提到進化論，你可能馬上會想到“人是猴變的”，“適者生存”。當(dāng)然，這也許是對進化論最通俗易懂的理解。但除此以外呢？好像……僅此而已了。遺憾的是，正因為一般人對進化論缺乏更深的了解，所以往往對進化論抱有一些誤解。那么，進化論及人類起源到底是怎樣一回事呢？故借此機會，給大家談?wù)勥M化。&
“進化”的涵義&進化(evolution)一詞源自拉丁文“evolvere”，原意是展開，一般指事物的逐漸變化、發(fā)展，由一種狀態(tài)過渡到另一種狀態(tài)。在日常生活中有時也會用到 “進化”這個詞，大多數(shù)情況都含有“進步”的意思。然而在生物學(xué)上，進化并不意味著進步。進化，簡單說來，是指“生物在一代又一代的長期傳代中其形態(tài)等特性發(fā)生了變化”。這種變化也可能不是進步而是“退化”，那也屬于生物學(xué)上所說的進化。例如蛇，它們的祖先原來是有腳的，現(xiàn)在已經(jīng)失去，這也是進化。
原始生命過于簡單，而今天世界上的生命形式十分復(fù)雜；原始生命是單一的，而今天世界上生命的物種是多樣的，十分豐富；原始生命是低級的，而今天世界上的生命已走向高級。這種變化是個什么樣的過程？這個過程的動力和機制是什么？從古至今，人們在探究各種自然現(xiàn)象的同時也自覺或不自覺地在思考著關(guān)于進化的問題。&
兩大學(xué)派&
一．自然選擇學(xué)說&英國生物學(xué)家達爾文（Darwin，1809年～1882年）生活在19世紀(jì)，在他之前出現(xiàn)了各種各樣的進化論思想：古希臘哲學(xué)家的預(yù)言；法國植物園院長布豐的生物分類思想；達爾文的祖父提出的生物進化的可能性；法國生物學(xué)家拉馬克（Lamarck，1744年～1829年）的進化論思想；蘇格蘭地質(zhì)學(xué)家賴爾（Lyell，1797年～1875年）的地質(zhì)漸變論思想。但由于種種局限性，最終在達爾文手中完成的進化論在科學(xué)界引起的震動最為強烈，最為深刻，也最為久遠(yuǎn)。
1831年，達爾文作為博物學(xué)家隨“貝格爾”號軍艦自東向西作環(huán)球探險航行，歷時5年。達爾文的任務(wù)是在那一片未開發(fā)的世界采集動、植物和巖石樣本。這5年對他進化論思想的形成具有決定性意義，他自己就曾說：“貝格爾艦上的旅行，是我一生中最重大的事件，并且決定了我的全部研究事業(yè)”。&隨船航行的5年，達爾文一路觀察和記錄，采集了許多珍貴的標(biāo)本，并大量地使用了觀察方法、比較方法、分類方法、歸納方法和歷史方法，搜集和整理了大量的感性材料，進行了大量的思考。這使他從一個確信物種不變的神學(xué)專業(yè)畢業(yè)生轉(zhuǎn)化為進化論者。&隨“貝格爾”號回來后，達爾文就是一個堅定的進化論者了，他不再相信物種是上帝分別創(chuàng)造的，認(rèn)為神創(chuàng)論解釋不了他所觀察到的事實，關(guān)于生物通過自然選擇而連續(xù)進化的理論開始在達爾文的頭腦中形成，這與他航行前的觀點完全不同，他說“這簡直像坦白了一場兇殺案”。以后的20年，他又搜集了大量資料，并集成了同時代進化論者特別是華萊士（A.R.Wallace，1823年～1913年）的思想。1859年正式出版了他的偉大著作《物種起源》。&達爾文自己把《物種起源》稱為“一部長篇爭辯”，它論證了兩個問題：第一，物種是可變的，生物是進化的。當(dāng)時絕大部分讀了《物種起源》的生物學(xué)家都很快地接受了這個事實，進化論從此取代神創(chuàng)論，成為生物學(xué)研究的基石。在當(dāng)時，有關(guān)生物是否進化的辯論，也主要是在生物學(xué)家和基督教傳道士之間，而不是在生物學(xué)界內(nèi)部進行的。