進化．達爾文之前（一）
方舟子
一、神創論
“我們從哪裡來？”
從人類誕生之日起，就被這個問題所困擾著。所有的人類文化，對世界、生物和人類的起源都有自己的解釋，而在科學產生之前，這樣的解釋往往是超自然的、神秘的，以創世神話的形式表現出來。幾乎每個民族都有自己的創世神話，有的甚至有多種版本。但這些神話的基本格式都類似，都是為了說明宇宙如何從混沌中產生，無物如何變為有物，人又是怎麼出現的。
《我們從哪裡來？我們是誰？我們往哪裡去？》，高更
最早的創世神話為兩河流域的蘇美爾人所創作，在流傳至今的楔形文字泥板《七表詩》中，描述在創世之前有一對神靈，男神為淡水海洋阿斯普，女神為咸水海洋梯阿馬特，二神生下了眾多神靈，後來神之間發生大決戰，一方以梯阿馬特為首，一方以梯阿馬特的曾孫、眾神之王馬爾都克為首。馬爾都克戰勝梯阿馬特，將她的身體一分為二造出天地，又用梯阿馬特的主要支持者金古的血液造出人，並強迫人膜拜神。
古埃及沒有很明確的創世神話，眾說紛紜，早期的說法也認為太初只有水和女神努恩，努恩造出男神阿圖姆。在後來的版本中，阿圖姆成了最早的創世神，他把精液與塵土混合（另一個版本說是用唾液），造出弟弟、空氣與生命之神蘇和妹妹、濕氣女神特夫那特。蘇和特夫那特交配生下那特和蓋布。在那特在上、蓋布在下相結合的時候，蘇把他們分離，分別成了天和地。他們生下了下一代的神，神繼續繁衍，最終產生了人類。
古希臘神話也認為太初只有水，女神尤利諾姆將天空從水中分離出來，並用北風造出一只蛇歐菲恩。尤利諾姆與歐菲恩交配，變成一只鴿子，產下一個蛋。歐菲恩將蛋孵化，從中生出了天體、大地、動物和植物。
《尤利諾姆創造宇宙》，Elsie Russell
古印度神話也認為太初只有水，但是水中並無神，而是出現一個金蛋，孵出梵天大神，梵天以兩半蛋殼創造天地，然後從其身體的各個部位誕生萬物。
還有的神話頗為離奇，例如某個印第安人部落認為神用一只在原始海洋上遊泳的鴨子的蹼足上粘著的泥土造出大地和生物，而西非某個部落則認為世界是在螞蟻的排泄物中產生的！
這些豐富多彩的故事是一筆寶貴的文學財富，但從科學的角度看，則是毫無價值的幻想。有一部分可能較為原始的創世神話顯然是從生物世界得到的靈感，認為世界是從一顆種子、一個蛋起源，或某種強大或生殖力旺盛的生物產生的。另有一部分創世神話則更具有形而上的意味，應該是在人類有了宗教之後才出現，認為世界萬物是由神創造的。這種神創論在世界各地的多種文化中都可以找到，儘管它們的細節各不相同，但也可以發現一些共同特點，例如神是全知、全能的，單獨存在於世界之前，他對世界的創造是深思熟慮的，細致有序的，並且是有目的的。
在形形色色的神創論中，與生物學的歷史密切相關的是基督教所繼承的希伯萊創世神話。它的依據是《聖經．創世記》的前面幾章，特別是第一、二章。按照傳統的說法，包括《創世記》在內的《聖經》首五卷，是摩西在上帝的啟示下寫的。細心的讀者會發現摩西不可能是這五卷的作者，因為在《申命記》的最後記載了摩西之死。事實上，首五卷不是某個人的作品，而是在很長的歷史時期內集體創作的產物。最開始很可能是通過口述流傳，大約在公元前一千年間，才開始用莎草紙紀錄下來。現代研究《聖經》的學者通過分析首五卷的語言風格以及和其他文獻相比較，認為它有四種文本來源。大約在公元前 450 到 400 年間，有人把所有這些版本做了編輯、加工，合在一起形成了和我們今天看到的差不多的版本。
在《聖經》編撰過程中，編輯者雖然做了處理力圖讓內容保持一致，但矛盾之處仍然比比皆是。神創論者作為主要依據的《創世記》前兩章，就講了兩個很不相同的神創故事。第一章和第二章的前三句及第四句的前半部分，被認為來自一個較晚近的文本，上帝被稱為伊洛希姆（Elohim，諸神），體裁類似於頌歌，是“巴比倫囚虜”時期（在公元前 586 年，新巴比倫國王尼布甲尼撒二世攻佔耶路撒冷，將幾萬名猶太人擄往巴比倫，直到公元前 538 年波斯攻陷巴比倫，才把他們放回。這段歷史時期，在猶太歷史上稱為“巴比倫囚虜”）前後猶太祭司參照巴比倫神話創作的，被抽象成了一周七天內創世：
第一日，神在黑暗、混沌和水的大地創造光、晝夜。
第二日，神創造天，將上面的水和下面的水分開。
第三日，神分離陸地和海洋，創造出種子植物。
第四日，神創造出日、月和星星。
第五日，神創造出水生動物和飛鳥。
第六日，神創造出牲畜、昆虫、野獸和男女。
第七日，神安息了。
從第二章第四句後半部分一直到這一章結束，是來自於更古老的文本，其體裁類似於民間故事。它講了一個完全不同的神創故事。上帝首次被稱為雅赫維（被基督徒錯誤地讀成“耶和華”。在希伯萊《聖經》中，上帝的名字僅記做 YHWH。猶太教禁止口呼上帝的名字，讀經讀到 YHWH 時，改讀成 adhonay，意思是“吾主”，有時也把 adhonay 的元音符號寫在 YHWH 下面。中世紀基督教神學家誤以為這是標記 YHWH 的元音，於是將 YHWH 還原成 Yehovah，即耶和華。根據近代學者的考證，正確的讀法應是 Yahweh，即雅赫維），而且沒有提到創造的天數。有些學者因此認為在這個故事中，所有的創造都是同時發生的。但是根據敘述的語氣和上下文關係，我們可以推導出如下的創造順序：
大地沒有草木，也無人耕種。
雅赫維用地上的塵土造出第一個人亞當。
雅赫維建造伊甸園，創造出植物。
雅赫維為不使亞當感到孤獨，用土創造走獸和飛鳥。
雅赫維用亞當的肋骨造出第一個女人夏娃。
在這個版本中，沒有提到創造光、水、天、陸地、日月星辰，暗示著它們已預先存在。然後，男人首先被創造出來，之後是植物、動物和女人。而在前一個版本中，生物被創造的順序卻是植物、水生動物和飛鳥，最後是其他動物和男女。
早期基督教神學家已意識到這個矛盾，並試圖使之調和。當時大多數神學家將七天創世採用為神創故事，而其他神學家則採用另一版本。後來，神學家們同意，既然《聖經》是上帝的話語，兩個版本都必須被無條件地接受：我們必須同時相信上帝在六天之內和同一時間內創造世界萬物。根據古羅馬神學家奧古斯丁的看法，《聖經》的權威大於人類的智力，我們覺得兩個創世故事相互矛盾是因為我們智力有限。這實際上拒絕了任何理性探討的企圖。
總之，神創論認為世界萬物是依靠超自然的力量形成的，創造只有一次，其結果是一個沒有變化的靜止的世界，而且歷史非常短暫。這些觀念是和進化論格格不入的，成了進化論誕生和傳播的最大障礙。
