擇會保留有益性狀，淘汰不利性狀，那么經(jīng)過日積月累，生命體的結(jié)構(gòu)一定是越來越完善，然而實際情況也并非如此。適應(yīng)會提高生物的生存和繁殖率，讓它們在競爭殘酷的自然界占據(jù)一定的位置，但高度適應(yīng)也會帶來一些副作用。比如人類的直立行走具有巨大的演化優(yōu)勢（解放雙手、獲得更開闊的視野等），但直立行走帶來的副作用也使人類受了很多苦，比如椎間盤突出、頸椎病、高血壓等。所以，進(jìn)化無法帶來生物的完美。

3 如何正確理解進(jìn)化論

3.1 以辯證思維認(rèn)識拉馬克學(xué)說

拉馬克學(xué)說在提出之時具有很大的進(jìn)步性，促進(jìn)了人類對自然的認(rèn)識。在達(dá)爾文時期，生物界普遍接受的也都是拉馬克的進(jìn)化論思想，而不是達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說[3]。隨著現(xiàn)代表觀遺傳學(xué)的發(fā)展，拉馬克學(xué)說似乎也受到越來越多的重視[4]。表觀遺傳是指在DNA 序列不發(fā)生改變的情況下，基因表達(dá)發(fā)生了可遺傳的改變[5-6]，簡單來說，即表觀遺傳在某些方面展現(xiàn)出了“獲得性遺傳”特征?？茖W(xué)界確實已經(jīng)證實，環(huán)境影響可以改變生物個體的表觀遺傳特征，并且這種改變可以遺傳給下一代。但是，科學(xué)界同樣證實，表觀遺傳突變并不穩(wěn)定，經(jīng)過幾代后這種突變可能會消失，生物又恢復(fù)到原始狀態(tài)，所以表觀遺傳在長期生物進(jìn)化中的作用可能十分有限[7]。而且表觀遺傳差異的產(chǎn)生可能是自發(fā)的，并不需要環(huán)境的大幅改變。這與拉馬克學(xué)說認(rèn)為的對物種變化起根本作用的是環(huán)境條件的變化也是不相符的。并且表觀遺傳并不是唯意識論，它還未被證明在任何外界壓力下都會產(chǎn)生。所以，拉馬克學(xué)說在“獲得性遺傳”和“用進(jìn)廢退”學(xué)說方面的局限性和缺陷性依然是不可否認(rèn)的[8]。以DNA 為載體的中心法則仍是傳遞遺傳信息的主要方式，表觀遺傳可作為它的一項補充。

在自然類展覽中，策展人要注意避免使用會引起歧義的語句，如“為了登上陸地，魚類進(jìn)化出四肢”。這種術(shù)語固然簡單明了，能引起觀眾興趣，但是卻傳達(dá)了不準(zhǔn)確的信息。正確的觀點應(yīng)該是：某些魚類的魚鰭在生長變化過程中發(fā)生基因突變，內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變異，這種變異非常適于在陸地行走。在當(dāng)時的環(huán)境下，造山運動頻繁，大片陸地從海中升起，所以這種適于陸地行走的性狀就被保留了下來并穩(wěn)定遺傳給后代。不是“為了適應(yīng)，而演化出”，而是“因為適應(yīng)，才被保留”。

除了通過語言的表達(dá)，自然類展覽更可以通過實物標(biāo)本的展示來引導(dǎo)人們正確理解進(jìn)化論。如人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了魚鰭中具有內(nèi)骨骼但至今依然生活在海洋中的魚類矛尾魚。通過矛尾魚標(biāo)本及其生存環(huán)境的展示也可以形象說明魚類并不是為了登上陸地才演化出四肢。

3.2 科學(xué)把握生物進(jìn)化的核心概念

核心概念代表了當(dāng)代科學(xué)或某一學(xué)科的主要觀點，具有強大的解釋力。根據(jù)美國《K-12 科學(xué)教育框架》[9]及《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于學(xué)科核心概念的表達(dá)，再結(jié)合我國中小學(xué)《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》等指導(dǎo)文件，可以提煉出的關(guān)于生物進(jìn)化的核心概念有：生物存在可遺傳變異；生物普遍存在過度繁殖的情況，由于空間和食物的有限，生物間必然存在生存斗爭；在自然選擇的壓力下，對生物適應(yīng)有利的變異會得到保留，對生物適應(yīng)不利的變異會遭到淘汰；不同物種由共同祖先進(jìn)化而來，即所有生物都有一個共同的祖先[10]。

