居维叶对进化论的观点、态度

8.2 居维叶

《生物学思想发展的历史》 恩斯特·迈尔著 涂长晟等译 https://www.tuenhai.com 整理

在前达尔文时期中(Pre-Darwinian period)没有人比居维叶(Georses Cuvier,1769-1832)提供了更多的新知识来支持进化学说。是他发现了(可以这样说)无脊椎动物的内部结构才将无脊椎动物学研究提升到新的基础上。是他创立了古升物学并且明确论证了巴黎盆地第三纪地层的各层都有特殊的哺乳类区系。更重要的是,他指明地层越深,其动物区系和现在的区系的差异就越大。他无可置辩地证明了灭绝现象,因为他所描述的已灭绝的长鼻类动物(象)不可能像所设想的海洋升物那样,在世界的某一偏僻地区存在而不被发现。他比其它任何人都更应该被看作是比较解剖学的创始人,一直到《物种起源》出版后他提出的比较解剖方法和原则都没有改动过。有了这样的背景和经历,人们一定会想到他会是完全正确的进化学说的第一位支持者,而实际上居维叶终其一生一直是完全反对进化观念的,而且他的论点对他的同时代人是如此具有说服力以致在他较早地去世后进化主义在下半个世纪在法国仍然无法立足

是什么思想或事态促使居维叶如此顽固地反对进化学说?

过去往往有人说他虔诚信奉基督教因而妨碍他相信升物进化,但是仔细研究过居维叶的著作后就否定了这种解释(Coleman,1964)。他在科学讨论中从来没有引用过圣经,而且他对过去历史的解释也经常和圣经不一致。例如他认为在摩西时代的那一次洪水之前还有过几次洪水,而且在地球历史的早期并没有动物。居维叶也从来不用世间的奇异事物来论证造物主的存在和仁慈(自然神学家就是如此);他确实是非常谨慎地不把科学和宗教混在一起。他的有神论从来不闯进他的著作中,1832年4月5日的那一次著名的巴黎科学院辩论可能是例外

另一种意识形态方面的原因似乎更重要。居维叶多情善感的青年时代是在斯图加特的卡尔斯学校度过的,因而沉浸于本质论中。这种影响在他随后研究动物分类时更行加强。和布丰、拉马克以及莱布尼茨的其它追随者不同,居维叶一直就强调不连续性。他将自然界阶梯分解为四个分支(门)就是他的态度的特点(参阅第四章)。他甚至坚持在四个分支中建立任何差异等级都是不可能的。其中每一个都包括四个纲,它们“都不成系列或不占有任何无可怀疑的等级”。即便一类中的某些成员可能显示较高的总体复杂性,但每一个结构并不一定都必然如此,一般来说很简单的升物有可能其某些结构是非常复杂的。居维叶并没有发现自然界阶梯的拥护者所宣称的“稳步提高复杂性或完善性”的任何证据。相反,他在每个地方所看到的倒都是不连续性和无规则的分化

他的本质论反映在他的物种概念上(见第六章)。首先,他的物种定义使人感到是很符合升物学物种定义的:“物种包含一切双方产生、或从共同的父母产生的所有个体,还包含和它们相似正如它们彼此相似的那些个体。”但是他又反复强调只有表面性状(特征)是可变的。“在动物中还有一些(其它)性状抗拒或不接受一切影响,无论是自然的还是人为的影响,也无从证明时间较之气候或驯化对它们的作用更大。”居维叶还得意洋洋地指出,“古埃及墓中木乃伊化了的动物已有几千年历史,它们和同一物种的现存个体完全没有什么差别”。虽然他也意识到地理差异,他仍然强调这并不影响物种的基本特征:如果我们对野生食草动物的各种不同物种进行研究,并且将来自热带或寒带的个体,或来自食物贫乏或食物丰盛的栖息地区的个体加以比较,我们就会发现只有那些非本质特征如大小、颜色可能改变,而重要器官和体型关系的本质特征则一直保持不变