二、理念論和目的論
與神創論相反，科學是一種自然主義的世界觀，試圖用自然力量解釋自然現象，而不借助於任何超自然的力量。科學也是一種方法論，以實證為依據，以邏輯為工具，力圖在觀察或實驗的基礎上，對發現的自然現象提出合乎邏輯的自然解釋。自然主義、理性和實證方法，是科學思想的三大不可分離的特徵。這種思想，是幾位古希臘自然哲學家的發明，其中最重要的有三位：第一位西方哲學家、幾何學的創始人泰勒斯（約公元前 625-547）也是第一個嘗試完全用自然因素解釋自然現象的人，奠定了科學的自然觀，世界萬物都被視為自然因素相互作用的結果，跟神無關。畢達哥拉斯（約公元前 570－500）堅信自然界並非雜亂無章，而是有完美的規律可循，從而奠定了科學的規律觀。德謨克利特（約公元前 460－370）將原子論創建成了一個精致而完備的體系，試圖根據少數基本觀念解釋整個世界，並且以數學為工具，加以定量的研究，因此奠定了科學的還原觀，還原分析成了科學最重要的方法。
但是這些所謂前蘇格拉底哲學家對西方思想的影響都比不上蘇格拉底的學生柏拉圖（公元前 427－347）和柏拉圖的學生亞里斯多德（公元前 384－322）。柏拉圖哲學思想的核心是理念論（也稱做形式論），他把世界分成了精神世界和物質世界兩部分，認為我們在物質世界中所觀察和感覺到的一切事物，都不過是對精神世界中潛在的“理念”或“形式”的虛幻的反映，是理念的摹本。理念是完善而永恆的，而事物則是不完善的、變化著的。例如，“馬”是一種理念，它並不指特定的任何一種有形的馬，不存在於空間和時間中，因此是永恆不變的。而存在於感官世界中的特定的馬，卻是會變化、死亡和腐爛的。所謂理念實際上是我們對經驗進行歸納，抽象而得的概念。我們從形形色色的馬的個體歸納出“馬”的概念，讓我們能夠抽象地思考馬，而不是某匹特定的馬。這種歸納使我們能夠使用抽象的概念進行交流，同時也使我們在日常生活中可以區分馬和牛，而不至於“風馬牛”。但是，並不是所有的馬或牛都是一樣的，歸納的結果總是簡單化的，而我們的經驗也會影響到歸納的準確性，因此歸納並非總是可靠的。
然而，柏拉圖的理念論卻認為只有理念才是真實可靠的，才是實在，除此之外一切都是實在的幻象。在《理想國》一書中，他曾講述了這麼一個著名的寓言：沒有哲學的人們被比喻成是囚禁在洞穴中的囚犯，他們面對牆壁，觀察壁上變幻的、歪曲的影子，這些影子是身後的物體所投下的，但是他們被鎖鏈鎖住，無法回頭直接看這些物體。因此他們只能把觀察到的那些歪曲的影子當真實，而實際上只有背後那些物體才是“形式”或“本質”。因此，在柏拉圖看來，通過感官所得對事物的認識只是“意見”，是對現實的有缺陷的、不真實的反映，只有對理念的認識才是真正的知識。柏拉圖並進而認為，人出世前靈魂就已具有了對理念的認識，但是靈魂投生肉體以後，被肉體玷污而暫時忘卻了，人們只有擺脫肉體的幹擾，才能喚起自己的靈魂對理念的回憶，從而獲得真正所知識。因此柏拉圖認為物質世界是不值得研究的，從中不能產生真正的知識。這種理念論實際上是一種蔑視經驗的唯心論，是與現代科學格格不入的。
柏拉圖的理念論同時也是一種本質論，認為事物有一個永恆的、真實的本質。這更是與現代生物學的觀念格格不入的。不錯，不同的馬可以說是“馬”這個概念的不完善的“摹本”，但是這種多元化並非是“實在”的不完善的反映，它們本身就是實在，也只有在這些實在的基礎上，才能進行歸納：沒有馬的個體，也就沒有“馬”的概念。另一方面，“馬”這個概念只是對馬的不同個體所表現出來的一些共同特征的歸納，反映的是由不同的馬組成的群體特徵。既要注意到馬的共同特徵（所謂“本質”），也不可忽視馬的個體差異，後者並非不重要，在一定條件下是更重要的，它們有可能改變馬的本質，馬的本質並不是不可改變的。達爾文和孟德爾都不同程度地意識到了這一點，因此都特別重視生物個體的變異。柏拉圖的哲學思想對後來的西方思想有深遠的影響，但是對現代生物學觀念的產生和被接受卻起到了重大的阻礙作用，以致有人說柏拉圖的著作對生物學是一場大災難。
《雅典學院》，拉斐爾
亞里斯多德在一定程度上繼承了柏拉圖的哲學思想。他相信理念論，也相信物質與精神的二元論。但是與柏拉圖不同，亞里斯多德並不把物質世界和精神世界截然分開，相反地，他認為形式和物質是結合在一起成為一個整體的。因此，在物質世界中的每一種物體，都同時由形式和物質組成，他將這個觀點稱為“形式質料說”。因此，與柏拉圖不同，亞里斯多德認為物質世界是值得研究的，從中是能夠產生有價值的真正知識的。既然物質世界是不斷變化的，又如何解釋這些變化呢？亞里斯多德認為所有的變化，都可以用四種因素──“因”──中的一種來解釋，他稱之為物質因、形式因、作用因和目的因。物質因解釋物體是由什麼物質組成的，形式因解釋物質採取的形式，作用因解釋該物體是如何開始的，而目的因解釋該物體的結局或目的。這四種因中，對以後生物學觀念的發展影響最大的是形式因和目的因。形式因的說法源自柏拉圖的形式論，任何物體的形式因變化都是因為其中具有柏拉圖的形式，在生物中，這個形式等同於靈魂，植物有最低級的營養和生殖靈魂，動物除此之外還有感覺靈魂，而只有人具有能夠推理的理性靈魂。亞里斯多德在研究生物體的發育時，認為發育的最後階段（成體）解釋了在早期階段發生的形態形態變化。在他看來，一個胚胎之所以能夠發育成人，是因為它蘊涵著人這種形式（形式因），其目的是要發育成完整的人（目的因）。亞里斯多德還區分了潛在性和實際性，認為所有的變化都涉及從一個潛在狀態到實際狀態的變化，因此，在亞里斯多德看來，胚胎是潛在的人，而嬰兒則是實際的人。
目的因的說法在後來被發展成了目的論。亞里斯多德的“目的因”只是表明生物體一種內在的屬性，但是“目的”也暗示了有意識的創造，因此生物體及其器官似乎是為了某種特殊的目的而被設計出來的（眼睛是為了看、耳朵是為了聽而設計的），而每一個物種也都是為了實現某個目的而創造出來的（貓是為了抓老鼠、豬是為了讓人吃而創造的）。羅馬帝國的老普利尼（公元 23－79）即聲稱所有物種都是為了人的需要而創造的。但是這個目的是由誰來設定的，又是由誰來創造的呢？在基督教統治歐洲之後，目的論就與基督教的神創論相結合起來。上帝不僅創造萬物，而且為萬物設定了目的，如中世紀神學家阿奎那（1224－1274）所言：“因此有某個智能存在指導著所有的自然事物達到其結局；而這個存在我們稱為上帝。”
