第五章 1800年至1859年的地質學與自然史-2
在歐文看來,許多差異的類型可以通過同源聯繫起來,整個類型通過原型聯繫起來,從而揭示出特創計劃的內在統一。在《論肢的性質》(Owen,1849)一書中,他將唯心主義與英國的自然神學傳統結合了起來,提出了一種新的、更加精緻的關於設計論據的觀點。佩利的追隨者分別研究每一種類型,以求發現結構對功能的適應,好作為證明上帝仁慈的證據。而這時歐文卻指出,雖然適應的結構存在很大的差異,但是對於脊椎動物來說,這些結構是建立在同一結構計劃上的。他堅持認為,這種根本的統一不可能是偶然形成的:這肯定表明造物主是理性的,他力圖向我們證明他創造的是一個邏輯的圖景(Bowler,1977a)。
圖16.平行律與馮·貝爾定律
賴爾的均一論終於又復活了,並成為現代地質學中的範式。20世紀在對地球的認識上,與19世紀地質學家的看法相比,已經發生了革命性的變化(Hallam,1973.1983;Wood,1985)。舊的理論只認識到地殼的垂直運動,但是現代地質學家已經證實地球發生過巨大的水平運動。板塊構造理論證實了魏格納的大陸漂移猜想,至少到了20世紀30年代末,地質學家還認為這個猜想是滑稽可笑的。據認為,這樣大規模的地殼運動當然是非常緩慢的。從這個意義上說,又維護了均一論,當然,在內容上這種均一論與賴爾原先提出的均一論有很大的不同。現代的理論限制了用穩態變化模式說明過去的範圍。我們現在相信大陸乃至地球都有起源階段,而且那時的環境條件與近期的地質環境條件有很大的不同。我們甚至可以估計出地球起源的時間(45億年前),賴爾會認為這麼遙遠的過去超出了科學研究的範疇。
創造的痕迹
賴爾自己在新物種起源的看法上,借用了前達爾文時期典型的、非常含混不清的創世思想。當然,他將連續性引入到創世過程中,提出在規則的自然進程中,新物種的出現是漸次的。1836年,他在給天文學家J·F·W·赫歇爾勛爵的信中宣稱,他支持在新物種的起源中存在「中間原因」(K.M.Lyell,1981,I,p.467)。這個意思是說,存在著類似法則的過程,這種過程不同於「第一因」——即造物主——的直接干擾。然而賴爾已經認定自然原因不能使物種發生改變,此外,他確信每一物種對其生居環境的適應反映出造物主的智慧和仁慈。按照現代的話說,賴爾的觀點表明他在腳踩兩隻船:新物種的創造不是一個奇迹的過程,然而這個過程的發生又是明顯的具體設計的結果。賴爾顯然已經暗示,造物主已經將自己的力量注入到自然界中,雖然這些力量會表現在一系列與一般的自然法則無關的不連續事件中,但是即使他不直接干涉,自然界也會滿足他的願望。在今天看來,像「創世法則」這種含糊不清的觀點似乎沒有什麼意義,但是對於19世紀中期希望不通過奇迹來解釋物種起源的許多博物學家看來,卻是必須持有的觀點。
歐文對同源的理解使他能夠接受分支發展的概念,反對線性發展的思想。同源就是同樣基本計劃的不同表現,因此不一定要援引線性的、直至人類的階層體系。為什麼要在鯨和蝙蝠中區分出高等和低等,難道僅僅因為一個適應水中的生活另一個適應空中的生活?於是,對於馮·貝爾提出的胚胎髮育是沿著不同方向的特化過程的觀點,歐文可以認識到其中的含義。作為一名古生物學家,他自然聯想到利用同樣的原則也可以探討化石記錄中所顯現的趨勢。生命歷史所經歷的最重要過程恐怕不是貫穿各個動物綱的線性上升,而是每一個綱內的類型自其開始因為尋找不同的適應可能所發生的分支過程(Bowler,1976a;Ospovat,1976,1981;Desmond,1982)。
按照達爾文的體系,所有的哺乳動物,無論是現存的還是滅絕的,都來自一種(或頂多少數幾種)爬行動物祖先。相反,按照錢伯斯的體系,哺乳動物之間沒有直接的關係,哺乳動物中包括了一系列分別的線系,而且這些線系在發展程度上處於幾乎一樣的構造水平上。這種思想與拉馬克的進步概念比較相似,只不過錢伯斯並不清楚為什麼有些線系的發展落後于其他線系。錢伯斯並不承認根據不同的適應趨向便可以解釋生命習性的多樣性。相反,他固守自己的基本等級觀點,簡單地認為水生哺乳動物類型更原始,是發展階梯上先出現的類型。而沒有解釋水生哺乳動物怎麼來自於爬行動物的。
為了檢驗這個假說,賴爾來到了西西里,研究埃特納火山。他在那裡發現了證據,經過長時間小規模的侵蝕,逐漸形成了巨大的火山錐形體,而這種侵蝕在歷史時間中沒有記錄。整個錐形體的結構一定很古老;而埃特納火山所在的沉積岩,按照地質標準看,則屬於年代比較近的,因為其中所含的化石軟體動物與現在生活在地中海的軟體動物幾乎相同。在這個島嶼的其他地方,同一底層已經隆起為一些山丘。明確了這座火山的年代后,賴爾得出結論,由於普通的地震,而不是由於單一的、劇烈的造山運動,這些隆起的山丘已經消失了。而且假如這些只是最近的沉積岩,整個地質記錄所跨越的時間一定長的超出人們的想象。如果能想到這一步,那麼對於那些曾經用作大規模地質變化原因的劇變事件,就能作出合理的解釋。賴爾確信這種觀點站的住腳后,會到英國,開始撰寫他的經典著作《地質學原理》(Lyell,1830-33)。
