《反杜林论》 恩格斯 第一编 哲学 (三)
五 自然哲学。有机界
达尔文与进化论
恩格斯说,“达尔文从他的科学旅行中带回来这样一个见解:植物和动物的种不是固定的,而是变化的。
为了在家乡进一步探索这一思想,除了动物和植物的人工培育以外,他再没有更好的观察场所了。恰恰在这方面英国是典型的国家;其他国家例如德国的成就,同英国在这方面所取得的成就远不能相比。此外,大部分成果是在最近一个世纪获得的,所以要确定事实是没有多大困难的。
当时达尔文发现,这种培育工作在同种的动物和植物中人工造成的区别,比那些公认为异种的动物和植物的区别还要大些。这样,一方面,物种在一定程度上的变异性得到了证实,另一方面,具有异种特征的有机体可能有共同的祖先这一点也得到了证实。
于是达尔文又研究了自然界中是否存在这样的原因:它们没有培育者的自觉意图,经过很长时间,会在活的有机体中造成类似人工培育所造成的变异。
他发现这些原因就在于自然界所产生的胚胎的惊人数量和真正达到成熟的有机体的微小数量之间的不相称。而由于每一个胚胎都力争发育成长,所以就必然产生生存斗争,这种斗争不仅表现为直接的肉体搏斗或吞噬,而且甚至在植物中还表现为争取空间和阳光的斗争。
很明显,在这一斗争中,凡是拥有某种尽管是微不足道的但是有利于生存斗争的个别特质的个体,都最有希望达到成熟和繁殖。这些个别特质因此就有了遗传下去的趋势,如果这些特质在同种的许多个体中发生,那么,它们还会通过累积的遗传按既定的方向加强起来;而没有这种特质的个体就比较容易在生存斗争中死去,并且逐渐消失。物种就这样通过自然选择、通过适者生存而发生变异。”
在今天的文明社会,“进化论”还会遭到异议和否定,这听起来有些离奇,可它确确实实地发生着。不过,另一方面,即便在认同进化论的人之中,也未必认真地读过《物种起源》这本书,对于进化论也只停留在一知半解中。
恩格斯在这里讲的很清楚。达尔文在比格尔号(也译作“小猎犬号”)环球科学考察中,开始考虑“物种起源”的问题。引发达尔文思考的是“物种变异”问题,通俗说就是,“为什么孩子像隔壁老王”。
达尔文选择了“家鸽”作为观察对象。达尔文说,“假定我们选出20个以上品种的家鸽,让鸟类学家去鉴定,并告诉他,这些都是野鸟,那他一定会将它们定为界线分明的不同物种。”(《物种起源》第一章)
经过亲手培育和仔细考证,达尔文认为,“一切家鸽品种,都是从岩鸽及其地理亚种传衍下来的。”
带着这个结论,达尔文从“家养状态的变异”,转向“自然状态的变异”。在这样宽广的领域,只依靠个人的努力是不够的,必须借助其他博物学家的发现和研究成果。可以说,进化论是许多人在几个世代分工合作的共同成果。
应该说,即便付出了这么多的辛劳,还是不能获得一个“确定无疑”的答案。不过,达尔文已经相信,“进化论”必然是正确的,只是需要等到后人把中间环节填充上,它才会得到正式的确认。
接下来,达尔文要解决的问题是,“为什么物种会进化呢”?在此之前,孟德尔的研究揭示了,物种自身的延续,依靠的是“遗传基因”。有一种特殊的因素,被保存在“种子”中,使得下一代物种总是按照特定的方式出现。
达尔文猜测,“由于某种原因,只有特定基因的种子能够生存下来,而这个生存的下一代,与上一代之间是不同的。”在这里,达尔文接受了马尔萨斯的一个观点。马尔萨斯认为,“食物为生存所必须。但是,在历史发展进程中,人口的增长必然超过食物的增长。”接着,马尔萨斯说,“在整个动物界和植物界,大自然极其慷慨、自由地播撒着生命的种子,但在给予生命种子所必需的空间和营养方面,却一直比较吝啬。”
达尔文把这种状况称为“生存竞争”。尽管“生存竞争”显得很残酷,似乎只有“你死我活”,但达尔文也发现,即便在同一个环境中生活的物种,也会产生不一样的变种。
达尔文将变异的产生归结为两个主要因素,受环境影响的“自然变异”和遗传中异常的“基因变异”。无论哪一种变异,这一个物种生存下来了,它就会与上一代的亲族产生差异。只要在一个足够漫长的时间内,变异不断地发生,物种又一直延续下来,就会变成今天我们所看到的完全不同的物种了。
