拉马克:被误解的先pre与进化的第一份蓝图

让-巴蒂斯特·拉马克 (Jean-Baptiste Lamarck) 是一位生活在启蒙运动余晖与法国大革命风暴中的博物学家,他是生物学史上第一个勇敢地提出完整进化论体系的思想家。在他那本于1809年出版的《动物学哲学》中,拉马克如同一位孤独的建筑师,首次为生命世界绘制了一幅宏伟的、动态的、不断演变的蓝图。他认为,生物并非上帝一次性创造后就永恒不变的静态作品,而是在环境的驱动下,通过“用进废退”和“获得性遗传”这两大机制,从简单到复杂,一路攀爬着生命的长梯。尽管他的理论在细节上被后来的达尔文主义所取代,并一度沦为科学界的笑柄,但拉马克那革命性的洞见——生命是变化的,且与环境息息相关——却如同一颗永不熄灭的火种,为整个现代生物学的诞生点燃了最初的光芒。

在18世纪中叶的法兰西,一个名叫让-巴蒂斯特·皮埃尔·安托万·德·莫奈,拉马克骑士的年轻人,似乎注定要走上一条荣耀的军旅之路。他出身于一个贫穷的贵族家庭,参军是他摆脱困境、赢得荣誉的唯一途径。在炮火纷飞的七年战争中,他英勇作战,赢得了晋升。然而,命运的剧本早已悄然改写。一次意外的颈部受伤,迫使这位年轻的军官永远告别了战场。 脱下军装的拉马克,带着微薄的伤残抚恤金来到巴黎。在这里,他告别了刀剑,却拾起了另一件同样能解剖世界的工具——对自然历史的狂热。他沉浸在植物的世界里,仿佛要在花草的脉络中寻找宇宙的秩序。经过十多年的艰苦钻研,他终于在1778年出版了巨著《法国植物志》。这部著作不仅为他赢得了法国科学院的院士席位,更吸引了一位重要人物的注意——布封伯爵,当时法国最顶尖的博物学家。 历史的洪流很快席卷了整个法国。1789年,法国大革命爆发,旧世界的秩序土崩瓦解。在这场剧变中,皇家植物园被改组为更具现代科学精神的“国立自然历史博物馆”。凭借着自己的声望和布封的支持,年近五十的拉马克在这里获得了一个职位。然而,这个职位却像一个命运的玩笑:他被任命为“昆虫、蠕虫和微观动物”的教授。在那个时代,这些扭动的、微小的、没有脊椎的生物被认为是“低等”和“不值得研究”的,与高贵的哺乳动物和鸟类相比,它们不过是造物主随手丢弃的草稿。 但正是这个被学界遗忘的角落,成为了拉马克伟大思想的摇篮。

拉马克接手的是一个烂摊子。博物馆里堆积如山的贝壳、昆虫和蠕虫标本杂乱无章,无人问津。他以惊人的毅力投入到这项全新的工作中,开始为这个庞大的“无脊椎动物”王国建立秩序。正是他,创造了“无脊椎动物”(Invertebrata)这个词,并开创了对其进行系统研究的先河。 当拉马克日复一日地凝视着这些形态各异的生命时,一个颠覆性的想法在他脑中慢慢成形。在传统的分类学观念里,物种之间有着不可逾越的鸿沟,它们如同上帝陈列在架子上的艺术品,各自独立,永不改变。然而,拉马克在那些贝壳化石的序列中,在不同蠕虫和软体动物的解剖结构中,看到的却不是鸿沟,而是连续的阶梯。他发现,物种的边界是模糊的,它们似乎可以从一种形态平滑地过渡到另一种形态。 这让他开始怀疑“物种恒定论”这一神圣不可动摇的教条。他大胆地推测,生命并非一成不变,而是一个缓慢、持续、不断变化的过程。他甚至创造了一个全新的词汇来描述这门研究生命现象的科学——“生物学”(Biologie)。 这个想法在当时无异于异端邪说。他最强劲的对手,正是博物馆里权势熏天的同事——乔治·居维叶。居维叶是比较解剖学和古生物学的奠基人,他手握着巴黎盆地出土的巨大动物化石,用“灾变论”解释着物种的灭绝与新生。在他看来,地球历史就是一场场巨大的灾难,旧的物种被彻底抹去,新的物种则在灾难后被重新创造。居维叶坚持认为,物种的结构是完美的整体,任何微小的改变都会导致其崩溃,因此,渐进式的演化是不可能的。 一场持续终生的学术战争,就此拉开序幕。

