莱伊尔与均变论(uniformitaranism)

8.4 莱伊尔与均变论(uniformitaranism)

《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

长期以来,由T.H.赫胥黎提出的“当把均变论的原理应用于升物学时就必然导致进化”的观点在英国历史学家中已成为既定原则。由于莱伊尔是均变论的积极拥护者,所以就有人认为达尔文的进化思想是直接来自莱伊尔。当我们发现均变论者莱伊尔是多么强烈地反对进化思想后上述说法就益发可疑。赫胥黎论点的缺点只是近年来才由Hooykaas,Cannon, Rudwick,迈尔,辛普森等人指出。然而19世纪20年代和30年代的地质学论据对某些升物学家的观念形成极其重要,对这些升物学家来说,地球上的生命的历史是一个重大问题。尽管主要涉及到地质学,但是在讨论达尔文进化思想的由来时,介绍均变论却是必不可少的前提

均变论和灾变论这两个词都是由英国哲学家William Whewell于1832年在评论莱伊尔的《地质学原理》一书时所造的新词,指的是地质学中两个对立的学派。实际上这两个词常引起误解,因为主要问题并不在于是否发生灾变而是地质学上的发现究竟是支持Hutton及莱伊尔的稳定态世界学说还是支持包括灾变论者和进步主义者在内的其它大多数地质学家的定向论(directionalist theory)。定向论者的主要论点是地球上的生命随着地质年代的变迁发生了变化。这是一个相当新的概念,是居维叶在巴黎盆地发现了化石以及随后显示出的连续地层往往具有十分不同的动物区系,这些区系又时常被猛烈的断裂将彼此分隔开;而且低层(早期)的区系主要含有(或完全是)灭绝动物等等一系列发现的结果。而且定向论还认为这些变化是进步型的,这可由无脊椎动物-鱼类-爬行类-哺乳类的序列看出。Adolphe Brongniart的植物地层学也支持这种进步型序列的存在。他区分了三个时期:第一期(石炭纪)的特点是原始隐花植物茂盛;第二期(中生代),裸子植物(及少量的隐花植物);第三期(第三纪),被子植物开始占优势。无论是在动物或植物中,“最高等”的类型都在地球史的最后出现。莱伊尔否认这种进步(型)存在,而后来当他承认它时,便又解释为是一个循环的一部分,到头来又会反转过来(Ospovat,1977)

均变论这个词指的是比灾变论要复杂得多的一套学说。实际上它隐含有至少六个概念或原因

表1试图将两个对立阵营的最明显的差异列举出来。正如表2所指陈的,莱伊尔除了在一种情况下以外都拥有a;但在灾变论者之中却可发现在各种不同的选择之中有不同的调配。值得注意的是,在我看来达尔文的模式更接近于拉马克而不是莱伊尔。但是我必须提醒读者,我的分类是相当主观的,也可以有其它的分类办法

虽然这里分出的均变论的六种成分中的大多数主要只和地质学家有关,但是作为对表1所采用的类别的说明,可以对之作扼要的解释

(1)自然主义(Naturalism)。所有参与争议的学者毫无例外的都是虔诚的基督徒,意见相左的唯一问题是他们所设想的上帝对其事务的干预程度。在两个阵营中都有一些人认为在创造之后只有第二位原因在起作用。一切创造,不论是最初的一次性创造还是在每次灾变后的多次创造,显然都是造物主的直接作用。莱伊尔认为世界上的一切地质过程都是第二位原因活动的结果,不需要超自然干预,莱伊尔的批评者则批评他不能前后一贯始终如一地将这原则运用于引进新的物种上,而这一引进新物种的过程尽管莱伊尔反对却具有特创论的一切表征

表1均变论的组成部分

现象或过程

(1)原因的神学性质(自然主义或超自然主义)

均变论者的观点:

(a)自然主义的(即使最初是强调上帝直接干预,现在则认为是由于第二位原因)

