自然科学史讲稿第l七讲

牡丹江师范学院教案教研室：教育学教师姓名：姚雯雯授课时间:第八周讲授内容第七讲进化论的发展万物初始之前，宇宙是无边无际混沌的黑暗，只有上帝之灵穿行其间。

上帝对这无边的黑暗十分不满，就轻轻一挥手，说：“要有光”，于是世间就有了光。

上帝称“光”为“昼”，称“黑暗”为“夜”。

亮光隐去，黑暗重临，从此，世间就有了昼与夜的交替。

这是上帝创世的第一天。

第二天，上帝仍不满意眼前空洞的景象，就一挥手说：“天上要布满星辰。

”于是，宇宙间又布满了数不清的大大小小的星球。

上帝将日、月星晨摆列在天空中，它们各司其职，掌管着昼夜和时节。

第三天，上帝看到陆地上混沌不分，心中不悦，就说：“水应聚集在一起，使旱地显露。

”于是，水便汇聚起来，旱地显露出来。

上帝称旱地为“陆”，称聚水的地方为“海洋”。

第四天，上帝又说：“陆地上要生出草木和各种蔬菜。

”于是大地生出了草木，出现了各种瓜果蔬菜，籽实累累，整个大地上一片生机盎然。

第五天，上帝说：“水中要有众多的鱼，天空中要有无数的鸟。

”于是，世间出现了各种各样的鱼和飞鸟。

鱼自由自在地畅游在水中，鸟自由地翱翔在天空。

上帝又说：“地上要有各种动物。

”于是，大地上出现了各种野兽和昆虫，野兽在地上奔跑自如，昆虫飞舞在花草中。

第六天，上帝看到阳光明媚，大地辽阔，世间一片姹紫嫣红，兽跳虫跃，鱼游鸟鸣，十分满意，于是说：“我要照我样式造人，让他管理地上的万物和走兽。

”上帝用泥捏成一个泥人，朝泥人吹了一口仙气，于是，人便在上帝的手里诞生了。

上帝用五天的时间造出天地万物，又在第六天按自己的形象造出了人。

上帝看到天地万物井然有序、生生不息，他造的人英俊健壮，很高兴，便决定把第七天作为休息的日子。

后来，人们按照上帝造世的时间，也把每周分为七天，六天工作，第七天休息。

或是五天工作，第六天做自己的事，第七天休息。

并把每周的第七天称为“礼拜天”，或是星期天用来感谢上帝造世的功德。

一、早期生物进化论1、亚里士多德的积微渐变论在古代，比较系统地提出生物学观念的是亚里士多德。

他认为唯有经过逻辑论证的知识才是科学知识，这是他研究天文学的方法论原则。

可是他研究生物学采用的却是经验方法。

他主要是研究动物，曾到野外进行考讲授内容察，向渔夫、猎人请教。

他对50多种动物进行解剖，对540种动物进行分类。

亚里士多德认为生物体是水、土、火、气四种元素的混合物。

但那时，植物向上生长，动物自由活动，这显然不能用他的自然位置、自然运动的理论来解释。

所以他认为生命的本质是生机或生命力，这是无机物所没有的神秘力量，实际上就是灵魂。

他认为自然界的演变是进步的过程，其中的各个环节便构成了一个阶梯系列，相邻的两个阶梯之间存在着中间过渡类型，所以生物的演变是“积微渐进的，在这渐进过程中从无生物进入生物的第一级便是植物，而在植物界中个各种属所具有的生命活力（灵魂）显然是有高低的；而从整个植物界看来，与动物相比，固然还缺少些活力，但与各种无生物相比这又显得是赋有生命力了。

