“自然選擇學說”教學中應講清楚的幾個問題

1、“自然選擇學說”教學中應講清楚的幾個問題王錫安自然選擇理論是達爾文進化學說的核心，它闡明了生物進化的原因和過程，正確解釋了生物的多樣性和適應性。這段內(nèi)容是“生命的起源和生物的進化”一章教學的重點與難點，下面談談在教學中應注意的幾個問題。一、關于“選擇”的函義“選擇”這個概念大體上是指去留的意思，即淘汰和保留之意。達爾文在從事生物進化理論的研究工作時，是從研究飼養(yǎng)動物和栽培植物的起源問題入手的。他研究了許多飼養(yǎng)動物和栽培植物的品種，總結(jié)概括了科學發(fā)展的成果和勞動人民的實踐經(jīng)驗，得出了飼養(yǎng)動物和栽培植物起源于野生物種的正確結(jié)論，而且起源于同一野生物種的飼養(yǎng)動物或栽培植物有多個品種，相互之間有顯著的

2、性狀差異，還發(fā)現(xiàn)每個品種都具有可以滿足人類一定需要的經(jīng)濟性狀。為什么經(jīng)過人工培養(yǎng)的品種會這么多種多樣，并且有符合人類需要的經(jīng)濟特性呢？達爾文通過對飼養(yǎng)動物和栽培植物育種工作的了解，以及向?qū)︼曫B(yǎng)動物和栽培植物有豐富經(jīng)驗的人們進行調(diào)查訪問，發(fā)現(xiàn)人類有目的地選擇是使人類成功創(chuàng)造有用的動植物品種的關鍵，他把通過人類不斷地選擇而形成生物新品種的過程叫做“人工選擇”。由于不同條件、不同地區(qū)和人們的不同需要，人工選擇的結(jié)果，使得動植物培育品種具有多樣性和符合人類需要的經(jīng)濟性狀。例如，有若干品種的家雞起源于野生的原雞。起初，這種野生原雞被人們捕捉以后，放在不同地區(qū)和不同條件下飼養(yǎng)，因而發(fā)生了各種不同的變異，如

3、有的雞產(chǎn)卵多一些，有的雞肥大一些。由于有人喜歡產(chǎn)卵多的雞，他便選留了產(chǎn)卵多的雞作種，進行交配繁殖后代，在這樣的后代中，再選留產(chǎn)卵更多的雞作種，同時淘汰那些產(chǎn)卵少的雞，這樣一代代選擇下去。就培育出了諸如來航雞之類的卵用雞品種。根據(jù)同樣的道理，也可以培育出象九斤黃之類的肉用雞品種。達爾文從人工選擇進步領悟到了自然界中各個物種的起源也有一個相似的選擇過程。他把在自然界里，適合于環(huán)境條件(包括食物、生存空間、風土氣候等)的生物被保留下來，不適合的被淘汰的過程叫做“自然選擇”。但是，達爾文說過，他提出的“自然選擇”這一名詞并不確切，僅僅只是為了方便起見而采用的比用語，并非自然能有意識的去留。他認為在自然

4、選擇過程中，起選擇作用的是客觀存在的各種自然條件，而不是神。達爾文指出：“我所謂的自然，是指許多自然定律的綜合作用及其產(chǎn)物。所謂定律，是指我們所能證實的各種事物的因果關系”?！斑x擇”表現(xiàn)為這些自然條件對生物具有重大影響，凡適合于這些自然條件的生物得到生存，不適合這些自然條件的生物將被淘汰。二、關于“生存斗爭”的范圍和形式生存斗爭是自然選擇學說的四個要點之一。各種生物都具有強大的繁殖能力。但是，由于生物生活的空間，適應生活的環(huán)境、賴以生存的食物等生活條件都是有限的。因此，為了獲得生存機會，同種生物的不同個體之間、不同種生物之間、生物與外界環(huán)境之間都存在著斗爭。生存斗爭的結(jié)果導致大量個體死亡，少量

5、生存。達爾文在這里是把“生存斗爭”這個名詞“當作廣意的和比喻的意義來應用的，其意義包含著這一生物對另一生物的依存關系，而更重要的是，也包含著個體生命的保持，以及它們能否成功地傳流后代”。就是說，達爾文用“生存斗爭”來概括生物在保存自己與傳流后代中，與周圍條件的各種復雜關系：既包括同種生物各個個體之間、不同種生物之間相互矛盾、斗爭又相互依存的關系，又包括生物與無機環(huán)境之間的關系。這要求學生要充分認識生存斗爭的廣泛性和多種形式。兩只狼在饑餓時為爭奪食物而進行的斗爭，兩只公雞在繁殖時為獲得母雞而進行的相互搏斗，這是顯而易見的生存斗爭，它們屬于種內(nèi)斗爭。達爾文認為，同種生物的個體生活在一起，由于生活條