(b)总体来说是自然主义的,但是容许上帝偶然干预

灾变论者或定向论者的观点

(C)始终容许上帝直接干预

(2)通过地质时期表现的原因(现实主义)

均变论者的观点

(a)同样的原因(物理定律)贯彻始终

灾变论者或定向论者的观点

(b)不同的原因在地球历史的早期起作用

(3)构成原因的力量强度

均变论者的观点

(a)和现在一样始终是同样强度

灾变论者或定向论者的观点

(b)不规则,各个地质时期有变化

(C)随地质时期稳步下降

(4)结构原因

均变论者的观点

(a)始终相同

灾变论者或定向论者的观点

(b)在以前的某些地质时期中不相同

(5)变化速度(渐进主义)

均变论者的观点

(a)某些变化是渐进的,但有些变化很突然(骤变)

灾变论者或定向论者的观点

(b)很多是真正的激剧变化

(6)世界的定向变化

均变论者的观点

(a)不承认;世界永远处于稳定态,最多是循环式变化

灾变论者或定向论者的观点

(b)赞同;世界在历史上是变化着的,而且或多或少是有方向的

表2 进化主义的支持者和反对者以及他们对均变论的各个组成部分的采纳情况〔a、b、c的涵义见表1〕

┌───────────────────────────┐

│      均变论的各个组成部分           │

├───────────────────────────┤

│     1   2   3   4   5     6   │

├───────────────────────────┤

│莱伊尔  b   a   a   a    a    a   │

│达尔文  a   a   a  ? b   a    b   │

│拉马克  a   a   ?b   b   a    b   │

│阿伽西  c   a   ?b   b   b    b   │

└───────────────────────────┘

红色:达尔文赞同拉马克,反对莱伊尔

蓝色:达尔文赞同莱伊尔,反对拉马克

( 2)现实主义(actualism)。这一原则声称同一种原因(物理定律)在全部地质时期中都起作用,因为世界的内在特征永远保持相同。这一原则的最重要结果是,正如莱伊尔在《地质学原理》的副题中所表述的,“试图按现在起作用的原因解释地球表面的以往变化”是合理的

(3)构成原因的力量强度(Intensity of causal forces)。莱伊尔以及其它极端均变论者主张地质力的强度在任何时间都相同,而且时间因素将在某个时期引起强度增加的现象。他的某些对手认为由于地球冷却地质现象(如火山活动,造山运动)的强度稳步下降。还不清楚是否有些学者支持第三种可能,即地质现象的强度显示不规则的上升或下降。

(4)结构原因(Configurational causes)。这词是由辛普森提出,指的是同样的因素由于组合方式不同有可能产生十分不同的结果,彻底或正统的均变论者完全忽视了这种可能性。地球大气层由还原性转变成氧化性,不规则的冰河时期的出现,板块构造对大陆面积以及大陆架浅层海域范围的影响,火山活动程度等都属于这个范畴。因此,地球上现有的物理条件并不一定准确地反映了地球早期历史的条件。如果忽略了结构原因,像生命起源这样的问题就无法解决。莱伊尔却首先注意到了大陆位置变化对气候影响这个结构原因(Ospovat,1977)

(5)渐进主义(Gradualism)。在灾变论兴起以前,大多数学者认为地球表面的历史性变化是渐进的。莱布尼茨、布丰(部分地)、拉马克以及达尔文的多数先驱都持有这种观点。在发现了地层经常发生断裂之后,拥护渐进主义就变得越发困难。莱伊尔的均变论的最大功绩在于尽管有了不少新发现仍然强调地质变化的渐进性。莱伊尔和随后的达尔文都充分意识到地震、火山爆发能产生剧烈效应,然而这些效应和某些地质学家提出的灾变比较起来还小几个数量级。近代地质学研究表明,地球过去历史上的某些事态实际上完全可以看作是灾变(Baker,1978;Alvarez,1980)