三、設計
我們所處的世界，特別是生物世界，似乎是既複雜又和諧有序，就像是被有目的地智能設計出來的。從柏拉圖、亞里斯多德開始，這種設計現象就被用於證明造物主──上帝──的存在。古羅馬演說家西塞羅（公元前 106─前 43 年）用一個著名的例子說明了這一點：“當你看到一個日晷或一個水鐘，你看得出它是通過設計而不是偶然來報時的。那麼，既然宇宙擁有一切東西，包括這些製造物本身及其製造者，你怎麼能夠想像宇宙作為一個整體是沒有目的和智能的呢？”阿奎那在《神學大全》中列舉了用於証明上帝存在的五條論證，其中第五條就是“來自設計的論證”。不過，在中世紀，神學家們通過研究上帝的“話語”──《聖經》──以及自己的神秘體驗來領悟上帝的旨意。這被稱為神啟宗教。但是人人都可以自稱靈機一動或在夢中獲得上帝的啟示，可以對《聖經》做出獨特的解釋，又該聽誰的呢？羅馬教會一度掌握了對《聖經》的解釋權，但是在宗教改革運動之後，有眾多的信徒不再接受這個權威了。
到17世紀，隨著現代科學的興起，出現了一個用客觀的科學標準證明上帝的存在的思潮。一些信徒們試圖通過研究上帝的“作品”──大自然──來領悟上帝的旨意，有的甚至認為這比研究《聖經》還要可靠。《聖經》在傳抄過程中會出現錯誤（研究《聖經》的學者們也早已發現《聖經》中的種種自相矛盾之處，為了自圓其說而傷透腦筋），但是上帝的作品卻無法竄改，是真理的體現。這個流派被稱為自然神學。這個流派在英國特別流行，牧師兼博物學家約翰．瑞（John Ray，1627－1705）在1691年出版的《體現在創造作品中的上帝的智慧》是它的經典著作。一個多世紀後，盡管遭遇啟蒙運動的挑戰，自然神學仍然生機勃勃，另一名英國牧師威廉．佩利（William Paley，1743-1805）在 1802 年出版的《自然神學》一書描述了許多生物體複雜結構以及它們對環境的巧妙適應的例子，對年輕的達爾文有很大的影響。在19世紀30年代，這個運動達到了頂峰：布里吉瓦特伯爵（Earl of Bridgewater）留下一大筆遺產供編撰、出版系列論文集論述“上帝在創造作品中的威力、智慧和仁慈”。這個多達八卷的論文集由眾多著名科學家撰寫，涵蓋天文學、物理學、氣象學、化學、礦物學、地質學和生物學，列舉大量的科學事實證明上帝的存在。
自然神學基礎是“來自設計的論證”：世界──特別是生物體的構造──是如此複雜而有序，它們不可能是隨機自然形成的，而只能是由一個智能設計者有目的地創造出來的。佩利在其著作中生動地論述了西塞羅已經想到過的“手錶類比”，給讀者留下深刻的印象，以後經常被作為佩利的發明提及：設想你走過一片荒野，腳踏在石頭上，你可能會假定這些石頭一直就在那裡，而不會追問它們是怎麼來的；但是如果你在地上見到了一塊手錶，你就會奇怪它怎麼會在那裡，而且你知道這塊手錶不可能是自然而然地出現在那裡的，一定是由某個手錶匠製造出來的。他由此推論說：“在手錶中存在的每一個加工的跡象，每一個設計的表現，在大自然的產物中也都存在著；並且，大自然的產物遠勝手錶，超出了一切人為的計算。”既然手錶一定有一個創造它的手錶匠，大自然也就應該有一個設計它的智能設計者，也就是上帝。
既然生物是由上帝創造的，那麼通過仔細研究生物，特別是動物，就可以發現上帝的威力和智慧，而且也可以發現上帝的仁慈。有的自然神學家像老普利尼那樣，想把一切生物的存在都解釋為是為人提供服務，它們是上帝賜予人的恩典。但是只要多加考慮就不得不承認，許多生物對人類是毫無價值的。然而它們同樣體現了上帝的仁慈：每種動物的每個器官是如此巧妙地適應了它們的生活方式，這表明上帝非常關心他的創造物。例如，看看獅子的爪和牙，難道不是非常適合於捕捉獵物嗎？然而，一個顯而易見的問題是，對獅子的仁慈不是意味著對獵物的殘忍嗎？一個仁慈的上帝怎麼會創造出以殺戮為生的動物？自然神學家辯解說，讓那些老弱病殘的獵物在獅子爪牙之下迅速死亡，實際上減輕了它們的痛苦，因而是仁慈的。但是獅子顯然並非只追殺老弱病殘的獵物。因此自然神學家又發明了一種說法，殺戮是為了保持“自然的平衡”，如果一個物種的數量過多，就需要有捕食者來捕殺它們以保持自然系統的穩定。如果我們同意殺戮可以作為保持“自然的平衡”的一種仁慈方式的話，那麼對寄生在人體身上的跳蚤、蝨子、蛔虫等等，除了折磨人之外，實在想不出有何仁慈可言。自然神學家只好做了讓步，承認有的東西是為了懲罰人類的原罪而設計出來的，這當然算不上什麼仁慈。
大衛．休謨像，1766。藏於蘇格蘭國家肖像畫廊
英國哲學家戴維．休謨（David Hume，1711-76）在死後（1779年）出版的《關於自然宗教的對話》一書中，駁斥了“來自設計的論證”，其中一個理由就是“用高級標準來衡量，這個世界是有缺陷、不完美的，是某個幼稚神靈的首次粗淺嘗試，然後由於對其成果感到羞恥而拋棄了它”，換句話說，我們無法用這個不完美的世界來證明萬能上帝的存在。他集中抨擊把大自然與人造物做類比這樣的論證：大自然和人造物並沒有可比性，大自然有可能像植物那樣成長，或像動物那樣發育，而人造物卻是死板的。人造物的製造者人是能力有限的，而且是眾多的，那麼怎麼可以推出大自然的創造者是萬能的，而且是唯一的呢？
如果休謨對“來自設計的論證”的駁斥像許多哲學家認為那樣是致命的，那麼為什麼在這之後的近百年間，自然神學在英國知識界仍然那麼有吸引力？毫無疑問，休謨從邏輯上推翻了類似佩利的“手錶類比”這樣的論證，那樣的類比的確是不成立的。但是，“來自設計的論證”完全可以不必用到這個類比，它實際上是要人們在這兩種可能性之間做出取舍：像生物體這樣複雜而有序的事物，是隨機形成的，還是智能設計的？與休謨同時代的唯物主義哲學家相信它們是隨機形成的，但是對一般人來說，這種可能性微乎其微。如果只能在這兩種可能性之間做出選擇，又沒有無神論的信仰，那麼人們顯然會傾向於接受智能設計說。達爾文提出了第三種可能性，而且是更大的可能性。他指出，非隨機的自然選擇可以令人信服地解釋生物體的適應現象，而無需求助於智能設計；而且生物的適應往往是非常不完美的，因而不可能是智能設計出來。至此，自然神學才真正被判處了死刑。之後“來自設計的論證”雖然還改頭換面地出現（例如“科學神創論”、“智能設計論”），但是不過是行走的僵屍而已，在學術界已無市場。
