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达尔文的泛生论:小颗粒重出江湖

古希腊的哲学家提出了泛生论来解释生物遗传的问题,在之后的2000多年时间里,生物学家虽然解答了一些问题,但对于遗传学的本质并没有什么实质性的进展。

难道没有遗传学知识,人类社会就不进步了吗?自然科学就不发展了吗?当然不会。在这2000多年的时间里,物理、化学、数学这些学科都发展得很好;尽管没有遗传学的支持,生物学同样取得了重大进展。如果按照这样的趋势,遗传学似乎对这个世界的进步没有太大的关系。

可是,到了19世纪中叶,一位英国科学家发现,如果不对遗传机制进行研究,自己的理论就会寸步难行,于是,他开始把关注点转向了遗传学。这位科学家叫查尔斯·达尔文(Charles Robert Darwin,1809—1882),是的,他就是进化论的提出者。问题来了,达尔文想要研究进化论,为什么一定需要遗传学的支持呢?

我们来简单回顾一下进化论的思想。达尔文认为,生物在繁育后代的过程中会发生变异,能够适应环境的变异才能被保留下来。我们可以假设这样一个例子,在一个小岛上,只有非常坚硬的种子可以吃,在这个岛上的鸟能生存下来,就要有非常坚硬的嘴,才能咬开这些种子。这些鸟生出了一群小鸟,它们都保留了父母的特性,有坚硬的嘴。但是,有些小鸟的嘴会比父母的嘴更硬一些,它们就更能适应这里的环境,吃到更多的果实,那么,它们存活下来的概率就更高。而且种子是有限的,越是嘴硬的鸟就越能吃到更多的种子,它们就胜过了自己的兄弟姐妹。最终在这个小岛上,只有嘴最硬的鸟活了下来。经过一代又一代的筛选,小岛上的鸟出现了一个独特的品种,它们最大的特点就是嘴硬。

在这样的过程中,生物发生了变异,自然环境对这些变异进行了选择。总结起来就是我们所熟悉的那八个大字:物竞天择,适者生存。这也正是进化论最核心的观点。

从进化论中我们可以清楚地看到,达尔文默认了对遗传学的两个认识:第一,生物的后代会继承他们父母的特性;第二,生物在繁衍后代的时候会出现变异。只有在这两点的基础上,我们才能讨论进化论。因此,可以说,进化论的基础是遗传学。

可是,达尔文虽然默认了遗传学的两点基本知识,但他的遗传学知识到底是什么水平呢?达尔文清楚遗传究竟是怎么发生的吗?很明确地说,达尔文的遗传学知识一塌糊涂,在解释遗传和变异现象的时候,他提出了一个理论,叫作“泛生论”。你可能要问了,这不是古希腊的希波克拉底提出的遗传理论吗?是的,达尔文跨过了2000多年的时光,让泛生论重见天日了。

1868年,达尔文出版了一本书,书的名字是《动植物在家养下的变异》,并且在这本书中提出了泛生子假说。达尔文认为,生物的遗传靠的是一些可遗传物质,也就是一些不同的、单个的、很微小的颗粒。达尔文给这些小颗粒起了名字,叫“胚芽”。胚芽从父母那里传递给孩子,并把父母的特性传递下去。之后,在后代发育的过程中,父母的特性会逐渐呈现出来。

不得不承认,在达尔文生活的19世纪里,科学已经比古希腊时期发达了很多。从“大”的层面看,达尔文本人进行了环球航行,充分了解了世界的广阔;从“小”的层面看,显微镜在达尔文的时代已经不是什么稀罕东西,科学家们对微观世界也十分了解了。这一切都是希波克拉底不敢想象的,可以说,达尔文对于世界的整体认识远远超过了希波克拉底。毕竟,达尔文已经了解了显微技术,也知道细胞的存在。所以,在他看来,生物的遗传信息是细胞释放出来的,而承载这些信息的小颗粒就漂浮在血液之中。关于细胞的认识,达尔文确实比希波克拉底先进了一步,但他们的理论看上去还是没什么太大的区别。

最终,在遗传学方面,达尔文并没有提出比希波克拉底更高超的理论,尽管他的理论加入了一些关于细胞的知识,看似比希波克拉底进步了一些,但在本质上,达尔文的“胚芽”和希波克拉底的“泛生子”其实没什么差别。

不管是达尔文还是希波克拉底,他们都相信一个观点:生物的特性是由某种独立的、微小的颗粒传递的。至于这些颗粒到底是什么,它们是由什么组成的,它们是怎样把复杂的遗传信息复制并传递下去的,达尔文跟希波克拉底一样,并不清楚这些问题的答案。好在达尔文进化论的影响力十分深远,众多科学家成为他的追随者。他们追随着达尔文的脚步,想要通过研究遗传学的规律来巩固达尔文和进化论在科学界的地位。

接下来,我们将认识两位达尔文的忠实追随者。第一位登场的和达尔文一样,是英国人,他就是生物学家、统计学家弗朗西斯·高尔顿(Francis Galton,1822—1911)。 8kQ6f/fCZcETh3Bc/61n1HdPBc/V8NzHpj240TkYNSYNgy2T88FECms8sHHuMVr6

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