(6)定向主义(Directionalism)。莱伊尔从 Hutton处采纳了稳定态世界的概念;这个概念被Hutton(1795)表述为“没有开端的遗迹,也没有结束的期望”,而且这概念在苏格拉底以前的哲学家中是普遍盛行的。莱伊尔的反对者则认为一切证据都表明地球历史有一个定向的(如果不是进步的组成部分的话)组成部分。这一点(而不是其它五点)是莱伊尔和其它所谓的灾变论者的基本分歧(Rudwick,1971;但另见Wilson,1980)

达尔文从均变论中得到了什么

近年来的某些分析研究表明,不论达尔文在知识上受惠于莱伊尔有多么大,均变论实际上在其进化论的发展上所起的阻碍作用要比促进作用大得多。渐进主义,自然主义与现实主义是从布丰到康德和拉马克时的流行概念。莱伊尔的均变论最突出的特点是他的稳定态(和循环式)学说,这是和进化学说完全对立的

莱伊尔不仅是一位地质学家,细读他的《地质学原理》就会发现他对升物学、包括升物地理和生态学(“生存竞争”),是多么精通。当谈论到升物学问题时他极富权威性,然而,从现在回顾,他的神创论和本质论很明显地将他导向自相矛盾的地步

莱伊尔学过法律,在他进行科学辩论时往往对对立观点采取极端(如果不是讽刺)态度。因此他时常对灾变论者陈述中的个别错误进行猛烈攻击而不顾其中有充分证据的定向变化,例如地层序列中的化石内容与含量

很明显,他以为他的对手提出了一种严格按自然阶梯的化石序列,并洋洋自得地认为这已被在保罗纪地层(“在爬虫时代”)发现了化石哺乳类所否定,而没有认识到这些是三锥齿兽(triconodonts,一种古兽)化石,因而与定向系列十分符合。他否定拉马克的关于趋向于完备的内在倾向学说是对的,但他忽视了拉马克还提出了另一类进化,即不断地按永远变化着的环境(“情况”)进行调整,这当然不可避免地会归结为不断的进化演变。就莱伊尔这位本质论者来说,这种不断的进化是毫无意义的

由于T.H.赫胥黎错误地声称莱伊尔的均变论必然导致达尔文主义以及Whewed使人容易误解的提出均变论和灾变论这两个词,因而莱伊尔的著作长期以来完全被人误解。他的稳定态世界并不是完全静止的世界,而是经历着与大陆的运动和气候变化相关的永无休止的循环。灭绝是变化着的世界不再适宜于某些物种的必然结果。当然,在稳定态世界中消失的物种必须通过“引入”新的物种来代替。由于灭绝而物种消失以及它们被新物种代替都按稳定不变的速度进行,所以莱伊尔坚持他是遵循严格的均变论者的原则的

对进化主义的历史最关重要的不是莱伊尔的均变论而是他把重点从拉马克对进步、日益增加的完备性以及“垂直进化”的其它方面的含糊臆测转移到物种的具体现象。物种灭绝的原因是什么这个问题引出了各种各样的升物学问题。这些问题以及取代的物种是怎样引入的问题正是达尔文在贝格尔号航行时和航行后阅读《地质学原理》时所遇到的一些问题。由于莱伊尔的著作这些问题成为了达尔文研究方案的中心

莱伊尔和达尔文的这种关系指陈了在科学家之间经常发生的的一种几乎是教科书式的关系。就是“先驱”的副本。人们往往正确地谈到拉马克虽然是一位真正的进化论者,但实在并不是达尔文的先驱。达尔文怎样也不能说是奠基在拉马克的基础上,毋宁说是在莱伊尔的基础上,然而很难将莱伊尔称作达尔文的先驱,因为他顽固地反对进化,他是一个本质论者、神创论者,他的整个概念框架和达尔文的毫不相容。然而他却是明确地把注意力集中于物种在进化中的关键地位的第一个人,并促使达尔文选择那条途径去解决进化问题,虽然后来证明莱伊尔提出的解答是错误的。应当怎样称呼指点了道路然而在传统意义上却又不是先驱的人呢?类似的情况是我自己在地理成种作用和升物学物种的研究工作中是由于反对Goldschmidt提出通过系统突变解决成种作用的问题而深入开展的。在科学史上的确有很多事例表明一个先驱者提出了问题却得出了错误的答案,反对这种答案反而倒导致了正确的答案

