科技史：第十三讲 近代生物学的重大突破和地质学的建立

39
2.地壳运动变化的灾变论 与渐变论之争
灾变论的代表人物是法国居维叶，其在1812年提 出，地球历史上曾发生多次巨大的灾变（如洪水 灾害、地震、火灾等）从而造成了地球表层地质、 地貌的现有状况，进而把地球演化过程归结于超 自然力作用的结果。
21
《比格尔轮上一个博物学家的旅行》
1839年出版 此书获得巨大成功，使达尔文一举成名。 达尔文致力于文体的清晰流畅，相信文章 可以写得透彻晶莹。 达尔文还发表了关于珊瑚礁是由于珊瑚残 骸逐渐堆积而成的观点，此说与赖尔的学 说正好相反，但赖尔为达尔文的著作感到 由衷喜悦，以至两人成了至交好友。
用进废退 学说
13
达尔文 Charles Darwin 1809-1882
14
4.达尔文和他的生物进化论
达尔文是一名家道殷实的医生的儿子。家人决定 他应该在教堂谋得一个正式的职位，为此在1827 年后期进入了剑桥基督学院。然而在他读了洪堡 的著作后，对博物学产生了兴趣。 达尔文从事的第一件科学工作是参加英国地质学 家塞奇威克率领的一次研究地质的野外旅行。塞 奇威克很赏识这个年青人的天赋和才华，但在以 后的年代里，又极力反对达尔文的进化论。
28
达尔文不听劝告，而赖尔的 话果然应验。另一位博物学 家华莱士（Russel Wallace 1823-1913）写了一篇论文， 其中的观点与达尔文的几乎 达到字吻句合的地步。 华莱士还寄了一个副本给达 尔文征求意见。达尔文收到 文稿时如闻晴天霹雳，但他 没有匆忙出版他的书来夺回 荣誉。他大度地把华莱士的 文章转送其他科学家。
华莱士
29
合作发表
赖尔坚持要达尔文提出与华莱士合 作发表两人的共同结论。华莱士也 不失为慷慨君子，两人合作得很好。 1858年两人的著作发表在林奈学会 的学报上。（林奈以分类学著名， 曾极力反对进化的思想。）
30
1859年达尔文出版了他的 书。这本已经很厚的书还 只是原计划的五分之一。 全名称作：论通过自然选 择的物种起源，或生活斗 争中适者生存。通常简称 《物种起源》。 对这本书学术界已经等候 多时，首版1250册在第一 天就被抢购一空。以后一 次又一次地再版。
居 维 叶 与 动 物 解 剖
11
3.拉马克的进化论
法国生物学家拉马克 (Jean-Baptiste Lamarck 1744-1829) 1809年出版《动物哲学》。 他指出：生物都是按直线系列进化而来 的；存在两种促成生物进化的动力，一 是生物先天具有向上发展的内倾力，二 是环境对生物的影响；生物适应环境的 演化机制可以概括为“用进废退”和 “获得性遗传”。
分类等级
6
二、细胞学说的发展
1.施莱登的植物细 胞学说
德国植物学家
施莱登于1838年提出：细胞是一切植物 结构的基本单元，它是植物赖以发展的根 本实体。
7
2.施旺的细胞学说
德国动物学家施旺 把施莱登的观点扩大 到动物界，认为细胞 是一切有机体构造和 发育的基本单位。 细胞学说揭示了多样化的生物界在细胞层 次上的统一性，使生物进化论的形成成为 不可避免的事情。
19
变异
一个特定的种因为其不同的生活方式 就会发育出特殊的鸟喙，特殊大小的 躯体，特殊的组织系统。 大陆上的原始燕雀没有经历这些变化。 它们在其他鸟类的竞争下生存，而在 群岛上原始燕雀的竞争对手比较少。
20
一时没有答案
然而什么原因引起了这些燕雀在进化中的变 异呢？ 拉马克认为是获得性状遗传，生物是有意地 力图按着有利于自己的方式发生变化。达尔 文不接受这个观点。 1836年回到英国时，并没有带回答案。 他被选进地质学会，忙于写作旅行和考察结 果。
长颈鹿的脖子
26
长颈鹿的斑纹
对长颈鹿身上的斑纹拉马克无法解释， 而达尔文可以解释。 一头由于变异而产生斑纹的长颈鹿，因 为这些斑纹与树林背景交织在一起，能 够更容易躲过捕食者，因而它就会留下 更多的后代来继承它有斑纹的特征。
27
精益求精的写作
达尔文不断地收集证据，试图完善他理 论中的薄弱环节。 1844年他开始写一部书，由于太想精益 求精了，直到1858年书还未脱稿。 他的朋友们了解他的内情。特别是赖尔， 地敦促他尽快出版，不然就会被别人抢 先发表同样的观点。
科史
第十三讲：近代生物学的重大突 破和地质学的建立
1 ◎历史文化与旅游学院◎
一、分类学的进展 二、细胞学说的建立 三、进化论的建立 四、地质学的建立
2
内容简介 1. 了解近代资本主义大工业的建立对近代 生物学和地质学的推动作用； 2. 把握细胞学说的基本内容及其意义； 3. 全面掌握进化论的发展线索，重点理解 达尔文进化论的基本观点及其在科学史 上的划时代意义； 4. 了解近代地质学的建立过程，重点掌握 赖尔地质渐变论的基本观点及其在地质 学史上的重要意义。
8
三、进化论的建立
