啮齿目——老鼠、免子、松鼠、天竺鼠、海狸、豪猪等。
贫齿目——树獭(有齿)、犰狳(有齿)、食蚁兽(无齿)等。
偶蹄目——有蹄,每蹄的趾为偶数,如牛、绵羊、山羊、猪、鹿、
羚羊、骆驼、长颈鹿等。
奇蹄目——马、驴、斑马、犀牛、獏等。
长鼻目——当然是象。
齿鲸目——抹香鲸及其他有齿的鲸。
须鲸目——蓝鲸、露脊鲸等,用好像是口腔上长的大粗胡须一
第十六章 物 种
第十六章 物 种
样的鲸骨来滤取海水中的食物。
灵长目——人、猿、猴等。
灵长目的特征是用手(有时也用脚)抓握东西,大拇指、大脚趾
和其他手指或脚趾相对立,手指或脚趾的顶部长有扁平的指甲,而
不是尖锐的爪或被骨质包裹起来的蹄。大脑发达,视觉比嗅觉重
要,此外,还有许多解剖学上的特征,但较不明显。
灵长目分
9个科,其中有些只有极少灵长目的特征,简直很难
相信是灵长目动物,但在分类上确实属于灵长目。例如,树鼩科,
包括食虫的树鼩。另外还有狐猴,是夜行性的,生活在树上,口、鼻
突出如狐狸,外表却像松鼠,主要产于马尔加什岛。
和人类最相近的当然是猴和猿了。猴共有
3科。猴这个字可
能是从拉丁文衍生而来的,是“小人”的意思。
有
2科猴产于美洲,称为新世界猴,它们就是卷尾猴科,例如
在街头卖艺的人玩耍的那种猴子以及狨科中的狨。另一科是旧世
界猴,叫猕猴科,包括各种狒狒。
猿都属同一科,即巨猿科,原产东半球,和猴子外观上最明显
的差别就是体形较大,没有尾巴。猿可分为
4种类型:长臂猿,体
形最小,毛最多,手臂最长,是这个科中最原始的;猩猩稍大,生活
在树林中,很像长臂猿;大猩猩,比人大得多,主要在地面上生活,
原产非洲;黑猩猩,也产于非洲,比人小,是除了人以外最聪明的动
物。
至于人类所属的科,是人科,目前只有
1属
1种。林奈把人种
命名为智人。虽然有些人对这个名字不大满意,但也没有人敢于
更改。
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进 化
经过上面把所有生物简单叙述一遍以后,就使人可以得到这
样一个深刻的印象:生命的发展是一个由简单到复杂的,而且是非
常缓慢的过程。各门动物可以重新排列,加入新的动物;门以下的
各个纲,同样也可以重新排列,或增或减;纲以下的各个目,也是如
此。
各个物种之间也常常混淆不清,好像是刚从共同祖先分支出
来的。有些种的关系很近,甚至在特殊的情况下还可以杂交,例如
马和驴适当交配,可以产出骡子;黄牛和水牛、狮和虎都可以杂交。
另外,还有些所谓的“中间种”,也可以说是两大群动物之间的连结
动物。例如猎豹属猫类,具有一些狗的特征;而鬣狗属犬类,却又
有些猫的特征;鸭嘴兽则好像是刚由爬行类进化到哺乳类不久的
动物。如果再从某些动物的幼年期来看,种和种间的区别就更模
糊不清了,例如,早期的蛙像鱼;而 1825年才发现的一种叫柱头虫
属的原始脊索动物,其幼年期和棘皮动物很相似,当初还曾错把它
作为幼年的棘皮动物呢!
人们甚至可以从人类受精卵的发育过程中,追溯各个门的发
展历程,对这方面的研究称为胚胎学。从现代的观点来看,胚胎学
应是由哈维开始的(他就是发现血液循环的那个人)。1759年德
国生理学家 K。 F。沃尔夫用实验证实,卵的变化的确是一个发育
过程,也就是由未特化的原组织逐渐成长为特化的组织,而绝对不
是像以前人们所想象的那样,以为卵内早就存在特化好的雏形,然
后慢慢长大。
第十六章 物 种
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发育过程中,卵最先是一个单独的细胞(像原生动物),以后变
成一小群细胞(就像海绵),其中每一个细胞分开之后,可以各自成
长为新个体,同卵双胞胎就是这样形成的。胚胎继续发育,经过两
层细胞的阶段(好像是具两胚层的腔肠动物),然后又生长出第三
层(像棘皮动物),就这样越来越复杂,这种发展顺序和物种由低级
到高级的顺序差不多。人类在胚胎发育过程中,也有一个时期会
出现原始脊索动物的脊索,像鱼类的侧鳃囊,以后又生长出尾巴及
像低级哺乳类一样的体毛。
早期的理论
从亚里士多德起,很多人就曾想过生物可能是彼此进化来的。
由于当时基督教教会掌权,这种想法受到禁止。《圣经·创世记》的
第一章,就明白地记载各种生物都是按照其同类创造出来的,照字
面上来说,物种是不会变的,从一开始就维持各物种的形状。生物
间有很明显的亲缘关系,想当年林奈也会有过这样的念头,不过他
还是坚信物种是不会变的。
尽管上帝创造天地的故事牢牢地占据了人类的头脑,不过面
对化石的证据,这种想法终究只好让步了。早在
1669年,丹麦科
学家斯蒂诺就指出,岩层的底层要比上层古老。由任何合理的化
石形成的速率来看,这种说法越来越被肯定,底层岩层确实要比上
层古老许多。生物化石埋藏的岩层,往往比《圣经》所记载的年代
古老得多。化石也证实了地球的结构经历了巨大的变化。早在公
元前
6世纪,希腊哲学家色诺芬尼就记载山顶上有贝壳化石,并推
想那山顶很久以前是在海底的。
相信圣经故事的人也许会说(其实他们也真的坚持),化石和
以前在地球上生活的生物相似纯系巧合;或者说,那是骗人的魔鬼
