生命的起源和演化

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1、生命的起源與演化——寒武紀(jì)生命大爆發(fā)現(xiàn)象的困惑與思考上海交通大學(xué)科學(xué)史與科學(xué)文化研究院孫毅霖Darwin1809-1882達(dá)爾文進(jìn)化論的主要觀點(diǎn)1、共同祖先：所有物種都有一個(gè)共同祖先，都有一個(gè)共同由來(lái)。2、漸變進(jìn)化：生物進(jìn)化的步調(diào)是漸變式的，是一個(gè)累積微小的優(yōu)勢(shì)變異的逐漸改進(jìn)的過(guò)程，而不是躍變式的。3、自然選擇：物競(jìng)天擇、適者生存。達(dá)爾文進(jìn)化論的影響達(dá)爾文進(jìn)化論對(duì)西方占主導(dǎo)地位的基督教文化是一個(gè)挑戰(zhàn)：首先是生物的共同由來(lái)觀念?；浇陶J(rèn)為，人是上帝按照自己的形象創(chuàng)造出來(lái)的，他部分秉承上帝的特性。但達(dá)爾文理論卻指出，所有的物種

2、其中也包括人類，均由一個(gè)共同祖先演化而來(lái)。人不再是一個(gè)特殊的神造物，人的神圣和尊貴受到了挑戰(zhàn)！達(dá)爾文進(jìn)化論的影響其次是自然選擇機(jī)制。圣經(jīng)的上帝創(chuàng)世說(shuō)強(qiáng)調(diào)世上萬(wàn)物都是上帝的作品。達(dá)爾文卻以自然選擇替代上帝的作用。用自然選擇取代上帝的智慧。曾經(jīng)主修過(guò)神學(xué)，有濃厚的基督教情結(jié)的達(dá)爾文一度非常擔(dān)心他的進(jìn)化論會(huì)冒犯基督教會(huì)，會(huì)傷害人們的宗教感情。達(dá)爾文進(jìn)化論的影響令達(dá)爾文頗感意外的是：僅僅發(fā)生過(guò)為數(shù)不多的幾次論戰(zhàn)，最有名的就是生物學(xué)家Huxley與牛津教區(qū)大主教Wilberforce之間的論戰(zhàn)．達(dá)爾文的巨著《物種的起源》一出版就引起

3、了讀者的極大興趣，引發(fā)了知識(shí)界的激烈爭(zhēng)論。最初的1250本很快銷售一空，兩個(gè)月后又重印了3000多本。很快，達(dá)爾文的支持者已由1860年的極少數(shù)變成了絕對(duì)多數(shù)。達(dá)爾文進(jìn)化論的影響達(dá)爾文在其生命的晚期似乎改變了信仰，對(duì)自己過(guò)去的觀點(diǎn)產(chǎn)生了悔意。達(dá)爾文去世前的一段時(shí)間內(nèi)，達(dá)爾文表達(dá)了對(duì)進(jìn)化論的最終態(tài)度。達(dá)爾文說(shuō)：“我那時(shí)是個(gè)思想尚不成熟的年輕人，對(duì)許多事都感到好奇，發(fā)出了一些疑問(wèn)，又提出了一些解釋建議?？墒鞘刮页泽@的是，這些不成熟的想法后來(lái)竟然象野火一樣蔓延開來(lái)，人們竟然把它變成了一種宗教”達(dá)爾文進(jìn)化論的缺陷進(jìn)化論基本上是一種

4、假說(shuō)，是一種猜測(cè)，需要事實(shí)的檢驗(yàn)，最有力的事實(shí)就是化石！可達(dá)爾文進(jìn)化論最致命的缺陷，恰恰是關(guān)于化石的兩個(gè)方面證據(jù)：一是化石的缺失！最早認(rèn)識(shí)到這個(gè)致命缺陷的不是別人，就是達(dá)爾文自己！坦蕩的達(dá)爾文毫無(wú)隱瞞的在書中寫到：“依照這種理論（進(jìn)化論），無(wú)數(shù)過(guò)渡的類型一定曾經(jīng)存在過(guò)，為什么我們沒(méi)有看到它們大量埋存在地殼里呢？這一難點(diǎn)在長(zhǎng)久期間內(nèi)頗使我惶惑?！边_(dá)爾文進(jìn)化論的要害Ａ１Ａ１.１Ａ１.２……Ａ２大量過(guò)渡類型化石的嚴(yán)重缺失。令達(dá)爾文感到十分的困惑。達(dá)爾文進(jìn)化論的要害二是寒武紀(jì)化石的發(fā)現(xiàn)！達(dá)爾文在書中寫到：“還有一個(gè)相似的難點(diǎn)，更加

