关于长颈鹿的争论
在哺乳动物中,长颈鹿独霸脖子长、腿长和舌头长三项冠军。有意思的是,长颈鹿的脖子虽然很长,但它的颈椎骨却和其他哺乳动物一样,只有7块,只不过每一块颈椎骨都特别长而已。那么,长颈鹿的颈椎为什么会变得那么长呢?这个问题在历史上曾引起许多著名的生物学的兴趣,并由此引发过一场马拉松式的争论。
拉马克是18世纪法国著名的博物学家,他曾提出了著名的“用进废退”和“获得性状遗传”学说。在拉马克看来,长颈鹿祖先生活的地区,因自然条件变化而成为干旱地带,牧草稀少。长颈鹿为了生存,必须取食于高大树木上的叶子充饥。为达此目的,它就特别努力伸长脖子。由于经常使用的器官愈用愈发达,不使用的器官就退化;而获得性状又是可以遗传的,这样一代一代的延续变化下去,千载万代,颈脖子就逐渐变长了。
到了19世纪,进化论的奠基者达尔文也对长颈鹿进行了研究,他不同意拉马克的说法,而是用自然选择学说来解释长颈鹿脖子长的原因:在古代的长颈鹿中,由于个体不同,它们的颈有长有短。在气候干旱,地面青草干枯,灌木死亡的自然条件下,身高脖长的长颈鹿能够吃到身矮脖短的长颈鹿无法吃到的高树木上的叶子,在生存竞争中脖长者得胜而生存下来,逐渐形成今天的长颈鹿。
1889年,达尔文的学说被华莱士、赫胥黎和海克尔等知名生物学家称为“达尔文主义”。他们一致认为,自然选择是生物进化的主要动因,它的主要内容包括变异和遗传、生存竞争和选择等。变异是选择的原材料,在生存竞争中,有利的变异将较多地保存下来,有害的变异则被淘汰。有利变异在种内经过长期积累,导致性状分歧,最后形成新种,生物就是这样通过自然选择缓慢进化的。
随着遗传学的发展,人们对达尔文的个体间变异传袭子孙的见解产生了怀疑。德国的魏司曼等人认为:生物遗传的实质是不变的,特别是不受环境因素的影响,即个体变异、获得性状都不遗传。1901年,荷兰的德·符里斯发现了突然变异,给达尔文学说带来了重大变化。许多学者认为,达尔文学派所提出的通过生存竞争进行自然选择,只在发生了突然变异的个体间起作用,对因环境差异而引起的细微个体变异则毫无作用。这种生物进化理论被称为“新达尔文主义”。新达尔文主义者对长颈鹿颈长的解释是:古代的长颈鹿,由于发生各种突然变异而出现了长度不等的脖子。其中,颈长的在生存竞争中有利于摄取食物,经过自然选择发展成为今天具有长颈的长颈鹿。
在达尔文以后,有关进化论的论争周期性地出现。日本遗传学家木村资生提出的中性学说认为:长颈鹿的长脖子是在分子水平上进化的结果。由于长颈鹿的遗传物质基础——脱氧核糖核酸的碱基对发生变化,这些变化是对长颈鹿的生存既无利也无害的“中性突变”。这类“中性突变”不受自然选择的控制,它通过“遗传漂变”而在长颈鹿的群体中保存或消失。也就是说,在长颈鹿群体内的随机**中,遗传基因发生随机自由组合,使那些表现为“长颈性”变异的基因突变得以固定和逐步积累,而那些不表现“长颈性”变异的基因突变逐步消失。经过千载万年的发展和巩固,逐步实现长颈鹿中种群的分化,终于形成了今天的“长脖子”新物种——长颈鹿。
生物的进化是经历了几千万年,几亿年漫长的岁月,而自然科学的历史才数百年,从知道进化这一事实至今也不过100多年。所以生物学家们迄今也未能说明长颈鹿的脖子为什么这样长,也是可以理解的。相信随着科学技术水平的不断发展和提高,长颈鹿颈长之谜一定会水落石出。
新达尔文主义产生于19世纪末,创立者是德国生物学家魏斯曼、美国遗传学家摩尔根等人。新达尔文主义是进化学说发展中承上启下的一个重要阶段,魏斯曼把遗传学和自然选择学说结合起来,开创了进化论研究的新方向。