进化理论的先驱:拉马克
1.植物学和动物学的研究

拉马克(1744-1829年)生于法国北部的比卡提州的一个没落贵族之家。欧洲七年战争期间,拉马克参加了法国的志愿军,退职后开始了气象学的研究。在最初的气象学研究中,拉马克曾创用了卷云、浓云、积云、层云等气象学名词,以进行云的分类研究,同时,他还研究了云的变化规律及其成因,并由此开创从云层和风向的变化中探索天气变化规律的研究,他由于这一研究而成为近代气象学史上第一个观云测天气的人。后来他进入医学院,并随其大哥迁往巴黎市郊的乡村,由于当时学医必须选修植物学,这使得拉马克有机会常去特里亚农皇家植物园和巴黎皇家植物园听讲,在那里,他结识了与当时植物学有同样爱好的著名哲学家卢梭(1712-1778年)、朱西厄、布丰及其助手道本顿,卢梭的朦胧生物进化论,朱西厄、布丰和道本顿的物种可变论思想都对拉马克产生一定的影响。因此,拉马克走上了一个植物学家的道路。

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1768年,24岁的拉马克在朱西厄的直接指导下,开始进行植物分类学研究,经过近十年的努力,拉马克以特里亚农皇家植物园和巴黎皇家植物园的植物物种和标本为基础,写出了一部三卷本的《法兰西植物志》。这是法国的第一部大型植物志,它以林耐的双名法为基础,较为详尽地描述了法国各地的主要植物的形态和性状。在这一著作中,拉马克还创用"两段索引法",即把植物所属的种和属分别加以索引,使人们更易于掌握植物的性状及其特征。这部植物志完稿之后,由道本顿写了序,1778年,在巴黎出版。此书一出版,即在巴黎成为轰动一时的畅销书之一,这本书的出版,改变了人们对植物学的看法,使人们不得不承认,植物学也是一门科学。此书更赢得了法国植物学界本身的重视,在布丰的提议下,巴黎科学院在1779年批准拉马克为科学院院士,同时,布丰还聘请拉马克为他儿子的导师。

由于《法兰西植物志》的出版,拉马克一跃而成为法国知名的植物学家,1781年,布丰为拉马克在巴黎皇家植物园谋得了一个"皇家植物学家"的头衔。同年,拉马克带着布丰的儿子,考察了德意志、匈牙利、荷兰、奥地利等国的植物园和博物馆,在国外历时两年的考察期间,拉马克结识了许多植物学家,采集了许多植物标本,这次考察为拉马克继续进行植物学研究打下了新的基础。

拉马克回国后,法国正在百科全书派的思想影响之下,拟定编撰各种类型的百科全书。《系统百科全书》就是其中拟编的分类百科全书之一。这部百科全书分为48类、166卷,拟在1782-1832年间相继出版。主编委托拉马克负责其中的《植物学辞典》的编写。拉马克在他所负责的这部分内容中,正确地描述了2000多个属的植物,与此同时,他还编写了一部载有900余幅彩图的七卷本的《植物图鉴》。

拉马克为皇家植物园进行了许多研究工作,但始终是义务的。直到布丰去世之后,布丰的继任者恩克菲力伯爵才为拉马克谋得一个年俸为1000利佛的植物标本室的管理员职务。

法国大革命后,新政府采纳了拉马克的建议,将巴黎皇家植物园改组成"国立自然历史博物馆",道本顿被任命为第一任馆长,拉马克仍为植物标本室管理员,并兼任图书资料工作。新政府还以拉马克的建议为基础,颁布了将皇家植物园改组为国立自然历史博物馆的实施计划,根据这一计划,博物馆将增设12个自然科学讲座教授,其中设植物学讲座教授三个,设动物学讲座教授二个。拉马克虽从事植物学研究25年,但植物学教授席位并没有任命给他。动物学讲座,根据林耐所分的蠕虫、昆虫、鱼、爬行(包括两栖类)、鸟、哺乳这样六个纲,设二个讲座教授,青年生物学家希雷尔被任命为鱼纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲的讲座教授,而蠕虫与昆虫两纲,当时在法国无人问津,博物馆只得请拉马克任这一讲座教授。

