查尔斯·罗伯特·达尔文(1809年2月12日—1882年4月19日)是英国博物学家和地质学家,他的研究以自然选择为机制,为进化建立了全面的解释。阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士独立提出了同一机制,两人由此解释了可遗传的差异如何引起进化变化。达尔文的著作《物种起源》(1859年)将这一机制与现存物种由早期生命形式演变而来的证据联系起来,使共同祖先成为生物学的核心概念。(darwinproject.ac.uk)
早年生活与教育
达尔文出生于英国什鲁斯伯里的一个富裕家庭。父亲罗伯特·韦林·达尔文是一名医生;母亲苏珊娜·韦奇伍德出身于陶瓷制造世家。在查尔斯形成自己的进化理论之前,他的祖父伊拉斯谟·达尔文就已撰文讨论过生物的变化。(darwinproject.ac.uk)
1825年,达尔文进入爱丁堡大学学习医学,但未取得资格便离开了学校。此后,他就读于剑桥大学基督学院,起初打算为将来可能从事的牧师职业做准备,并于1831年获得文学学士学位。他的兴趣逐渐转向博物学,尤其热衷于采集甲虫。植物学家约翰·史蒂文斯·亨斯洛成为他的重要导师,并帮助他获得了随英国皇家海军“贝格尔号”参加测绘考察的机会。(darwinproject.ac.uk)
贝格尔号航行
“贝格尔号”于1831年12月27日从普利茅斯启航,1836年10月2日返回英国。该舰由罗伯特·菲茨罗伊指挥,对南美洲海岸进行测绘,随后继续环球航行。达尔文多次长时间在岸上考察地质学问题、采集标本,并记录动物和植物的分布与行为。他的观察为其地质学著作和旅行记提供了素材;这部旅行记于1839年首次出版,后来以《贝格尔号航行记》之名广为人知。(darwin-online.org.uk)
南美洲的化石与同一大陆上的现生动物相似,暗示已灭绝生物与现存生物之间存在历史联系。在加拉帕戈斯群岛,达尔文发现,当地生物与大陆物种有亲缘关系,但各岛之间又有所不同。回到英国后,专家对他采集的标本进行了研究,帮助他认识到这些标本的重要意义。他的理论并不是在航行期间就完整形成的:这些标本和观察记录,后来成为他在伦敦发展相关思想的证据。(darwin-online.org.uk)
自然选择理论的形成
在达尔文之前,已有解释进化的理论,包括让-巴蒂斯特·拉马克的理论。达尔文的独特贡献在于,将伴随变异的传承与一种能够解释适应的机制结合起来。从1837年开始,他在私人笔记中探究物种变化。1838年阅读托马斯·马尔萨斯关于人口的著作后,他认识到,生物产生的后代数量超过能够存活的数量,可能导致个体在存活和繁殖方面出现差异。(darwinproject.ac.uk)
这一论证以个体之间的变异、某些差异的可遗传性,以及繁殖成功程度的不均等为基础。如果某种可遗传特征在特定条件下提高了繁殖成功程度,那么它就可能在世代延续中变得更加普遍。变化的积累可以促成分化和物种形成。达尔文将这一过程与*人工选择*相比较:育种者保留选定的特征,而自然选择则涉及繁殖成功程度的差异,无须育种者有意识地引导。(nhm.ac.uk)
达尔文于1842年和1844年写下了理论纲要,同时继续开展广泛的研究。他研究藤壶的分类学,向育种者请教,饲养鸽子,并开展种子传播方面的实验。观察、实验与国际通信相结合,为他提供了最初航行所采标本之外的更多证据。(darwin-online.org.uk)
发表与反响
1858年,华莱士寄给达尔文一篇阐释自然选择的论文。查尔斯·莱尔和约瑟夫·道尔顿·胡克安排将华莱士的论文与达尔文早先写下的论述一同提交,于1858年7月1日在伦敦林奈学会宣读。两位作者均未出席。这次宣读公开确立了两人各自独立提出这一机制的事实。(darwin-online.org.uk)
《物种起源》于1859年11月24日出版。该书汇集了育种、地理分布、古生物学和形态结构比较方面的证据,论证生物在传承过程中发生变异。书中以分支模型描述生物之间的关系,用共同祖先解释相似性,用分化和灭绝解释差异。这本书引发了科学界和宗教界的争论;接受进化变化,并不意味着立即认同自然选择在解释进化时的重要性。(darwin-online.org.uk)
家庭生活与后期研究
达尔文于1839年与艾玛·韦奇伍德结婚,两人育有十个孩子。1842年,全家迁至肯特郡的唐恩宅,达尔文后来的许多研究都在这里进行。他于1839年当选为英国皇家学会会员,此后持续通过出版著作、开展实验和通信交流参与学术活动。1882年4月19日,他在唐恩宅去世,随后安葬于威斯敏斯特教堂。(darwinproject.ac.uk)
他后期的著作拓展了进化研究的范围。《人类的由来及性选择》(1871年)探讨了人类演化,并发展了性选择理论,用以解释与争夺配偶或择偶有关的特征。其他著作研究了情绪表达、兰花与传粉、攀缘植物与食虫植物、植物运动,以及蚯蚓在土壤形成中的作用。这些研究表明,他的工作远不局限于物种问题。(nhm.ac.uk)
遗传与后续发展
达尔文未能正确解释遗传。1868年,他提出了泛生论,这是一种推测性假说,认为身体各部分释放的微粒将特征传递给后代。这一假说并未揭示后来通过实验确立的遗传机制。(darwinproject.ac.uk)
20世纪,现代进化综合理论将自然选择与格雷戈尔·孟德尔的遗传原理,以及以数学为基础的群体遗传学结合起来。这为理解可遗传变异如何持续存在,以及其频率如何在世代之间发生变化提供了理论框架,取代了达尔文推测性的遗传模型,同时保留自然选择作为核心进化机制的地位。(web.stanford.edu)