恩格斯接着说,“在达尔文那里,一旦亲缘关系的线索中断,他就立刻陷入绝境,这的确是对达尔文的一个严厉的但无可辩驳的指责。
可惜我们的全部自然科学都应当受到这样的指责。在自然科学那里,一旦亲缘关系的线索中断,它就陷入“绝境”。直到现在,除了由生物繁殖,自然科学还不能制造出生物,甚至还不能从化学元素制造出简单的原生质或其他蛋白体。
因此,关于生命的起源,自然科学到目前为止能明确地断定的只是:生命的起源必然是通过化学的途径实现的。但是,现实哲学也许能够在这里助一臂之力,因为它拥有彼此没有亲缘关系的独立并存的自然产物。这些产物是怎样产生的呢?是通过自然发生而产生的吗?但是到目前为止,甚至自然发生说的最大胆的代表也不过是主张用这种方法来产生细菌、菌类孢子以及其他非常原始的有机体,而没有提到昆虫、鱼类、鸟类和哺乳动物。”
“从拉马克那时以来,在从事搜集或解剖的植物学和动物学领域内积累了大量的材料,此外还出现了在这方面具有决定性重要意义的两门崭新的科学:对植物和动物的胚胎发育的研究(胚胎学),对地球表面各个地层内所保存的有机体遗骸的研究(古生物学)。
于是发现,有机体的胚胎向成熟的有机体的逐步发育同地球历史上相继出现的植物和动物的次序之间有特殊的吻合。正是这种吻合为进化论提供了最可靠的根据。但是进化论本身还很年轻,所以,毫无疑问,进一步的探讨将会大大修正现在的、包括严格达尔文主义的关于物种进化过程的观念。”
六 自然哲学。有机界(续完)
生命的诞生
一
恩格斯说,“一切有机体,除了最低级的以外,都是由细胞构成的,即由很小的、只有经过高度放大才能看得到的、内部具有细胞核的蛋白质小块构成的。
通常,细胞也长有外膜,里面或多或少是液态的。最低级的细胞体是由一个细胞构成的;绝大多数生物都是多细胞的,是集合了许多细胞的复合体,这些细胞在低级有机体中还是同类型的,而在高级有机体中就具有了越来越不同的形式、类别和功能。例如在人体中,骨骼、肌肉、神经、腱、韧带、软骨、皮肤,简言之,所有的组织,不是由细胞组成就是由细胞形成的。
但是一切有机的细胞体,从本身是简单的、通常没有外膜而内部具有细胞核的蛋白质小块的变形虫起一直到人,从最小的单细胞的鼓藻起一直到最高度发展的植物,它们的细胞繁殖方法都是共同的:分裂。
先是细胞核在中间收缩,这种使核分成两半的收缩越来越厉害,最后这两半分开了,并且形成两个细胞核。同样的过程也在细胞本身中发生,两个核中的每一个都成为细胞质集合的中心点,这个集合体同另一个集合体联结在一起,中间收缩得越来越紧,直到最后分开,并成为两个独立的细胞而继续存在下去。
动物的卵在受精以后,其胚泡经这样不断重复的细胞分裂逐步发育成为完全成熟的动物,同样,在已经长成的动物中,对消耗的组织的补充也是这样进行的。”
“人们在整个有机界里所看到的最简单的类型是细胞;它确实是最高级的组织的基础。相反,在最低级的有机体中,还有许多远远低于细胞的东西:原变形虫,没有任何分化的简单的蛋白质小块,一系列其他胶液原生物和各种管藻(Siphoneen)。
它们之所以全都同高级有机体有联系,只是因为它们的基本组成部分是蛋白质,所以它们执行着蛋白质的职能,即生和死。”
生命的诞生是另一个“难解之谜”。我们目前唯一能够确定的是,生命必然缘于“某种方式结合的稳定的大分子状态”,但它究竟是怎样完成这一步的,还无从得知。曾经有人调配出近似于远古海洋成分的“原始汤”,再制造人工闪电,结果真的出现了类似蛋白质的大分子组结合。不过也有人认为,这个实验的人工因素过多,不能作为确凿的证据。
恩格斯说,“新陈代谢本身即使没有生命也可以发生。在化学中有一系列过程,这些过程只要有充分的原料供应,就能不断地重新产生它们自身的条件,而且在这里有一个确定的物体作为过程的体现者。