6、件很一致，因此競爭就很劇烈，即是說種內(nèi)斗爭最劇烈。田里的稻苗與稗草為爭奪水分、養(yǎng)料、陽光和空間等而進行著競爭；寄生物寄生在宿主體內(nèi)或體表，從宿主體內(nèi)獲得營養(yǎng)，它們之間存在的寄生與被寄生的關系；草食動物以植物為食，肉食動物又以草食動物為食，它們之間存去的捕食與被捕食的關系；等等。這些生存斗爭屬于種間斗爭。同種生物的個體間存在的種內(nèi)互助關系，異種生物間存在的“共生”、“共棲”等種間互助關系也是生物獲得營養(yǎng)和防御敵害的一種生存方式。因此，也屬于生存斗爭的范疇。同時，生物與無機環(huán)境(水、光、空氣、溫度、氣候、土壤特性等)之間也存在著斗爭。無機環(huán)境與生物的生存有密切的關系，如嚴寒與干旱會引起大量生物個體

7、的死亡。生活在寒帶地區(qū)的動物皮毛發(fā)達，具有冬眠或遷徒等特性，以此來與嚴寒作斗爭。生活在沙漠的植物，根系都很發(fā)達，吸水力強，莖有儲水功能，葉退化，減少蒸騰，以此來與干旱作斗爭。這些也是生存斗爭的一個方面。生存斗爭的形式是多種多樣的，有的表現(xiàn)得劇烈，有的表現(xiàn)得溫和，不一定是以矛盾、斗爭的形式出現(xiàn)，生物間相互依存、互助互利的現(xiàn)象也是生存斗爭的表現(xiàn)形式。三、關于自然選擇學說四個要點之間的關系自然選擇學說的主要內(nèi)容包括四個要點：大量繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存。其中，“大量繁殖少量存在”和“遺傳變異”是生物界普遍存去的客觀事實，而“生存斗爭”和“適者生存”是達爾文根據(jù)前面的事實所作出的兩個科學推論

8、。自然選擇學說的四個要點是相互聯(lián)系的，一定不能把它們分割開來孤立地理解。首先，生物普遍具有的遺傳性和變異性是自然選擇的基礎。遺傳保證了物種相對的穩(wěn)定性和連續(xù)性，且變異是在遺傳的基礎上進行的。但變異作為生物的一種屬性，即生物體運動的一種表現(xiàn)形式，它能使生物改變舊的遺傳性，產(chǎn)生新的遺傳性，從而適應新的環(huán)境。它為生物進化提供了豐富多樣且具有生存價值的可供選擇的材料。第二，自然選擇是通過生存斗爭來實現(xiàn)的。在生存斗爭中，具有對生存有利的變異的個體適應環(huán)境而得到保存和發(fā)展，具有對生存不利的變異個體由于不適應環(huán)境而大量死亡，這就是適者生存，不適者被淘汰，生物的適應性就是這樣形成的。同時，由于生物所生存的環(huán)境

9、不同，所選擇的變異類型也就不一樣，這就是生物多樣性的來源。所以，自然選擇的結(jié)果造就了生物的多樣性和適應性。第三，自然選擇是保留有利變異、淘汰有害變異的過程。也就是說，自然選擇的結(jié)果必然包括兩個方面：一方面是保留，一方面是淘汰，沒有淘汰就談不上保留，沒有保留也談不上淘汰，它們是一件事物內(nèi)部互相矛盾又互相統(tǒng)一的兩個方面。第四，生物的過度繁殖將使生存斗爭更加劇烈。同時，過度繁殖本身也是一種適應性，是自然選擇的結(jié)果。一般說，低等生物適應力弱、成活率低，因此繁殖率就高；但高等生物特別是高等動物適應力強、成活率高，繁殖率就相應較低。用一句話概括起來，那就是：遺傳變異是自然選擇的基礎，生存斗爭是過程，過程的

10、結(jié)果是適者生存、不適者被淘汰。所以說，生物進化的內(nèi)在動力是本身具有的變異性，外部原因是起選擇作用的環(huán)境條件在不斷地發(fā)展變化，兩者相互作用，促進生物向前進化發(fā)展。四、關于“生物的變異是不定向的，而自然選擇則是定向的”在達爾文之前，拉馬克提出的用進廢退學說認為：生物對環(huán)境的適應來自定向變異，即生物是按照環(huán)境的要求來進行變異的，變異后的性狀一定是適應環(huán)境的，沒有不適應者，生物的需要決定進化的方向。因此，變異=適應。而達爾文的自然選擇學說則認為變異不等于適應，有的變異適應環(huán)境，有的變異不適應環(huán)境，自然選擇就是保留適應環(huán)境的，淘汰不適應環(huán)境的。其結(jié)果是保留下來的個體一定是適應環(huán)境的。所以，變異十選擇=適

