华莱士:自然选择理论的共同发现者

自然选择理论是生物进化论的核心理论,是现代进化科学不可撼动的基石。这个伟大的理论是由阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士(Alfred Russel Wallace,1823—1913)与查尔斯·达尔文(Charles Robert Darwin,1809—1882)两人分别、独立创立的。华莱士是英国著名的博物学家、生物学家、人类学家和探险家,并且在自然科学的许多领域取得了卓越成就,被后人誉为“生物地理学之父”。虽然做出了如此卓越的成绩,但华莱士的历史性功绩却被达尔文的过高威望所掩盖,除了从事生物进化学和生物地理学研究的专家学者们,恐怕很少有人知道华莱士的名字,这有失公允[1]。

一、着迷自然现象

1823年1月8日,华莱士出生在英国蒙默思郡(Monmouthshire,威尔士原郡名)的一个人口多而经济不宽裕的家庭,在家排行第八,自幼聪明好学,热衷于读书。由于家境贫寒,华莱士8岁入学,13岁便被迫辍学,与其哥哥一道成为一名勘测员,在英格兰、威尔士各地从事野外测量工作长达7年之久。其间,华莱士也不断受到维多利亚时期的社会环境影响,曾多次聆听过英国社会运动创始人欧文(Robert Owen)关于乌托邦思想的演讲,还读过激进主义者佩恩(Thomas Paine)的《理性时代》一书,这些都使得华莱士对传统教会产生怀疑,成为欧文派的社会主义者起了潜移默化的作用。。华莱士游历了很多荒原与山川,逐渐对自然现象,尤其是各种植物,产生了浓厚的兴趣,开始阅读大量自然科学的著作,尤其是有关反对“神创论”、主张自然现象中存在因果关系和规律性的生物学著作,并在分类学书籍的指导下采集动植物标本[2]。

二、成为博物学家

1844—1845年,对华莱士终将成为一名博物学家来说是非比寻常的时期。由于勘测行业不景气,再加上家中亲人的去世,华莱士找到一个收入不高的教师职位。任职期间,他学习了很多自然科学相关知识,并结识了改变华莱士人生道路的知己——昆虫学家亨利·沃尔特·贝茨(Henry Walter Bates)。A·洪堡(Alexander Von Humboldt)的《自述》、马尔萨斯的《人口论》、查尔斯·赖尔(Charles Lyell)的《地质学原理》以及钱伯斯罗伯特·钱伯斯(Robert Chambers)匿名出版的《创世的自然史遗迹》等,这些著作使得华莱士对生物渐进发展的思想、生存斗争概念有了更清晰、更系统的认识。此时,华莱士的脑海中已经形成了物种变化的观念,并且确立了寻找物种变化的目标[3]。

在贝茨的启迪和鼓舞下,华莱士将兴趣和注意力转向动物界,开始了对甲虫的研究。两人一同阅读了爱德华兹(Edwards)关于亚马逊昆虫的著作之后,决定去丛林之中做昆虫的采集者。尤其是1846年,华莱士深受达尔文出版的《贝格尔舰航海日记》一书的鼓舞,对于探险旅行的欲望变得愈加浓厚。1848年4月26日,华莱士与贝茨结伴,开始了第一次野外探险活动,也把采集博物标本作为谋生的手段。华莱士在在亚马逊河流域的收集工作持续了四年半的时间,主要通过考察动物的地理分布为进化寻找证据,他认为地理隔离可能会阻碍杂交。当然,他还认为存在一些非地理上的,不明显的障碍。他记录到:“不超过五十或100公里范围,经常只存在单一的昆虫或鸟类,这些物种在其它地方是找不到的。”因此,他认为:“这必定存在决顶物种分布的界限,拥有其它物种不能跨越的外部特征[4]。”除此之外,华莱士还接触到未开化的土著居民。1852年华莱士独自返回英国,因图途中船只着火,他精心收集的全部标本及绝大多数笔记、记录和草稿随之丧失贻尽。但华莱士凭借顽强的毅力和不屈不挠的精神,翌年出版了两本书并发表了六篇论文,详尽的介绍了亚马逊流域生物物种的形态及生活习性等方面的知识。此次考察,华莱士发现亚马逊河存在一个生殖隔离机制导致了物种形成,这是一个最重要的科学成果,地理分布与物种之间的关系也将是华莱士提出自然选择理论最核心的基础。经过四年的磨练,华莱士已经成了一位名副其实的博物学家[5]。

三、发现自然选择

怀揣着寻找物种起源与变化的规律这一目标,1854年4月20日,华莱士又开始了历时8年、历程长达1.4万英里的到马来群岛旅行考察。他到过苏门答腊岛、爪哇岛、马来半岛、帝汶岛巴布亚群岛等许多地方,对马来群岛的地质、地理及昆虫、鸟、兽等动物进行了仔细的研究,还收集了几乎难以想象的125660份标本,其中包括310只哺乳动物、100只爬行动物,8050种鸟类、7500只贝壳类、13100只蝴蝶、83200只甲虫和13400只其他昆虫,其中新物种就超过了1000种。如此之多的科考资料,加上常年野外考察经验,使得华莱士有关物种进化的思想越来越成熟[6]。

1955年2月,华莱士写出了有名的论文《论制约新物种出现的规律》,并发表在当年9月出版的《博物学年鉴》上。此论文根据一系列地理学和地质学事实,推导出自然界物种分布的规律:“每一个物种出现的当时当地,总存在着一个事先已有的并和它有密切亲缘关系的物种。”华莱士说:“只要我们接受这条规律,自然界中许多最重要的事实差不缩都能从这条规律中推论出来,就像我们可以根据引力定律推论出行星轨道是椭圆的那样”[7]。