实际上居维叶和其它巴黎科学院的成员一样对物种只有一点起码的兴趣。他是古升物学家和比较解剖学家,只关心主要类群,在他的研究工作中几乎从来没有真正的接触过物种问题。即使在他晚年研究鱼类时,他也从来没有从种群观点来看待它们。他根本没有研究过后来使达尔文和华莱士转向进化论的那些证据

居维叶是强调地层系列中很多断裂(断层)是由于激烈变化所引起的第一个地质学家。他发现连续的动物区系可能先是海洋区系,后是陆地区系,然后又是海洋,再是陆地。显然海洋是反复入侵的;而且不仅是暂时性洪水。“因此我们被迫承认大海不只是在这个时期或那个时期淹没了整个大地,而且必定还长期以宁静的姿态滞留在那里。…海洋的这种反复进退既不是缓慢的,也不是逐渐的;大多数是灾变(居维叶本人在大多数情况下用的是比较温和的“变革revolution”这个词,但多数英译用了“灾变或灾祸——catastrophes”这字),发生得很突然;这很容易证实,特别是最严重的灾变。”他随即引用在西伯利亚冰天雪地中发现的冻僵猛犸作为例子。“连同皮、毛、由一直保存到现在。如果它们死后不立即冻结,就会腐败而使尸体腐烂。”然而不仅动物区系证明了这种变迁的骤变性质,地质学也证明了这一点:“在以往的灾变中发生的地层断裂成碎片和地层整个颠倒过来已经足以说明这些灾变是突然而猛烈的,与最严重的灾变相仿。”

当时的化石记录有限,这有限的记录起初支持了下述结论:每次灾变都使发生灾变地区的所有动物区系遭到完全毁灭。没有任何物种的化石扩展到几个地层,至少对居维叶所熟悉的哺乳动物来说是如此。居维叶和Brongniart后来(1808)发现在同一岩层的连续层面上的动物区系变化是渐进的,主要差别是在某一特殊层面上最丰富的物种在两个相邻的层面上分布得不多或非常稀少。这一发现使得人们可以在相当远的距离内追溯地层。在居维叶的著述中曾暗示过他认为灾变多少是局部性的事件,这样有一些动物就可以从未受影响的地区移居过来。那时新发现的差异悬殊的澳大利亚动物区系支持了居维叶的观点,即完全不同的动物区系可以同时存在于地球上的不同地区。居维叶从来没有推测过灾变的原因,然而曾含蓄地表示灾变是像地震、火山爆发、大水灾、气候骤变以及造山运动(当时才开始被地质学家注意)等一类的自然现象。由之可以看出居维叶所说的灾变和他的追随者Buckland,d’Orbignv以及阿伽西等所指的比较起来还是很“温和的”

对居维叶来说,不连续性的普遍存在是和进化学说的解释完全不相容的。拉马克和杰弗莱借助于有规律地出现自然发生来解释不连续性。在居维叶看来,这和当时已有的一切证据都不相符。所有的事实都表明升物只能来自其它升物。哈维(Harvey)的名言“一切生命来自卵”(“Omne vivum ex ovo”)也是居维叶的座右铭

更为重要的是,进化概念和居维叶的任何升物都具有协调的结构的概念是完全对立的。每一物种都是根据上帝的旨意创造的,从一开始就为它在自然界中指定了特定的、不能逾越的位置。例如鱼类就被指定给水域环境:“这是它们在创造中被指定的位置。它们将居留在那里一直到事物的现存秩序遭到破坏为止”(《鱼类自然史》Histoire naturlle poissons)。就居维叶来说,并不存在什么完备尺度( scale of perfection),因为每种动物是完全适应于它在自然界中的特定场所的。如果他是达尔文同时代的人,他将会高兴地拥护达尔文的箴言“别说什么高级或低级!”这些想法促使他提出了他的著名(性状)相关原则(correlation principle,见第十章),根据这原则他概括出食草动物永远有蹄,食肉动物绝不会有角。只有形式(结构)与功能的某些特定的结合才是可能的,也只有这样的一些结合才能在自然界中实现。在居维叶看来,一种新习性能诱导出结构变化简直是不可想像的。特别是,他反对这种观点,即习惯变化后能够影响躯体的很多部分同时发生改变,却能保持一切器官的复杂而又协调的相互关系。另外,居维叶还认为结构的重要性高于功能和习性,只有结构改变了才可能要求功能也发生变化