11、應。按照達爾文自然選擇學說，生物的變異一般是不定向的，而自然選擇則是定向的。適應是特定的自然環(huán)境對生物的不定向變異作定向選擇的結(jié)果，自然選擇決定生物的進化方向。怎樣證明達爾文自然選擇學說是正確的？又怎樣理解“生物的變異是不定向的，而自然選擇則是定向的”呢？下面我們用事實來說明。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，普遍使用殺蟲劑(如DDT等)，開始效果很好，但隨著時間的推移用的劑量越來越大，最后失效了。原因是害蟲對殺蟲劑產(chǎn)主了抗藥性，而且這種抗藥性是能夠遺傳的，即形成了具有抗藥力的品系。根據(jù)用進廢退的觀點：殺蟲劑的使用促使害蟲產(chǎn)生了變異，從而對殺蟲劑有抵抗力，這種抵抗力是可以遺傳的。根據(jù)自然選擇的觀點：害蟲群體的各個個

12、體間本身就存在著遺傳差異，有的個體抗藥力強，有的個體抗藥力弱，在殺蟲劑的作用下，前者死亡率低、生殖率高，后者死亡率高、生殖率低，經(jīng)過幾代繁殖后，整個群體中保留的個體大多數(shù)抗藥力強。我們看下面的實驗，就可以判斷上述兩種解釋的正確與否。把普通果蠅分成兩組，第一組是把許多果蠅養(yǎng)在一起，讓它們自由交配，同時用一定劑量的DDT來處理，隨著果蠅群體一代代繁殖而逐代增加劑量，過了十多代以后，果蠅群體的抵抗力可以比原有果蠅品系增加了幾百倍。這個實驗僅證實了DDT可以增強果蠅的抗藥性。第二組，不是把許多果蠅養(yǎng)在起，而是每只瓶中放一雌一雄，繁育一個同父母的家系，如此繁育幾十家系。再將每一個家系(即同父同母的兄弟姊

13、妹)都分成兩半，分養(yǎng)于兩只瓶。一只瓶用DDT處理，另一只瓶不接觸DDT，如某一家系被DDT處理的那一瓶死亡率高，整個家系(兩只瓶)全部淘汰不要；如果死亡率低，就把另一瓶的那一半留下作種，仍然放一雌一雄交配，分別繁育幾十個家系。然后再用同樣的方法處理，如此一代代選擇，十多代后同樣選出了抗藥力比原來品系增加幾百倍的家系，而且抗藥力增加的速度與第一組不相上下。這個實驗的結(jié)果，證明了達爾文自然選擇學說的正確性。因為第二組所選出的抗藥力很強的那個品系，其各代都沒有同DDT直接接觸過，DDT只作為選擇的依據(jù)。因此在果蠅抗藥力形成過程中，DDT并不能引起抗藥性的產(chǎn)生，只起選擇作用。所以說，變異是不定向的，自

14、然選擇是定向積累變異的。適應=變異+選擇。五、達爾文進化學說的意義首先，在思想方面：達爾文進化論為馬克思主義哲學提供了重要的自然科學基礎。在達爾文以前，人們對生物界的產(chǎn)生和發(fā)展處于無知階段，達爾文進化論證實了生物的進化，并主張其進化的動力在自然界內(nèi)部。由于達爾文進化論的創(chuàng)立，才使生命自然界的主要過程得以說明，歸結(jié)為自然的原因。因此，進化論所揭示的關于生物界辯證發(fā)展的規(guī)律，便成為馬克思主義的辯證唯物主義重要的自然科學基礎。在達爾文提出進化論之前，在生物學領域內(nèi)特創(chuàng)論占統(tǒng)治地位，達爾文的努力使人們從科學事實中認識到了特創(chuàng)論的虛偽本質(zhì)。第二，在學術內(nèi)容方面：達爾文進化論是十九世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)之一，它在生物學發(fā)展史上具有劃時代的意義，開創(chuàng)了生物科學發(fā)展的新時代。進化論的提出，促進了生物學發(fā)生革命性的變革。在進化論思想的引導下，生物學各門分支學科有了新的研究方向，并得到了迅速的發(fā)展。這些分支學科的發(fā)展成果又反過來證實和豐富了進化論。第三，在科學方法方面：