我们曾经指出，在植物界中具有一个延续不绝的级序，以逐步向动物界靠近。

”他举得例子，比如说，海豚既是陆地动物，又是水生动物。

海洋中的某些生物，甚至都无法确定是动物还是植物。

这些观点实际上认为生物有进化的过程，而且是缓慢渐变的过程。

生物是最为复杂的自然存在，要揭示生物的奥秘，需要相当的物理学、化学知识，这是古代所不具备的。

所以生物知识最古老，但生物学的成熟却很迟。

2、林奈的物种不变论在系统进化论出现之前，瑞典的林奈就已经提出了物种不变论。

这同近代生物学的发展背景有关。

近代生物学要从生物学的最基础的工作开始，它的首要任务是分类。

这是对已有的分散的生物知识的整理，以便寻找物种之间的关系，确定各个物种在物种系统中的地位。

分类是研究生物学的基础，是描述性生物知识上升为理论知识的途径。

没有种的概念，就不会有理论的生物学。

林奈的主要工作是分类学研究，1735年，他出版了《自然系统》一书。

他把自然界分为矿物、植物和动物三界。

在界之下，按物种的从属关系分为纲、目、属、种四个等级。

他根据花的雄蕊的数目与位置，把植物分为24个纲。

可是他在把动物分为6个纲时，却采用了血液颜色、心脏结构、生殖方式（胎生或者卵生）、呼吸方式（用肺呼吸或用鳃呼吸）以及有无触枝5个标准。

这在客观上表明动物要比植物复杂得多。

林奈的分类标准基本上是他的主管选择，所以他自称他的分类系统是人为系统而不是自然系统。

其实自然界只有存在，没有分类，分类只能是讲授内容人的行为，重要的分类标准要统一、合理。

林奈的分类虽不够合理，但却是首创。

对物种进行分类与命名，就必须强调种的稳定性、种与种之间界限的确定性与清晰性，其思维方式自然是非此即彼，而不是亦此亦彼，即是这个种就不是那个种，不可能既是这个种又不是这个种。

如果一个钟在瞬间就变成了另一个中，那就无法对种进行分类与命名。

所有的生物分类的逻辑前提是：种是十分稳定的，物种在分类系统中的位置是确定的、不变的。

分类学家往往倾向于把自己的分类工作绝对化，这就容易产生物种不变的观念。

实际上，生物学家在短暂的一生中也很难看到物种的显著变异，所以作为分类学家的林奈率先从生物学的角度提出物种不变论是可以理解的。

林奈说物种不变的主要根据是：他没发现新的物种，他认为每一种生物总是产生与自身一样的后代，所以今后也不可能出现新种。

他实际上是用生物的遗传来否定种的进化。

既然生物自身不可能出现新种。

他实际上只能用生物的遗传来否定种的进化。

既然生物自身不可能产生新种，那已有的物种只能是上帝的创造，所以他又提出物种的神创论。

他说：“必须把这些祖先的不变性归于某个全能全知的神，这个神就叫做上帝，他的工作就是创造世界的万事万物。

这是被每个有生命个体的机制、原理、定律、体质和感觉所证明了的。

”上帝把生物创造成什么样子，它们就永远是那个摸样。

但是到林奈晚年的时候，他逐渐面对物种变化的事实，承认杂交会产生新种，并说还需要做很多的工作，才能证明“物种是时间的产儿”。

在林奈之后，再也没有生物学家提出如此明确的物种不变论了。

3、其他生物学家的理论（一）预成论人们很早就认识到生物的遗传现象，怎么解释这种现象呢？比较容易提出并被人接受的解释是：一代代生物体的各种器官，预先就已经以浓缩的形式存在于生物胚胎之中。

17世纪，法国哲学家马勒伯朗士提出了套装模型：胚胎是个无穷系列，每个胚胎中都含有更小的胚胎，套在一起，就像俄罗斯套娃。

既然每个生物体的体内都包含各代子孙的浓缩形态，那生物体的肚子应该有多大？有个科学家认真计算了第一代兔子需要达到多大体积，才能讲授内容够容纳以后各代的兔子。

《圣经》说人类的祖先是亚当和夏娃，可是他们的体积有限，所包含的小人种的数量也是有限的，那最后一个小人种诞生以后，人类岂不要断子绝孙？当时的权威人物，瑞士生物学家哈勒认为，上帝在6000年前预先早出了2000亿个小人卵，这些小人卵用完，人类就会绝种。

