写给热爱大自然的小学者

我们即将开始阅读的是“小达尔文自然科学馆”的第三本。在上一本书中，达尔文就其他人对自己的质疑，用自然选择学说一一进行了反驳，之后又解释了自然选择是如何作用于本能和杂交的，你是否读懂了呢？如果你还对达尔文的学说抱有一丝疑问的话，那么不妨看看这本书。本书先从地质学证据入手，讲解物种的起源与分布原理，之后又从胚胎学的角度，对物种起源于同一祖先进行论证，并很好地驳斥了万物是由神创造的这一观点。

推翻神创论

在达尔文生活的年代，人们普遍都相信神的存在，认为世界上的一切都是由神创造的。而且，神创造出的物种都是完美的，不需要改变。如果神觉得它们不好，就会使其灭亡。但是，达尔文对从地下挖出的化石进行了多年的研究，结合自己在家养动物以及自然物种身上的发现，认定物种存在进化，并且是由同一祖先发展而来。这一发现不仅在后来引起轩然大波，就连达尔文自己都吃惊不已。他在写给好朋友的信中说，自己发现物种不是固定不变的，就像承认杀人一般令他感到毛骨悚然。

达尔文是怎样得出这个结论的呢？除了第一本中论述的家养物种的改变之外，他还从地球地层中出土的宝贝——化石上找到了物种进化的蛛丝马迹。在南美洲，达尔文找到一种箭齿兽的化石，这种化石和犰狳有着相似的骨板和鳞板，而且只有存在犰狳的地方才有箭齿兽化石。这两个物种之间既具有形状差异，又具有高度的相似性，这只能说明它们之间有着亲缘关系，至少也会是旁系血亲。

另外，在第一版《物种起源》出版后，达尔文得知在索伦霍芬挖掘出带羽毛的原始鸟类化石——始祖鸟，于是十分兴奋地将这一化石证据加入第四版中。不管现代科学家究竟将始祖鸟看成鸟类祖先，还是带羽毛能飞的恐龙，它都说明鸟类与爬行纲有着千丝万缕的关系，它们无疑有着共同祖先。后来，20世纪50年代末开始发展的分子生物学，也以全新的角度支持了达尔文的同一祖先学说。

缺失的中间过渡类型

遗憾的是，当时达尔文的化石证据并不充分，地层中普遍缺失中间过渡类型，而且某些地层还存在整群物种突然大量出现的情况。很多人以此质疑达尔文，认为只有神秘的力量才能使大量物种突然出现。

值得注意的是，即便中间过渡类型有所缺失，但是化石无不显示出物种的构造整体都在向复杂演变。地壳中先是出现结构简单的单细胞生物，接着才出现多细胞生物，并逐渐演化出地球上最高级的一群——脊椎动物。达尔文对中间过渡类型的缺失解释为，人类对地层的考察并不完备，而且地壳本身并不是一个忠实的记录者。在地壳运动的时期，物种会大量灭绝，地壳也会记录下物种当时的形象状态，而此时的物种很少变异或根本处于平稳过渡时期。当地壳运动趋于平稳时，物种之间的生存斗争变得日益激烈，导致各物种频繁变异，从而进化，但此时地壳却无法将这些进化记录下来。接着，他又通过冰河时期冰川的运动，以及地质学痕迹解释了物种的分布问题，进一步驳斥了那些反对他的人。

胚胎学证据

为了弥补地质学证据的不充分，达尔文通过对动物的胚胎进行对比来解释物种的同一祖先理论。达尔文通过他人的胚胎学研究成果发现，较高一级动物与较低一级动物虽然在成体上存在较大区别，但在胚胎时期却有着惊人的相似性，所以这可以看成它们具有同一祖先的最直接证据。他本人又对藤壶进行了多年的研究，发现其幼体与节肢动物的非常相似，因此得出藤壶不属于软体动物，而是节肢动物的结论，使其在分类学上终于被归属到正确的位置。

胚胎学证据还显示，虽然有些物种的胚胎构造和成体构造存在差异，但是这些差异正好说明其和其他物种的亲缘关系。而且，这也证实属和种的差异发生在胚胎发育后期。因此，达尔文认为，一方面可以从物种的同源性来寻找共同祖先的证据，另一方面可以根据物种胚胎后期的差异来进行分类。达尔文虽没有进一步利用胚胎学资料对系统发育进行完整的研究，但是其思想却影响了后世的科学家去这样做，并由此开创出进化发育生物学。

此时此刻，即将读完“小达尔文自然科学馆”丛书的你已经对达尔文的学说有了一个大概的了解，你是否会由此感叹生命是如此神奇却又充满未知呢？如果你还意犹未尽的话，就再读一读《“小猎犬”号科学考察记》，了解一下达尔文年轻时的探险故事吧。

由于达尔文在著作中使用了大量的自然科学专业术语，我们为了降低阅读难度，提高阅读兴趣，专门设计了“生物分类学图表”和“地质年代划分表”作为基础阅读知识的补充。同时，我们还添加了大量的生物学、人文知识的注释和图片作为解说，希望能让你在阅读科学名著的同时有更大的收获。

每当春季来临时，树都会无声地伸展自己的枝叶，花争相开放，蜜蜂穿梭其间，鸟类四处寻觅筑巢的地方，熊结束了冬眠，水中的鱼开始交配产卵。这既是一年的开始，也是生命不断重复的乐章。达尔文在这美妙的乐章中，写下了最精彩的一笔。下面，就请你来亲自领略一下达尔文这精彩乐章的魅力吧！

编者

2017年2月