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演化(KS0009)──一個觀念的勝利

類別: 自然‧科普‧數理>生物
叢書系列:科學叢書
作者:Carl Zimmer
譯者:唐嘉慧
出版社:時報文化
出版日期:2005年06月20日
定價:790 元
售價:624 元(約79折)
開本:16開/平裝/384頁
ISBN:9571342416

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  序文

序 文 Introduction

◎文/史蒂芬‧傑‧古爾德 Stephen Jay Gould
(本文作者為名重一時的演化生物學家,任教於哈佛大學,也是知名科普作家,2002 年 5 月 20 日不幸病逝,享年 60 歲。)

有一則軼聞(也很可能真有其事)從達爾文學說出現早期就流傳下來,很適合拿來當作了解「演化」在科學及人類生命中扮演的關鍵性角色之切入點:一位英國貴婦人──某伯爵或主教夫人(沒錯,英國國教准許神職人員結婚)──在搞懂了演化論的異端邪說之後,對丈夫驚叫道:「噢,天啊!但願達爾文先生說的不是真的;就算是真的,也不可以讓一般人知道!」

科學家常引用這個流傳甚廣的故事來嘲諷老舊的觀念和禮教,尤其是上流社會將如此具革命性的自然界真理收藏於密,彷彿鎖入伏魔殿般的可笑模樣;軼聞中的女主角因此成為歷史上貴族愚人的代表。不過在此為了替本篇序文提綱挈領,且讓我們尊她為先知、預言家,因為達爾文先生所言果然真實不虛,而且至今仍然不是人人都知道,或是願意承認(至少在美國是如此,這在西方世界是個特例)。我們必須探究造成這個怪現象的原因。

演化的真理

科學肩負兩項任務:一,盡可能經由實證決定自然界的特性;二,探究為何這個世界是以這種方式,而非其他可以想像、卻沒有成形的方式運作──易言之,即詳述事實及確定理論。科學從業人士不斷強調:我們不可能提出絕對的真理,因此我們所作的結論,永遠只是暫時性的。這種懷疑論很健康,但毋須誇大成虛無主義,因為若干事實已獲得足夠的確認,理所當然可斷言為「真理」。例如:或許我無法完全確定地球是圓的,不是扁的,但已有足夠證據證明地球大致為球形,因此我在科學課堂上,不需再花同樣的時間、甚至花任何時間,討論「扁平地球學說」。演化論乃一切生物科學最基本的觀念,就像「地圓說」,它也已獲得相同程度的確認,因此亦可稱為真理。

討論演化真理時,我們必須和達爾文一樣,明確劃分演化的簡單事實及演化的各項理論:前者指的是地球上一切生物在遺傳上皆互有關聯,因為所有物種都是來自同一共祖,任一譜系的發展史都是由此根源經過不斷修改的結果;而後者則是科學家對造成演化變化的原因提出來的解釋,例如達爾文的天擇說。

最足以彰顯演化事實的證據,可分為三大類。第一類為人類直接觀察到的證據,由達爾文1859年出版之明確理論引路,佐以長期改良農作物及家畜家禽後,數量龐大、詳盡無比的小規模變化的紀錄,印證演化理論對如此短暫時間(以地質學標準而言)的預測無誤。這類例證包括蛾翅為了適應因工業煤煙而變黑之受質(substrates, 如樹皮等)而改變顏色,加拉巴哥群島的達爾文芬雀因氣候及食物來源變更而改變喙的形狀,以及細菌菌株發展出對抗生素的抗性等。這類小型變化,證據不勝枚舉,任何人──包括相信上帝創造世界的「創世論者」(creationists)──都不能否認。但我們仍須證明這類細微變化能夠經過地質時間的累積,形成不斷擴張的多樣性生物歷史。

因此我們必須仰賴第二類直接證據,即在化石中發現重大改變的各過渡階段紀錄。我們常聽到一個幾乎已可算是「城市傳說」的說法,認為根本沒有過渡型態存在,這都是假的,盲信演化論的古生物學者或刻意隱瞞此事,或謊稱化石紀錄不夠完美,無法保存這類必定存在過的居間生物。事實上,儘管化石紀錄的確很零星,像斷簡殘篇(大凡史料不都有這個問題嗎?)但經過古生物學者的努力,現今已發掘出許多連續的居間型態(而非單一的「居中」樣本),可以依照時間順序追溯差異極大之後代的共祖──例如鯨是由陸棲哺乳類經過數個過渡階段(包括「陸行鯨」〔Ambulocetus〕)演化而來;鳥的祖先為擅跑的小型恐龍;哺乳動物的祖先是爬蟲類;以及人類在過去四百萬年來腦容積擴增三倍等等。