[錢伯斯認為]甚至最初生命的出現都是純粹的自然過程。錢伯斯恢復了古老的自然發生思想,他還引用了一些早就沒人相信的實驗作證據,其中有一個實驗,一些小昆蟲看起來像是由於電的作用產生的。按照進步法則,必須存在一定的環境條件,在這種條件下,可以從非生物產生出生物。因為他的這種觀點,同時代的多數人把他看作唯物論者,而且希望就勢把他指控為宣稱廢黜造物主在自然中作用的無神論者。這種指控難以成立,雖然錢伯斯關於設計的論點的看法不太正統。錢伯斯認為,存在這從最簡單的生物向著更高等的生物的進步,而通過對錢伯斯解釋的研究發現,他把這個過程看成是神的計劃逐漸展示的過程。
賴爾對這個問題很在意,因為他否定了劇變的存在,進而也否定了那種明顯捍衛通過直接的創世作用產生所有新物種的觀點。劇變論者假定,繼大規模的滅絕之後,新物種的大量產生只能是超自然作用的結果;但是在賴爾的系統中不存在劇變,因此滅絕並沒有成為正常自然過程的組成部分。隨著環境條件的逐漸變化,物種會遷往他鄉,或者,如果有地理障礙的話,隨著物種逐漸地越來越難以適應新的環境條件,物種慢慢地滅絕。在一個穩態系統中,隨時都會發生這樣的滅絕。
然而,這時在生命史中已經認出了這種發展的一個重要的變化。錢伯斯根據平行律,基於過時的線性發展模式,率先提出了轉變的思想,但是古生物學家開始發現,新的發現並不符合線性模式。可能要去發現其他新的法則才能描述這時在化石記錄中所觀察到的複雜趨勢。我們已經論述過,歐文採納了馮·貝爾的特化概念作為生命史的模型。在德國,著名古生物學家H·G·布勞恩也提出過類似的解釋(Bronn,1858;英文節譯本,1859)。根據這種新的思路,生命的發展是一個分支化的過程,每條線系都經過了特化,以適應環境。因此沒有哪個現代類型可以被當作整個過程的目的,看不出特創計劃是一個和諧的圖景。
賴爾設想,是地球中心的熱力導致了新的山脈和乾燥陸地的隆起。然而,他似乎完全忘記了地球冷卻學說的邏輯:熱的地球一定會向空間散發熱能,因
九-九-藏-書此地球便冷卻下來。假如地球現在是熱的,那麼它在過去一定更熱,除非你能假設存在一種能源可以補充地球內部的熱量,從而與冷卻的趨勢達到平衡。這種能源應該是持久地起作用,但是賴爾當然想不出地球不停運動的機制。因此根據冷卻法則和熱力動力學原理就可以攻擊他的系統。從這個角度批評他的系統的觀點姍姍來遲,因為在19世紀30年代,熱力動力學科學尚處在萌芽狀態。到了19世紀60年代,物理學家在這個領域取得了很大的進展,1868年,開爾文勛爵對穩態系統進行了攻擊,這種攻擊雖然來的遲了一些,但是有效(Burchfield,1975)。開爾文指出,還不知道有什麼機制能保證不斷地為地球補充新的能源,是行星就必定會冷卻。他試圖估算出要經過多長時間地球才能從最初的熔化狀態達到它現在的狀態。賴爾沒有盡什麼努力利用他的系統提供有關地質時間跨度的堅實依據,但是按照開爾文的估計,地球的歷史短得不足以通過逐漸變化產生出我們今天所見到的結果,這樣便動搖了均一論的方法論本身。賴爾出生於一個富有的蘇格蘭家庭,最初學習的是法律。在19世紀20年代,他開始對地質學感興趣,而且反對布克蘭極端的洪水論。到了20年代末,他的經驗使他形成了一個完整的均一論學說。當時喬治·波萊特·斯科羅普關於火山的著作(Scrope,1827;Rudwick,1974a)具有重要的影響。斯科羅普不是一位均一論者,因為他接受地球冷卻學說,但是他在反駁洪水論者時,採用了「現實論」的立場。現實論宣稱,我們依據從地球現在狀態中可以觀察到的原因,足以解釋地球過去的歷史。按照這種觀點的一種極端說法,只需觀察到的現在強度的原因,就足夠了,這是均一論的基本方法。斯科羅普發現,法國中部的一些(現在已經死寂)火山,在很長時間,像現在的一些火山一樣,偶爾會噴發。更重要的是,火山熔岩的流動已經留下了證據,表明山下的山谷受到過逐漸的侵蝕——而不是像洪水論者所宣稱的那樣,受過巨大|波濤的突然侵蝕。當然這種火山侵蝕需要大量的時間,而賴爾從斯科羅普那裡所學到的正是這點:如果日常的原因能夠長時間起作用的話,那麼就能造成巨大的影響。
現在我們轉而研究達爾文對這個問題的不同以往的新的研究途徑。但是在這樣做時,我們應該自問,是否我們這種安排人為地強調達爾文自然選擇的發現所起的作用(Bowler,1988)。許多情況下,人們是從錢伯斯已經普及了的發展世界觀的角度來解釋《物種起源》的。無論這種發展模型是線性的還是分支狀的,許多博物學家仍然認為,具有目的性的個體生物的發展,對於理解地球上生物的歷史提供了一個很好的類比。正如我們在討論后達爾文時期爭論時將要看到的那樣(第七—九章),即使在達爾文使科學界轉而接受轉變論后很長一段時期內,這種思想依然存在。因此有可能認為,達爾文理論的出版激發了而不是糾正了非達爾文主義的發展思想。他的激進的見解預先提出了現代進化論者所使用的一些概念,但是在他那個時代,他的這些見解被普遍偏愛目的論發展模型的人所淹沒。