第二，自然選擇是生物進化的動力。&達爾文的生物進化論被譽為十九世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一，首次勾畫了生命由簡單向復(fù)雜、由低級向高級的發(fā)展圖式，然而達爾文所認(rèn)定的進化方式是漸進式的，不能解釋由于隨機的突變而導(dǎo)致復(fù)雜性遞增的結(jié)果，而且緩慢的自然選擇很難解釋在連續(xù)進化中出現(xiàn)的突然飛躍。通過自然選擇發(fā)揮作用的隨機突變，很難解釋已知物種之間連續(xù)出現(xiàn)的變種。另外，自然選擇，適者生存的理論經(jīng)過一些科學(xué)家仔細(xì)推敲，發(fā)現(xiàn)它是一個同義反復(fù)：最適者是指留下最多后代者，生存即留下最多的后代，這樣，適者生存變成了生存者生存。對達爾文進化論的一些觀點，頗受爭議，一直延續(xù)到今天。&
二．中性學(xué)說&1944年艾利(O. T. Avery)證明DNA是遺傳物質(zhì)，1953年沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，生物學(xué)從此進入了分子時代。分子生物學(xué)的研究為生物進化這一科學(xué)事實補充了重要的新證據(jù)。它揭示了生物界在分子水平上的一致性，證明了進化論關(guān)于“所有的生物由同一祖先進化而來”的命題。同時，分子生物學(xué)為研究生物進化的過程和機理提供了強有力的工具。在以前，生物學(xué)家們只能通過古生物化石的研究和現(xiàn)存生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)比較確定各物種親緣關(guān)系的親疏，從而繪出種系發(fā)生樹；現(xiàn)在，我們已完全可以在分子水平上，通過比較蛋白質(zhì)的氨基酸序列或基因的核苷酸序列，不僅在總體上肯定了傳統(tǒng)生物學(xué)的結(jié)果，而且使種系發(fā)生樹的描繪更精確，達到了定量化的程度。&到了1968年，日本遺傳學(xué)家木村資生首先提出了分子進化中性學(xué)說，向達爾文的自然選擇學(xué)說提出了挑戰(zhàn)。1969年美國學(xué)者J.L.金和T.H.朱克斯斯用大量分子生物學(xué)資料肯定了這一學(xué)說，并把這一個在進化機制上完全不同于達爾文理論的核心——自然選擇的學(xué)說，稱為非達爾文主義。其要點是:①認(rèn)為生物進化的主導(dǎo)因素不是自然選擇，而是不好不壞的中性選擇；新種的形成主要不是由微小的長期有利變異積累而成，而是由那些無適應(yīng)性的、無好壞利害之分的中性突變積累而成。即生物在分子水平的大多數(shù)突變是中性的或近似中性的，它們既沒有好壞利害之別，又沒有適應(yīng)和不適應(yīng)之分，因此自然選擇對它們不起作用。②中性突變通過遺傳漂變而被固定下來或消失，由突變提供的進化原材料是偶然的，進化的途徑和方向也在很大程度上由幾率決定，即由生物分子的隨機自由組合決定，而與周圍環(huán)境無關(guān)。也就是說，中性學(xué)說的出發(fā)點是中性突變，在中性突變過程中，哪一種變異能夠保存下來，哪一種變異趨于消失，全靠機遇。這種隨機的變動稱為遺傳漂變。它是生物分子進化的基本動力，而不是達爾文的自然選擇。③中性突變的速率等于分子進化的速率，其速率是恒定的。生物進化速率的一致性、恒定性是分子進化的主要特征，即每一種生物大分子在任何生物中其速率是大致恒定的，而與種群的大小、物種的壽命、物種的生殖能力無關(guān)，也與周圍環(huán)境因素沒有關(guān)系。例如,體內(nèi)血紅蛋白 鏈所含的氨基酸在距今４億多年前志留紀(jì)起源的魚體中與距今5500年前起源的馬體中是不同的，兩者在年代上相差約４億年，所含氨基酸的差異是為66個。從魚到馬的４億年中氨基酸進化速率，與由馬到人（兩者氨基酸差異為18個）5000多年的進化速率，基本上相當(dāng)。生物分子的進化是生物進化的重要組成部分。