在通过硫的燃烧制造硫酸时的情况就是这样。硫燃烧产生二氧化硫(SO2),加上水蒸气和硝酸,二氧化硫就吸收氢和氧而变成硫酸(H2 SO4)。这时,硝酸放出氧而还原成氧化氮,这氧化氮立刻又从空气中吸收新的氧,变成氮的高价氧化物,但是立即又把这氧放出给二氧化硫,并重新进行这样的过程,所以在理论上只要极少量的硝酸,就足够使无限数量的二氧化硫、氧和水变成硫酸。
其次,在液体通过死的有机的膜甚至通过无机的膜渗透的时候,也像在特劳白的人造细胞中一样发生新陈代谢。这又一次说明,新陈代谢并没有使我们前进一步,因为用来解释生命的那种独特的新陈代谢本身又需要用生命来解释。因此,我们必须另寻出路。”
二
恩格斯说,“无论在什么地方,只要我们遇到生命,我们就发现生命是和某种蛋白体相联系的,而且无论在什么地方,只要我们遇到不处于分解过程中的蛋白体,我们也无例外地发现生命现象。
毫无疑问,在生物体中,必然还有其他化合物会引起这些生命现象的特殊分化;对于单纯的生命,这些化合物并不是必要的,除非它们作为食物进入生物体并变成蛋白质。我们所知道的最低级的生物,只不过是简单的蛋白质小块,可是它们已经显示出所有最主要的生命现象。
但是一切生物普遍共有的这些生命现象究竟表现在什么地方呢?首先表现在:蛋白体从自己周围摄取其他有用的物质,把它们同化,而体内其他比较老的部分则分解并且被排泄掉。其他无生命物体在自然过程中也发生变化、分解或结合,可是这样一来它们就不再是以前那样的东西了。岩石经过风化就不再是岩石;金属氧化后就变成锈。可是,在无生命物体中成为瓦解原因的东西,在蛋白质中却是生存的基本条件。蛋白体内各成分的这种不断转化,摄食和排泄的这种不断交替一旦停止,蛋白体本身就立即停止生存,发生分解,即死亡。
因此,生命,蛋白体的存在方式,首先在于:蛋白体在每一瞬间既是它自身,同时又是别的东西;这种情况不是像在无生命物体那里所发生的情况那样,是由某种从外面造成的过程所引起的。相反,生命,即通过摄食和排泄来实现的新陈代谢,是一种自我完成的过程,这种过程是它的体现者——蛋白质所固有的、生来就具备的,没有这种过程,蛋白质就不能存在。
由此可见,如果化学有一天能够人工制造蛋白质,那么这样的蛋白质就一定会显示出生命现象,即使这种生命现象可能还很微弱。当然,化学是否能同时为这种蛋白质发现适合的食物,这还是一个问题。”
“从蛋白质的主要机能——通过摄食和排泄来进行的新陈代谢中,从蛋白质所特有的可塑性中,可以导出所有其他最简单的生命要素:刺激感应性——它已经包含在蛋白质和它的养料的相互作用中;收缩性——它已经在非常低级的阶段上表现于食物的吸取中;成长的能力——它在最低级的阶段上包含通过分裂的繁殖;内在的运动——没有这种运动,养料的吸取和同化都是不可能的。
我们的生命定义当然是很不充分的,因为它远没有包括一切生命现象,而只是限于最一般的和最简单的生命现象。在科学上,一切定义都只有微小的价值。要想真正详尽地知道什么是生命,我们就必须探究生命的一切表现形式,从最低级的直到最高级的。可是对日常的应用来说,这样的定义是非常适用的,在有些地方简直是不能缺少的;只要我们不忘记它们的不可避免的缺点,它们也没有什么害处。”
有机体,或者说生命本体,它必须为了存在而进行“能量交换”。它吸收能量,不管这是主动还是被动,然后通过机体自身的功能,转化为继续维持机体存在的某一个方式。
当机体达到某一个“限度”时,机体就以某一个方式“复制”自身。复制成功后,它有两种可能。一种可能是,完全复制产生了新机体,而淘汰旧机体。另一种可能是,在旧机体上获得了新的扩张,也就是“它长大了”。
如果复制失败,它就产生了不同于旧机体的“变异”。变异可能导致旧机体死亡,或者旧机体衰败后难有后继,所以生命也就结束了。另一种情况是,旧机体虽然活下来了,但是某些功能遭到损害,也就是“它生病了”。
但也有更罕见的情况会发生,复制失败的变异,导致旧机体能够发挥更为强大的能力,从而能够更好地适应环境而生存下来,这时候就产生了生命的“进化”。