1809年,也就是达尔文出生的那一年,65岁的拉马克出版了他一生最重要的著作——《动物学哲学》。在这本书里,他系统地阐述了他的进化理论,为生命如何演变提供了第一份完整的科学解释。这个理论的核心,是两条看似简单却影响深远的法则。

  • 第一法则:用进废退 (Use and Disuse)

> 拉马克认为,环境的变化会促使动物产生新的需求,而新的需求会引导它们更频繁地使用某些器官,或停止使用另一些器官。经常使用的器官会变得更强壮、更发达;而不用的器官则会逐渐退化,甚至消失。他举例说,生活在水边的鸟类为了在泥沼中行走而不沾湿羽毛,会努力伸长它们的腿。日复一日,年复一年,腿就真的变长了。

  • 第二法则:获得性遗传 (Inheritance of Acquired Characteristics)

> 这是拉马克理论中最著名,也是最具争议的一点。他相信,在个体一生中由于“用进废退”而获得的性状,可以像传家宝一样直接遗传给下一代。因此,那只努力伸长了腿的涉禽,它的后代生下来腿就会比其他同类的腿更长一些。经过无数代的积累,最终演变成了今天的长腿鹤类。 最著名的例子莫过于长颈鹿。拉马克描绘了这样一幅画面:长颈鹿的祖先脖子并不长,它们生活在干旱的非洲草原。当低处的树叶被吃光后,它们不得不努力伸长脖子去够更高处的叶子。这种持续的“渴望”和“努力”,使得它们的脖子和前腿在一生中都得到拉伸。而这种后天获得的“长脖子”性状,被一代代地遗传下去,每一代都比上一代更长一点,最终造就了今天我们看到的优雅的长颈鹿。 除了这两大法则,拉马克还有一个常被忽略的观点:他认为生命体内存在一种内在的、神秘的“趋于复杂化的力量”。这股力量像一个永不停歇的引擎,驱动着生命从最简单的微生物,沿着一条线性的阶梯,自动地、必然地向着更复杂、更“完美”的形态(比如人类)攀升。 拉马克的理论,是一个充满目的性和进步论色彩的宏大叙事。它描绘了一个努力奋斗、积极向上的生命世界。然而,这个美丽的理论,却即将迎来一场残酷的审判。

《动物学哲学》的出版,并未给拉马克带来荣誉,反而招致了无情的嘲讽和攻击。而挥出最致命一击的,正是他的同事居维叶。 居维叶在法国科学界的地位如日中天,他凭借着对化石无可辩驳的权威解读,牢牢掌控着学术话语权。他对拉马克的理论嗤之鼻鼻。居维叶认为,如果长颈鹿的脖子可以拉长,为什么埃及古墓里几千年前的木乃伊动物,与今天的同类相比却没有任何变化?他用化石记录中的“断层”来反驳拉马克的“连续”阶梯,声称那是大灾难的证据,而非渐变的痕迹。 在居维叶强大的影响力下,拉马克的进化思想被贴上了“思辨”、“荒谬”、“缺乏证据”的标签。学术界的大门一扇扇向他关闭。晚年的拉马克生活日益困窘,视力也逐渐衰退,最终完全失明。他不得不在女儿的帮助下,口述完成他最后的著作。 1829年,85岁的拉马克在贫病交加中孤独地去世了。他的葬礼无人问津,他的名字也迅速被遗忘。按照惯例,作为科学院的终身秘书,居维叶负责为拉马克撰写悼词。然而,这篇悼词却成了一篇精心策划的“学术谋杀案”。居维叶在文中极尽挖苦和贬低之能事,将拉马克的理论描绘成一个疯癫老人的胡言乱语,并断言它将被历史永远抛弃。 这位进化学的先驱,就这样被他最强大的对手钉在了历史的耻辱柱上,似乎永无翻身之日。