http://magazine.oursci.org/200403/0319.htm
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進化．達爾文之前（二）
方舟子
四、事物大鏈條
亞里斯多德是古代最偉大的博物學家，描述了500多種動物，並試圖對種種生物現象做出歸納、分類和解釋。在對生物進行比較、分類時，亞里斯多德認識到可以對不同的生物按從簡單到複雜的次序進行排列，構成了一個等級系統。在他看來，自然界存在著從非生物、植物到動物的連續序列，組成了一個從最不完善的事物上升到最完善的事物線性鏈條，每個事物都是這個鏈條中的一環。他把這稱為自然界等級。這個等級是這樣的：
非生物－低等植物－高度植物－植形動物（水母、海綿等）－昆虫－貝殼動物－甲殼動物（蟹、蝦等）－軟體動物（章魚、墨魚）－魚－鯨類－卵生四足動物（兩棲類、爬行類）、鳥－胎生四足動物（哺乳類）－人－完善
每一大等級中所包含的不同物種彼此之間也有高低之分。這個看法後來被發展為“自然界階梯”或“事物大鏈條”的觀念，而上帝即代表著完善，在從人到上帝之間還可以加入“天使”這一等級。這種等級排列是上帝為世界制定的理性藍圖的一部分，它代表著大自然的永恆而和諧的秩序，從神創之日起到現在都是一直如此，沒有變化。
事物大鏈條，Didacus Valades, Rhetorica Christiana (1579)
在這個鏈條上，每一物種與其鄰近物種應該只有細微的等級差別，因此從最不完善的事物上升到最完善的事物之間，應該存在著無數的中間過渡環節，組成一個不間斷的、逐漸遞升的連續譜。用特別喜歡連續性的哲學家萊布尼茨（1646－1716）的話來說，“大自然不做跳躍”。但是在生物界，我們卻觀察到在一個環節與鄰近環節之間有顯著的差異，處處存在間隙。人們認為將來會有新發現來填補這些間隙，就像以前發現了珊瑚等類似植物的動物剛好來填補從高等植物到低等動物的間隙一樣。但是萊布尼茨卻不如此樂觀。為了解釋為什麼會存在間隙，萊布尼茨認為有許多物種已經滅絕了，還有許多物種則發生了形態變化，那些具有共同的特徵的不同物種可能曾經屬於同一個物種。萊布尼茨是第一個把事物大鏈條看成動態的人。
伯納特
在後來的博物學家中，最熱衷構建事物大鏈條的是瑞士博物學家查爾斯．伯納特（Charles Bonnet，1720－1793）。他相信如果把所有的物種按照彼此之間的相似程度排列起來，必然能夠形成一個從最低等的生物到人的完美的直線鏈條。為了達到這個目標，他不惜採取非常荒唐的排列法，例如，他違背常規，把魚類放在爬行類之上，這樣就可以通過飛魚而與鳥類聯繫起來，再通過鴕鳥、蝙蝠而把鳥類和哺乳類聯系起來。如果這樣的排列代表著神創的藍圖，那麼任何變化（例如滅絕和進化）都會破壞了其完美，是上帝所不允許的，因此做為鏈條上的環節，物種的構造必定是絕對固定而永恆的。伯納特相信上帝是通過製造生物的“種子”來確保物種的穩定性。伯納特是一個預成論者，認為生物的發育只是種子中已有結構的展開，而種子又是代代相傳的，一直可以追溯到神創時該物種最初的種子。但是上帝雖然創造了所有可能的種子，卻並不一定要讓所有的種子都在同一時期生長，而可以讓不同的種子在不同的歷史時期生長，可以在不同的歷史時期形成不同的鏈條。事實上，伯納特後來認為大鏈條並非靜態的，而是隨著時間的推移，在最底層的最低等的生物一步一步地邁向更高等的生物，植物在將來將會成為人，動物將會成為人，而人則會成為天使。伯特納是以一種古怪的神學思考獲得這種“進步”觀念。他認為生物體內的靈魂是不滅的，在將來會在一個更高等的身體中復活。雖然在地球歷史上出現過多次大災難，毀滅了當時的生命形態，但是種子則存活了下來，在環境恢復正常時會復活，發育成新的、更完善的形態。這樣生命史就是一個沿著大鏈條逐步攀升的歷史。
這樣，不論是像萊布尼茨這樣的哲學家還是像伯納特這樣的博物學家，都不再把世界看成是已被完善地創造出來、永恆不變的，而是處於走向著完善的進程之中。他們在思索事物大鏈條時，有了“物種進步”的觀念。但是這種“進步”觀念與我們今天所理解的進化並不相同。在他們看來，物種的演變只是實現已經存在的可能性，也就是實現上帝已經制定的藍圖，所以在表面上看來大鏈條在隨著時間的推移發生變化，而本質上卻是永恆不變的。不過，這種動態的觀念畢竟與進化近了一步。
五、系統分類
“事物大鏈條”的觀念對當時的生物分類有重要的影響。將動物和植物加以分類的一個目的是把它們分別放進自然界階梯中恰當的位置，以揭示造物主的計劃。另一個目的則是出於實際需要，為了便於檢索和鑒定那些具有農業和醫學價值的物種。對比動物更難辨認的植物來說，更是如此，古代所謂植物學著作實際上都是藥學或農學著作。從亞里斯多德開始一直到 18 世紀後期，博物學家普遍採用的是自上而下的分類法。例如，生物根據是否會運動分成動物和植物兩大類，動物根據是否有血分成有血動物（脊椎動物）和無血動物（無脊椎動物）兩類，有血動物分成溫血和冷血，溫血動物根據是有毛發還是羽毛再分成兩類（哺乳類和鳥類），等等。這樣一步步地二分下去，直到一個特定的物種。
蝗蟲
這種自上而下的分類法其實是一種鑒定法，到今天生物學家還採用類似的方法來鑒定標本。但是這並不是一個很好的分類法。它在做每一級的分類時完全依賴於一個特徵，而對該特徵的選擇又是主觀的，選用不同的特徵（例如不是先把動物分成有血或無血，而是分成有毛或無毛，或者是兩足還是四足）就會形成完全不同的分類系統。而且，出於實用的目的經常導致不自然的分類，例如把動物分成肉食和草食，把植物分成可食和有毒。在亞里斯多德的時代，博物學家只知道 500 多種動物和500多種植物，採用什麼樣的分類法都還不是個大問題。但是到了 16－17 世紀，航海業的發展帶來了世界范圍的貿易和探險，讓西方人見識了大量的聞所未聞的動物和植物新種，如何給生物分類就成了一大難題。要根據某一個特征進行分類已難以做到。英國昆虫學家托馬斯．牟菲特（Thomas Moufet，1553－1604）在試圖描述蝗虫時，如此抱怨說：“它們有的是綠色的，有的是黑色的，有的是藍色的。有的用一對翅膀飛翔；有的用更多對翅膀；那些沒有翅膀的，能跳躍；那些既不能飛也不能跳的，則行走；有的腿長，有的腿短。有的鳴叫，有的沉默。它們在自然界的種類如此之多，因此它們的名字也幾乎是無限的，由於博物學家的疏忽而不夠用。”
