破解达尔文悬案!5亿年前人类最古老的祖先原来
“人体构造不是由父母或是祖父母创造的,而是在很久很久以前,由低等生命逐步创造出来的。那么,是谁或者说是哪些低等动物创造出了这些基本构造?这些基本构造又是如何出现的?”
舒德干
中国科学院院士、进化古生物学家、西北大学教授
非常荣幸有机会分享多年来学习达尔文进化论、做科学研究的一些心得体会。我分享的题目是“寻找5亿年前人类由来的证据——哪些人祖首创了第一口、第一鳃裂、第一头脑、第一脊柱、第一心脏”。
关于这个问题,我们有一系列的证据,它们都来自中国。“天下第一鱼”——昆明鱼目就是证据之一。
达尔文的未解难题
探索人类祖先的由来始于达尔文。在当代,一位伟大的达尔文进化论者——英国皇家科学院院士道金斯写了很多有意思并且具有广泛影响的书籍,其中一本叫《祖先的故事》,讲的就是人类的由来。
道金斯推测,40亿年前,人类祖先的祖先不过是一个很小的单细胞,从那时到现在,人类一共经过了40“代”。道金斯给出的证据是分子遗传学的间接证据。
有意思的是,书中还引用了一些直接证据,其中特别提到了我们的“天下第一鱼”,它非常接近5亿多年前人类的第18“代”祖先。
当然,无论生命科学如何发展,所有这一切都是从达尔文开始的,他的贡献非同凡响。
我们知道,在最近500年,科学的发现和技术的发明不计其数,但是真正称得上伟大的、颠覆性的科学思想革命只有两次:一次来自于是16世纪的哥白尼,另外一次来自于19世纪的达尔文,他创立了进化论。
可以说,达尔文的思想改变了世界,改变了人类的自然观和世界观;与此同时,他也留下了不少科学难题等待被破解。
达尔文在一生中写了10多本有关生命科学和地质科学的专著,其中让他成为伟大的思想家和哲学家的是这样两部著作——《物种起源》和《人类的由来》。
《物种起源》揭示了地球上的生命作为一个整体,其本质就是在自然选择的推动下,最终形成一棵生命谱系树。这棵树上的所有生命,或近或远,都存在亲缘关系。
《人类的由来》这本书则揭示了人类的本质——人只是这棵树上的一小片叶子,这片叶子从低等动物进化而来。
我曾有幸受邀翻译《物种起源》。我认为,这本书的核心思想有两个:一是自然选择推动了生物的进化,二是地球上所有的生命构成了一棵生命之树。
尽管达尔文开创性地提出了上述观点,但受到当时客观条件的制约,他也遇到了很多科学难题,主要体现在以下三个方面:
第一,遗传学的真谛。生命是如何遗传和变异的?达尔文所处的时代是没有遗传学的,这是很麻烦的一件事。
第二,演化过渡类群的缺失。这不属于生命科学范畴,而是古生物学问题。在生命演化过程中,肯定出现过无数过渡类型,可在达尔文的时代,人们找不到这些过渡类型,这也影响了当时的人们对寒武大爆发的判定。
寒武纪大爆发是否真的存在?其本质究竟是什么?由于过渡类型的缺失,达尔文对此非常恼火。
第三,人类源自低等动物的真实、直接的证据何在?人类祖先的消化系统、呼吸系统、运动系统、神经系统如何起源?
达尔文根据很多间接证据,如人类与低等动物在形态构造上有诸多相似性、胚胎发育有很多相似性,天才地得出一个结论——至今还是正确的,即:人类由低等动物演化而来。
不过,达尔文穷尽一生也没有找到直接证据证明这一点。因此,寻找真实的化石证据就成了达尔文留给后人的一项任务。
这三个难题对于达尔文进化论的树立和发展至关重要。好在继达尔文之后,一位叫孟德尔的生物学家通过豌豆实验创立了颗粒遗传学说,随后又有一系列的科学家根据颗粒遗传学说提出了基因遗传学说。
此处所说的颗粒是基因。人们最早在果蝇身上发现了基因,其最先发现者摩尔根因此获得了诺贝尔奖。之后,从事相关研究的人也陆续获得了诺贝尔奖。
可见,只要破解达尔文当时所面临的难题,找到实打实的证据,就能获得诺贝尔奖,就会有突破性的科学贡献。
动物界是何时形成,又是怎样形成的?
达尔文提出的第二个和第三个难题属于地质古生物难题,尽管破解它们注定永远不会获得诺贝尔奖,但不解决这两个难题,进化论就无法得到支撑,更不可能向前发展。
其中的第一个难题是关于寒武纪大爆发的。我们知道,地球在40亿年前就出现了生命,但我们无法确切知道在其后的30多亿年里还存在过哪些生命,因为始终没能找到这些生物的化石。
之所以会出现这种情况,是因为这些生命是单细胞生物,它们太微小,也太脆弱,所以,这些生命的化石根本无法被保存下来。