這些核心概念無不是在告訴我們進(jìn)化的原因、機(jī)制和邏輯。進(jìn)化的內(nèi)在驅(qū)動力是變異，生物體的遺傳信息可以通過核酸一代代地傳遞下去。自然選擇是進(jìn)化的外在驅(qū)動力，在自然選擇的壓力下，擁有不同變異性狀的個體獲得了不同的適應(yīng)環(huán)境的能力，有利于生存的變異經(jīng)自然選擇不斷積累，有害而不適應(yīng)生存的變異多被淘汰。在自然博物館的展覽中，在涉及有關(guān)生物進(jìn)化的主題時，一定要注意對核心概念的把握，這些核心概念應(yīng)是策劃展覽各級主題和分主題的依據(jù)[11]。

3.3 摒棄社會達(dá)爾文主義

1898 年，福建人嚴(yán)復(fù)根據(jù)英國科學(xué)家赫胥黎的《進(jìn)化論與倫理學(xué)》一書，編譯出版了《天演論》，這標(biāo)志著進(jìn)化論在我國的系統(tǒng)傳播?！短煅菡摗冯m是根據(jù)赫胥黎之書所編譯，但其中的很多觀點卻并不來自赫胥黎，而是來自英國著名社會學(xué)家斯賓塞。19 世紀(jì)，斯賓塞提出了“最適者生存”的觀點，他將社會與生物有機(jī)體進(jìn)行類比，將生存競爭、自然選擇的原則搬到社會理論中，認(rèn)為社會的進(jìn)化過程同生物進(jìn)程一樣，是簡單的優(yōu)勝劣敗、適者生存，這不但曲解了達(dá)爾文進(jìn)化論，而且還把錯誤的演化觀移植到人類社會中來，鼓吹霸權(quán)主義和種族歧視。

其實赫胥黎在撰寫《進(jìn)化論與倫理學(xué)》時已嚴(yán)肅指出：人類社會不同于動物社會，生物演化的概念不能生搬硬套到社會領(lǐng)域中去。但是為了激發(fā)人們奮發(fā)圖強、挽救民族危亡，所以嚴(yán)復(fù)在翻譯過程中增加了很多自己的見解，用了很多的篇幅去闡述哲學(xué)、宗教、刑賞等問題，從而使《天演論》成為一本偏重于政論的書稿。在甲午戰(zhàn)爭失敗的背景下，《天演論》一書確實引起了巨大的社會反響，“弱肉強食、適者生存”成為喚起國人救國圖強的警鐘。然而，這也在一定程度上致使人們對進(jìn)化論自然科學(xué)屬性的把握產(chǎn)生偏差[12]。

很多的自然類展覽會涉及到對“人類時代”講述，如果這些展覽中過分強調(diào)“人”的特殊性、強調(diào)“生存競爭”，那無疑大錯特錯。生命界本來就不是只存在生存競爭，像互惠互利、寄生、利他等行為也普遍存在。人類是有文化、有道德的動物，既有生物學(xué)屬性，也有社會學(xué)屬性，人類社會不只需要競爭，更需要團(tuán)結(jié)合作。如果為了生存競爭，人類大肆破壞自然界的其他物種，最后遭殃的必將是人類自己。

4 結(jié)語

生命進(jìn)化是生物學(xué)中最重要的概念之一，正確理解進(jìn)化論對我們探求生命的本質(zhì)和演化的規(guī)律至關(guān)重要。希望更多的自然類展覽可以通過對拉馬克學(xué)說庸俗進(jìn)化論的辨別、通過對生物進(jìn)化核心概念的把握及對社會達(dá)爾文主義的摒棄等幾個方面來引導(dǎo)觀眾正確理解進(jìn)化論。