按照賴爾的觀點,人類的出現超出了創造新物種的特殊力量所及的範圍。但是因為這時創造新物種的過程已經被視為規則而漸次的自然過程,因此如果再結合進步特創計劃的思想,就會有潛在的危險。那些不願意將人類與動物聯繫在一起的人,可能會把連續性與進步的觀點結合起來,提出一種系統,其中人類只是不斷進步的最後階段,而不是一個完全獨立的創造產物。賴爾的立場安然無恙,因為他否認了進步,在我們現在看來,他這樣做是很重要的,因為已經明確,連續創造過程的目的地並不是人類。相反,劇變論者承認進步,但是否認在創世系列中存在連續性。因為無法指責任何一方暗示人類就是最高等的動物,這樣就能夠以溫和的方式討論這個問題,而且也沒有質疑賴爾背離正統信仰的行徑。不過,到了19世紀40年代,阿加西唯心主義進步觀開始傳播了人類是進步最後目標的觀點。阿加西本人堅持生物的上升是不連續的觀點,而且他認為獨立的創造發生在任何層次。在連續性與進步因素結合之前,只用了很短的時間,就消除了人類是獨特的觀點,而這正是賴爾所害怕的。
到了19世紀50年代,隨著新的化石的發現,情況有了明顯的改觀。部分是由於化石證據的結果,雖然還沒有人公開提出轉變的觀點,但是創世可能是連續過程的觀點得到了普及。我們已經提到,到了1849年,理查德·歐文寫下了發展法則連續起作用的觀點。牛津大學的幾何學教授、著名的科學與宗教評論家巴登·鮑威爾嘲笑了奇妙特創的思想,並且倡導按照法則的發展觀點是對造物主力量的最好說明(Powell,1855)。連續發展有可能成立的觀點,作為反對唯心主義哲學、要求更現實地理解自然,在德國也站住了腳(Lovejoy,1959d ;Temkin,1959)。然而人們仍然不接受人類也是進化的,但是這時公眾已經廣泛地知道了發展受類似法則的東西控制,而且科學界也越來越接受這種觀點。
均一論原理
賴爾有意地改革了地質學的科學方法論(Laudan,1982)。《地質學原理》一書中充滿了詳細的論據,表明建立在可觀察原因基礎上的假說,比起那些建立在劇變基礎上的假說,能更好地解釋現象。在這部書的導言中,賴爾說明了他探討地質史的真正目的。在這裏,他認定他的研究方法是科學地質學的必然目的,因而也是唯一真正研究地球的科學途徑。由於沒有根據那些在今天可以觀察到的原因去進行猜想,地質學一直停滯不前,而賴爾認為劇變論是依然存在的解釋地球過去時援引超自然事件的元兇。這很不公正,因為,事實上劇變論者提出了根據地球冷卻學說的很自然的機制。從他們的觀點出發,劇變論者會讚賞賴爾出色地表明利用地震和侵蝕如何解釋現在地表的特徵,但是他們不能接受將自然的變化人為地限制在人類相對較短的歷史中所觀察到強度內。所有人都承認自然法則的均一性原理是清除超自然觀點的手段,但是賴爾錯誤地認為,利用同樣的原理就可以解釋決定地表的複雜作用。地質動因與物理規律不一樣。因為地質動因還受某一時期地球特定的結構的控制。自然規律並不變化,但是受這些規律控制的力量在地球結構中可能會引起不同的變化,而且將會引起地球活動的水平發生變化,如地球冷卻假說所表明的那樣。
人們也許會輕易地將這些發展看成是為達爾文主義鋪墊了道路。從某一點上說,他們的所為確實起到了這個作用,但是我們務必不要認為達爾文主義「唾手可得」,會在19世紀50年代的普通科學活動中露出頭腳。這時還沒有哪個著名的人物願意承認逐漸發展的可能性,更不用說是經過某種形式的轉變,轉變的思想超越了過去的系列特創的思想。許多學識淵博的博物學家已經認識到,發展的圖景是複雜和分支狀的,而且沒有固定的目的。而多數人則持有著共同的信念,認為特創法則揭示出造物主的目的。特創法則的模糊觀點非常適合人們持續接受的來自設計的論點,沒有人擔心特創法則的觀點未能詳細說明生命是如何進化的。這正是達爾文所攻擊的態度。他開闢了一個全新的方向,試圖利用日常自然法則的盲目作用來解釋適應過程。自然選擇機制拋棄了宇宙發展的最終產物是某種擬人化力量控制的結果的觀點。這就是為什麼他的著作的出版在科學界和一般公眾當中引起轟動的原因。這部書提出了一種全新水平read.99csw.com的唯物主義,動搖了自然神學的大廈,這座大廈曾經受過敲擊,但是從未受過嚴重的轟擊。
《物種起源》促使許多科學家相信進化論,因為該書打破了防礙發展觀進一步細化的障礙所造成的僵局。在達爾文之前努力建立的逐漸發展理論或受法則控制的發展理論都逃避了一個物種怎麼能夠突然地轉變成另一個物種這一關鍵的問題。保守的思想家支持「依照法則的特創」這種模糊不清的思想,而像赫胥黎這樣的激進人士則認為根據能夠接受的自然轉變理論——拉馬克的獲得性遺傳的理論,看不出未來的跡象。哲學家赫伯特·斯賓塞在19世紀50年代開始倡導拉馬克主義,以支持他的社會進化論,但是重要的是,他並不能使生物學家對社會進化論感興趣。如果要使科學家在自然發展的哲學上取得共識,就需要創造一些新的思想。達爾文的理論就是這種新創造的思想,從而使得赫胥黎等激進分子也承認自然進化完全是可能的——即使他們並不能完全真正接受達爾文整個的唯物主義觀點。