然而,伟大的思想是不会轻易死去的。拉马克的幽灵,一直在欧洲思想界徘徊。 半个世纪后,查尔斯·达尔文出版了《物种起源》,用“自然选择”的理论彻底改变了生物学。达尔文公开批评拉马克的“内在驱动力”和“获得性遗传”,但他私下里却深受拉马克的影响。事实上,达尔文自己提出的“泛生论”,就包含着类似获得性遗传的成分,他认为身体各个部分会产生微小的“芽球”,记录后天的变化,并汇集到生殖细胞中遗传下去。 在19世纪末到20世纪初,当遗传学尚未成熟时,“新拉马克主义”甚至一度复兴,成为挑战达尔文主义的重要力量。然而,随着孟德尔遗传定律的重新发现和现代遗传学的建立,拉马克主义再次遭到重创。魏斯曼的“种质论”明确指出,生殖细胞(种质)与体细胞(体质)是分离的,后者发生的变化无法影响前者。这意味着,父亲举重练出的肌肉,无论多么发达,都不可能通过基因遗传给儿子。拉马克的理论,似乎被彻底宣判了死刑。更糟糕的是,在苏联,拉马克的学说被政治扭曲,成为了臭名昭著的“李森科事件”的理论基础,给苏联的农业和遗传学研究带来了毁灭性的灾难。 就在人们以为拉马克的名字将永远与“错误”和“伪科学”捆绑在一起时,21世纪的科学发展却带来了一个惊人的转折。 一门名为表观遗传学 (Epigenetics) 的新学科正在崛起。它研究的是在不改变DNA序列的前提下,通过某些机制(如DNA甲基化、组蛋白修饰)来调控基因表达,并且这些调控标记在某些情况下可以遗传给后代。 简单来说,如果把DNA比作一本厚厚的生命之书,那么表观遗传标记就像是贴在书页上的“便签”或用荧光笔做的“标记”。它们不改变书中的文字(基因序列),但能决定哪些章节(基因)被大声朗读(开启),哪些章节被默默跳过(关闭)。更关键的是,我们的生活方式(如饮食、压力、环境毒素)可以改变这些“便签”和“标记”。例如,一项研究发现,经历过严重饥荒的女性,其后代更容易患上某些代谢疾病,这种影响似乎就是通过表观遗传标记传递的。 这不就是一种现代版的“获得性遗传”吗? 当然,这与拉马克当初的设想有本质区别。它不是长颈鹿“渴望”长高就能拉长脖子,而是一种更精细、更复杂的分子调控机制。但它证明了拉马克一个核心的直觉是正确的:环境确实能够以一种可遗传的方式,深刻地影响生物的性状。 生物体不再是一个被动接受基因蓝图的机器,而是一个能与环境动态互动的、可塑的主体。 今天,我们再回望拉马克,他不再是一个单纯的、犯了错误的失败者。他是一位孤独的远见者,一个在黑暗中摸索的先驱。他第一个将“时间”和“变化”这两个概念注入了僵死的自然界,第一个将生命从神学的陈列架上解放出来,放归到真实的环境与历史之中。他绘制的进化蓝图或许粗糙、错误百出,但没有他的第一笔,或许就不会有后来达尔文那幅更精确、更壮丽的生命之树。拉马克的故事告诉我们,科学的进步并非一条直线,它充满了曲折、误解甚至悲情,但正是这些“错误”的垫脚石,才最终铺就了通往真理的道路。