林奈
瑞典植物學家林奈（1707－1778）被公認為是現代生物分類學之父，他研究生物分類的一個動機也是為了便於鑒定，因此他一開始採用的也是自上而下的分類法，但是不是用的二分法，而是發明了一個等級結構的分類體系，在界之下劃分綱，綱劃分成目，目劃分成屬，最後是種（後來德國動物學家海克爾在屬與目之間增加科，在綱與界之間增加門）。這樣一個等級體系要比二分法縝密得多，也簡明得多。在其後期，他意識到自下而上的分類法要更為恰當，因此把種做為分類的基本單位，分類從對物種進行盡可能準確的描述開始，把相似的種歸為同一屬，把相似的屬歸為同一目，再把相似的目歸為同一綱。他的另一個沿用至今的發明是創建了雙名制，每一個物種的學名都由一個表示其歸屬的拉丁文屬名加一個特殊名組成，例如人的學名是 Homo sapiens，其中 Homo 是屬名，sapiens 則是特殊名。
林奈的目的是為了建立一個自然系統反映造物主的計劃，其巨著的名稱就叫《自然系統》。但是他意識到無法處理為了建立自然系統所必需的大量的信息，因此他決定先建一個人為系統，選定某一個身體結構特徵的相似性做為分類依據。即便如此，他把物種做為分類的基本單位，通過比較各個物種的結構特徵而選擇最恰當的分類依據，這也使他的分類比以前的分類要自然得多。例如，在伯納特的分類系統中，把動物分成能飛和不能飛的，因此飛魚被當成是魚類和鳥類的中間形態，蝙蝠又被當成是從鳥類到哺乳類的中間形態。但是如果我們對飛魚和蝙蝠的構造做詳細的描述，就很容易看出，飛魚的身體特徵基本上都屬於魚類，只是其鰭的形態發生變化用於滑翔，而蝙蝠的身體特徵基本上都屬於哺乳類，只是其翅膀的形態發生變化用於飛翔，它們都不具有類似鳥的構造（除了那些脊椎動物都有的構造之外）。因此飛魚很顯然屬於魚類，而蝙蝠很顯然屬於哺乳類。
蝙蝠
林奈並不認為事物大鏈條是造物主的計劃，不想讓他的分類系統體現出自然界階梯。事實上，他的分類系統是對直線性的事物大鏈條的否定，乃是分支式的。例如，他把動物界劃分成六個綱：四足綱、鳥綱、兩棲綱、魚綱、昆虫綱和蠕虫綱。儘管六個綱的動物的身體構造有的簡單有的複雜，但是林奈並不試圖將它們按從簡單到復雜的順序排列起來，而是把它們做為動物界之下六個地位相等的分支。所謂等級結構的分類，僅僅是指高級的分類單位（例如“界”）包含了下屬的低級分類單位（例如“綱”），但是在同一分類單位之中，並無高低之分。一個物種在分類系統中並非如“事物大鏈條”的觀念所認為的那樣只能有一高一低兩個最親近物種，而是有可能有多個親近物種，同一屬的物種都是其近親。如達爾文在後來發現的，這種分支式等級結構，實際上反映了所有生物都由共同祖先進化而來這種親緣關係：同一屬的各個物種都有一個共同祖先，同一科的各個屬又有一個早一點的共同祖先，依次類推。所謂自然系統，並不是一個能夠反映造物主的創造計劃的系統，而是一個能夠反映各個物種的親緣關係的分類系統。這樣，林奈的分類系統無意中為達爾文的共同祖先學說奠定了基礎。
六、物種
在林奈的分類系統中，物種成了基本單位。那麼究竟什麼是物種？根據什麼標準才能把不同的個體歸入同一個物種？英國博物學家約翰．瑞給出了第一個關於物種的定義：具有共同祖先的所有成員構成了一個物種，它們最終可以追溯到一對最早的祖先。這個共同祖先觀念和達爾文的共同祖先學說完全不是一回事，它僅僅表示簡單的血緣關係，而不是進化關係。在瑞看來，每一個物種都各有一對共同祖先，它們是分別由神創造出來的。事實上，瑞明確否定了進化的可能性，認為“一個物種永遠不會從另一物種的種子中出生”，儘管同一物種的不同個體存在著差異，但是這種差異是可以忽略的，物種本身是固定不變的。
林奈在早期也採納了恆定種的觀點。但是同一屬裡的不同物種有時候是如此相似，讓人不能不想到它們是否也來自共同祖先。林奈起初堅決否認這種可能性，堅持認為物種不變：最初上帝創造了多少種形態，就有多少種物種，並產生同樣多而且永遠相似的物種。但是通過雜交試驗，林奈逐漸意識到物種其實是可變的。不同物種之間的雜交通常不能產生後代，有的話也是像騾子那樣是不育的，因此不能算是新種。但是在植物界，不同物種的雜交有時候能夠產生可育的後代，因為該雜交後代與父母物種都不同，應該算成是一個新物種。林奈在晚年因此認為屬才是代表著造物主的計劃，上帝最初創造的是屬，每個屬只有一個物種，而通過不同屬的雜交，才出現了眾多的物種。這個說法一提出來，即受到了其他博物學家的反對。德國博物學家約瑟夫．克爾路特（Joseph Gottlieb Kolreuter，1733-1806）並做了一系列雜交試驗，證明被林奈當成新物種的那些種間雜交後代都不穩定，可以通過連續的回交變回到原來的親本物種。我們現在知道植物通過雜交的確可以產生既可育又不能回交的新物種，並借此創造出了許多新物種，不幸的是，被林奈當成新物種的雜交後代，可能只有一種是真的新物種。林奈有關物種可變的思想很快被人遺忘了，而是被當成堅持物種恆定的代表人物而被後人記住。
布封
瑞和林奈的物種觀念乃是一種理念論的觀念，物種被當成只存在於造物主的心中的理念。與林奈同年出生的法國博物學家布封（1707－1788）首次提出物種是唯一一個自然存在的分類單位。自1749年起，布封開始陸續出版其卷帙浩繁、影響深遠的《自然史》。在《自然史》第一卷開始，布封就猛烈抨擊林奈的分類學，認為他的分類系統不過是一種想像。在他看來，物種並不是一個抽象的概念，而是自然存在的實體。同一物種的個體之間的關係，並不是一種只存在於造物主心中的抽象的關係，而是存在於自然界中的物質關係：一個物種就是一個能夠通過生殖繁衍自己的群體。我們要鑒定兩個群體是否屬於同一個物種，不能像分類學家那樣只比較標本的形態，而是要看它們之間是否存在生殖屏障，是否能產生可育的雜交後代：“如果兩個動物通過交配，能夠繁衍自己並保持該物種的形態，我們應該認為它們屬於同一個物種；而如果它們不能以類似的方式產生後代，我們應該認為它們屬於不同的物種。”