這部綜合了連續性與進步觀且引起很大爭論的書的作者是羅伯特·錢伯斯,他是愛丁堡一家著名出版社的合伙人。錢伯斯對於科學有著濃厚的興趣,而且他感到專業科學家過於沉湎於細節,根本不能得出真正綜合的理論。他試圖進行一次龐大的綜合,其中包括整個地質學、博物學和道德科學。最終,他找到了進行這種綜合的鑰匙,他就是相信自然界中的任何事物都在向著更高等的狀態進步,在生物學中,他認為這種進步就是生物的轉變。1844年,錢伯斯以匿名的形式發表了《自然創造史的痕迹》,其中就含有他的系統。這部書算不上是科學論著,但是銷路很好,而且人們對於該書的作者作出了種種猜測。為了反擊一些人的攻擊,錢伯斯對該書作出重大的修改,並且寫了一部續集《解釋》。整個事件使得以人類為進化目的的基本思想引起了公眾的注意,這比達爾文的《物種起源》問世早15年(Lovejoy,1959c;Millhauser,1959;Yeo,1984)。
馮·貝爾的分支發展概念是不是為理解化石記錄中的生命史提供了更好的模型?W·B ·卡朋特(Carpenter,1851)最早按照這種思想提出了一些設想,理查德·歐文沿著這個思路作了進一步的探索(Ospovat,1976,1981)。在英國博物學家當中,歐文受唯心主義思想的影響最深。不過他將動物界統一起來的嘗試使他與舊的線性模式決裂了,他提出了一種可塑性的系統,這個系統與馮·貝爾的發展概念並不矛盾。在歐文看來,不能通過以其他動物與人類作比較,而是要通過探討生命類型多樣性背後的統一性,才有可能證明自然計劃的合理性。他探討可以用模型來表示的所有生命類型、至少是所有脊椎動物依據的「原型」或基本的計劃。原型是理念化的最簡單生命結構類型的觀點,原型的觀念使解剖學家剝去了真正的生物所具有的所有特化器官來看生物。在德國浪漫主義的鼎盛時期,歌德探討過植物的原型,並猜測過自然發展的可能性(Wells,1967)。在法國,熱弗魯瓦·聖提萊爾反對過居維葉的實用分類學,熱弗魯瓦提出生物之間的相似性具有先驗的意義(Saint Hilaire ,1818-22;Isidore Geoffroy SaintHilaire,1847;Cahn,1962;Bourdier,1969;Ap pel,1987)。現在歐文又根據自己的解剖學實踐捍衛同樣的研究路徑。
更重要的是要研究賴爾的穩態觀在研究生命史中的應用。對於劇變論者來說,生命向著人的進步式發展最清楚地表明地球並非一直保持著穩定的狀態。他們相信這種進步一定表徵了地球物理條件的一種不可逆的發展。因此賴爾有必要拿出對化石證據的另一種解釋,以符合他提出的不存在這種定向趨勢的觀點。他從兩個方面發起了進攻。他一方面指出,他的氣候波動變化理論也可以解釋不同時期動植物的變化。石炭紀的確可能是熱帶氣候時期,地球上布滿了沼澤,在這種環境條件下,造物主可能認定主要由爬行動物組成的動物群要比哺乳動物佔主導的動物群更適合。因此「爬行動物時代」也許是環境條件暫時性波動的結果,並非整個進步序列的一個組成部分。將來也許爬行動物時代還會重現,那時地球的大陸再現了與爬行動物時代類似的環境條件(Rudwick,1975)!
雖然錢伯斯的書傳播了基本的進化思想,但是他提出的進化過程如何發生的概念無論如何不是達爾文主義的先聲(Hodge,1972)。達爾文提供了一個基於自然原因的機制來解釋物種如何適應變化的環境。錢伯斯試圖根據包容一切的進步概念將整個自然哲學聯繫起來,而在生物學中他卻退回到含糊的創造法則觀點上。按照他的描繪,宇宙徑直向著預定的目標發展,並且符合造物主確立的法則。他在書的開頭,從星雲假說的角度解釋了地球的起源(Ogilvie,1975),籍此,他進入了主題:發展是自然法則的結果。事實上,在那些倡導發展的進化模型的19世紀思想家手裡,星雲假說是一個有力的工具(Numbers,1977)。然後,錢伯斯提出,地球的物理環境隨著時間發生穩定的變化。他顯然並不贊成賴爾的穩態宇宙論。然而,與劇變論者不同的是,他並沒有將他的方向論轉換成宣稱地球經歷過重大劇變的震蕩。為了倡導逐漸進化的觀點,他設想環境條件是逐漸變化的,並從賴爾那裡採納了連續變化(而不是不變)的思想。
《自然創造史的痕迹》一書銷路很好,向很多人傳播了作者的異端學說,但是科學界和宗教界卻對這部書普遍持有異議。許多雜誌上都發表了評論,貶斥這部書中粗糙的唯物主義,試圖在這部書動搖宗教和社會規則的基礎之前,就扼殺它。塞治威克在《愛丁堡評論》(Sedgwick,1845)上發表了一篇長達85頁的批評文章,宣稱需要保護「我們嫻淑的少女和主婦」,使她們免受這種邪惡思想的毒害。已經在其《舊紅砂岩》一書中向「發展假說」發出過挑戰的修·米勒,在《創造的足跡》(Miller,新版,1861)中,否定了這一新近出現的異端觀點。人類的地位顯然是真正的障礙。甚至米勒也宣稱,他可能會接受上帝通過法則而不是奇迹起作用的觀點,前提是這種觀點並非一定導致將人與動物聯繫起來。人類一定是獨特的造物,任何旨在顛覆人類特殊地位的理論自然是真正宗教的敵人。
歐文這時已經認識到特化的程度,而佩利的追隨者則忽視了這一點,他們努力要表明每一個物種都同樣證明了上帝的完美創造。一個動物綱的有些成員高度特化,適應很窄的生命方式,而有些成員的結構則不太特化,適應的生命方式也更寬泛。歐文具有豐富的化石經驗,使得他能夠發現化石記錄中的任何動物綱的早期成員通常具有不太特化的結構。在動物綱的歷史中並不存在向著「更高」成員的線性序列,而是通向不同發展路徑的輻射圖景,每一個路徑都導致特化程度的提高(Owen,1851,1860)。動物綱的歷史與我們根據馮·貝爾系統所描述的該綱現代成員胚胎髮育相比,具有類似的圖景。動物綱的發展無需單一的目標,只需具備進步的「特化」,這種觀點與舊的以人為中心的先驗論不一樣。