我在较早(Mayr,1972)的一篇文章中曾分析了是哪些思想概念阻碍了人们更早地接受进化论。这包括自然神学和神创论与本质论的密切结合。奇怪的是,在这种概念框架中科学知识的进展反倒日益需要借助于超自然力量来作出解释。例如,地层学家所发现的连续的动物区系要求放弃唯一的一次性创造的概念。阿伽西竟然敢于提出地球上生命的灭绝总计有50—80次,并且有同等次数的新创造。既使是像莱伊尔这样严肃谨慎的人也往往将自然现象归因于创造。这就把进化的事实排除于科学分析领域之外。当然,在创造中没有不可能的事情。莱伊尔曾说过:“看来创造需要全能(无所不能),因此我们无法对之进行评价。”

钱伯斯的《遗迹》

自从莱伊尔在《地质学原理》一书中击败了拉马克之后,进化主义似乎已在英国科学家的思想中绝迹。对进化主义的排斥是普遍的,从像Whewell和Herschel这些哲学家到地质学家、解剖学家、植物学家都是如此。看来人们对世界是由一位熟练的设计师创造的自然神学观点已感到心满意足

在这种和平的维多利亚时代气氛中,1844年爆炸了一颗震动了整个英国知识界的炸弹,它就是《创造史的遗迹》(Vestiges of the Natural History of Creation)一书的出版。这书的内容是如此的离经叛道以至于作者想尽办法不落姓名。每个人都在猜测作者是谁,猜测的对象包括莱伊尔、达尔文,甚至维多利亚女王的丈夫。反响是巨大的,剑桥大学教授、地质学会会长塞吉威克简直是暴跳如雷。他用了四百多页的印刷品来宣泄他的不满,其心情可用下面的话代表:“世界绝不能容忍这样的是非颠倒,我们决心和任何亵渎我们的庄重原则和社会习俗的言论和行为血战到底…我们的座右铭是一切事物如果要有任何益处就必然各安其位…如果我们贤淑的仕女不愿意用解剖学家肮脏的小刀来玷污她们的手指,她们就不能倾听这个作者的诱惑来毒害自己的欢乐心灵和淑静感情,这个作者是戴着虚伪的哲学面具出现的。”毫不奇怪,由于这样的广告式宣传,《遗迹》在当时成了畅销书,在1844年到1860年之间竟然出版了11次,头十年的销售量(24,0O0本)远远超过了莱伊尔的《地质学原理》或达尔文的《物种起源》,后者在出版后十年间只出售了9,500册

《遗迹》的作者究竟是谁,一直到作者于1871年去世后才弄清楚,原来他就是《钱伯斯百科全书》(Chambers’Encyclopedia)的著名编辑罗伯特·钱伯斯(Robert Chambers),他同时也是很多通俗读物的作者。钱伯斯虽然博览群书,知识面广,但他毕竟是个业余爱好者,一个外行,并具有外行的一些弱点。然而在当时许多著名的英国科学家(除还没有发表著作的达尔文以外)只见树木不见森林的时候正是他看见了森林。奇怪的是,不是无神论而是自然神论使得他提出进化观点。他曾经说过,如果在神创论和造物主制定的一般规律的作用之间进行选择,“我认为我宁愿选择后者,因为它更加显示了上帝的权力和尊严。”由于在非升物界中没有什么“不可以用自然的一般力量的作用来解释,”那么为什么不可以考虑“植物和动物也同样可以按自然方式产生。”他反对生命的起源和发展超越了我们的探究能力的看法。“我非常不愿意相信自然界中有什么东西出于任何原因而限制探索……并且深信我们的关于造物主的概念绝不会由于我们进一步了解了上帝的所作所为而受到损害。”