最後一類、即第三類證據,比較不直接,卻無所不在,讓我們可以藉著觀察存在於所有現代生物體內不完美或奇怪、沒道理的構造,清楚推斷那是從遠古不同型態的祖先,歷經種種變化而留下來的演化遺跡。這個原則不局限於生物演化,也適用於各種歷史事件。我們可以推斷某條廢棄鐵路,曾經一度連接一串成直線排列、間隔規律的城市(這種排列法不會有別的理由);也可以根據語源學,由許多字詞在農業時代與工業時代的不同意義,而看出社會的變遷(例如英文「傳播」broadcast本指用手撒種子;「金錢上的」pecuniary原意為「數牛」,源自拉丁文pecus「母牛」)。同樣的,所有生物體內都具有某些殘留構造或退化器官,它們從前在其祖先以不同型態存在時具有作用,如今卻完全無用,像是隱藏在某些鯨魚皮下的細小腿骨,或有些蛇體內毫無作用的骨盆骨,都是牠們有腳祖先留下來的痕跡。

對演化的無知

達爾文的發現顛覆了人類以往的自滿與自信,其震撼力非其他科學革命所能比擬。稍可相提並論的,是哥白尼及伽利略。這兩人將人類從占據宇宙中心的地位,貶到一個環繞太陽的小小周邊物體上。但天體的重新排列只粉碎了我們的不動產美夢,達爾文演化論革命的對象,卻是人的意義及本質(限於科學可以討論的範圍):我們到底是誰?我們來自何處?我們和其他的生物關係如何、又有什麼樣的關聯?

演化論取代過往令人心安的自然神學解釋:一位慈愛的神依照自己的形象造人,並讓人主宰整個地球與所有生物,而整個地球的歷史,除了頭五天之外,都很榮幸地有人類參與。演化論卻指出生命之樹巨大茂密,所有枝椏皆一脈相承,彼此相連,而人類只代表其中一小枝;而且「智人」(Homo sapiens)這一小枝,出現的時間就地質學而言,彷彿昨日;我們繁盛的時段對浩瀚宇宙來說,不過一瞬。(智人只存在10萬年左右,整個人類譜系和我們現生血緣最近的親戚──黑猩猩──分支的時間,距今也不過600萬到800萬年而已。相對的,地球上最古老的細菌化石卻有36億年的歷史。)

如果我們能信奉某種和舊信仰──如人類之必要性及先天優越地位──不相牴觸的演化理論,上述事實所造成的衝擊或許還不至於這麼大。很多人有一種誤解,認為演化論暗示演化的方向可以預測,且循序漸進,所以即使人類起源得晚,仍可視為演化的必然結果及巔峰造極之作。但根據我們對演化的運作的了解──即關於演化機制最為人所接受的「理論」,而非上一節所提及的簡單「事實」──卻發現就連這種觀念上的自滿都是假象。有真憑實據、亦最受肯定的達爾文天擇說,便完全不支持這類相信人類在宇宙中之必要性及重要性的傳統冀望。

因此,當我自問:為什麼最受科學界肯定的演化論,在達爾文出版該理論近150年之後,在全球科技最先進的美國,仍有許多人不知道或不承認它?我只能推斷那是因為美國人曲解了達爾文學說廣義的意涵,尤其誤認他的學說是悲觀的、或企圖顛覆人類心靈上的渴望與需求,才造成許多美國民眾至今仍無法接納這項最詳實的生物概論。其實達爾文學說在道德上是中立的,在知性上則令人振奮。因此,我決定以達爾文學說之意涵,即演化論之暗示(而非演化的事實)作為主題,試圖分析許多美國人對此明顯事實至今仍渾然不知的原因。