一些著名的劇變論者一直反對賴爾的均一論,而這時他們的立場得到了支持。在19世紀後期,大多數地質學家認清了開爾文論點的邏輯,他們再一次將地球的歷史壓縮到很短的時限內。的確,開爾文論點的邏輯是站的住腳的,因而證明了賴爾穩https://read•99csw•com態假說的武斷。現在的科學家都不承認地球會無限地保持與今天相同的同樣狀態。開爾文的結論只是事實依據錯了:他極大地低估了地球的年齡,因為他沒有認識到有一種因素能夠保證真正長期提供新的能源。在20世紀早期,發現一些因素的放射性能夠保持地球中心的熱量,並能使地球保持幾十億年的穩定。自那時起,地質學家再次感到可以自由地設想緩慢的過程在很長的時間起作用。
史學家就什麼是賴爾的基本觀點的看法上一直存在著爭議:是現實主義的方法論,還是穩態的宇宙論。當然,在他的著作中,方法起到了重要的作用,而且毫無疑問,賴爾感到真是需要通過更加堅定地採用可以觀察到的原因來使革新地質學。如果認為這是他最重要的意圖,那麼就會認為他並沒有堅持穩態的世界觀,他只不過採用穩態的世界觀作為奠定他的方法論基礎的唯一方式。他的穩態世界觀並不認為在與今天的環境不同的情況下,地球上不可能發生生命的起源,只不過認為猜測地球的早期狀況不會有什麼成果,因此認真的科學家不應該考慮這個問題。然而,一定要強調,在賴爾的系統中,有些部分似乎更堅持穩態的宇宙論,其中也含有真正的不含歷史因素的自然觀。
錢伯斯像阿加西一樣,將自己的生命史觀點建立在與平行律描述的胚胎髮育類比的基礎上。他相信人的胚胎在達到哺乳動物階段以及最終成為人之前,相繼經歷了魚類和爬行動物的階段。他認為可以在化石記錄中看到定向進步過程的影像。然而與阿加西不同的是,錢伯斯認為,兩個發展領域之間不止是符號的聯繫,而且具有實質性的關聯。生命的歷史像胚胎的生長一樣,是一個連續的進步過程,實際上,生命的歷史是經過胚胎生長過程的擴展,展示出進步的。具有特定層次組織的物種都有自然的妊娠期,在這期間,胚胎沿著發育的等級發展到某一合適點。如果有什麼東西可以在延長胚胎的生長過程,胚胎就會略進一步的發展,那麼出生時就會像另一個更高物種中的成員。因此進化的過程含有一系列妊娠期的略微延長,每一次延長都使生命沿著複雜性的等級更進了一步。這樣就解釋了為什麼在胚胎生長過程和整個生命史中都存在階層體現的圖景。
穩態的理論並不意味地球在地球歷史的任何時期都完全一樣,只不過任何變化都具有循環的特徵,即變化只是在中間值上下的波動。賴爾準備接受阿道夫·布隆尼亞爾從古植物學中得到的證據,這個證據表明,在石炭紀時,整個地球都是熱帶氣候;但這隻是暫時的情況,並不表明地球一直從原初的熔化狀態冷卻下來。均一論者所指的變化類型是能夠輕易產生氣候波動的變化,因為地質力可以改變陸地和海洋的相對位置,但不能改變二者的實際比例(Ospovat,1977;Lawrence,1978)。假如某一時期整個大陸碰巧集中在赤道周圍,那麼比起大陸均勻地分佈在極地與赤道之間,世界的整個氣候要熱得多。陸地位置的不斷變動會導致氣候發生變化,但是這種變化不會按照一定的方向積累。
如果進化真是設計好了的過程,那麼上帝在宇宙中所確立的指導力量的性質是什麼?錢伯斯有時暗示,可以認為這種力量控制著日常的自然過程,例如,他引用過一個流行的迷信,假如將燕麥種在地里並使其過冬,來年就可以生長出裸麥。但是他對這個問題的詳細討論意味著這種建設性力量是不可觀察的。在轉變過程中,有更高級的力量介入,並且產生出在一般觀察基礎上無法預見的變化。因為這種變化遵循了造物主的意願,於是人們便會將「機制」僅僅當作一系列不明顯的奇迹。然而,錢伯斯卻提出,應當將這類時間的建立當作在自然界建立的「更高級」法則的顯示,而且,這種法則能夠隨時干涉我們日常所觀察到的法則。
在錢伯斯看來,轉變是可以導致新物種突然出現的一些顯著事件。物種的變化並不是由於微小變異的逐漸積累所致。事實上,儘管有這樣的變異存在,物種的遺傳不變,直至胚胎的生長延長到使得新一代的成員成為另一種高等類型。錢伯斯暗示,外界條件可能會催化這些突然的突變,然而,這些變化顯然並非是對新的環境條件的適應性回應。關鍵的問題是:在不斷延長的妊娠期中,是什麼指導著胚胎的生長?沒有人提出自然的指導力量是什麼,從而使得我們設想變化也許是預定的。在這個宇宙中或許只有一種組織的階層體現,因此進化的每一步一定揭示出計劃中一個以上的時期。因為對於為什麼存在這種線性圖景,沒有人拿的出自然的解釋,因此我們可以將錢伯斯的理論視為是對設計論點的一種貢獻。從一開始造物主就制定好了規則的自然發展計劃。錢伯斯與阿加西的主要分歧在於堅持認為沒有必要將計劃的展示看成一系列奇迹的過程一個理性的上帝的確不會介入創世的所有瑣細事物——這裏應該有一隻昆蟲,那裡應該有一個蠕蟲,等等。假使我們承認他確立了影響自然的手段,而不是通過不斷地監督管理,來滿足他的意願,那麼我們對於他的圖景不會更加讚賞嗎?