但是布封同樣認為物種是不變的。他曾經考慮過所有生物都從同一個祖先進化而來這種可能性：“不僅驢和馬，而且人、猿、四足動物，以及所有動物，都可以被認為組成單一一個家族。……如果我們承認驢屬於馬的家族，它與馬的差異僅僅是由原始形態發生的變異，那麼我們同樣可以說猿是屬於人的家族，他是退化的人，人和猿有共同的起源；事實上，所有的家族，不管是植物還是動物，都來自同一祖先，所有的動物都是從單一一個動物傳承而來，隨著時間的推移，由於進步或退化的緣故，從中衍生出了所有其他種族的動物。”但是布封隨後就否定了這個天才的設想，不僅僅是由於宗教的原因，而且有科學上的理由。這些理由在當時看上去是相當合理的：一、在歷史上，從未有出現新物種的記載；二、雖然不同物種的交配存在生殖屏障，但是同一物種的不同個體並不受這個限制，那麼，個體又如何能與同一物種中的其他個體分離開來而變成新物種呢？三、如果一個物種曾經變成另一個物種，那麼必定存在過渡形態，它們又在哪裡呢？
在其晚年，布封與林奈一樣，意識到物種其實是可變的。他發現，某些鄰近的物種似乎能夠產生可育的雜交後代。他做了一些不同物種的動物雜交試驗，聲稱成功地獲得了可育的後代（現代生物學家懷疑其試驗結果是否真實），甚至認為騾子並非真正不育，而是具有潛在的生殖能力。由此，他認為屬於同一個林奈屬（大致相當於現在的“科”）的各個物種，例如貓屬（貓科）的成員家貓、獅、虎、豹等等，都是源自同一個原始群體，在遷移到世界不同地方之後，由於氣候的影響，而逐漸發生了形態變化，產生了一系列相似的、然而不同的物種。當時已知的兩百多個哺乳動物種，都是從38種原始形態演變而來的。但是，儘管有了這樣的進化思想，布封卻堅持認為物種是固定不變的，只不過林奈所謂的物種並非真正的物種，而是變種；林奈的屬才是真正的物種，真正的物種之間的雜交是絕對不可能的。
拉馬克
物種的真實性在當時成了接受進化思想的重大障礙：物種是真的，然而又是固定的。因此我們不難理解，進化論的先驅、法國動物學家拉馬克（1744－1829）要否定物種的真實性。在他看來，物種的劃分只是出於分類的需要而主觀地做出的，並非實際存在。我們所觀察到的物種之間（以及屬之間、科之間……）的間隔，只是表面現象，並非真實存在的，因為它們之間還有未知的過渡形態存在於地球上的某個地方，只不過還未被發現而已。一旦把這些過渡形態全都發現，所有的間隔都會消失，所有的生物體就會被一連串過渡的進化形態聯繫在一起。
拉馬克是第一個系統地研究生物進化的人。但是他所設想的生物進化，基本上只是把事物大鏈條設想成動態的，是一個從非生物自然產生微生物，微生物進化成低等生物，低等生物進化成高等生物，直到進化成人的過程。他認為，這個進化過程是不斷在重複，至今仍在進行著的。也就是說，在今天，聰明的猩猩仍在盡力進化成人。拉馬克也是試圖解釋進化現象的第一人，給出了第一個進化的理論，主要有兩點：第一，生物體本身有著越變越複雜、向更高級形態進化的內在驅動力；第二，生活環境能夠改變生物體的形態結構，生物體的形態結構遵循“用進廢退”的原則，而後天獲得的性狀能夠遺傳。由於前一點，生物的進化應該是直線進步的，但由於後一點，使得事物的大鏈條出現了某些分叉。
用進廢退
在後來拉馬克將以提出後天獲得性能夠遺傳而聞名，並被稱為拉馬克主義。但是實際上這個觀點並非他的獨創，在他之前和之後博物學家都有這樣的觀念。20 世紀前後拉馬克主義曾經非常流行，到20世紀下半葉，後天獲得性不能夠遺傳才成為生物學的定論。但是在拉馬克生前及其死後相當一段時間內，並無人接受他的進化論。雖然他並沒有被忽視，但是往往是被做為反面教材加以嘲笑和批駁。這有宗教信仰的原因，也有科學上的依據。拉馬克理論中的一些觀念，例如否認物種的存在、認為簡單的生物能自然發生以及否認物種會滅絕（他認為一個物種只會進化成另一個物種，而不會滅絕），已脫離了學術界的主流。這位偉大的先驅者在孤獨和貧困中死去，埋葬在一塊租來的墳地中。在租借到期後，其遺體被移走，下落不明。
http://magazine.oursci.org/200404/0420.htm
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進化．達爾文之前（三）
方舟子
七、地層
古希臘哲學家色諾芬尼（約公元前560-478）是已知最早對化石進行了描述的人，他並且推測出化石是生物的遺跡。他在意大利西西里島的採石場發現了魚的化石，又在馬耳他島發現了海洋軟體動物的化石，他得出結論說，山脈必定曾經位於海中，並認為地球在歷史上多次交替出現世界性大洪水和做涸。亞里斯多德在《氣象學》一書中，更詳細地闡述了類似的“滄桑”觀點：
“地球的相同部分並非總是潮濕或乾燥的，而是隨著河流的出現和乾涸而發生變化。而且，陸地和海洋之間的關係也發生了變化，一個地方並非總是陸地或海洋，以前是陸地的，變成了海洋，而現在是海洋的，有一天將變成陸地。……但是地球的整個有機過程是逐漸發生的，與我們的壽命相比，其時間間隔是極其漫長的，因此這些變化沒有被觀察到，在能夠對這個過程從頭到尾加以紀錄之前，所有的民族都已衰亡、毀滅了。”
古希臘哲學家們普遍認為世界是極其古老的，或無始無終存在著。但是在基督教在西方佔據統治地位之後，這種世界觀便成了異端。《聖經》詳細地記載了從亞當開始的人類的家譜。理論上，回溯這些家譜，即可以推算出神創造世界的時間。在17世紀，英國大主教詹姆斯．烏瑟（James Ussher）據此推算出上帝在公元前4004年創造世界。後來，劍橋大學校長約翰．萊特福特（John Lightfoot）更聲稱上帝造人的時間發生於公元前4004年10月23日星期天早上9點。事實上，《聖經》對家譜的記載有的很含糊甚至自相矛盾，要推算出準確的日期是不可能的。不過，神創論者普遍相信世界只有幾千年的歷史，不超過一萬年。
既然世界的歷史是如此短暫，那麼顯然無法認為化石是由於生物體經歷了長期的歷史過程而留下的遺跡，而只能認為它們是和生物體沒有任何關係的自然形成的石頭圖像。到17世紀下半葉，幾名博物學家，包括尼古拉斯．斯蒂諾（Nicolaus Steno，1638－1686）、羅伯特．胡克（Robert Hooke，1635－1703）、約翰．伍德瓦德（John Woodward，1665－1728）已先後令人信服地證明了化石必定是生物體的遺跡，那麼如何解釋遺留在山上的海洋生物化石，便成了難題。與《聖經》記載調和的唯一希望，是認為化石是在諾亞大洪水中滅亡的動物的遺跡，那幾名最早證明化石是生物體遺跡的博物學家都持這樣的觀點。但是這個希望，在發現化石是分層分布的之後，就被徹底地粉碎了：僅僅一次的大災難，如何能使化石形成分層分布，而且每一層都有獨特的動物和植物的化石？