中性學(xué)說能解釋許多達爾文進化論的自然選擇學(xué)說所不能解釋的生命進化現(xiàn)象，比如關(guān)于人類為什么不能合成維生素C。
（圖）一個人如果嚴(yán)重缺乏維生素C，將會得壞血?。ㄒ环N皮膚和粘膜等無故出血的疾?。踔了劳?。然而，大多數(shù)哺乳動物其實都能夠在體內(nèi)合成維生素C。只有人、猿猴、象、天竺鼠等少數(shù)哺乳動物沒有這種能力。在這些動物體內(nèi)，原來負(fù)責(zé)制造由前體維生素C的前體合成維生素C所必不可少的酶的那種基因發(fā)生了突變，因而無法制造出這種生化酶。這種看似對于生存不利的突變竟然沒有在負(fù)自然選擇中消失，中性學(xué)說是這樣解釋的：人類的祖先長期生活在森林中，在那里可以吃到許多富含維生素C的果實，原來的那種基因無所謂有利還是不利，失去也沒有什么要緊，也就是說，在人類祖先的生活環(huán)境，生成酶的那種基因是中性基因。那種基因偶然出現(xiàn)了不能合成維生素C的突變，通過遺傳漂變，最后就在種群中擴散，穩(wěn)定下來。&當(dāng)然中性學(xué)說只是強調(diào)分子水平的多數(shù)突變是中性的,并沒有說全部突變都是中性的。有關(guān)中性學(xué)說的正確性和適用范圍目前仍然沒有定論。&綜上所述，自然選擇學(xué)說和中性學(xué)說的主要分歧在于：①在無害突變基因中，對有利突變和中性突變的相對比例持相反觀點——前者認(rèn)為有利突變相對比例相當(dāng)大，后者認(rèn)為中性突變相對比例相當(dāng)大。②在進化中，突變、選擇和隨機遺傳漂變的相對重要性也持相反觀點——前者強調(diào)選擇，后者強調(diào)突變和遺傳漂變。這些不同，隨著今后對分子進化和表型進化關(guān)系的深入研究，可能會在更高一級的認(rèn)識水平上統(tǒng)一起來。&
比較各種不同生物的基因組，探索進化之謎&2003年4月發(fā)生了一件人類歷史上的大事，那就是人類成功地解讀出了人體自身基因組的幾乎全部多達約30億對堿基的序列，亦即查明了其中幾乎所有A、T、G、C的排序方式。當(dāng)然，說是“解讀”成功，只是查明了堿基的排列方式而已，這對于讀懂基因組包含的“意思”還僅僅是一個開頭。除了人之外，科學(xué)家也對其他許多物種進行了基因組的解讀工作。到2008年7月為止，已經(jīng)完成了827種生物的基因組解讀工作。此外還有大量的解讀計劃正在相繼執(zhí)行當(dāng)中，基因組的數(shù)據(jù)今后一定會爆炸式地增長。與基因組解讀相聯(lián)系的另一項正在積極進行的工作， 是把各種不同生物物種的基因組相互進行對比，希望以這種方法來解開進化之謎。以前，研究生物的進化，只能是對各種各樣現(xiàn)存的生物以及早先生物所遺留下來的化石作形態(tài)上的比較，而現(xiàn)在，則有條件進行基因組的比較了。比較不同生物僅由A、T、G、C這4種字母寫成的基因組，數(shù)值準(zhǔn)確，結(jié)論客觀，是研究生物進化的強大武器。
