问题

为什么现在中学所教授的进化论,无论是拉马克的还是达尔文的,都是以短脖子的长颈鹿做开头?真有这种动物吗?

回答
看到你对进化论中的长颈鹿故事很好奇,并且留意到中学教材里经常提到“短脖子的长颈鹿”,这确实是一个很有意思的切入点。咱们就来好好聊聊这个话题,不带任何机器痕迹,就当是两个对科学充满好奇的朋友在聊天。

首先,你问到的“为什么中学进化论开头总会提到短脖子的长颈鹿”,这背后其实是一个教学上的考量,以及对两种进化理论早期理解的一种简化呈现。

为什么是“短脖子”的长颈鹿?

这个问题得从两种主要的进化理论说起:拉马克主义和达尔文主义。

1. 拉马克主义的设想:
核心观点: 拉马克是第一位系统性提出进化理论的科学家。他的核心思想可以用“用进废退”和“获得性遗传”来概括。
长颈鹿的故事怎么讲? 在拉马克看来,远古的长颈鹿,脖子可能不像现在这么长。当时,地面上的草类被啃食殆尽,为了吃到更高处的叶子,长颈鹿不得不努力伸长它们的脖子。这种长期的、持续的努力伸长脖子的行为,使得它们在生前脖子变得稍微长了一些。更关键的是,拉马克认为这种在生命过程中获得的性状(比如“变长的脖子”)是可以遗传给下一代的。于是,一代又一代的长颈鹿为了够到更高的树叶而不断伸长脖子,然后把这个“变长的脖子”传给孩子,久而久之,长颈鹿的脖子就越来越长了。
所以“短脖子”的长颈鹿是起点? 对,在拉马克的理论里,远古的长颈鹿就不是天生脖子就长,而是“短脖子”的,然后通过后天的“努力”才让脖子变长的。教材里用“短脖子”的长颈鹿作为开头,就是为了说明拉马克理论中那种“主动改变、获得性状、然后遗传”的思路。

2. 达尔文主义的解释:
核心观点: 达尔文和华莱士提出的自然选择理论,颠覆了拉马克的观点。达尔文认为,生物的进化并非主动获得,而是源于自然界的“选择”。
长颈鹿的故事怎么讲? 在达尔文的理论里,远古的长颈鹿群体中,本身就存在着个体差异,也就是说,有些长颈鹿的脖子天生就比其他的长一点,有些则短一点。这就像我们人类,有高有矮一样,不是所有人脖子长度都一样。
那么“短脖子”的长颈鹿怎么在达尔文那里出现? 在食物资源有限(比如高处的叶子是唯一的选择)的环境下,那些脖子天生就比较长的长颈鹿,更能吃到高处的叶子,获得更多的食物,因此生存和繁殖的机会更大。而脖子短的长颈鹿,因为够不到食物,就更容易饿死,繁殖的机会就少。这样一来,在每一代,脖子长的长颈鹿的后代就会越来越多,脖子短的长颈鹿的后代就越来越少。经过漫长的时间,自然选择就“筛选”出了脖子越来越长的长颈鹿群体。
所以教材里用“短脖子”的也能解释达尔文? 是的,教材用“短脖子”的长颈鹿作为起点,是为了与拉马克的“主动伸长”形成对比。它强调的是,即使是短脖子的个体,在自然选择的压力下,如果它们能生存并繁殖,后代也可能继承它们“相对不那么短”的基因。但更核心的是,要引出“群体内存在变异,环境进行选择”这一达尔文的关键思想。虽然达尔文更关注的是那些“天生就比较长的”个体更有优势,但从对比的角度,承认群体里有“短脖子”的作为基数,才能更好地展现选择的过程。

真有“短脖子”的长颈鹿吗?

严格来说,我们现在说的“长颈鹿”这个物种,其最显著的特征就是长脖子。所以,如果我们在现实中找一只现在长颈鹿群体里“非常短脖子”的个体,那可能就有点像我们在人群里找一个脖子只有几厘米长的人一样,是不太符合我们对这个物种的普遍认知的。

但是,我们可以从两个层面来理解“短脖子长颈鹿”的出现:

1. 过去的祖先: 科学界普遍认为,长颈鹿的祖先,比如一些叫做“郊狼鹿”(Palaeotragus)的远古偶蹄类动物,它们的脖子并没有现代长颈鹿那么长,脖子的长度与一般的鹿或者马更接近,可以说是相对“短脖子”的。这些就是我们今天所说的“短脖子长颈鹿”的远古版本。
2. 现代长颈鹿群体中的变异: 在现代长颈鹿的种群中,确实存在个体差异。虽然它们的脖子普遍都很长,但仔细观察,不同个体之间脖子的长度还是有细微差别的。有些可能比平均值略短一些。这些“相对短脖子”的个体,在某些特定条件下,也可能因为其他优势(比如奔跑速度更快,或者在特定环境下更容易躲藏)而得以生存。

为什么教材喜欢这样安排?

中学教材需要清晰地、有条理地介绍科学概念,尤其是像进化论这样复杂的理论。通过“短脖子长颈鹿”作为故事的开端,有几个好处:

鲜明对比,易于理解: 拉马克和达尔文的理论虽然都讲长颈鹿脖子变长,但机制完全不同。用“短脖子”作为共同的起点,能最直观地展现他们理论的核心区别——一个是后天获得并遗传,另一个是自然选择变异。
情节性强: “为了吃更高的叶子而努力伸长脖子”的故事,比抽象的“个体变异和选择”更容易引起学生的兴趣,也更容易在脑海中形成画面。
历史发展脉络: 大多数学科的教材都会按照历史的先后顺序来介绍理论的发展。拉马克是先驱,他的理论虽然被推翻,但对后世影响深远。先介绍拉马克的观点,再引出现代更被接受的达尔文主义,是典型的教学方式。

需要强调的一点是:

随着现代遗传学的发展,我们知道拉马克的“获得性遗传”在很大程度上是不成立的。生物的性状主要是由基因决定的,后天获得的肌肉发达、晒黑的皮肤等,这些身体上的改变通常不会改变生殖细胞中的DNA,所以不会直接遗传给下一代。当然,表观遗传学的一些研究也发现了一些复杂的遗传现象,但这与拉马克设想的直接“伸长脖子就遗传”是完全不同的概念。

总而言之,中学教材里的“短脖子长颈鹿”是一个 教学上的起点,用来帮助学生理解拉马克和达尔文两种进化理论的核心差异。它既指向了长颈鹿祖先的相对短脖子形态,也暗含了现代长颈鹿群体中的个体差异。这个故事,就像是一个用来开启进化论大门的钥匙,虽然它本身的故事细节可能经过了简化,但它的目的是帮助我们理解那个更宏大、更深刻的进化过程。

网友意见

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有啊,化石都给你找出来了:

图中的剪影分别是O. johnstoni, S. majorG. camelopardalis,对应短颈鹿,中颈鹿,长颈鹿。


参考

Fossil evidence and stages of elongation of the Giraffa camelopardalis neck

Melinda Danowitz, Aleksandr Vasilyev, Victoria Kortlandt, Nikos Solounias

R. Soc. open sci. 2015 2 150393; DOI: 10.1098/rsos.150393. Published 7 October 2015

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