第六节：生物学的重大突破

马尔萨斯《人口论》 马尔萨斯《人口论》的启发
1838年达尔文读到马尔萨斯的 1838年达尔文读到马尔萨斯的《人口 年达尔文读到马尔萨斯的《 论》。 他马上想到书中的观点也同样适用于其 他生命形式， 他生命形式， 在过剩部分中， 在过剩部分中，首先被淘汰的将是争夺 食物的过程中处于不利地位的那一部分。 食物的过程中处于不利地位的那一部分。
“自然选择” 自然选择”
迫于环境的压力，生物会使它们自己适应不 迫于环境的压力， 同的生活方式。 同的生活方式。往往会出现某一群生物可以 更适合于某一小环境的变化， 更适合于某一小环境的变化，自然界这样选 择某一群而淘汰另一群。 择某一群而淘汰另一群。 通过这种“自然选择” 通过这种“自然选择”，生命将扩增出无限 的品种，在各个特定的小环境里，适者生存， 的品种，在各个特定的小环境里，适者生存， 劣者淘汰。 劣者淘汰。
《比格尔轮上一个博物学家的旅行》 比格尔轮上一个博物学家的旅行》
1839年出版 1839年出版 此书获得巨大成功，使达尔文一举成名。 此书获得巨大成功，使达尔文一举成名。 达尔文致力于文体的清晰流畅， 达尔文致力于文体的清晰流畅，相信文章 可以写得透彻晶莹。 可以写得透彻晶莹。 达尔文还发表了关于珊瑚礁是由于珊瑚残 骸逐渐堆积而成的观点， 骸逐渐堆积而成的观点，此说与赖尔的学 说正好相反， 说正好相反，但赖尔为达尔文的著作感到 由衷喜悦，以至两人成了至交好友。 由衷喜悦，以至两人成了至交好友。
1.1 近代生物分类学的两个派别
自然分类法：以法国植物学家洛贝尔和 自然分类法：以法国植物学家洛贝尔 洛贝尔和 瑞士植物学家鲍欣为代表的一派认为， 鲍欣为代表的一派认为 瑞士植物学家鲍欣为代表的一派认为， 物种是连续的， 物种是连续的，应根据动植物某一个种 内各亚种的亲缘关系进行分类。 内各亚种的亲缘关系进行分类。鲍欣是 双名法的创始者， 双名法的创始者，他用属名和种名并用 的方法为植物命名，对避免植物的同物 的方法为植物命名， 异名和同名异物有重要意义。 异名和同名异物有重要意义。
变异
一个特定的种因为其不同的生活方式就 会发育出特殊的鸟喙，特殊大小的躯体， 会发育出特殊的鸟喙，特殊大小的躯体， 特殊的组织系统。 特殊的组织系统。 大陆上的原始燕雀没有经历这些变化。 大陆上的原始燕雀没有经历这些变化。 它们在其他鸟类的竞争下生存， 它们在其他鸟类的竞争下生存，而在群 岛上原始燕雀的竞争对手比较少。 岛上原始燕雀的竞争对手比较少。
成为值得考虑的问题
事实上，花去了两千年时间，花费了无 事实上，花去了两千年时间， 数沉默而不关心哲学的生理学家与博物 学家的心血， 学家的心血，才收集到足够的观察与实 验证据， 验证据，使得进化观念值得科学家加以 考虑。 考虑。 在达尔文提出进化学说以前，一个有趣 在达尔文提出进化学说以前， 的现象是， 的现象是，凡是持审慎态度的博物学家 大多反对进化的观点， 大多反对进化的观点，而是哲学家们从 他们的概念出发提出了进化的思想， 他们的概念出发提出了进化的思想，如 歌德、谢林、黑格尔等。 歌德、谢林、黑格尔等。
按照达尔文的理论，长颈鹿有这么长的脖子不是 按照达尔文的理论， 因为象拉马克所说的那样它要争取长出一个长脖 子来的， 子来的， 而是有一些长颈鹿生 来脖子就长一些， 来脖子就长一些，它 们因此可以吃到更多 的树叶，生活的更好， 的树叶，生活的更好， 繁衍更多的子孙， 繁衍更多的子孙，来 通过遗传继承这个自 然生成的较长的脖子。 然生成的较长的脖子。 自然变异和自然选择 使得脖子继续慢慢地 长起来。 长起来。 长颈鹿的脖子
