舒德干院士:破解达尔文“渐变论”难题的中国智慧
舒德干院士:破解达尔文“渐变论”难题的中国智慧
2024年11月21日,在国际基因组学大会第19届年会上,著名中国进化古生物学家、中国科学院院士舒德干教授做了题为《学习达尔文,发展达尔文进化论》的报告。作为进化生物学与古生物学领域的权威专家,舒德干院士不仅回顾了达尔文进化论的历史背景与基本理论,更通过三个引人入胜的故事,探讨了达尔文进化论的现代发展与创新思想。
达尔文理论的局限与突破
舒德干院士首先指出,尽管达尔文的进化论自1859年提出以来,已经产生了深远的影响,但其“渐变论”一直面临着重大挑战。达尔文认为,生物进化是一个缓慢而持续的过程,但化石记录却显示,地球生命历史上存在一些快速演化的时期,其中最引人注目的是寒武纪大爆发。
寒武纪大爆发:第一棵动物树的诞生
为了解释这一现象,舒德干院士提出了“三幕式寒武纪爆发假说”。这一假说认为,在距今约5.6亿至5.18亿年前的4200万年间,地球上发生了最为壮观的生物创新事件——寒武纪大爆发。这一时期,90%的动物门类在不到地球历史1%的时间内迅速诞生。
这一过程可分为三幕:
- 前寒武纪末期的埃迪卡拉生物群(约5.6亿—5.4亿年前)
- 寒武纪初期的小壳动物群(约5.4亿—5.2亿年前)
- 澄江动物群时期(约5.2亿—5.18亿年前)
寒武纪大爆发的本质是动物门类的创新大爆发,而非简单的物种数量增加。地球动物界可以分为三大亚界:
- 基础动物亚界(如水母和珊瑚)
- 原口动物亚界(如节肢动物和软体动物)
- 后口动物亚界(如棘皮动物和脊椎动物)
在寒武纪大爆发期间,20多个主要动物门类分三批快速诞生,形成了完整的“第一动物树”框架。
从无脊椎到脊椎:人类祖先的起源
在澄江动物群化石宝库中,舒德干院士团队发现了5.18亿年前的“第一鱼”——凤姣昆明鱼,这是目前已知最古老的脊椎动物。这一发现解决了学术界长期悬而未决的两大难题:
- 宣告地球“第一动物树”在寒武纪大爆发高潮时已然诞生
- 实证解决了脊椎动物的分步起源问题
从“第一鱼”到现代人类,中间经历了5次关键的器官改造:
- 鳃裂的改造,使无颌类演进到有颌类
- 从偶鳍游泳到四足登陆行走
- 从无羊膜卵到有羊膜卵
- 从卵生到胎生、哺乳
- 从四条腿到两条腿,从哺乳动物脑到人脑
但最根本的进化是从无头无脊椎到有头有脊椎的飞跃。这一发现不仅破解了达尔文“渐变论”的世纪难题,更为理解人类起源提供了关键线索。
现代启示与未来展望
舒德干院士的研究成果展示了达尔文理论的深远影响,同时也揭示了其局限性。通过结合现代基因组学与古生物学证据,科学家们正在重新审视和扩展进化论的内涵。这些研究不仅为基因组学与进化生物学提供了新的视角,也为理解生命的起源与演化开辟了新的途径。
正如舒德干院士所言,科学理论需要不断发展和完善。达尔文进化论在现代科学的推动下,正在展现出新的生命力。而中国科学家在这一领域的贡献,无疑为人类理解自身起源提供了新的线索和启示。