他的研究最后导致他提出“进步性发展原则(Principle of Progressive Development)作为我们日常所见的自然界中缓慢而又渐进的运动或倾向的最简明解释,这种解释是诉之于科学、联系于科学,而不是以无知的教条式臆测为根据的。”钱伯斯从当时已有的证据中清醒地看出了两点:

  • (1)世界上的动物区系是通过地质时期而进化的
  • (2)变化是缓慢、渐进的,和环境中的任何灾变无关

尽管钱伯斯对拉马克也有所贬议,但是他的主要论点和拉马克原来的学说在很多方面相同,即进化路线是逐渐完善的。除了也提出了进化以外,钱伯斯决不是达尔文的先驱

钱伯斯将他的证据列之如下:

(1)化石记录指陈最古老的地层不合升物性遗物,随后的地层则是无脊椎动物化石的时代,其次是鱼类作为唯一的脊椎动物化石的时代,再其次是爬虫类,但还没有鸟类和哺乳类,等等

(2)在一切动物的主要门类中都是从简单进(步)为复杂,“最高级和最典型的类型总是最后才出现。”

(3)比较解剖学的研究表明,各种主要类别的动物都具有基本协调统一的结构

(4)由冯贝尔(von Baer)的胚胎学研究表明胚胎都要经历较其更原始的相近升物相类似的阶段

虽然钱伯斯的议论有很多错误与概念不清之处,但他在斟酌证据时所显示的大量常识却是当时反对进化论者的著述中所极度缺乏的。在分析古升物学家Pictet(当时他还反对进化观点)的论点时,钱伯斯不禁叫道“像他这样的专家竟然这样难于接受由自然规律导致的动物区系变化真是令人难于想像。”

钱伯斯真正做到了的事情是将均变论的原则应用于升物界。反映在自然系统中的动物等级结构如果不接受进化论就毫无意义。这正和讨论化石记录一样,他的论点和达尔文在《物种起源》中的论点十分相似。和达尔文一样,他一直反复强调有多少现象,如退化器官,是可以用进化的结果来解释,但用神创论观点看就毫无意义。根据所有这些证据,“作者领悟到进步性发展原则是假定的升物起源历史。”

上面这些看来都是非常合理的,然而钱伯斯的批评者们,包括当时英国最著名的一些科学家,却把他批评得一无是处。例如赫胥黎就曾写过一篇措辞激烈的评论,后来赫胥黎本人也感到过意不去。这些批评者很容易地就指出钱伯斯所提出的进化机制十分荒谬,因为钱伯斯所依据的是普遍而又经常的自然发生。重演是他的学说的根据之一,进步性发展的整个概念奠基于与“发生”(generation)相类似的,即和个体发生(ontogeny)相似的基础之上。和很多业余爱好者相仿,钱伯斯非常容易上当受骗。他还用各式各样的民间传说和神话来支持他对自然发生的坚信不疑。然而他有时又能作出非常精辟的猜想。例如,他认为自然发生不再会出现,原因之一可能是由于它是“一种完全由情况(或条件)决定的现象,情况是暂时的,因而结果也是暂时的。”当然,这就是人们目前所接受的关于生命起源时的情况的解释

钱伯斯虽然是19世纪达尔文以前的唯一的英国进化论者,但是他并不值得更多地加以介绍。他曾影响了一些人并使之转向进化主义,其中最重要的是华莱士(A.R.Wallace);斯宾塞(HerbertSpencer)显然也受过影响。他使德国哲学家叔本华(ArthurSchopenhauer)和美国诗人及散文家爱默生(R.W.Emerson)深信进化思想。毫无疑问很多人是通过钱伯斯才习惯于进化思想的。甚至达尔文也承认,“在我看来(《遗迹》的出版)在这个国家中对引起人们对这个问题的关注和消除偏见起了非常好的作用。”就达尔文来说还有另外的理由,即对《遗迹》的批评为达尔文提供了反对进化的观点的详细目录,这些反对观点或意见达尔文在《物种起源》中都特别谨慎地作了答复