1.达尔文以前的进化论
自然界处在进化过程中的观念至少可以上溯 到希腊哲学家的时代。 亚里士多德:较为完善的形式是从不完善中 发展而来的。 希腊哲学家只能做到提出问题，对问题的解 决办法进行一番思辩性的猜测
9
成为值得考虑的问题
事实上，花去了两千年时间，花费了无数沉 默而不关心哲学的生理学家与博物学家的心 血，才收集到足够的观察与实验证据，使得 进化观念值得科学家加以考虑。 在达尔文提出进化学说以前，一个有趣的现 象是，凡是持审慎态度的博物学家大多反对 进化的观点，而是哲学家们从他们的概念出 发提出了进化的思想，如歌德、谢林、黑格 尔等。
24
变异是如何发生的？
但是，一只吃种子的燕雀，是怎样 做到突然学会其他燕雀做不到的改 吃昆虫的呢？ 这里达尔文没有提出坚实的论证。 但他知道，变异肯定是发生了的， 他养鸽子的业余爱好使他有亲身体 验。
25
按照达尔文的理论，长颈鹿有这么长的脖子不是 因为象拉马克所说的那样它要争取长出一个长脖 子来的， 而是有一些长颈鹿生 来脖子就长一些，它 们因此可以吃到更多 的树叶，生活的更好， 繁衍更多的子孙，来 通过遗传继承这个自 然生成的较长的脖子。 自然变异和自然选择 使得脖子继续慢慢地 长起来。
17
加拉帕戈斯群岛上的一群燕雀
沿着南美洲海岸行使时，达 尔文觉察到了物种是怎样一 点点地发生着变化的。 特别引起他注意的是距离厄 瓜多尔海岸大约650英里处 的由十二个左右的小岛组成 的加拉帕戈斯群岛上的一群 燕雀。现在它们被命名为达 尔文燕雀。
18
不同的燕雀种类
他发现这些燕雀在很多方面都彼此相似，但至少 可以分为14个不同的种。 其中没有一种出现在邻近的大陆上，而且就当时 所知也不存在于世界上其他地方。 达尔文相信邻近大陆上的原始燕雀种在很久很久 以前必定来到了这岛上，它们的后代后来逐渐分 化为不同的种类。 有些只吃某一种种子，有些吃另一种，有一些还 只吃昆虫。
英国约翰·伍德沃德1695年提出水成论，认为 在诺亚时代，集积的大洪水暴发，把整个地球淹 没，沉积物按不同重量形成不同地层。 意大利莫罗批评水成论，并系统提出火成论； 英国赫顿在《地球的理论》一书中进一步提出 均变论和火成论，其“将今论古”的方法对后世 地质学研究具有重要意义，赫顿被誉为“近代地 质学之父”。
《物种起源》
31
5.《物种起源》的主要观点 (1)生物界与生物界普遍存在着激烈的 生存竞争。 (2)自然选择是推动生物进化的外部力 量。 (3)变异和遗传是促进生物进化的内在 根据。
32
6.生物进化论的意义
(1)生物学史上划时代的成就。基础的生
物进化论，从而完成了近代生物学理论 的大综合。 (2)进化论的确立。学术界内部极其与宗 教界之间围绕进化论问题的争论以达尔 文主义的胜利而告终，有力地批判了目 的论，神创论，给予形而上学自然观以 沉重的打击。
5
2.林奈的生物分类法
瑞典著名科学家林奈1735年出版了 《自然系统》，主张人为分类法。 他把生物分为植物和动物两界，相 似的植物或动物归并成种，相似的 种归并属，相似的属归并成目，相 似的目归并成纲，于是形成了界→ 纲→目→属→种这样的分类系统。 林奈发展了鲍欣的双名法，把它推 广到动物界并一律采用拉丁文，使 双名法更为规范。林奈被誉为“分 类学之父”，其分类学得到学术界 广泛承认。
33
7.围绕《物种起源》持久的争论
《物种起源》引起了持久的争论。一些人认 为这书叛离了圣经教义，很多人则相信它将 摧毁宗教。 即使在科学家之间也争论得热火朝天。 达尔文太过温文尔雅，其秉性很不适于争辩。 幸而有赫胥黎挺身而出为捍卫达尔文的学说 进行战斗，它自称“达尔文的斗犬”。 在德国和美国也各有人为达尔文学说与反对 派争论。
10
2.法国的物种进化论与物 种不变论之争
圣·蒂莱尔发现了动物的“同源器 官”证明了生物体在构造上具有某种统 一性，但他得出了“只有一种动物”的 极端观点。 法国比较解剖学权威居维叶反对 圣·蒂莱尔的观点所说的动物体结构只 有一种原型方案的观点，主张动物是按 四种原型方案构造出来的。动物的变化 不是渐变的过程，而是经过灾变之后造 物主的重新创造，因此是一种突变。居 维叶取得了论战的胜利。
36
古老的人类
37
没有多久，至少科学 界被说服了，到达尔 文死时自然选择进化 的概念已经赢得彻底 的胜利。剩下的反对 派已经不是科学家。 达尔文在死时获得了 崇高的评价，他被安 葬在威斯敏斯特大教 堂，离牛顿、法拉第 和他的朋友赖尔不远 的地方。
葬在牛顿身旁
38
四、地质学的建立
1.关于岩石成因的水成论与火成论之争
22
马尔萨斯《人口论》的启发
1838年达尔文读到马尔萨斯的《人 口论》。 他马上想到书中的观点也同样适用 于其他生命形式， 在过剩部分中，首先被淘汰的将是 争夺食物的过程中处于不利地位的 那一部分。