但是,华莱士在《论制约新物种出现的规律》一文中虽然已经指出进化可能是“怎样”的,但还没有形成进化是“如何发生”以及“为何发生”的概念,直到三年后突然获得了灵感。根据华莱士本人回忆,1858年2月他在马鲁古群岛的德那第岛上,不慎患上疟疾,无法工作。有一天他躺在床上又在考虑物种起源问题,突然想起了马尔萨斯《人口论》的要旨,战争、饥馑、疾病、饥荒等事件使按几何级数增长的人口大致保持不变的因素,于是他联想到,这些因素既作用于人类,那同样也适用于自然界中的野生动物乃至是每一个物种。

据此,华莱士和达尔文一样,想出生物生存斗争中的优胜劣汰可以作为物种进化的自然机制,当晚他就将此想法写成草稿,接着连续两个晚上写完全稿,遂于次日把稿件寄给了达尔文。这份稿件就是1858年7月1日和达尔文论文一起自伦敦林奈学会会议宣读的那篇论文——《变种无限偏离原始类型的歧化倾向》,标志着华莱士版自然选择原理发现。

四、宣扬“达尔文主义”

1859年11月,著名的《物种起源》正式出版,于是达尔文的名字自此以后就和进化论紧紧联系在一起。1860年,远在马来群岛的华莱士反复阅读了达尔文的《物种起源》一书,对书中的内容极度赞赏。他在给其友人贝茨的信中说:“对于达尔文先生的这本书,我不知该如何表达我的敬仰之情。不论我多么努力去积累经验,也决不能完成此书中如此全面的研究内容——充足的证据,严密的逻辑及令人钦佩的言辞和精神。”

信中充满了对达尔文的敬仰之情。自此之后,华莱士发表了大量论文和著作,用大量证据支持进化论。1864年,他从马来群岛回国后,发表了一篇有关蝴蝶分布与变异的论文,证明自然界中生物进化正在发生。1870年,他发表了题为《对自然选择学说的贡献》,在这本书中,华莱士全面阐述了他的进化理论观点。1876年,奠定华莱士成为生物地理学创始人的著作《动物的地理分布》问世,根据他所搜集到了脊椎动物和属的资料,以及丰富的古生物学证据,使得华莱士充分认识到博物学与地质学之间的密切关系,进而得出了生物必须依赖地理、地质环境才能生存这一结论。

1889年,为了更深入的传播进化论思想,华莱士又出版了《达尔文主义》一书。正式由于这本书的问世,“达尔文主义”一词才广为人知。这就是说,今天大家所知道的“达尔文主义”一词是由华莱士首先提出来的。在这著作中,华莱士对达尔文进化论进行了极其忠实而详细的叙述,而且还陈述了他自己的进化理论与达尔文的进化理论之间的区别。

他说在人类的起源、性选择、获得性是否遗传、在南半球和热带孤立的山顶上出现的北极植物等四个问题上,是与达尔文进化论最重要的不同之处。华莱士与达尔文虽然在以上四个方面有着不同的意见,但这并不表明他们对自然选择理论的观点上有什么不同,恰恰相反,正是在这些不同的观点中,才能看到华莱士对此基本原理进行了更深入的理解和更全面的完善。

五、不断探索的一生

按理说,自然选择学说应该称之为达尔文—华莱士学说,但学界并没有这样称呼,而且随着华莱士于1913年是时候,他的名字逐渐从学界淡出。1959年《物种起源》一书发表100周年和1982年达尔文逝世100周年时,几乎没有人谈论华莱士。有学者认为,华莱士逐渐被学界淡忘,究其原因大概有三点,一是他热衷于唯灵论,在人类起源的问题上寻求特殊原因;二是他反对种痘说,给大众留下了一种愚昧和不科学的形象;三是由于出身、受教育层次低等,华莱士在对待社会、政治问题上采取了激进的社会主义立场。

但不能忘记的是,华莱士的已无声从未停止对科学的探索。在他活着的时候,华莱士获得了诸多荣誉,包括:英国林奈学会的第一块达尔文—华莱士勋章、地理学会的金质奖章、皇家学会的开普特勋章、都柏林的法学博士等,而且,他的著作也颇为丰富,除去单篇论文,只单行本就有24部之多。

总之,华莱士在生物进化的历史中占有不容否认的重要地位,尤其是在自然选择理论的建立和完善过程中,做出了巨大的贡献。

摘要：本文试图将华莱士不断探索的一生介绍给大家,从他的成长经历、两次野外考察经历及发现自然选择理论这几方面入手,追忆这位一直处在达尔文阴影下的博物学家卓越科学贡献和科学探索精神。

关键词：华莱士,自然选择理论,进化思想

参考文献

[1] Shermer,M.In Darwim’s Shadow:The Life and Science of Alfred Russel Wallace-A Biographical Study on the Psychology of History[M].New York:Oxford University Press,2002.256.

[2] Marchant J.Alfred Russel Wallace;Letters and Reminiscences[M].London:New York,Toronto and Melbourne:Cassell and Company,Ltd,1916.70.

[3] [英]叶笃庄,孟光裕译.F·达尔文著.达尔文自传及书信集[M].北京:科学出版社,1994.58.

[4] 庚镇城著.达尔文新考[M].上海:上海科学技术出版社,2009.56.

[5] 上海外国自然科学哲学著作编译组编译.华莱士著作选[M].上海:上海人民出版社,1975.96.

[6] 刘利.华莱士:达尔文的骑士[J].自然辩证法通讯,2012,34(6):106-114.

[7] 张之沧.试论华莱士在形成生物进化论中的地位[J].自然杂志,1985,9(9):677-680.