按照预成论的说法，生物的发育生长就只能是器官从小到大，而不是从无到有的过程。

如果一切器官早在“创世”时就已“预定”，那后天的变异就不可能传给后代，就容易导致物种不辩论。

这实际上就是用生物的遗传来否定生物的发育与进化。

（二）发育论最先反对预成论的是德国的沃尔夫。

他多年从事鸡的胚胎发育过程的研究。

他发现在鸡的胚胎中，肠子等消化系统起初是片状组织，后来逐渐发育成管状组织，肾是由脊髓形成的，脑、心等器官也都是后来才出现的。

他还发现鸡的各种器官不是同步形成的。

沃尔夫由此得出结论：动物的各种器官并不是预先就有的，而是后天逐渐发育而成的。

这种观点被称为“渐成论”。

1828年，俄国的贝尔出版了《动物发展史》，书名表明贝尔认识到动物的发展史历史的过程。

他叙述了胚胎发育的一些规律，如对于较大的动物类群来说，共同的性状先形成，专门性状较后形成。

生物物种也有发育的过程，从无到有，个性逐渐丰富的过程，种的发育过程就是进化的过程。

（三）用进废退论第一个提出系统生物进化论的是法国的拉马克。

他兴趣广泛、学识渊博，对地质学、物理学、化学、气象学都有研究。

他首先使用“生物学”一词。

他在著作《动物哲学》中对进化论做了系统论述。

拉马克认为，环境的变化是物种变化的原因。

他说“环境不变，生物可能不变；环境变了，生物不能不变”。

对于植物和低等动物来说，环境的作用时直接的，环境的变化会直接引起生理机制与构造的变异。

而对于高等动物的影响是间接的，因为动物能活动，所以环境的变化先引起动物行为的改变，行为的改变又会引起器官功能的改变，最后引起器官结构的改变。

他提出了一个富有新意的思想——用进废退，即器官越用越进化，越不用就越退化。

例如，蛇在地面上滑行，腿不仅无用反而妨碍滑行，所以就完全消失了，但是经常向上看，他的眼睛就高高地长在头的两侧。

长讲授内容颈鹿生长在非洲腹地，阳光强烈，草类稀少，它只好吃树上的叶子，较低的叶子吃完了，就伸长脖子吃较高的叶子，慢慢就成了长脖子。

拉马克说“自然的动作来的很慢，非有悠久的时间是决不能成功的；但是我们亦能以便捷的方法，改变环境，得到同样的结果。

”拉马克的生物进化论思想并没有得到应有的重视，但是他的理论则为后世生物学家所认可和继承。

二、达尔文的物种进化论在拉马克出版《动物哲学》的1809年，英国的达尔文诞生。

达尔文8岁时才上小学。

可是每次上课前都要姐姐给做好准备。

中学时成绩不好，校长说他“难以救药”，他不明白什么意思，气的校长对他大吼，“开除”。

父亲无奈，只好叫他提前退学。

达尔文67岁时在自传中写道，当时旧式中学的教学空洞无物，对他思想影响极坏。

他热爱大自然，喜欢搜集矿石、贝壳和昆虫标本，在爱丁堡大学学医时，枯燥乏味的讲授使他难以忍受。

两年后转入剑桥大学，选择了植物学课，这引起了他浓烈的兴趣。

他常参观博物馆、动物园，和朋友们收集、解剖动物。

同渔民一块捕鱼、捉牡蛎。

出钱向别人学习剥制鸟类标本。

他尤其喜爱采集昆虫，有时两手都抓着甲虫，为了捉到第三只，竟把右手上的甲虫用嘴咬住，甲虫放出的异味的液体灼伤了他的舌头，在这种自然状态的学习里，学到了丰富而有趣的生物学知识。

1、贝格尔舰环球考察1831年，经过老师亨斯罗推荐，达尔文参加了贝格尔舰的环球科学考察，他早就向往德国地理学家洪堡在《南美旅行记》中所描述的南美洲了。

同年12月27日，这艘三桅木船扬帆起航，达尔文开始了5年的旅行。

这次考察使他亲眼看到了大量的物种变异的事实，成为物种进化论者。

他后来说这次考察决定了他一生的事业。

对达尔文进化论思想的初步形成起决定性影响的是在加拉巴哥斯群岛的考察。

这个群岛位于南美洲的西北角，上面至少有2000个火山口。

他在1835年登上这个群岛，进行一个多月的详细考察，这个群岛就是一个小的世界，使他看到了大量的物种变异的事实。

“这些事实就是我的一切观点的起源”。