《自然創造史的痕迹》的第一版很容易受到攻訐,因為書中存在明顯的科學錯誤,而且過於簡單,但是對於進化論的歷史來說,反對這部書的科學論點所依據的嚴肅觀點卻有著重要的意義。錢伯斯為了創立他的連續發展圖景,極大地歪曲了19世紀40年代所知的化石記錄。反對他人指出,表現出的生命進步是不連續的,給人的印象是新的動物綱是在某一特定時刻突然出現的。並不存在新綱中最初成員從略低等綱進化所經歷的中間階段的跡象。組織層次之所以發生這樣的突然跳躍,至少有一些特殊的創造力在起作用。史學家有時將這種觀點視為宗教狂妄的產物,好象一旦生命史的基本脈絡清楚了,每個人都顯然應該知道整個進步中間的空缺是由於地質記錄不完備。但是,這樣看待當時的情況是過於簡單化了(Bowler ,1976a)。今天化石記錄中也存在著很多空缺,現代的特創論者當然因此而欣喜,但是這種化石記錄的不連續在19世紀40年代並不顯得突出,而反對《自然創造史的痕迹》的人只需描述一下他們所知的化石記錄不完備這個事實,以便談論他們關心的問題。達爾文仔細注意了塞治威克的攻擊,因為他的攻擊指出了轉變論據中的弱點(Egerton,1970b)。後來成為達爾文主要支持者的T·H·赫胥黎針對《自然創造史的痕迹》後來的一個版本寫了一篇批評性的評論(Huxley,1854),他反對了模糊的「創造法則」的觀點,但是也指出了化石記錄中存在的困難。化石記錄確實不連續,這並不是自然神學家想象的產物。
1860年,歐文不得不承認他關於特化的工作支持了達爾文新近發表的自然選擇學說,按照這個學說,根據適應的驅動力,可以預期在化石記錄中會存在同樣的圖景。然而歐文並不接受自然選擇學說,而且他寫過措辭嚴厲的批評《物種起源》的評論,以致於史學家將他看作進化論的突出反對者。歐文觀點的真正地位仍是一個有爭議的問題。顯然,他早期致力於攻擊轉變觀,因為那些觀點顯然含有唯物主義(Desmond,1985)。到了19世紀50年代,他開始認識到,神的計劃的展示過程中有可能經過了含有轉變的自然過程(MacLeod,1965;E.Richards,1987;相反的觀點見Brooke,1977)。早在1849年,他在《論肢的性質》一書中就提到過新的生命類型的產生是由於「直接的原因」或「法則」。這意味著他已經拋棄了神奇創世的觀點,並且把上帝視為自然中一些力量和原因的化身。生命歷史的趨勢代表了神的自然計劃的
九_九_藏_書展示,所以,「創世法則」中可能蘊涵了造物主的智慧和遠見。利用隨機變異和選擇無法解釋自然中存在的這種創造性的定向力量,因此達爾文的學說根本說不過去。儘管歐文和達爾文在對化石記錄的看法表面上相似,但是歐文的「原因」是自然中主動力量的唯心主義概念根本不同於達爾文的自然主義的、建立在經驗基礎上的選擇機制。另一方面,他對於支持進步觀的化石證據提出質疑。賴爾指出,至少在所謂的爬行動物時代,在曾經是動物生活的中心地帶,發現了少量哺乳動物化石。在曾經首次發現過斑龍的同一鮞粒石床中,發現了原始的、opposumlike哺乳動物。在經歷了一場爭論后,這個證據被大致接受了,並且明確在爬行動物時代至少存在著少數哺乳動物。因此賴爾可以提出,就像他的氣候變化理論所預見的那樣,只存在兩種動物綱之間比例的變化,不存在從爬行動物到哺乳動物的絕對進步。如果承認了這一點,我們怎麼能確定在魚類的時代沒有少數爬行動物和哺乳動物生存?化石記錄的缺失使得賴爾的這種觀點無法得到證實或反駁,因為賴爾可能會提出在那些尚未探索過的地方有望找到證據。因此他率先提出了化石記錄不能完全表現生命歷史以及由於缺乏證據我們無法發現歷史中一些重要問題的觀點。雖然賴爾誇大了化石缺失的程度,但是他所提出的合理觀點對於解釋連續變化缺乏證據支持是至關重要的。達爾文以完全不同的方式發展了賴爾的論點。
既然《自然創造史的痕迹》只不過提出了一種猜想,認為造物主是通過一些神奇的發展法則而不是通過奇迹起作用,那麼這種觀點應該被當時的一些刻板的思想家所接受。但是錢伯斯拒絕隱瞞這種猜想的進一步含義,從而遭到多數同代人的憎恨。因為,既然創世的法則是進步的,那麼人類就應該是進步過程中的最後一個階段,是動物界中最高等的產物。錢伯斯明目張胆地提出,人類的特徵並不是來源於他的精神特性,所以人與動物是有聯繫的,人類來源於進化過程中正在發展的特性的擴展。人類並不位於自然法則之上,因為他也是受法則控制的宇宙產物和成員。他之所以有出眾的智力,是腦量增加的結果,是動物組織普通進步的必然結果。為了提出腦是思維的器官,錢伯斯利用了「骨相學」的思想,骨相學在19世紀早期很流行(Young,1970a,Cooter,1985)。像喬治·庫姆這樣的骨相學家就曾提出,腦決定了思維,而且有可能研究出腦的哪個部分決定了哪中心智特徵。到了世紀年代,骨相學的系統已經退化成一種猜謎遊戲,一個人的特徵是根據他的顱骨的表面凸起來描述的,這種方法根據錯誤的假設,即認為凸起表示相應部分的腦發育良好。儘管如此,錢伯斯還是利用骨相學的基本概念證明他的人與動物相關的唯物主義含義。
