在人类社会发展历史中，东西方智者早在两千年前就已认识到地球生命的演化现象，但直到19世纪中叶，伟大的进化论倡导者达尔文发表《物种起源》才真正被科学界和社会所重视。自那以来，随着生命起源与演化研究成果的不断涌现，人们对于生命演化现象有了更多了解，对于演化的认知有了更深刻思考，也对目前社会上存在的演化认知误区有了更多反思。因此，本文将就这些问题做一归纳、分析，供感兴趣的读者参考和讨论。
一、演化现象
生命诞生是地球演化史上最重要的事件，生命演化历史悠久、波澜壮阔、跌宕起伏，演化现象纷繁复杂，演化无处不在，无时不在进行中。穿越时间长河，抹去历史尘埃，生物演化的现象正在撩开其神秘的面纱。
（一）演化阶段
地球历史是由自然界和生物界二条演化主线构成，自然界也就是无机界，它的演化贯穿于地球整个过程。而生命的诞生标志着地球从此进入了无机界与有机界、自然与生命相互交融与影响的演化过程。
1.无机界的演化
地球46亿年历史，经历两个阶段：天文演化阶段和地质演化阶段。距今46亿年至38亿年是地球天文时代，其间地球遭受大量小行星、陨石和星际物质的撞击，从同质球体演化为圈层球体，从不稳定趋向稳定。月球表面依然呈现着38亿年前大规模星际物质留下的撞击坑。月球作为地球卫星，它的诞生形成了地月系统，对于地球演化产生了重大影响，它使地球在公转的同时，产生了自转，并使地球在潮差作用下，自转不断变缓，它还使地球产生四季，并对生命诞生和演化产生了重大影响。
当地球告别天文时代的灼热火球，便进入相对稳定的地质演化阶段。由于地球早期大气和海洋缺乏氧气，使得火山猛烈喷发产生的大量二价铁离子溶解在海洋中，因此，海洋历史上曾出现一段非常漫长的浅绿色海洋。直到氧气出现，迅速与不稳定的二价铁离子发生反应沉淀为铁质建造。自那以来，蓝色海洋成为地球历史上主要现象，一直持续到现在，但这一过程也多次被冰封后的白色海洋所中断。
2.有机界演化
生命诞生是地球史上最重要事件，有机界经历两个过程：化学演化过程和生物演化过程。生命起源于原始地球还原条件下，经历了从无机小分子生成有机小分子、从有机小分子形成有机大分子、又从有机大分子组成能自我维持稳定和发展的多分子体系、最后从多分子体系演变为原始生命——细胞，这就是化学演化说。而自细胞出现后的历史便是生物演化阶段。
生物演化如果以寒武纪生命大爆发为标准，可以划分为前寒武纪以微生物为主的时代和显生宙以具有骨骼且两侧对称动物为主的时代。达尔文时代就已发现寒武纪存在三叶虫等形态复杂的生命，但对寒武纪以前地层中有否生命现象一无所知。以至于达尔文将这一现象视作是对他提出的进化论最大的挑战。那时，科学界将寒武纪之前的地球统称为隐生宙，意思是缺乏生命显现的那段历史。
现在，在隐生宙地层中已经发现了越来越多的化石资料，科学界由此将寒武纪之前的地球改称为前寒武纪，它包括冥古代、太古代和元古代。前寒武纪涉及三大生命起源与演化，即原核生物、真核生物和多细胞生物。
当原核生命诞生后，地球还是一个还原大气环境，但随着蓝细菌的光合作用，释放了越来越多的氧气，并充溢在海洋和大气中，最终在大约23亿年前，也就是地球23亿岁时发生了大氧化事件。这一事件最重大的影响是促使了真核生命登上了演化舞台，从而开启了有氧生命的演化历程。生物界也完成了由真菌、古菌和真核生物组成的三大域，自后出现的生命类型都可归入这三大域内的界门纲目科属种。
当第二次大氧化事件时，生物界业已出现的多细胞生物获得了大发展。在我国发现的前寒武纪晚期一系列生物群，如安徽蓝田生物群、贵州瓮安生物群、陕西高家山生物群和湖北石板滩生物群等，都表明生物界已然呈现了宏体化，骨骼化开始启程，动物黎明正在加速来临。
显生宙寒武纪伊始，以澄江动物群为代表的寒武纪生命大爆发是生命史上具有里程碑意义的事件，涌现了当今地球几乎所有的海洋生物门级阶元的祖先，海洋生物出现了多层次分布的雏形，生命史上首次出现了多级金字塔式的食物链。奥陶纪生物大辐射是最大辐射事件，产生了绝大多数海洋生物目级阶元的祖先。从此，生命大树的主干主支建立了起来，为后来生命大树的枝繁叶茂奠定了基础。