一般人不懂達爾文的天擇說,絕對不是因為它觀念複雜──再沒有另一個偉大的理論,結構像它這般簡單明瞭,以三項無法否認之事實,像三段論法般,推演出一個結論。(有一則真實的逸話,謂赫胥黎在讀完《物種原始》(Origin of Species)後,對於天擇說只有一句評語:「我真是太蠢了,居然沒先想到。」)第一:生物所繁殖的後代,不可能全數存活;第二:即使是屬於同一物種的生物,也必定各個不同;第三:這些差異至少有一部分會遺傳給下一代。根據這三項事實,便可演繹出天擇的原則:因為只有某些後代可能存活,而平均說來,存活者都是較能適應當地環境變化的幸運兒;又因為這些後代都遺傳了父母適應環境的特徵,因此,平均說來,它們的下一代將更能適應當地的生存條件。

令人無法下嚥的,並不是這套簡單的機制,而是這套闡述因果關係的理論,完全缺乏傳統上對進步的保證、自然界的和諧,或生命固有之意義或目的的觀念,在哲學上的影響深遠而根本(這一點達爾文自己也非常清楚)。達爾文的這套機制,只能形成對地區性環境的適應,隨時間而改變,不具方向,這意謂著生命的歷史沒有目標,也不一定往前演進。(根據達爾文的理論系統,身體構造低等如腸胃寄生蟲,充其量不過是寄主體內一小撮會攝食及繁殖的組織罷了,在適應力上,卻和擅用智謀、動作矯捷、自由徜徉在大草原上的肉食哺乳動物一樣成功,前途同樣光明。)而且,儘管生物體構造精美、生態系和諧有序,但這種生命層次只是生物個體無意識地為自身的繁殖奮鬥的結果,並非具有「更崇高」目的之自然法則運作的直接結果。

達爾文的機制,乍看之下或許令人喪氣,但深究後就會讓我們欣然接受天擇(及其他許多演化機制,小至斷續平衡,大至自然災難造成的集體滅絕),這有兩項基本理由。首先,科學具有實質上的解放力量;了解自然機制,我們在現實事物傷害到我們時,才有能力治療及康復。比方說,明白了細菌及其他致病生物是如何演化後,我們才能了解抗生素抗體,還有愛滋病毒不尋常之突變能力,是怎麼發展出來的,進而找到方法,與其對抗。又,當我們體認到,現今所謂的不同人種全是不久前從同一個非洲祖先分支出來的,當我們檢視各種族間微不足道的遺傳差異,我們便會明白數世紀以來荼毒人類關係的種族歧視論,完全沒有事實根據。

第二個理由是廣義的;沖過達爾文式的「冷水澡」,面對現實後,我們才終於能夠拋棄長久以來根深柢固的虛幻冀望──即自然界實體可以提供我們生命的意義,確認人類先天固有的優越性,或證實演化存在之目的即推送人類登上生命的巔峰。基本上,不論宇宙真實狀態為何,都不可能教我們「該怎麼活」或「生命的意義是什麼」──因為這類有關價值與意義的道德問題,隸屬人生其他畛域,諸如宗教、哲學與人文。一旦我們在別的畛域內做下道德決定,自然界的實相便可協助我們達到目標。比方說,當我們認同人皆享有不可剝奪之生存、自由及追求快樂的權利之後,存在人類不同族群間的細微遺傳差異,便可幫助我們了解全人類本是一體的。無論事實多麼魅惑人,多麼純美,或多麼不可逃避(肉體之衰敗及死亡便是最明顯的例子),事實終究只是事實,道德的正確性或精神上的意義,都屬於人類不同的追求領域。

若認定自然實體符合我們的冀望與需求──世間唯有真善美,一切為生而優越的人類製造──便極易掉入把現實與正義劃上等號的陷阱。只有當我們意識到演化的自然道路充滿神奇,生命的多樣性與變化繁如織錦,「智人」不過是其中最蓊鬱的那株大樹上偶然出現的一小枝,我們才終於能夠在以科學探索自然界各種事實與機制的同時,拋開對道德真理及精神意義的追求。當達爾文替「此宏偉之生命觀」(引自《物種原始》最後一句話)下定義時,他便解放了我們,教我們從此不必再對自然提出過分的要求。這麼一來,無論這個世界隱藏多麼可畏的玄機,我們都能了無拘束、充滿自信地深入探究。我們知道,我們對崇高意義的追求,絕不會受到威脅,因為只有人類的道德意識,才是它唯一的源頭。