所创造的,因此不能相信。另外一个似乎有理的说法,认为化石是
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大洪水时溺死的生物遗骸,因为《圣经》上说洪水曾淹没了所有的
山头。
但是经过认真察看,很多生物的化石和现在生存的种类都不
相同。早期的分类学家雷,曾怀疑化石是代表已绝种的生物。瑞
士的博物学家博内更进了一步,1770年他提出,化石的确是因地
壳大变动死掉而绝种的生物的遗骸,比《圣经》中所记述的大洪水
期早得多。
真正以科学基础奠定化石研究及古生物学基础的人,是英国
土地测量学家
W。史密斯。1791年,当人们挖掘运河时,他发现
凿开的岩石都是分层的,每一层含有特定的化石种类。这样一来,
根据在地层中的位置,可以把化石按时间顺序编排,而且可将每种
化石和代表地质史上某一时期的岩层形态互相对应起来。
约在
1800年,居维叶依照林奈的分类系统进行化石分类,把
比较解剖学引用到古代生物。虽然很多化石所代表的种及属,在
现存的生物中已找不到,但都可以归入到已知的各门动物中,由此
可以组成生物体系表中的一部分。例如,
1801年居维叶研究一种
20年前发现的具有长手指的化石,他推想该骸骨与现存生物完全
不同,具有革质的翅膀,且能飞行,这至少在已确知的生物中没有
和它相像的;根据骨骼的结构,证明它是爬行类,因而把它命名为
翼指龙,和现今的蛇、蜥蜴、鳄鱼和龟有关联。
而且,在越深的地层中发现的化石,就越古老,同时也就越简
单,其发展程度也就越低。不仅如此,有些化石代表了过渡的中间
型生物,可以把现存的两群看来没有亲缘关系的生物连结起来。
有个最令人惊奇的例子是在居维叶死后才发现的一种原始鸟类,
称为始祖鸟。这种鸟现已绝种,它有翅膀,有羽毛,又有像蜥蜴的
尾巴,尾巴外缘长有羽毛,嘴像鸟却又长有爬行类的牙齿。由许多
方面来看,很明显,始祖鸟是介于爬行类及鸟类之间的中间型生物
第十六章 物 种
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(见图 16…3)。
图 16…3 始祖鸟
居维叶一直认为陆地大变动是许多生物绝种的原因,而不是
进化。但是到了 19世纪 30年代,C。 赖尔在他的划时代的著作
《地质学原理》一书中,提出了新的看法,并得到科学界的支持与认
可。如果要合理地解释古生物证据,就必须借助合理的进化理论。
假如动物是由一种进化成另一种,那么引起进化的原因究竟
是什么呢?这一点是解释生物为何有如此多样性的障碍。最先设
法解释这个问题的是法国博物学家拉马克。1809年他出版了《动
物的哲学》一书,书中认为环境引起动物改变,而这种改变又可以
传给后代。拉马克以长颈鹿为例阐明他的观点(长颈鹿是当时很
轰动的新发现),假设有一种类似羚羊的原始动物,以树叶为食,凡
是够得到的树叶都吃光了,只好伸长脖子以取得更多较高的食物;
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这样经常地伸,脖子、舌头及腿就会逐渐地变长;这些发展出来的
特征又传给子代,于是一代比一代长,不断地传下来,经过几代之
后,原始羚羊就进化成长颈鹿了。
拉马克的这种获得性特征遗传的观点,很快就被否定了。例
如长颈鹿怎么会发展出身上的花纹呢?的确很难找到有什么因素
会影响皮毛而使之改变。不仅如此,德国生物学家魏斯曼还抱着
怀疑的态度做了许多实验,他把大白鼠尾巴连续切断了很多代之
后,尾巴并没有变短,仍然和第一代一样长。(犹太人给男子割包
皮,100多代以后,包皮并没有因而皱缩,他要是早想到这一情况,
就不必做实验了。)
早在
1883年魏斯曼就发现,最终会产生精子或卵的生殖细
胞,在胚胎早期就和其他细胞分离开来,并且保持不太专化的状
态。根据这个发现以及大白鼠尾巴的实验,他推导出一个概
念——种质连续说。种质就是组成生殖细胞的原生质,可以独立
存在,而且一直延续好几代,而种质以外的身体的其他部分,好像
是暂时作为种质的居所,每一代都重新建造然后毁掉,种质主宰身
体特征的形成,而其本身却不受身体影响。他的这些想法完全和
拉马克相反,而且也是错误的,虽然总的看来,魏斯曼的观点似乎
比拉马克的观点更接近实际情况。
尽管很多生物学家反对,拉马克的理论仍然延续到了
20世
纪,甚至在苏联还有一段时间曾将此理论复兴起来,那就是李森科
学说(即通过一定的处理方式改变植物的遗传性)。李森科是这一
学说的主要人物,也是斯大林、赫鲁晓夫执政时的要人,直到
1964
年赫鲁晓夫下台之后才失势。环境对简单的生物可能会造成遗传
上的改变,这种观点现代遗传学家并不否认,但是由于基因及遗传
定律的发现,已彻底推翻了拉马克理论。
第十六章 物 种
第十六章 物 种
达尔文学说
英国青年
C。 R。 达尔文喜欢艺术和运动,四处闯荡,无所事
事,为了打发无聊的时间,一位船长和一位剑桥大学教授劝他到船
上工作,研究生物。这艘船要以
5年的时间航行世界一周,目的是
研究大陆海岸线,并沿途观察各地的植物区系及动物区系。当时
是