◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys1.dyndns.org)(xys888.dyndns.org)◇◇ （载《环球》半月刊2002年23期） 生物课本上的进化例子错了吗？ ·方舟子· 　　中学生物课本上，为了说明进化论的正确，举了一些例子，例如始祖鸟、 不同动物胚胎的相似性、英国蛾子变黑的故事等等。这些例子直观形像，一目 了然，给学生留下了深刻印象，即使毕业多年，也不难回想起来。这些例子已 在科学界、教育界沿用了几十年甚至上百年，因为生物的进化做为一个科学事 实被生物学家们所一致接受，已有了上百年的历史。但是，近年来，我们经常 在报刊、互联网上看到文章说，这些例子都是伪造的，进化论已经被最新的科 学发现推翻了。这究竟是怎么回事呢？ 　　始祖鸟 　　始祖鸟是最早（１８８１年）发现的所谓“过渡型”化石，同时具有爬行 类和鸟类的特征。它的大小和乌鸦差不多，基本上长得像爬行动物，例如有很 长的尾骨，前肢（翅膀）上有发达的爪子，有“嘴巴”（即无鸟喙），口中有 牙齿；但是它又像鸟一样长着带羽毛的翅膀，胸部有叉骨。任何看过其化石的 人，都不难承认，这是鸟类从爬行类进化而来的最直接的证据。在１９８０年 代以前，全世界只发现了两具始祖鸟的完整标本（还有三具不完整的），分 别藏在伦敦和柏林。１９８５年，英国一位天文学家和一位数学家心血来潮， 闯进了他们一窍不通的古生物学领域，在对大英博物馆收藏的那一具始祖鸟化 石进行了一番拍照之后，认为其羽毛是人工压出来的。这便是轰动一时的“始 祖鸟伪造案”。在一些中文宗教、邪教网站上，还可见到反进化论的文章对此 津津乐道。事实是，大英博物馆在当时就组织专家对这具标本重新进行了一系 列的鉴定，结果表明其真实性无可怀疑。而且，在１９８７年，第三具完整的 始祖鸟标本在德国被发现，更使谣言不攻自破。近年来，在中国、西班牙、法 国又各发现了几种同时具有爬行类和鸟类的特征的过渡型化石，有成千上万 具标本，更充分证明了鸟类是从一种恐龙进化来的。反进化论者是不是应该继 续编造这些化石的伪造案？ 　　动物胚胎相似性 　　如果把几种不同的脊椎动物（例如鱼、蝾螈、龟、鸡、兔和人）的各个时 期的胚胎放在一起，我们会发现它们存在着不同程度的相似性，越早期的胚胎， 相似程度越高。特别值得注意的是，用肺呼吸的爬行类、鸟类、哺乳类在胚胎 发育的早期都出现了鳃裂，不仅外形象鱼，而且内脏结构也象鱼。对这个现象 的唯一合理的解释，就是这些脊椎动物都是由鱼进化来的，它们的祖先的特征 在胚胎发育过程中重演了。德国著名生物学家海克尔在１９世纪末甚至因此提 出了“生物重演律”，认为胚胎发育过程实际上是物种进化过程的浓缩，胚胎 在短时间内忠实地重复了祖先几亿、几十亿年的进化过程。以后的研究表明胚 胎并非在严格地重演进化过程，“生物重演律”没有获得学术界的认可，但是 海克尔绘制的胚胎发育比较图，却一直被广泛采用。不久以前，有生物学家发 现，海克尔绘制的插图不准确，有加工和美化之处，夸大了早期胚胎的相似程 度。反进化论者又乘机大肆鼓躁，声称动物胚胎相似性是海克尔一手炮制出来 的骗局。美国一个名叫钱锟的华人传教士，披上“著名华人生物学家”的外衣 （事实上他在学术界毫无名气），不仅在中文刊物上撰文散布谣言，而且频频 回国从事反进化论活动。据他说，国内出版部门已接受其建议，将在生物教材 中删除这方面的内容。事实的真相是，动物胚胎相似性不是只有海克尔一个人 发现的，甚至也不是他最先发现的。早在海克尔之前，达尔文已在《物种起源》 中详细介绍和讨论过这个进化证据。而在达尔文之前，实验胚胎学的创始人冯· 贝尔已归纳出了一条“冯·贝尔定律”，指出各种脊椎动物胚胎早期极其相似， 亲缘关系越相近，则越相似。尽管海克尔的“生物重演律”不成立，尽管他的 绘图有错误（应该以更准确的绘图或实物照片取代），但是不同脊椎动物的早 期胚胎极其相似，却是一个已被无数科学家所亲见、证实的事实，动物的胚胎 发育在一定程度上也保留、重演了其祖先的特征。这仍然是生物进化的最有力 的证据之一。 　　英国蛾子变黑　 这指的是一种学名叫桦尺蛾的英国蛾子发生了“工业黑化”的现像。桦尺 蛾在英文中被称做“斑点蛾”，之所以这么叫是因为在19世纪中叶之前采集到 的这种蛾的种类都是浅灰色的翅膀上散布着一些斑点。它们生活在长满 苔藓的树干上，其天敌是鸟类，这种颜色的翅膀有伪装作用，落在苔藓上不容 易被鸟类发现。