在当时,动物学远比植物学落后,特别是对低等动物的研究,更是一片空白。1794年,年已50岁的拉马克只能转向当时尚处于荒漠状态的蠕虫和昆虫这样的无脊椎动物的研究。拉马克在分析数量巨大的各种无脊椎动物标本的基础上,认为林耐提出的蠕虫与昆虫这种两分法不足以反映无脊椎动物的众多类型,他在摈弃林耐的两分法之后,在无脊椎动物中逐渐提出了一些新纲。他在1799年提出甲壳纲,1800年提出蜘蛛纲,1802年提出环虫纲,1807年提出滴虫纲,到1809年出版《动物学哲学》这一著作时,他便将无脊椎动物划分为软体动物纲、蔓足虫纲、环虫纲、甲壳虫纲、蜘蛛纲、昆虫纲、放射虫纲、水螅纲、滴虫纲等10个纲,加上林耐已定下的鱼纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲等四个脊椎动物纲,拉马克就以这14纲为基础,建立起了一个动物分类的新体系,并成为后来动物分类学进一步发展的基础。

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在进行动物分类研究的基础上,拉马克还研究了动物的进化系列问题,早在他研究植物学和撰写《法兰西植物志》时,他就研究过植物的系列问题,并绘制过一个植物系列图,正是植物种间的明显的系列,给了拉马克的进化观念以鲜明的实验证据。当拉马克研究动物系列时,他把这种方法也移植过来了,1801年,拉马克出版了《无脊椎动物系统》一书,在这一著作中,拉马克论述了他所发现的一个与植物的进化系列类似的动物进化系列。1802年,拉马克又写出了《关于活体组织的研究》这一重要论著,更进一步明确了他的进化论的理论要点。这一论著也是他的《动物学哲学》的前身,这一巨著集中地反映了他的进化论思想。

2.《动物学哲学》

《动物学哲学》是一部两卷本的著作,全书共分为三编。第一编共八章,这一编是全书的总纲,拉马克的进化理论的基本要点,都集中在这一编。第二编除导言外,正文有九章,再加结论一章,这一编主要论述动物的分类及进化系列问题;第三编除导言外,另有八章,这一编带有总结的性质。拉马克在动物学方面的主要成就,基本上集中地反映在这一著作中,而他的进化理论,也在整个著作的内容体系中反映出来。因此,《动物学哲学》既是拉马克在动物学方面的代表作,同时也是早期进化论的奠基之作。

在《动物学哲学》中,拉马克从古生物学、植物学、动物学以及比较解剖学等当时各种研究成果出发,建立了第一个以进化观念为基础的递升式的动物分类系统。他认为,以前人们对动物所作的各种分类大都是递降式的,即是从人、高等动物这样的次序逐渐下降的,他认为这不符合自然界的"实际次序"。因此,他以动物的神经系统作为动物分类的主要标准,以动物的呼吸系统和循环系统作为次要标准,建立起了一个从最简单的动物开始的逐渐上升到高等动物和人的递升式的分类系统。这个递升式的分类系统,为他的进化论奠定了分类学的基础。

在此书中,拉马克还以他的递升式分类系统为基础,建立起了一个生物进化系谱树。在最初的动物研究中,拉马克曾把生物的进化看成是一个直线系列,但对无脊椎动物进行了较深入的研究后,他愈来愈清楚地看到,生物的进化并不是一个直线系列,而是一个有多个分支的系谱树。在书的附录中,他建立起了第一个生物进化的系谱树。

在这种进化系谱树中,他假定从原始的胶质粒子进化到单细胞的原生动物,然后分两条进化路线,一条路线从单细胞动物进化为辐射对称动物,如水螅和海盘车等,另一条路线则向一切左右对称动物进化,最后进化到高等动物和人类。由此,拉马克因之成为生物进化论中系谱学的直接先驱。