5、嚴(yán)重。我所指的是動(dòng)物界的幾個(gè)主要部門的物種在已知的最下化石巖層中突然出現(xiàn)的情形。Mr.Hicks在南威爾士的寒武紀(jì)層中，發(fā)現(xiàn)了富有三葉蟲的、而且含有各種軟體動(dòng)物和環(huán)蟲類的巖層。”“目前對(duì)于這種情形還無(wú)法加以解釋，因而這會(huì)被當(dāng)作一種有力的論據(jù)來(lái)反對(duì)本書所持的觀點(diǎn)?！焙浼o(jì)生命大爆發(fā)這個(gè)令達(dá)爾文感到非常嚴(yán)重、無(wú)法加以解釋的現(xiàn)象，就是寒武紀(jì)生命大爆發(fā)現(xiàn)象。而且，寒武紀(jì)生命大爆發(fā)遠(yuǎn)非達(dá)爾文所知道的“三葉蟲突然出現(xiàn)”那么簡(jiǎn)單，在達(dá)爾文去世以后的100多年時(shí)間里，古生物學(xué)家在寒武紀(jì)地質(zhì)層里有了重大發(fā)現(xiàn)，發(fā)掘到大量的動(dòng)物化石。寒武紀(jì)生命

6、大爆發(fā)1909年7月，美國(guó)史密森尼自然博物館館長(zhǎng)維爾考特(Walcott)在加拿大布爾杰斯山發(fā)現(xiàn)了6萬(wàn)多塊5.15億年前寒武紀(jì)時(shí)期海生無(wú)脊椎動(dòng)物的化石。寒武紀(jì)生命大爆發(fā)1984年，南京地質(zhì)古生物研究所年輕的科學(xué)家候先光，在其導(dǎo)師張文堂指導(dǎo)下，來(lái)到澄江帽天山采集微型節(jié)肢動(dòng)物金臂蟲，卻意外地發(fā)現(xiàn)了一塊曾在加拿大布爾杰斯動(dòng)物群中露過(guò)面的娜羅蟲化石。1985年11月，張文堂和候先光在《古生物學(xué)報(bào)》上發(fā)表了題為“娜羅蟲在亞洲大陸上的發(fā)現(xiàn)”的論文。這篇論文的發(fā)表，揭開了寒武紀(jì)澄江動(dòng)物化石群研究的序幕。寒武紀(jì)生命大爆發(fā)１９８７年以來(lái)，中

7、國(guó)古生物學(xué)家陳均遠(yuǎn),候先光和舒德干，先后在距離昆明62公里的澄江帽天山頁(yè)巖中，發(fā)掘出上萬(wàn)塊不同體形的動(dòng)物化石，這些動(dòng)物化石從海綿、水母、腔腸、蠕形、節(jié)肢、腕足，到最原始的脊椎動(dòng)物（云南蟲），共三十多個(gè)門類130多種動(dòng)物。這些動(dòng)物化石不僅骨骼保存完好，而且，表皮、纖毛、附肢、消化道、神經(jīng)、腦等軟組織，甚至連殘存在胃腸中的“最后晚餐”都栩栩如生，清晰可辨。寒武紀(jì)生命大爆發(fā)寒武紀(jì)生命大爆發(fā)1989年，完整微網(wǎng)蟲化石的首次發(fā)現(xiàn)令人驚詫，因?yàn)檫@種神奇的骨板竟然是長(zhǎng)在毛蟲狀動(dòng)物身上。如果略去身上奇怪的骨片，那么這一動(dòng)物身體結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單

8、。即由圓柱形的身軀和支撐身軀不帶關(guān)節(jié)的腿所構(gòu)成。這種體形與現(xiàn)生有爪類和緩步類十分相似。所以，微網(wǎng)蟲作為澄江動(dòng)物群中頗有人氣的化石，登上了1991年5月期的《自然雜志》的封面。寒武紀(jì)生命大爆發(fā)奇蝦完整化石標(biāo)本的發(fā)現(xiàn)為澄江帶來(lái)了新的魅力。奇蝦化石顯示，其個(gè)體最長(zhǎng)可達(dá)2米以上，與寒武紀(jì)海洋動(dòng)物的大小只有幾毫米