Portrait of William Smith (1769-1839) by Abner Lowe
在18世紀，地質學家已經認識到有兩類巖石，一類是由於火山噴發出的熔巖和火山灰形成的火成巖，一類是泥沙在河裡、海裡沉澱後逐漸形成的沉積巖。火成巖是不分層的，也幾乎不含化石，而沉積巖是分層的，每一層都含有獨特的化石群。由於沉積巖是逐漸沉澱形成的，那麼很顯然，越往下的巖層，年代越久遠，這樣，通過比較巖層的順序，就可以知道巖層及其化石群的相對年齡。到18世紀末、19世紀初，地質學家開始系統地研究巖層的礦物組成和化石群，其中最早的一位研究者是英國地質學家威廉．史密斯（William Smith，1769－1839）。他在負責勘測運河期間，發現每一特定年代的地層都有獨特的化石特徵，因此可以反過來根據化石特徵來鑒定地層。這樣就可以把不同地方的地層分布聯繫起來了。例如在一個地方發現從上到下有A，B，C，D，E五個地層，在另一個地方發現有F，G，H，I，J五個地層，但是比較其化石群特徵，可以發現D和F，E和G的化石群是一樣的，它們實際上是相同年代的地層，這樣這兩個地方的地層合起來就有了A，B，C，D（F），E（G），H，I，J七個地層，代表著地球的不同歷史時期。把全世界不同地區的地層如此疊加起來，總厚度超過了100公里。儘管當時的地質學家沒法測定地層的絕對年齡，但是他們知道，要形成這麼厚的地層，必然經過了極其漫長的時間，因為泥沙的沉積速度是非常緩慢的。因此，《聖經》的記載肯定錯了，地球有著比它所說的還要漫長得多的歷史。
巖層
八、災變與均變
一旦化石的生物起源被確認，就出現了另一個問題：化石所代表的生物，有許多在現在似乎不存在了。例如，人們很早以前就在馬耳他島發現有奇怪的類似舌頭的石頭，老普利尼認為它們是在月虧的時候從天上掉下來的。斯蒂諾注意到這些石頭的形態與鯊魚的牙齒相同，只是要大得多，因此推斷它們是某種巨鯊的牙齒化石，但是這些巨鯊都已滅絕了。但是，認為有的物種已經滅絕了，是在暗示造物主在設計上出了差錯，這是讓虔誠的信徒覺得很難堪的一件事。那些有虔誠的宗教信仰的博物學家，例如約翰．瑞，感到難以相信一個萬能而且仁慈的上帝居然會允許他的創造物滅絕。瑞因此乾脆否認化石是生物體的遺跡，但是這種看法已經不合時宜，其他同樣虔誠然而更理性一些的博物學家則認為這些物種並非真正滅絕，而是還躲在某個偏僻的地方有待發現，例如可能在某處的海洋裡，就生活著被認為已經滅絕的巨鯊。
居維葉
要證明某種東西存在，很容易，只要找到它就行，而要証明某種東西不存在，是非常困難的，找不到它並不等於它不存在。而且某些原先被認為滅絕的物種，後來的確被找到了，最著名的是1939年在東非發現的矛尾魚，在那之前這種魚被認為已在7千5百萬年前滅絕。不過，法國古生物學家居維葉（Georges Cuvier,1769－1832）還是能夠令人信服地舉例說明，至少有某些物種已經滅絕了。他不以海洋生物為例，因為海洋的絕大部分區域都還未被人類探索過，很難證明某種現在沒有發現的海洋生物不會藏在某處的深海；的確，直到今天我們還在不斷地發現海洋生物新物種。居維葉選擇了陸地生物，而且是最能引起人們注意的大型哺乳動物。他指出，有許多種大型哺乳動物的化石與現存的哺乳動物類似，然而又不相同，例如在西伯利亞發現的猛象化石和在美洲發現的乳齒象化石，顯然都是某種象，但是和現存的亞洲象和非洲象的骨架並不相同。如果這些化石所代表著的大型哺乳動物還生存著，那麼是很容易發現的，既然它們在世界各地都未發現，那麼可以認定它們已經滅絕了。當時還有非洲和南美洲內陸未被完全探測過，不過居維葉認為他所說的幾十種大型哺乳動物不太可能全都被隔離在那兩塊地方，如果以後能在其中發現幾種，已經是很難得的了。
猛象, by Jim Melli
那麼是什麼原因導致了這些物種的滅絕呢？居維葉和他的同事通過研究巴黎盆地眾多的採石場，發現那裡的地層可分為五層，每一層都有獨特的化石群：第一層（最上層）是生活於淡水湖和沼澤地的動植物，第二層主要是海洋貝殼類動物，第三層又是淡水生物，第四層主要是海洋生物，少數是淡水生物，最下一層是淡水貝殼類動物和木頭。這些海洋生物化石表明巴黎盆地在歷史上曾經幾次被海水淹沒過。居維葉據此提出了災變論，認為在地球歷史上，周期性地出現大災難，海洋淹沒了陸地，滅絕了那裡所有的生物。在海水退下之後，在未被淹沒的地區的陸地生物遷移到新出現的土地。居維葉相信，這樣的大災變至少出現過三次。
居維葉還注意到，化石不僅是分層分布的，而且呈現出從簡單到復雜的順序，在他所知道的最古老的巖層中，只有腔腸動物等海洋無脊椎動物的化石，可能還有魚化石，第二古老的巖層含有蕨類和棕櫚樹化石，但是沒有陸地脊椎動物化石。在第三層出現了獨特的陸地爬行動物和某些已滅絕的魚，再往上一層的化石中有許多種巨大的爬行動物和單子葉植物，晚近的一層才出現哺乳動物。居維葉相信物種是固定不變的，因此他不認為從簡單到複雜的化石順序表明了生物的進化。相反地，他認為這種化石順序不過表明每一次災變都是在為幸存的更高級的生物創造繁衍的機會而已。他發現有證據顯示在5－6千年前在世界範圍內出現過大洪水（實際上是1萬年前更新世冰川融化的痕跡），他認為這最後一次災變自然是在為“造物主最後和最完美的作品”──人類──清理舞台了。這最後一次災變很容易讓人聯想到諾亞大洪水，因此災變論就成了神創論者的一根救命稻草，後來的災變論者更露骨地把災變與神創結合起來，例如曾為冰川理論做出決定性貢獻的路易斯．阿加西斯（Louis Agassiz，1807－1873）就提出歷史上有過50到100次的神創，《聖經》所記載的只是最後一次，在那之前已有過多個地質年代，試圖以此調和地質發現與《聖經》記載的矛盾。