二、细胞学说的发展
2.1 施莱登的植 物细胞学说
德国植物学家 施莱登于1838年提出： 施莱登于1838年提出：细胞是一切植物 年提出 结构的基本单元， 结构的基本单元，它是植物赖以发展的根 本实体。 本实体。
2.2 施旺的细胞学说
德国动物学家施旺 把施莱登的观点扩大 到动物界， 到动物界，认为细胞 是一切有机体构造和 发育的基本单位。 发育的基本单位。 细胞学说揭示了多样化的生物界在细胞层次上 的统一性， 的统一性，使生物进化论的形成成为不可避免 的事情。 的事情。
变异是如何发生的？ 变异是如何发生的？
但是，一只吃种子的燕雀，是怎样做到 但是，一只吃种子的燕雀， 突然学会其他燕雀做不到的改吃昆虫的 呢？ 这里达尔文没有提出坚实的论证。 这里达尔文没有提出坚实的论证。 但他知道，变异肯定是发生了的， 但他知道，变异肯定是发生了的，他养 鸽子的业余爱好使他有亲身体验。 鸽子的业余爱好使他有亲身体验。
维 叶 与 动 物 解 剖
3.3拉马克的进化论 3.3拉马克的进化论
法国生物学家拉马克 (Jean(Jean-Baptiste Lamarck 17441809年出版 动物哲学》 年出版《 1744-1829) 1809年出版《动物哲学》。 他指出：生物都是按直线系列进化而来的； 他指出：生物都是按直线系列进化而来的；存在 两种促成生物进化的动力， 两种促成生物进化的动力，一是生物先天具有向 上发展的内倾力，二是环境对生物的影响； 上发展的内倾力，二是环境对生物的影响；生物 适应环境的演化机制可以概括为“用进废退” 适应环境的演化机制可以概括为“用进废退”和 获得性遗传” “获得性遗传”。
一时没有答案
然而什么原因引起了这些燕雀在进化中 的变异呢？ 的变异呢？ 拉马克认为是获得性状遗传， 拉马克认为是获得性状遗传，生物是有 意地力图按着有利于自己的方式发生变 达尔文不接受这个观点。 化。达尔文不接受这个观点。 1836年回到英国时 并没有带回答案。 年回到英国时， 1836年回到英国时，并没有带回答案。 他被选进地质学会， 他被选进地质学会，忙于写作旅行和考 察结果。 察结果。
1831年 贝格尔号”启航做一次科学考察旅行， 1831年“贝格尔号”启航做一次科学考察旅行，达尔文 被推荐担任随船的博物学家，开始了一次历时5 被推荐担任随船的博物学家，开始了一次历时5年的环 球旅行。这次航行是他走向成功的桥梁。 球旅行。这次航行是他走向成功的桥梁。
贝 格 尔 号
赖尔的书
航行之前达尔文读过赖尔（Charles Lyell 航行之前达尔文读过赖尔（ 1797英国著名地质学家）的一些书。 1797-1875 英国著名地质学家）的一些书。 介绍他读这些书的人本希望达尔文跟他一起 嘲笑赖尔的观点，但达尔文没有嘲笑， 嘲笑赖尔的观点，但达尔文没有嘲笑，反而 相信了赖尔的观点。 相信了赖尔的观点。 他认识到地球是古老的， 他认识到地球是古老的，生命的发展经历了 漫长的过程。 比格尔号” 漫长的过程。在“比格尔号”上他对这些问 题的观念得到了明朗化、深刻化的机会。 题的观念得到了明朗化、深刻化的机会。
第五节：生物学的重大突破 第五节： 与地质学的建立
一．分类学的进展 二．细胞学说的建立 三．进化论的建立 四．地质学的建立
本节教学目的和要求