人類源于非洲說&地球人類究竟源于何處？這是科學(xué)界長期激烈爭論的一個大話題。越來越多的證據(jù)卻證明，地球所有人類都應(yīng)該源于非洲。&早在19世紀(jì)后期，達爾文就提出人類起源于非洲的觀點，在其著名的《人類的起源以及性的選擇》一書中他指出：“在世界各大區(qū)，現(xiàn)存的哺育動物和同區(qū)絕滅種是密切相關(guān)的。所以同大猩猩和黑猩猩關(guān)系密切的猿類，以前很可能棲身于非洲，所以人類早期祖先曾生活在非洲大陸而不是別的地方似乎就更可能了?！边_爾文提出這一觀點的時候，人類化石還少有出土，其他各門與人類學(xué)相關(guān)的科學(xué)也很不發(fā)達，所以還只能是一種推測和假設(shè)。&真正確立地球人類起源于非洲說的，最早是1960年英國的人類學(xué)教授愛利斯特 哈代爵士。他認(rèn)為化石的空白時期，距今400萬年至800萬年前這一時期的人類祖先并不生活在陸地上，而是生活在海中。在人類進化的歷史中，存在著幾百萬年的水生海猿階段。大約在400萬年至800萬年前，在非洲的東部和北部，曾經(jīng)有大片地區(qū)被海水淹沒，海水分隔了生活在那兒的古猿群，迫使其中一部分下海生活，進化成為海猿。幾百萬年后，海水退卻，已經(jīng)適應(yīng)水中生活的海猿重返陸地，他們就是人類的祖先！&這種假說盡管遭到眾多人的質(zhì)疑，但越來越多的證據(jù)似乎也印證了人類源于非洲的說法：從1973年開始，在埃塞俄比亞的哈達一帶330萬至290萬年的地層里，出土了大量人類化石，學(xué)者們認(rèn)為，其中一部分毫無疑問是類人的祖先；同時同地出現(xiàn)的“露西少女”，其生存年代也在350萬年前后；1965年，帕特森在肯尼亞的圖爾卡納湖西南的卡納坡發(fā)現(xiàn)一塊肱骨化石，定年為400萬年。&圍繞著關(guān)于現(xiàn)代人起源的爭論有一項受到廣泛關(guān)注的研究，那就是對大約3萬年前生活在歐洲的尼安德特人的DNA的研究。化石研究已經(jīng)知道的一個事實是，尼安德特人與現(xiàn)代人的祖先曾經(jīng)有一個時期活動在同一個地區(qū)。由尼安德特人引發(fā)出來一個長期得不到答案的爭論，那就是“尼安德特人是否是現(xiàn)代人的直接祖先？”或者說“尼安德特人是否是與現(xiàn)代人祖先混血的雜交物種？”德國斯旺特.帕勃教授領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組在1997年從3萬年～ 4萬年前的尼安德特人骨化石中提取出線粒體， 成功地解讀出這種細(xì)胞器所包含的DNA的堿基排列。他們根據(jù)研究結(jié)果推測得到的尼安德特人與現(xiàn)代人發(fā)生分化的年代應(yīng)該是在大約40萬年～ 60萬年前，這要比現(xiàn)在公認(rèn)的現(xiàn)代人起源于大約20萬年前早得多。這就意味著尼安德特人不可能是現(xiàn)代人的直接祖先。&東非，特別是埃塞俄比亞接連發(fā)現(xiàn)的這些古人類化石使得科學(xué)家們更加堅信非洲是人類最早的發(fā)祥地。
（圖）關(guān)于現(xiàn)代人的起源存在著“多地域起源說”和“單一起源說”兩種假說。前者認(rèn)為現(xiàn)代人是在世界不同地區(qū)分別獨立進化而來，尼安德特人是歐洲人的祖先，后者則認(rèn)為現(xiàn)在的全部人類都起源于非洲的一個共同祖先，其他的人屬物種（尼安德特人等）全都早已滅絕。在1987年發(fā)表的文獻中，根據(jù)比較世界不同人種的線粒體DNA的結(jié)果，認(rèn)為“現(xiàn)代人的祖先應(yīng)該追溯到20萬年前的非洲”。這種單一起源理論（“線粒體夏娃”假說）得到了廣泛支持。德國萊比錫普朗克進化人類學(xué)研究所帕勃博士等人對尼安德特人進行DNA分析直接證明了尼安德特人與現(xiàn)代人根本是兩個不同的進化譜系，有力地支持了單一起源說。