從哪裡來的新物種才能取代滅絕的物種呢?如果滅絕是一個逐漸的過程,那麼就要求不時地創造出替代物種。有人認為,地質學中的均一論迫切需要生物學中的進化論:如果物理條件緩慢地變化,為什麼不能設想至少有一些物種能夠發生相應的改變?這正是達爾文得出的結論,在這種結論的引導下,達爾文尋找出建立在自然原因基礎上的機制,以此來解釋生物變化的過程。但是賴爾則沿著不同的道路來運用他的現實主義方法。他在經過了仔細的考察后,否定了他所知道的一種自然轉變理論,拉馬克的理論。所有來自於家養動植物變種的證據表明,即使人為地增強,自然原因也只能產生有限的變化。從現存物種中不能觀察到進化現象,因而也不應該設想在過去發生過大規模的進化。結果,賴爾解釋了傳統的觀念:每一個物種都具有細微平衡的結構,這種平衡不能遭到重大的干擾(筆記,Lyell,1970;C oleman,1962)。為了衝破這一障礙,達爾文不得不提出(賴爾在地質學中也持這種觀點),自然過程非常緩慢,以致於我們在有生之年無法觀察到任何明顯的變化。
在查爾斯·巴貝奇非正式的《布里吉沃特論集九》(Babbage,1838)中,有對這個問題的權威論述,錢伯斯詳細引述了巴貝奇的看法。巴貝奇早就提出,表象上的奇迹事實上可能是一些更高法則的產物,而不是純粹的超自然作用。巴貝奇發明過現代計算機的前身——「計算機器」,並且提到他可以設定這種機器,使它的運行根據預定計劃變化。上帝可能確實在宇宙中建立了這種預定圖景,從而使得日常的自然法則不斷地以某種方式發生改變,這樣在觀察因果關係的人看來像是奇迹出現,錢伯斯提到的一系列轉變很適合這樣的解釋;通過個體的作用使之彼此適應,從而產生出一個合理的圖景。錢伯斯採納了巴貝奇的觀點,轉而將上帝視為偉大的程序員,他在宇宙中建立了進步的法則,通過一系列諸如生殖等日常法則的變化,便能顯示出進步。科學家無法分析這種變化的原因。他只能看到整個圖景,並將其稱之為「進步的法則」,但是科學家無法理解程序已定的機制本身。
按照賴爾的穩態的生命史觀,所有動物綱,無論高等還是低等,至少有少數,存在於每一個地質時期。當初,一些新的證據似乎這種過激的觀點。不斷挖掘出中生代的哺乳動物,而且在古生代早期的地層中也發現了爬行動物。1851年,賴爾在倫敦地質學會的講演中還能夠捍衛他的觀點,但是除了中生代的哺乳動物,他的其他得意證據已經被證實是由於錯誤的鑒定所致。1863年,賴爾不得不承認錯了,他開始接受進步是一個因素,可以使達爾文正在傳播的新的進化論具有意義。
因為低等動物並非人類的不成熟類型,因此人類的胚胎不可能重演地球上生物的歷史。馮·貝爾的確認識到,他的體系動搖了各種進步思想賴以成立的階層體系自然觀。進步論者曾經提出,存在著一個貫穿所有類型和物種、直到人類的清晰的階層體系。在居維葉的分類學中的確含有這種所謂連續性觀點,它得到了平行律的證實,因為沒有人能夠否認人類胚胎髮育的最後階段比最初階段「高等」。而這時馮·貝爾則表明,這種努力試圖堅持以人類為中心的階層體系觀會誤導人。通過衡量人類與不同生物之間的相似程度,不可能確定組織等級。人類只是諸多胚胎特化產物中的一種,與其他類型不同,但不一定優越。馮·貝爾仍然相信在複雜的自然類型的圖景中存在一個目的,由於這個原因,他不能接受達爾文的自然選擇學說。儘管如此,有人可能還會認為,馮·貝爾的系統在為現代進化論的可能出現提供世界觀方面起到了重要的作用。通過從根本上摧毀了線性的存在巨大鏈條的概念,馮·貝爾補充了居維葉的工作,併為後來趨異進化理論的產生奠定了基礎。
這種生命史的圖景基於已知每一地質記錄中的高等類型呈現出一個序列,而且是一個通向人類的線性圖景。這很像阿加西的唯心主義系統,不同的是,錢伯斯認為,整個過程是一個明顯的漸變過程。生命沿著一定的方向發展,直至預定的目標,當然,錢伯斯猜想,除了通向人類之外,還通向比人更高的類型。在論述W·S·麥克利分類的「循環」系統的整個章節中,也體現了錢伯斯思想中的唯心主義成份,麥克利的系統試圖表明,自然界幾乎是按照數學規則建立的。錢伯斯將適應問題擱置起來,詳細解釋了將所有生命類型連接成一個揭示出隨著時間創世的理性計劃的統一原理。
因此有可能將「達爾文主義革命」重新解釋成主要是在濃厚的非達爾文主義概念傳統中使人們轉而信奉進化論。在我們試圖分析選擇學說的起源時,我們很容易忽視達爾文之前與之後進步論的延續。按照19世紀後期許多否定自然選擇的博物學家的看法,「現代」的九九藏書達爾文思想只不過是令人不快的啟迪,促使他們接受發展的進化模型,以便保持自然是經過設計要實現一個有意義的目的的傳統觀點。達爾文遠未使人們相信唯物論的世界觀,他只不過促使人們普遍接受了錢伯斯、斯賓塞及其他達爾文之前的思想家率先提出的發展的世界觀。只是到了孟德爾的遺傳學摧毀了這種發展模型之後,達爾文理論中基本成分才獲得廣泛接受,達爾文曾經試圖擊毀這種發展模型,但是沒有成功。
歐文在《脊椎動物骨骼的原型與同源性》(Owen,1848)中描述了他將最簡單脊椎動物類型理念化的觀點,他提出一種想象的生物具有本質類型本質,而不具備任何生物所具有的特異性變化。他以這種方式試圖強調類型之間先驗統一原理的實質,統一性存在於客觀實在的最深處,而不是物質世界的表象中。然而這樣的結果並不是對唯心論無聊的引申,因為這種思路幫助歐文形成了重要的同源概念。他認識到,要仔細區分開他所稱作的「同功」與「同源」。同功是指在不同的動物中不同的結構碰巧具有相似的功能。這種表面的相似適應對於分類來說沒有意義,因為它們並不是由於結構的相同。相反,同源是指不同的生物的同一結構具有不同的用途。因此在蝙蝠的翼和鯨的鰭狀肢中存在著與人的手上的骨骼幾乎相同的對應部分。儘管人手、蝙蝠翼和鯨的鰭狀肢的功能不同,但它們之間卻存在真正的關聯,表明這三種動物都屬於同一個綱,哺乳動物綱。
圖17.錢伯斯的線性發展系統
