进化,又称演化,舊譯天演(英語:evolution),指的是生物的可遺傳性狀在世代間的改變,操作定義是種群內基因頻率的改變。基因在繁殖過程中,會經複製並傳遞到子代。而基因的突变可使性狀改變,進而造成個體之間的遺傳變異。新性狀又會因為物種迁徙或是物種之間的水平基因轉移,而隨著基因在族群中傳遞。當這些遺傳變異受到非隨機的自然选择或隨機的遺傳漂變影響,而在族群中變得較為普遍或稀有時,就是演化。演化會引起生物各個層次的多樣性,包括物種、生物個體和分子。
地球上所有生命的共同起源,約35-38億年前出現,稱為最後共同祖先。之後新物種(物種形成)、種內的變化(前進演化)和物種的消失(絕種)在整個地球的生命史不斷發生。據估計,曾經生活在地球上的物種99%以上已經滅絕。地球目前的物種估計有1000萬至1400萬。其中約120萬已被記錄。
以自然選擇為基礎的演化理論,最早是由查爾斯·達爾文與亞爾佛德·羅素·華萊士所提出,詳細闡述出現在達爾文出版於1859年的《物種起源》。1930年代,達爾文自然選擇與孟德爾遺傳合而為一,形成了現代綜合理論。連結了演化的「單位」(基因)與演化的「機制」(自然選擇)。這種有力的解釋以及具預測性的理論成為現代生物學的中心原則,使地球上的生物多樣性得以作統一的解釋。
自然選擇能使有利於生存與繁殖的遺傳性狀變得更為普遍,並使有害的性狀變得更稀有。這是因為帶有較有利性狀的個體,能將相同的性狀轉移到更多的後代。經過了許多世代之後,性狀產生了連續、微小且隨機的變化,自然選擇則挑出了最適合所處環境的變異,使適應得以發生。相對而言,遺傳漂變會使性狀在族群中的所佔比例產生一些隨機的變化,來自一些使個體能夠成功繁殖的偶然因素。此外,定向演化、進化主義、與生俱來的「進步」傾向中沒有最大規模的演化趨勢等關於演化原有的概念,已經變得過時。科學家們繼續提出和測試假說,以研究演化生物学的不同範疇,建構數學及理論生物學和生物學理論,使用觀測得來的數據,並在生境和實驗室進行實驗。
在實際應用方面,演化論已經應用到眾多科學和工業領域,包括農業、人类、兽医学和生命科學的發展。進化生物學的發現不只是影響生物學,而且對其他學科有不少影響,包括生物人類學、演化心理學。一个人工智能的分支,进化计算,是以達爾文的概念應用於計算機科學的結果。
關於進化論的爭論是科學界所關注的重要議題之一。生物學家保羅·扎卡里·邁爾斯強調稱,現今人们已經擁有大量書籍和研究,例如PubMed數據庫中大約有150,000篇關放進演化論的初級研究文章,說明絕大多數生物學家支持進化論;他還利用NCSE發表了反對支持科學神創论的聲明,批駁了安·庫爾特所提出的進化論沒有得到任何證據支持這個説法。美國國家科學教師協會表示其認為進化是一個主要的統一科學概念。一項在1991年所作的蓋洛普民調顯示,在美國,有大約55%的科學家(包括生物學領域以外的其他科學家)相信自然進化,認為上帝並沒有參與其中,調查結果亦顯示至少有40%的科學家相信神導演化論。美國臨床研究學會所出版的《JCI:臨床研究雜誌》所收錄的〈捍衛科學教育對抗智能設計:行動號召〉一文宣稱,在位於美國的學校裡,政治凌駕了科學教育, 其主張讓科學教育回到科學即進化論本身,並且宣稱智能設計論是偽科學理論且是與進化論相對立的。
名詞起源
英語
英文中的“evolution”一词,起源於拉丁文的“evolvere”,原本的意思是将一个卷在一起的东西打开,當今的解釋是在地球歷史上,不同種類的生物怎樣從早期的形式發展出來的一個過程。當代英語字典也有「發展」、「從經歷中獲取」之義。 在《物種起源》最初的版本中沒有出現「Evolution」這個詞,達爾文用「經過改變的繼承」(descent with modification)、「改變過程」(process of modification)或是「物種改變的原理」(doctrine of the modification of species)等。他曾在《物種起源》第7章中說,天擇的最後結果,包括了生物體的進步(advance)及退步(retrogression)兩種現象」,而總括來說,從地球有生物開始,是進步或退步的問題放在第10章討論,結論是現有的生物都是經過長時間的進步,到某程度而沒有違反天擇的,發展便停留下來。只有在全書的最後一句以「evolved」這個字結尾:
- There is grandeur in this view of life, with its several powers, having been originally breathed into a few forms or into one; and that, whilst this planet has gone cycling on according to the fixed law of gravity, from so simple a beginning endless forms most beautiful and most wonderful have been, and are being, evolved.
但至第六版本中達爾文用了“Evolution”這個字多次,還很直接明顯地稱他的理論為“Theory of evolution”。
不同的翻译
物種起源的第一本中文版由馬君武翻譯,與較早期的日语版本同用現在通行的“進化”一詞,有學者認爲來源是和製漢語。早於達爾文逝世不久,中文上用「進化論」是一致的,例如孫中山曾在著作中盛讚該論。除了台灣之外,「進化」一詞沿用至今。台灣的學者、政府機構、教科書等也仍有沿用「進化論」。
近年[何时?]台湾教育部更改課本,以「演化論」代替。根據台灣教育部所編輯的辭典,「進化」定義為生物由低級到高級、由簡單到複雜的發展過程,並將「退化」定義為進化的反義詞。而「演化」則定義為生物物種為了因應時空的嬗變,而在形態和與行為上與遠祖有所差異的現象。
北京大学生命科学学院教授张昀赞同“evolution一词出现在生物学中时译为进化,在其他学科中时译为演化”的观点(这也是被中国学术界基本公认并采纳的),他在《生物进化》一书中写道:
进化一词早已被我国生物学界接受和广泛应用。如前所述,进化中的“进”字不能简单地理解为进步,更不是“退化”的反义词,它是指某种有趋势的变化(例如复杂性和有序性增长的趋势,适应生存环境的趋势),有别于无向的、循环往复的变化。而演化一词作为广义的概念近来越来越多地应用于非生物学领域(例如在天文学和地质学中),成为一个常用的(有时是滥用的)词。
歷史
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