與災變論相對立的是均變論，認為自然力量持續而均一的作用，形成了地球的面貌，今天我們所觀察到的地質過程，與過去的相同。牛頓、布封都已有了這種觀點，英國地質學家詹姆斯．赫頓（Jmes Hutton，1726-1797）將之建成了一個系統的理論。赫頓認為有三種地質過程可以解釋地球的面貌：泥沙的沉積形成了地層；火山活動使地層上升形成山脈；地層上升之後，將受到雨水、河流和風的侵蝕。那些被災變論認為在短期間內發生的劇烈的地質變化，均變論則認為是持續的自然力量的作用導致，是一個長期的逐漸發生的過程，因此地球必定是非常古老的。雖然均變論並不排除像洪水、火山爆發這樣的“災變”，但是認為它們是自然發生的，可以自然地解釋的。拉馬克也是均變論者，但是他否認物種會滅絕，認為環境的緩慢變化只會使一個物種進化成另一個物種，而不會使它們滅絕。另一位英國地質學家查爾斯．賴爾（Charles Lyell，1797-1875）在其巨著《地質學原理》中，系統地闡述了均變論，對年輕的達爾文有重大的影響。賴爾承認物種會滅絕，也不相信物種會進化，他認為滅絕過程是隨著環境的緩慢變化而逐漸發生的，而且又有新的物種隨時被創造出來填補舊物種滅絕後留下的空間。
九、同功與同源
居維葉毫無疑問是科學史上罕見的偉大人物，他幾乎以一人之力創建了古生物學和比較解剖學這兩門為進化論提供了最直觀的證據的學科，然而他卻未能發現進化事實，並極力反對拉馬克的進化論，這是令人遺憾的事。他之所以堅信物種不變，倒不是由於宗教信仰，而是基於解剖學研究。他曾經仔細研究過古埃及動物木乃伊的骨架，發現它們與現在相應物種的骨架完全一樣，這說明生物經歷了四千多年都沒有發生變化，他因此認定生物很可能是不會進化的。
居維葉通過解剖、比較大量的不同物種的結構，意識到生物體的結構具有一定的規律性，即各個部分是相關的。亞里斯多德早就注意到部分的相關性，不過居維葉首次對此做了系統的闡述，指出：“有機體的各個部分彼此之間是如此協調，以致人們能夠根據每個部分而確認每個物種。每一個有機體形成了一個獨特的，並且完美地結合在一起的整體。它的任一部分的變化都能引起整體的變化，因此根據一個部分就可以知道所有的部分。”如果一頭動物的腸道構造表明它只能消化肉食，那麼我們可以推斷它必然具有肉食動物的其他身體特征：鋒利的爪、牙，敏捷的運動器官，敏感的感覺器官，等等。他因此聲稱僅憑一根骨化石，就可以重構出整個古生物的身體出來。這幾乎是不可能的，但是居維葉卻成功地做了這樣的嘗試而使得他名聲大振，其原因在於他所研究的古生物大多是相當晚近的大型哺乳動物，與現存的哺乳動物很相似，因此可以參照現存的動物而重構古生物。
居維葉還意識到，不同的物種往往具有相似的結構設計，比如脊椎動物都有類似的結構或者說原型。居維葉認為無脊椎動物也有類似的情形，可以分成三種原型。這樣，居維葉把動物分成了四種類型（相當於後來的“門”），而且他認為這四種類型都是平行的，彼此之間並無高低之分。無脊椎動物並不比脊椎動物低等，它們不過是採用了不同的結構、適應了不同的生活的類型罷了。甚至在脊椎動物內部的各個綱，居維葉也不認為有高低之分。在他看來，魚類和哺乳類不過是適應了不同的生活環境的不同種類而已。如此一來，線性的事物大鏈條被徹底地粉碎了。那麼同一類型的各個物種是否是從同一個祖先進化來的呢？居維葉堅決否定這種解釋。他認為，不同的物種是同一類型的不同變異，很好地適應了不同的生活環境。每一物種的身體構造是如此協調，任何部分的重大改變都會使它無法生存，因此物種絕不可能變成新的物種，而是固定不變的。
多鰭魚
居維葉研究的那些古埃及動物木乃伊是另一位法國動物學家喬弗萊．聖提雷爾（Etienne Geoffroy St. Hilaire）擔任拿破侖的隨軍科學家遠征埃及時帶回巴黎的。喬弗萊在尼羅河發現了一種怪魚（後來被稱為多鰭魚），鰭的形態與四足動物很相似，這使他極為興奮：“即使我僅在埃及發現這一個物種，也足以補償遠征的痛苦。”這種魚成了他用以證明所有的脊椎動物具有共同的結構的證據。雖然喬弗萊和居維葉都意識到了生物體構造的同一性，不同的物種的結構往往具有相似的設計，但是他們對它所代表的意義的看法截然不同。居維葉認為相似的結構是由於相似的功能導致的，即使原型也不過是代表了一種適應生活環境的成功方式，而喬弗萊卻認為相似的結構與功能無關，而是由於來自同一種神秘的原型，例如退化器官和胚胎發育過程中發生的形態變化，都沒有任何功能，它們之所以出現，是因為受其原型的決定。原型可能會以不同的變異適應不同的環境，但是其印記還保留著。用現在的術語來說，居維葉強調的是生物結構的同功性，而喬弗萊強調的是生物體構造的同源性。人手、馬蹄和蝙蝠的翅膀有不同的功能，然而其骨骼卻是以相同的格式組成的，因此它們必定是來自於同一原型。
喬弗萊認為，不僅所有的脊椎動物，而且所有的動物都來自同一個原型。喬弗萊最著名的一個說法是節肢動物（昆虫、蝦等）的外骨骼和肢足相當於脊椎動物的骨骼和肋骨，節肢動物實際上是用肋骨行走的、裡外翻轉的脊椎動物！居維葉對此表示強烈反對，認為動物界有四個截然不同的原型。在1830年，居維葉和喬弗萊的爭論達到了白熾化。當時有兩名年輕的博物學家對脊椎動物和頭足類動物（章魚、墨魚、烏賊等）的解剖結構進行了比較，聲稱它們具有相同的基本設計。喬弗萊熱情地支持這種錯誤的說法，把它做為所有動物都只有一個原型的證據，而居維葉則認為這種說法與事實不符。這一年的2月到4月間，兩人在法國科學院就此舉行了八場公開辯論。針對喬弗萊所列舉的那些結構同一性的證據，居維葉令人信服地指出它們許多都是不準確的。
在這場辯論中，居維葉獲得了勝利，但是喬弗萊並沒有因此放棄自己的立場，反而做了進一步的開拓。對器官同源性的強調使得喬弗萊考慮到，同一原型中的物種有可能發生進化。他在研究了一些已滅絕的古代爬行動物之後，指出它們有可能進化成現代爬行動物，甚至進化成鳥類或哺乳動物。他通過研究胚胎發育，提出了一個進化機理：環境的變化能夠影響胚胎的發育，使它長出新的器官，這樣的後代在一般情況下將被視為畸形，但是它有可能適應新的環境而生存、繁衍下去，形成一個新的物種。這個說法相當於現在所說的“躍變”，很難被接受，如居維葉所指出的，畸形破壞了身體結構的協調，在任何條件下都不可能生存下去，新物種也就不可能產生。要克服這個障礙，有待達爾文提出自然選擇作用下的漸變理論。
到19世紀中葉，地質學、古生物學、系統分類學、比較解剖學、比較胚胎學等眾多學科的發現，已動搖了物種不變的古老觀念，也有少數學者考慮到了生物進化的可能性，但是沒有一個獲得成功。生物學界迫切需要有一個科學巨人，能夠綜合各個學科的證據，無可置疑地證明生物進化的事實，並且給出合理的解釋。這個巨人就是達爾文。
http://www.oursci.org/magazine/200405/0520.htm