在《动物学哲学》中,拉马克对生物进化的原因也进行了初步的理论探讨,他认为,有内外两种力量推动着生物的进化。内在力量不断对物种的进化起作用,如不碰到外力的作用,它就会演变出一个从最简单的单细胞生物一直上升到人的直线的进化系列。但实际上进化系列不是直线的,而是存在着许多缺环和分支,他认为,这是由外力的作用造成的,即由生活环境的变化引起生物的生活习性变化的结果,由于生活习性的变化,由于用进废退的作用,就会使动物性状发生相应的变化,若把后天获得的这种性状遗传给后代,便是获得性遗传,这是拉马克用以解释他的生物进化论的理论支点之一的获得性遗传学说,例如,长颈鹿为了吃高树上的树叶,这一生活习性慢慢地转化为遗传,最终形成了长颈;鼹鼠世世代代生活在地下,这一生活习性同样地慢慢转化为遗传,最终丧失了视力。这些性状的形成,都是环境即外力对生物进化所起的作用,即由获得性遗传造成的。

正是以上述理论为基础,拉马克建立起了近代生物学史上的第一个生物进化论学说,当然,他的生物进化论还有种种错误和缺陷,但是,他的进化论成功的方面无疑是主要的。他的进化论是近代生物学史上的第一个具有较为完整的理论形式的进化论学说,对当时的科学与哲学的发展具有重要意义。

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在科学上,他以较为科学的动物分类系统为基础,提出了第一个生物进化系列及其进化系谱树,并由此对生物进化论的有关理论进行了探讨,这就为动物学以及整个生物学的发展,特别是为生物进化论的发展开辟了道路。

从这个意义上来说,拉马克的生物进化论是达尔文生物进化论的直接的理论先驱。在哲学上,由于他的进化论第一次揭示出物种之间的内在联系,第一次揭示出一个较完整的生物进化系列,这就为辩证自然观的形成和发展提供了生物学方面的最初的科学基础。自拉马克后,生物学即进入一个以进化论为旗帜的全新的发展阶段。

拉马克可以说是一个著作等身的生物学家,除了上述的《法兰西植物志》、《植物学辞典》、《植物图鉴》等植物学名著外,他还从1803年起与法国另一植物学家米伯尔合写了《植物自然史》这一多达十五卷的巨著。在动物学方面,除了《无脊椎动物的系统》、《关于活体组织研究》、《动物学哲学》等名著之外,后来又在1815-1822年间完成了另一部无脊椎动物学巨著《无脊椎动物志》,这著作后来被日本权威生物学家小泉丹誉为"动物学上的金字塔"。拉马克对地质学、气象学、心理学也进行过研究,并作出过重要贡献。1802年,他出版了《水文地质学》一书,1799-1810年间曾写过不少气象学论著,并主编过许多期《气象年鉴》,晚年曾写过《人类意识活动的分析》,为心理学的早期重要著作之一。在古生物学中,拉马克也有许多重要著作,在巴黎国立自然历史博物馆成立后新办的《学报》的最初八卷中,差不多每期上都有拉马克研究古生物化石的报告,这些报告前后多达33篇,涉及到184种古生物,后来这些报告以《古生物学》为题汇集出版,这一论文集也是古生物学早期名著之一。

拉马克在科学上功勋卓著,然而他一生的学术道路和生活道路却至为曲折,特别是到了晚年,他就更为艰辛了。一方面,由于在科学思想上,拉马克是进化论的代表人物,而居维叶是灾变论的代表人物,居维叶对拉马克产生了严重的敌对情绪。另一方面,居维叶当了拿破仑王朝的教育部长,后在波旁王朝复辟时,又出任过教育部全权代表,这便使他得以借拿破仑的声威来打击拉马克。但拉马克对此毫不理会,仍坚持他的科学研究,1821年,77岁的拉马克双目失明,当时他正在写作《无脊椎动物志》,他仍以惊人的毅力与惊人的记忆,在他一个同事的协助下,由他口述,由他的两个女儿笔录,坚持完成了这一巨著的最后两卷;他的最后一部著作《人类意识活动的分析》也是以同样的方式完成的。

1829年12月25日,85岁高龄的拉马克在穷困中结束了他伟大的一生,当时他穷得买不起一块超过五年期限的墓地,当后人重新认识到他的伟大时,他的骨灰早已不知去向。但他不朽的科学业绩,却永远写在科学史册之中。