从《遗迹》一书中科学史家可以得出两点影响深远的概括性结论:

  • 首先,缺乏专门知识的外行钱伯斯在当时所有的有资格的专家被表面上的矛盾所困惑时(达尔文除外,他将他的发现扣压了二十年才发表)却清醒地察觉了一个复杂现象
  • 其次,钱伯斯清醒地领悟并很好地描述了进化过程,虽然他对进化过程的解释不仅是错误的而且有时还是幼稚的。人们所常说的除非同时作出了解释否则就不能提出科学学说的说法显然是不合实际的。达尔文也是一个例子;他提出了遗传变异的无限性并以之作为他的自然选择学说的基础,然而他的关于遗传学说的全部意见或判断都是十分错误和不充分的

就钱伯斯而言,最令人吃惊的也许是他在英国的孤立无援。他几乎没有支持者,只有欧文(Owen)对他并不持全然否定的态度(Millhauser,1959)。实际上当时所有的英国知名科学家都公开反对进化,不仅像Buckland,塞吉威克,Whewell这样一些自然神论者,而且达尔文的朋友莱伊尔,霍克以及赫胥黎等也都如此。尽管有利于进化论的证据一直在增加,然而英国的舆论气氛竟然是如此强烈的反对进化思想以致没有博物学家对之进行认真考虑。这要求一种实在的努力去改变舆论气氛,而不是像钱伯斯这样的业余爱好者的浅尝即止,这种努力直到1859年才出现

斯宾塞

时常有人提到在提出进化学说这一点上斯宾塞要早于达尔文,然而这种说法并没有多少根据。对斯宾塞来说,进化是一个形而上学的抽象原则。斯宾塞学说的空洞性可由他的定义清楚看出:“进化是物质和伴随的运动散逸的整合统一,在这整合过程中物质从不确定的、不联贯的均一性转变为确定的、联贯的不均一性;与此同时被保留的运动也发生了相应的改变。”在讨论进化时强调物质,运动以及力是18世纪类型的对升物系统终极原因所作的物理学家解释的典型例子,和真正的升物学毫无关系。当斯宾塞于1852年第一次发表关于进化的文章时对升物学知之甚少,他所依据的是钱伯斯的《遗迹》和莱伊尔对拉马克的反驳。和钱伯斯相仿,斯宾塞也是从个体发生的类比得出他的进化概念。他将这些程序目的性现象转变成目的论原则,后者冒充了启蒙运动中Condorcet与其它哲学家所采取的进步原则

斯宾塞的观点对达尔文思想并没有积极影响,反之,他的观点后来倒成为引起某些混乱的原因。斯宾塞曾建议用“最适者生存”(survival of the fittest)来代替自然选择,他又是获得性状遗传在英国的主要支持者(在他与魏斯曼的著名辩论中)。最糟的是,他后来成为了奠基于残酷无情的生存竞争之上的一种社会学说(一般称之为社会达尔文主义,很容易引起误解)的主要代言人(Hofstadter,1955)

在一本升物学思想史中完全不提斯宾塞也是十分合理的,因为他的正面贡献等于零。然而由于斯宾塞的观点更接近干某些普遍的错误概念,因而对人类学、心理学以及社会科学都具有重要影响。对上述领域中的绝大多数学者来说,在达尔文之后的一个多世纪中“进化”这个词意味着朝向更高水平和更复杂化所必要的进步,这也就是斯宾塞(而不是达尔文)所理解的。这一点必须强调以便消除这种持续很长时间的荒诞说法。遗憾的是;现在仍然有少数社会科学家把这种斯宾塞式的思想强加于达尔文

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