居维叶和变异

居维叶是一位卓越的博物学家,不会不注意到变异现象,这就向他提出了如何调和他的本质论与这种认识之间的矛盾问题。他将变异性分为两个层次来解决这矛盾。一个层次表现为升物对诸如温度,营养物供应等环境因素的暂时性反应。这样的变异并不影响基本性状(特征),居维叶认为,如果用现代词汇来表示,则这种变异就是非遗传性的,也就是说它不影响物种的本质。他还认为最表面的性状是最容易发生变异的

性质完全不同的另一种变异是重要器官,如神经系统、心、肺、内脏等的变异。按房维叶的意见,这些器官的结构在同一个纲和他所说的四大门中的同一类的动物中是完全稳定不变的。它们之所以必须稳定不变是因为任何一个主要器官的任何一种变异都将产生不平衡而导致严重后果。在稳定的性状中还包括区分物种、特别是化石物种与现存物种的性状。“由于这些化石物种与现在仍然存在的物种之间的区别被限制在一定限度内,我将指出这些限度比现在用来区分同一物种中的变种的要广泛得多,然后还要指陈这些变种受时间、气候或驯化的影响到什么程度”(《地球学说》,1813)

任何研究都不支持居维叶所宣称的器官完全稳定不变以及它们在动物的较高阶元中所占的份量。如果这类研究是由居维叶来进行,他将发现,和他所说的相反,在相近的种、属、科的动物中,其主要器官的相对大小和形状都有某些差异。然而即使他发现了这样的差异(就像他在解剖中所必然会发现的那样),他大概也会固执他的基本原则:每个动物都是被创造来占有它在自然中所指定的位置

居维叶的大多数议论都是专门针对拉马克和杰弗莱的进化学说而不是一般地反对进化主义。他特别反对拉马克常常含糊地提到的进化连续性。声称“现今世界上的某种动物是直接来自原始的该种动物,并且用事实或正当推理去证明它当然是必须做的,然而按现有的知识水平谁也不敢去尝试这样做”(1829)。在另一个场合他还说,“如果物种是逐渐改变的,那末我们就应当发现这类逐渐变化的某些痕迹;在古升物与现代物种之间我们应该找到一些中间过渡形式,然而这种情况迄今还并没有发生。”如果拉马克是一个机警狡猾的对手,他就可能会指出一系列的第三纪软体动物来回答这一挑战。就居维叶的化石哺乳类而言,则化石记录有限,当然是远远不能够构成一个系列来论证这一点,而且不少化石代表的是后来已经灭绝了的系谱的分支。拉马克当然不会利用这种论点进行辩论,因为他根本不承认灭绝现象

居维叶在和杰弗莱以及自然哲学派的辩论中取得了胜利,因为他分清了有两种类型的相似。一方面是由于模式相同的相似(现在称为同源),另一方面还有另一种相似,例如蝙幅、鸟类、翼手龙、飞鱼的翼、这是由于功能相似。居维叶曾说:“如果鱼类和其它纲的动物在器官上有相似处,这只是指它们在功能上相似,这就是我们的结论。”奇怪的是。一遇到属于同一种解剖模式的动物时,例如不同种类的鱼,居维叶只强调它们的差异而完全忽视了显然并不是由于功能相同而形成的相似。他从不过问为什么同一模式的不同物种在基本结构上是如此相似。因而居维叶轻易地放过了对进化学说来说是强有力的比较解剖学上的证据

