拉馬克和達(dá)爾文有區(qū)別么

發(fā)布時間：2025-12-04 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

一提起進化論,大家首先想到的是達(dá)爾文。其實在達(dá)爾文之前也有別人提出過進化論,只不過他們提出的學(xué)說沒能經(jīng)受歷史的考驗。這些人中最著名的是拉馬克,他的學(xué)說的生命力也更長一些,直到現(xiàn)在在外行中還有自稱是拉馬克主義者的。所謂拉馬克主義和達(dá)爾文主義的區(qū)別,在于如何解釋生物體對環(huán)境的適應(yīng)性是怎么進化來的。比如斑馬為什么跑得那么快?按拉馬克主義的說法,這是由于斑馬在受到獅子的追捕時,不得不拼命地跑,受到鍛煉,跑得越來越快。它的奔跑能力遺傳給后代,后代也就會跑得越來越快。達(dá)爾文則認(rèn)為,斑馬中有的跑得快有的跑得慢,跑得慢的容易被獅子抓到吃掉,留下的后代少,而跑得快的容易躲過獅子的追捕,留下的后代多,這樣經(jīng)過一代又一代的選擇,斑馬就跑得越來越快。

拉馬克主義相當(dāng)直觀,容易理解,一度與達(dá)爾文主義競爭激烈。不過到了上個世紀(jì)二三十年代,已很少有生物學(xué)家還相信拉馬克主義了,因為這時已經(jīng)知道后天獲得性是不能遺傳的,斑馬跑得再快,也只是體細(xì)胞(例如肌肉細(xì)胞)發(fā)生了變化,影響不到生殖細(xì)胞,也就沒法遺傳下去。但是細(xì)菌只有一個細(xì)胞,因適應(yīng)環(huán)境發(fā)生的變化就有可能遺傳下去。例如,抗生素用久了,就會有細(xì)菌出現(xiàn)抗藥性,這是由于細(xì)菌發(fā)生了能抵抗抗生素的基因突變。突變是怎么來的呢?拉馬克主義認(rèn)為是在抗生素的***下發(fā)生了適應(yīng)抗生素的定向突變,而達(dá)爾文主義則認(rèn)為突變是自發(fā)隨機產(chǎn)生的,原來就有的。

那么突變究竟是定向的,還是隨機的呢?在1943年,美國遺傳學(xué)家盧瑞亞和德布呂克做了一個簡單的實驗。他們?nèi)〕鲆稽c點大腸桿菌分裝在不同的試管中培養(yǎng),讓大腸桿菌生長一段時間后,再從各個試管取出等量的大腸桿菌,接種在固體培養(yǎng)基上。這些培養(yǎng)基里加了噬菌體,它們會把細(xì)菌吃掉。但是有的大腸桿菌會發(fā)生突變,能夠抵抗噬菌體,這樣就會在培養(yǎng)基上生長,長出一個個菌落。如果大腸桿菌抵抗噬菌體的突變是在噬菌體***下才出現(xiàn)的,和大腸桿菌原來的情況沒有關(guān)系,大家條件都一樣,那么各個培養(yǎng)基上的菌落數(shù)量應(yīng)該大致相等。實際統(tǒng)計數(shù)量時會出現(xiàn)一定差異,但差異不會太大。

但是盧瑞亞和德布呂克統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn),菌落數(shù)量的分布差異很大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平均值。這就說明大腸桿菌的突變不是在遇到噬菌體后才出現(xiàn)的,而是在此前就已經(jīng)存在了,是在試管里培養(yǎng)時隨機突變出來的。盧瑞亞和德布呂克實驗的這種概率分布,后來就被稱為盧瑞亞-德布呂克分布。

也就是說突變是遇到噬菌體后才定向出現(xiàn)的,拉馬克主義就是對的。但是如果菌落數(shù)量分布符合盧瑞亞-德布呂克分布,那就說明突變在遇到噬菌體之前就有了,是隨機發(fā)生的,噬菌體只是對突變進行了選擇,這是符合達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的。而實驗的結(jié)果說明達(dá)爾文是對的。類似的實驗后來有其他人做過,都得出相同的結(jié)論。

1988年,哈佛大學(xué)約翰·凱恩斯實驗室做了一個“細(xì)菌饑餓試驗”,對這個結(jié)論提出挑戰(zhàn)。凱恩斯發(fā)現(xiàn),把細(xì)菌接種在固體培養(yǎng)基上第二天,出現(xiàn)了零星的菌落,說明的確發(fā)生了能有效利用乳糖的逆向突變。這些菌落的數(shù)量分布符合盧瑞亞-德布呂克分布,說明在遇到乳糖之前這些突變就已經(jīng)存在了,是隨機發(fā)生的。但是又過了幾天,突然又長出了更多的菌落,而這些菌落的數(shù)量分布符合泊松分布,說明這些突變是在遇到乳糖之后才出現(xiàn)的。

這似乎表明,細(xì)菌在乳糖***之下,能夠發(fā)生利用乳糖的定向突變。難道拉馬克主義在某些條件下是能夠成立的?這個結(jié)果發(fā)表后,在生物學(xué)界之外尤其轟動。很多人,特別是文科人士,很不喜歡達(dá)爾文自然選擇學(xué)說,覺得它太機械、太冷冰冰、太沒人情味了,不像強調(diào)生物的主觀能動性的拉馬克主義那樣讓人感到溫暖。凱恩斯的實驗,直到現(xiàn)在還經(jīng)常被外行引用來攻擊達(dá)爾文學(xué)說,攻擊基因工程,乃至攻擊整個現(xiàn)代生物學(xué)。

其實隨后的實驗證明凱恩斯觀察到的,只是表面現(xiàn)象,凱恩斯本人也很快就承認(rèn),能利用乳糖的逆向突變不是定向的。不錯,大部分逆向突變是在接觸到乳糖之后發(fā)生的,但是并不是在乳糖***之下定向發(fā)生的。當(dāng)細(xì)菌找不到能源時,它們停止了生長,處于應(yīng)激狀態(tài)。這樣就會發(fā)生各種各樣的突變,碰巧有一種發(fā)生了逆轉(zhuǎn)β-半乳糖苷酶基因缺陷的突變,讓細(xì)菌能夠利用乳糖當(dāng)能源,這些突變的后代就開始生長,長出菌落。這也是自然選擇的過程。盡管達(dá)爾文學(xué)說很讓某些人討厭,但是它還是對的。