1. 了解近代资本主义大工业的建立对近代生物学 和地质学的推动作用； 和地质学的推动作用； 2. 把握细胞学说的基本内容及其意义； 把握细胞学说的基本内容及其意义； 3. 全面掌握进化论的发展线索，重点理解达尔文 全面掌握进化论的发展线索， 进化论的基本观点及其在科学史上的划时代意 义； 4. 了解近代地质学的建立过程，重点掌握赖尔地 了解近代地质学的建立过程， 质渐变论的基本观点及其在地质学史上的重要 意义。 意义。
一、分类学的进展
1.1 近代生物分类学的两个派别
人为分类法：以意大利解剖学家切萨皮诺 人为分类法：以意大利解剖学家切萨皮诺 马尔皮基为代表的一派认为物种是不连续的 为代表的一派认为物种是不连续ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ， 和马尔皮基为代表的一派认为物种是不连续的， 因此可以用一个或少数几个认为选择的标准， 因此可以用一个或少数几个认为选择的标准， 把生物区分成界限分明的群类， 把生物区分成界限分明的群类，例如根据花的 形状或子叶的数目来给植物分类。 形状或子叶的数目来给植物分类。
加拉帕戈斯群岛上的一群燕雀
沿着南美洲海岸行使时， 沿着南美洲海岸行使时，达 尔文觉察到了物种是怎样一 点点地发生着变化的。 点点地发生着变化的。 特别引起他注意的是距离厄 瓜多尔海岸大约650 650英里处 瓜多尔海岸大约650英里处 的由十二个左右的小岛组成 的加拉帕戈斯群岛上的一群 燕雀。现在它们被命名为达 燕雀。 尔文燕雀。 尔文燕雀。
拉马克的用进废退学说在环境 拉马克的用进废退学说在环境 造成的改变的积累性中寻找进 化的原因。 化的原因。 照布丰的观点， 照布丰的观点，环境对个体所 起的改变，影响很小。 起的改变，影响很小。而拉马 克认为， 克认为，如果习惯的改变变成 是经常的持续的， 是经常的持续的，这就可能改 变旧的器官， 变旧的器官，并且长出所需要 的新器官。 的新器官。 拉马克没有找到支持他学说的 证据， 证据，但仍不失为一个自恰的 工作假设。 工作假设。
用进废退 学说
达尔文 Charles Darwin 18091809-1882
3.4达尔文和他的生物进化论 3.4达尔文和他的生物进化论
达尔文是一名家道殷实的医生的儿子。家人 达尔文是一名家道殷实的医生的儿子。 决定他应该在教堂谋得一个正式的职位， 决定他应该在教堂谋得一个正式的职位，为 此在1827年后期进入了剑桥基督学院。 1827年后期进入了剑桥基督学院 此在1827年后期进入了剑桥基督学院。然而 在他读了洪堡的著作后， 在他读了洪堡的著作后，对博物学产生了兴 趣。 达尔文从事的第一件科学工作是参加英国地 质学家塞奇威克率领的一次研究地质的野外 旅行。 旅行。塞奇威克很赏识这个年青人的天赋和 才华，但在以后的年代里， 才华，但在以后的年代里，又极力反对达尔 文的进化论。 文的进化论。
1.2 林奈的生物分类法
瑞典著名科学家林奈1735年出版了 瑞典著名科学家林奈1735年出版了 林奈1735 自然系统》 主张人为分类法。 《自然系统》，主张人为分类法。 他把生物分为植物和动物两结， 他把生物分为植物和动物两结，相 似的植物或动物归并成种， 似的植物或动物归并成种，相似的 种归并属，相似的属归并成目，相 种归并属，相似的属归并成目， 似的目归并成纲，于是形成了界→ 似的目归并成纲，于是形成了界→ 种这样的分类系统。 纲→目→属→种这样的分类系统。 林奈发展了鲍欣的双名法， 林奈发展了鲍欣的双名法，把它推 广到动物界并一律采用拉丁文， 广到动物界并一律采用拉丁文，使 双名法更为规范。林奈被誉为“分 双名法更为规范。林奈被誉为“ 类学之父” 类学之父”，其分类学得到学术界 广泛承认。 广泛承认。 分类等级