“定格”进化的历程,“探索”生命的奥秘-资讯-知识分子

“定格”进化的历程,“探索”生命的奥秘

4天前
导读
《达尔文的证据》

有幸拜读隋鸿锦教授新近编撰的《达尔文的证据》,作为一名生物领域的工作者,在惊叹于现代生物塑化技术的同时,不得不为这些亲眼见证的“证据”拍案叫绝,不仅仅因为其深奥的学术性,更重要的是这些珍贵的“证据”所表现出的艺术性将达尔文的进化理论表现得淋漓尽致。(生物塑化技术是通过真空物理过程,采用活性高分子多聚物对生物标本进行浸渗,替代生物组织中的水分和脂类,达到标本长久保存的目的。)


达尔文的科学巨著《物种起源》出版160年后的今天,进化论是否成立的争论和质疑依然没有停止。从科学界的内部来讲,进化现象作为一个客观事实的存在,已经在实验室以及自然界的观察中反复无数次的证明。因此,进化,在科学界没有任何的疑点。


但进化论可能并不完全正确。进化论只是描述这种进化现象的理论。这种理论以现有的化石及被确认无误的进化机制为依据,对超越人类可观察范围的年代的事件进行推测,这些进化往往年代久远,证据缺乏,因此,部分还处于假说阶段。


比如,进化论强调“渐变性”,而地球在46亿年长河中,前40亿年没有任何生命迹象,但在约5亿4000多万年前,在寒武纪短短的2000万年时间里,物种出现突变式增长,显然与进化论相冲突。至今,寒武纪生物大爆发仍是众说纷纭,没有定论。


再如,进化论认为痕迹器官是属于物竞天择的结果,人类目前仅保留尾椎骨,但因为有尾巴遭全面淘汰的环境几无可能。此外,一些“健在”的、不足以影响生物生存的器官或特征,如眉毛、头发等,即便缺失并不足以使生物“不适”而灭亡。进化论对此类现象解释较为困难。


35亿年的生物进化历程产生争议无可厚非。毕竟这些无数复杂的生命形式,或畅游于大洋、或翱翔在蓝天、抑或驰骋于陆地,然而它留给上亿年后的人类真实记录确不多见。以至于成千上万的生物工作者在近两百多年时间里从来没有停止寻找新证据的脚步。

 

《达尔文的证据》以脊椎动物为代表,通过生物塑化技术保存的大量动物器官或整体标本,展示了不同生物的同源器官、同功器官和痕迹器官的演化,生动形象地介绍了脊椎动物进化的比较解剖学证据,传递生物多样性的内涵,展示生物体本身极大的变异性与统一性。尽管该书篇幅精简,但却涵盖了生物运动、消化、呼吸、泌尿、生殖、内分泌、脉管、神经和感受器九大系统。

 

从书中你可以看到,生动的标本制作工艺巧妙地展示了不同脊椎动物的呼吸器官从水生到陆生的演化进程和适应状况。那些形状和大小相差甚远,功能也不尽相同,但基本结构、关联顺序及胚胎发育过程彼此相同的同源器官真实地反映了它们确实有着相同的祖先。


如鱼类、两栖类、爬行类、鸟类乃至哺乳类的上肢骨,它们在不同的环境中为适应不同的功能,因而出现了形态和功能上的差异。蜻蜓的翅膀来源于表皮衍生物,而鸟类的翅膀则由前肢演化而来,这也是生物为适应环境而演化出功能相同、形态相近但来源和结构不同的同功器官。


而哺乳动物则是动物发展史上最高级的阶段,它们的变化很大,从娇小的田鼠到比人类大1750倍的蓝鲸,具有惊人的多样性。但它们也有很多共同的基本特征,作为最复杂的生物,它们具有发达的大脑,精巧的身体构造,高级的生殖方式,使得它们更易适应环境的变化。这些都为进化论的成立提供了必要的证据。


脊索在漫长的演化史上为适应身体的重量和活动的自如,逐渐骨化,并分节形成后来的椎骨。它最早出现在鱼类,由此开启了地球上更高一级的生命形态。

 

机体运动的“发动机”——肌肉,在进化过程中为适应需求,其组织功能也多种多样,但一直恒定的眼肌从鱼类到哺乳动物却始终如一地保持着原有的六条条形肌肉。比如骨骼肌通过有意识的收缩和舒张,使躯体产生运动,不仅可以奔跑、跳跃,还可以喜怒哀乐。但心脏的心肌和胃肠的平滑肌不受意识控制,但却是心脏搏动和内脏蠕动的动力。


除此之外,腮循环到肺循环的出现、胃从贮存功能到消化功能的过渡、卵生到卵胎生再到后来的胎生的转变,这些理论上的进化历程第一次走出文字描述,通过塑化标本作为载体呈现给读者。因此说,《达尔文的证据》带给读者的不仅仅是学术上的考究,更是高科技与艺术的完美呈现,带给大家的将是视觉上的冲击。


进化论缺少太多的物种进化过渡时期的证据,然而地球上的生物“物竞天择,适者生存”的进化脚步却没有停止,过去的35亿年和将来更多的35亿年将不断重复这个进化历程,大部分物种都将会走向灭绝。仅仅是现在,世界上有超过12000种动物濒临灭绝。


我们可以减慢物种灭绝的速度,但不会改变这个结果。为提供给后人更多的证据,去证实进化论或者推翻它,采用标本收集与保存的方式,对生物体结构或功能的演化历程进行逐一验证,生物塑化技术的诞生与应用无疑为生物学研究开辟了一个新的纪元,从此塑化标本不只是科学研究,还作为一种美传递给大众。


我为隋老师的远见卓识而敬佩,为其保存千年“文物”的举动而自豪,因为有了《达尔文的证据》,我们又可以亲眼见证亿万年生命奥秘面纱下的神奇。

《达尔文的证据》| 科学出版社

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