1830年左右，英国完成了工业革命，变成了工业化国家，曼彻 斯特等工业城市的空气污染越来越严重，树干上的苔藓被黑色的煤烟取代了。 在1848年，昆虫学家首次在曼彻斯特附近采集到了黑色翅膀的桦尺蛾标本。到 1895年，曼彻斯特附近的黑蛾所占的比例激增到接近100％，而在非工业化地 区，灰斑蛾仍然占绝对优势。在1896年，塔特（J.W.Tutt）首先提出这种变化 可能是由于鸟类不容易发现、捕食停在煤烟中的黑蛾，而灰斑蛾更容易被捕食 导致的。在1950年代，另一位英国生物学家凯特威尔（H.B.D.Kettlewell）做 了一系列实验验证这个假说。他把灰斑蛾和黑蛾分别在不同地区放出，几天 后重新捕获。统计结果表明在未污染的多塞特地区，重新捕获的黑蛾率（也就 是野外存活率）较低，灰斑蛾较高，而在受污染的伯明翰地区则相反，重新捕 获的灰斑蛾比率不及黑蛾的一半。这就有力地证明了不同形态的桦尺蛾避免天 敌捕食的能力不同。 　　在生物课本中，一再讨论到这一“工业黑化”现象。桦尺蛾的黑化历来被 当做是自然选择最有力的证据之一。但是最近美国作家朱迪斯·胡普（Judith Hooper）出版了《人蛾之间》一书，却对此提出了系统的质疑。在该书出版前 夕，《纽约时报》于6月18日刊登了一篇题为“进化论教学的常用例子可能不 是教科书范例”的报道，介绍了《人蛾之间》一书的内容、神创论者的欢呼和 生物学家的反驳，指出“神创论者高兴得太早”。海外华人邪教组织立即对 《纽约时报》的报道进行了细心的加工，剔除生物学家的反驳内容，拼凑出一 篇《教科书上的进化论例证遭质疑——灰斑蛾与黑蛾》的宣传文章在网上传播， 声称“这个现代进化论最引以为荣的灰斑蛾和黑蛾的例子也是阴影重重”、 “也许将来人们最莫明其妙的是这样一个漏洞百出的假说是如何登堂入室的了。” 事实又是如何呢？ 《人蛾之间》一书集中攻击凯特威尔实验，怀疑凯特威尔为了讨好其脾气 古怪的上司福特（E.B.Ford）而编造数据。事实上，这种怀疑是不能让人信服的， 并没有证据表明凯特威尔造假。《人蛾之间》给人的印象是把凯特威尔实验当 成了桦尺蛾自然选择的唯一证据，推翻了凯特威尔实验，就可以推翻对这一现 象的解释。事实上，在凯特威尔之后，还有许多生物学家在研究这一现象。在 1966年和1987年间，有八项野外研究重复、改进了凯特威尔实验，都得到了相 同的结论，证明鸟类有选择的捕食是桦尺蛾发生进化的一个重要因素。后人的 独立验证，是凯特威尔没有造假的一个有力佐证。 《人蛾之间》怀疑凯特威尔造假的一个“证据”，是据说北美虽然也发生 了工业革命，但是桦尺蛾并没有出现工业黑化。这也与事实不符。美国《遗 传杂志》在今年第三期发表了一篇有关论文，表明在1959年，美国北方工业区 （密歇根州和宾州）的黑蛾比例超过90％，而同一时期南方农业区（弗吉尼亚 州）却几乎不存在黑蛾，只有灰斑蛾。 当然，如果把桦尺蛾工业黑化的原因全部归于鸟类捕食，可能是过于简单 化的，还有迁移、遗传等因素。但是不管具体是由于什么机制导致的，桦尺蛾 的确发生了进化，“工业黑化”现象的存在是无可置疑的。如果桦尺蛾的黑化 是由于工业污染导致的，那么我们不难预测，如果工业污染得到了治理，黑蛾 数量将会降低，而灰斑蛾将会重新占据优势。这正是我们所观察到的。从20世 纪50年代起，英、美都通过反污染法案，工厂烟囱不再冒黑烟，树干上的煤烟 消失了，其结果，便是灰斑蛾数量的回升，黑蛾数量的下降。例如在美国密歇 根州和宾州，黑蛾所占的比例在2001年已降到只有6％。桦尺蛾在这150年间， 的确发生了两次进化，而自然选择即使不是导致其进化的唯一因素，也是主要 因素。桦尺蛾的黑化仍然是自然选择在起作用的极好例子，教科书没有错。退 一步说，即使自然选择不是桦尺蛾黑化的主要因素，也并不能因此否认桦尺蛾 发生了进化这一事实：生物是否进化和生物如何进化是两个不同的问题。 　　进化论是原教旨宗教和邪教的死敌。近年来，国外反进化论者出于传教的 目的，不断地散布谣言，谎称最新研究推翻了进化论的成果。国内一些愚昧无 知的文人，也与之遥相呼应。他们自己也知道，其论调在生物学专家眼中不值 一驳，因此把黑手伸向了外行读者，中、小学师生更是其拉拢对象。在面向中 小学生的读物中，甚至也出现了这类谎言。广大读者，特别是初等教育工作者， 应具有鉴别能力，不要受其蒙骗。 2002.11.7. ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys1.dyndns.org)(xys888.dyndns.org)◇◇