按照平行律(左圖),胚胎生長的階段對應于設想中動物綱上升直至人的構造線性序列。這些線代表了沿著同樣等級平行發展的不同胚胎的生長,不過相應的低等動物綱在這個過程的早期階段就結束了。在馮·貝爾的發育律中(右圖),不存在線性的序列。所有的無脊椎動物胚胎的開始點相同,但是正是由於不同綱中的分化,它們分出不同的生長路徑。在目、屬和種中,存在著相應的進一步分支化。人並不是動物發展的頂點,魚和爬行動物並非只是人類的不成熟發育階段。如果界定一個綱比另一個綱「高等」,那只是意味著其胚胎髮育階段進一步超越了更簡單的發育階段,如同這裏所畫的更長的哺乳動物線所顯示的那樣。
賴爾熱心承認的一個進步階段是人類的首次出現。他的宗教信仰使得他根本無法接受我們的精神特徵可能只是來自於冷冰冰的物質世界(Bartholomew,1973)。因此有必要將人類的出現視為近代具有獨特特徵的事件。賴爾並不情願將人類的出現貶低為只是動物進步的最後階段,他認為,從體質上看,我們人類不一定是最高等的生命形式,我們的優越之處體現在我們具有心智和道德能力,而不體現在我們的身體結構上。他通過否定一般的進步思想,又可以加強人類與動物之間的鴻溝,因為如果在早期階段沒有真正的進展,那麼就不可能將人類的最終出現與生命史的早期階段聯繫起來。
我們所討論的所有理論都基於生物隨著時間發展這一基本前提上。無論發展是由特創計劃的先天進步引起的,還是僅僅由於相應地球歷史上物理環境變化的結果,但是通過脊椎動物綱的依次引入,發展的過程還是清晰地表現出一定的方向性。正是對曾經流行的方向論概念的挑戰,在19世紀30年代引發了地質學中熱烈的爭論。賴爾為了堅持建立在逐漸變化基礎上的「均一論」方法,發現有必要恢復赫頓早期提出的穩態世界觀。賴爾強調漸變,認為那是基於觀察到的原因,他抨擊了劇變的觀點,因而人們讚譽他建立了現代地質學的基石。現代最積極倡導這種觀點的人(Wilson,1967,1969,1972,1980)指出,近代一些史學家對劇變論「恢複名譽」的努力做過了頭。賴爾利用儘可能觀察到的原因的做法顯然是向前邁進了一大步,因為所有的劇變論者太經常地傾向於引用過去的奇迹作為原因,而不是努力尋找自然的解釋。然而現代的地質學家卻無法相信和接受穩態觀。賴爾的方法對達爾文同樣有很大的影響,不過現代的進化論中卻依然包含了賴爾的反對者提出的發展概念。均一論原理無疑是19世紀科學的重大發展,但是一些關於賴爾的現代文獻表明,我們在評價他的影響時要非常謹慎(Hooykaas,1957,1959,1966;Cannon,1960a,1961b;Rudwick,1970,1971;Fox,ed.,1976)。
如果我們充分把握賴爾方法論的含義,我們就會知道均一論與劇變論爭議的關鍵所在。曾經被認為是地質學中唯一真正的科學的途徑,卻要求一種與劇變論的方向論完全相反的穩態世界觀作前提。如果這種極端的現實主義方法是可用的,我們必然會提出,在地殼任何部分法相的岩石都位於與今天的環境條件相同的底層中。賴爾捍衛這種觀點的唯一方法就是提出一種可以覆蓋地質學家所能接觸到的所有時間的穩態圖景。即使那些所能研究的最古老的岩石也一定是在與今天的環境相同的條件下形成的。完全是出於實用的目的,這種觀點意味著地球不可能發生明顯的變化。一定要把地球當作一個自我調解的系統,在所有的時間里能都保持絕對不變,這樣我們的研究才有意義。
化石記錄揭示出生命的逐漸進步。錢伯斯用他的書的第三章論述古生物學,他的描述帶有一種傾向,使得生物的發展進可能地像是一個連續的過程。他提出,每一個綱中最先出現的是最低等的類型(即那些與更早出現的綱相關的類型),逐漸地產生出最高等的類型(即那些與即將出現的綱相關的類型)。最早的原始脊椎動物是魚類,表皮含有甲殼,體內有一個由軟骨而不是真骨構成的脊柱。這表明了魚類與進化成魚類的無脊椎動物之間的關聯。爬行動物的的地質史不太清楚,因而不能很好地用這個圖景來套,但是最早的哺乳動物則是中生代原始的有袋類(賴爾對此很感興趣),而哺乳動物最終上升為最高等的類型:人類。通過設想在地質記錄存在很多不完備之處,錢伯斯提出生命史表現出一種逐漸進步的趨勢,其中每一種新類型經過小的變化由略低等的類型進化而來。
錢伯斯首先關注的是向著更高類型的上升,因而留下了大量未決的問題。為什麼現在仍然生活著這麼多形式各異的高等和低等的生物?達爾文解決這個問題的方法是將進化描繪成一個分支的過程,不存在一個中心的進步主幹;但是錢伯斯卻沉湎於線性進步,他在書的第一版中甚至沒有涉及到多樣性問題。在後來的幾版中,他承認一定存在著一些不同的發展路線,但是他卻沒有將這種發展路線描繪成分支歧化的過程,他設想這些路線是以不同的速度,沿著同樣的階層等級平行發展的。於是他設想出一些奇怪的進化聯繫,尤其是他這時已經堅持認為動物綱中的每一條發展路線開始時一定是「低等」的水生類型。例如,據認為狗來源於海豹,這種看法對於現代進化論者來說是不可想象的。
賴爾通過提出在創造力和毀壞力的完美平衡下地球保持了一種動態的平衡,復活了赫頓的穩態系統。陸地表面由於風吹雨打和水流不斷沖刷產生的侵蝕,形成了沉積物,當這些沉積物在湖底或洋底固化后,便形成了新的地層。地震是一種額外的力量,使得山脈和新的乾涸陸地隆起,取代了那些由於侵蝕而降低的地表,這樣通過時間的流逝,保持了一種完美的平衡。賴爾是一神論教徒,而不是正統的基督教徒,在他看來,這種不含歷史因素的世界觀,比起方向論的觀點,能更好地證明造物主的力量和仁慈。通過祛除《聖經》創世故事中所認定的始端觀點,那麼就可以把造物主想象成一個完美的工匠,他會設計出一個自我保持的系統,整個系統可以一直作為生物的生居場所。