更值得注意的是他没有从化石记录得出应有的结论,这在现在看来是明显不过的。由于居维叶对化石记录非常了解而且常常提出很有见地的问题,因而这就更令人惊奇了。他坚持认为化石不可能是岩石的自然产物而必然是过去存在过的升物的遗迹。和拉马克不同,他充分重视灭绝的重要意义:“无数的升物成为这些灾变的牺牲品…它们的种族甚至也灭绝了,除了博物学家难于辩认的某些断片外没有留下任何痕迹。”他认识到化石对了解地球的历史是多么重要。“谁都知道关于地球学说的诞生完全有赖于化石;如果没有化石人们可能将会永远也不会梦想到在地球的形成中有互相连续的时期和一系列的不同作用。”他并没有借助任何超自然过程来说明这些动物区系的轮替。“我不认为为了现有动物类群的存在而需要新的创造。我只强调,它们在古时候在自然界中并不占有相同的位置,它们必定是来自地球的某些其它地方。”化石还向居维叶提出了下列一连串问题:

是否有动、植物只限于特定的地层而在其它地层中无从发现?哪一物种首先出现?随后又是哪一种?这两个物种有时是否相伴出现?在地层的古老程度之间,化石和现有升物相似或不相似之间是否有恒定不变的关系?在化石之间和与之最相似的现有升物之间是否存在着同样的气候变化关系?这些动植物是在发现其遗迹的地方生活还是从别的地方移过来的?它们现在是否还分布在什么地方或者已经部分地或全部消灭?

居维叶本人对上述大多数问题作出了部分或完整的解答,但是他最后还是否认从某种动物区系到较高层次地层的动物区系的进化演变,或者更一般地说,他不承认在全部地层系列中有进化演变。只要是其它地区或其它洲的地层学还不明了时是可以有这种否定意见的,还可以设想新的动物区系是由于从其它地区迁入的结果。然而进一步的地质学勘探表明全世界各地的化石序列都很相似。用现代的地层学术语来说,就是有典型的古生代、中生代、早第三纪和晚第三纪的动物区系。正像我们所知道的,恰恰是居维叶本人论证了在最高地层的化石隶属于仍有现存代表升物的种或属,但是地层序列越深,化石就和现有升物的差别越大。在中生代地层中发现了很多与现代爬虫类无关的特殊爬虫(如恐龙、蛇颈龙、翼手龙),而哺乳类则只在更高层次中才出现:它们一旦出现,其头一个代表类型就和现存的物种全然不同。然而居维叶却如此坚决地拒绝承认动物的任何阶元,不论其阶元高低,以致于其化石序列并没有为他带来进化信息

后来居维叶竟然干脆拒绝面对现实。动物通过地质时间而演变进展已经成为确凿无疑的事实,问题是要解释其原因。看来只有两种可能:或者是老的区系演变并进入幼年区系(这是居维叶坚决不同意的),或者是新的区系是在每次灾变后重新被创造的。接受后者就将把神学引入科学,这又是居维叶所拒绝的。因此居维叶就采取了鸵鸟政策,干脆不去过问这恼火的问题

就人类而论,居维叶接受了笛卡尔的意见,认为在性质上人类和一切动物不同。和亚里斯多德以及其它早期解剖学家相反,他反对这样的观点,即动物学包括(“下贱的”)动物和(“完善的”)人类的比较。对人类的研究和对四大门动物的研究完全是两回事。人类是如此特殊不可能指望在化石记录中去发现它。的确,当居维叶去世时(1832)还没有发现人科(hominid)化石,事实上甚至也没有发现任何灵长类化石,第一个古人猿化石直到1837年才发现

居维叶的关于升物世界的概念总的来说其内涵是一致的,虽然也有某些矛盾和重要的偏见。要放弃本质论者的模式并运用新事实去发展一种代替模式就要求具有真正的革新思想。居维叶并不是这样的人物。正如Coleman指出的,居维叶实质上是一位保守派人士,现状的拥护者。虽然他的知识渊博,勤奋,思想锐敏,口才流利,但并不是一个革命的知识分子。在他去世以后,事实与资料迅速积累的结果使得非进化的解说更加使人难以相信。然而居维叶的一些追随者如阿伽西,Owen,Flourens,以及 d’Orbigny等则更不谦虚谨慎,而且比居维叶还更加教条化。这就使得他们去支持灾变论的真正狂热。就居维叶本人而言,虽然他在和具有进化思想的对手作战时他取得了一连串的胜利,但是他去世得太早,没有来得及发现他输掉了整个这场战争

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