（二）演化模式
美国细胞生物学家林恩·马古利斯于1967年提出了“细胞内共生学说”，该学说描述了真核生物是如何通过细胞间巧妙的协作而诞生的。真核细胞主要是基于三至四种原核细胞的内共生而诞生，原本各自生息的细胞聚集到一起，形成一个远比原核细胞大得多、功能更为强大的大细胞，从而产生了真核细胞。
在多细胞动物形成方面，科学家提出了多种模式，如合胞体学说、共生学说以及群体学说。显然，这些学说都体现了生物间的合作机制。值得一提的是，林恩·马古利斯终其一生一直主张“进化的原动力在于共生而不是竞争”这一当时一度震惊学术界的观点。
寒武纪大爆发则开启生物演化新模式，不仅有生物间的合作关系，存在互利和他利或寄生等关系，而且出现了竞争关系。竞争关系中的捕食行为，被视为释放生物造骨潜力和诱导生物生长方式的重要动力，如三叶虫为了更好地保护自己，演化出了更为多样化的外壳，它们通过生长出更坚硬的外壳，或长出侠刺，或蜷曲来应对外敌的伤害。竞争也推动了食物链的形成和生物多样性发展。竞争促使物种丰富多彩，驱使生物为了躲避捕食者的进攻而去开拓新的生态空间，从而使生态域更趋复杂多样，推动海洋多层次生态分布的形成。
（三）演化拓展
1.生态空间拓展
生命诞生于海洋，长期繁衍于海洋。但至前寒武纪末，浅海繁衍的地衣可能已经开始改造地表岩石圈，在距今5.1亿年前的寒武纪期间，陆地上出现了两栖型陆生植物似苔藓植物。但真正的登陆成功大概是4亿年前的志留纪时代，出现了陆生维管植物。无脊椎动物尾随而至，由节肢动物捷足先登。而脊椎动物登陆成功晚了大约四千万年，著名的鱼石螈动物代表了最先登陆的脊椎动物代表。
脊椎动物最早的祖先出现在寒武纪大爆发，以天下第一鱼——昆明鱼为代表的无颌类已经具备了脊索和脊椎骨，这为未来脊椎动物向大型化发展奠定了基础，也为中枢神经系统提供了保护。从此，从鱼到人的演化真正拉开了帷幕。
当泥盆纪四足动物成功登上陆地，生物界紧接着又发起了飞向蓝天的壮举。昆虫率先尝试着飞行的使命，成为第一支成功脱离地表，自由飞行的无脊椎动物。石炭纪的天空还没有任何其他天敌，茂密的森林到处是肆意飞行的昆虫，甚至出现了翼展达到1.4米的巨脉蜻蜓。中生代期间，涌现了翼龙、鸟类等各种飞行动物。到了新生代则是鸟类与蝙蝠的天下。
2.生物类群更替
在整个生命史中，随着地球环境变迁，生物类群的优势更替一再上演。植物界从菌藻类到裸蕨类，到蕨类到裸子类，直至被子类植物，贯穿整个生物演化过程。而在动物界，从晚前寒武纪开始演绎了无脊椎动物到显生宙脊椎动物，脊椎动物又从鱼类到两栖类，到爬行类、鸟类和哺乳类的演化过程。优势类群发展过程中，退居次位的其他类群后裔仍然相伴而行，共同组成了生物界多样性的生态系统。
寒武纪大爆发成就了早古生代海洋中无脊椎动物的辉煌时代，至中古生代志留泥盆纪，鱼类的崛起留下了鱼类时代的符号。当生物界演化转移到大陆后，大陆生物演化成为生物界最主要发展方向。石炭纪出现了类似生物大爆发的场景，陆地植物各大类群的祖先分子和昆虫的渐变态和全变态类群几乎都涌现了出来，为生物多样性发展奠定了基础，也为地球生物群落和生态系统演化做出了关键贡献。
生态系统也由于优势类群的更替而发生更替。例如，晚古生代地球形成了以蕨类植物与昆虫和两栖类为主组成的生态系统，中生代形成了以裸子植物、昆虫和爬行动物为主的生态系统，新生代则形成了以被子植物、昆虫和哺乳动物为主的生态系统。换言之，当今地球生态系统源于中生代晚白垩世有花植物盛开那个时代。
（四）生物与环境的关系
当环境适合于生物发展，或者生物与自然协同发展，生物界将可能发生大辐射，如寒武纪大爆发，奥陶纪生物大辐射等。当环境出现大灾变，如全球气候变化、大范围火山活动、海洋环境恶化和小行星撞击地球等，就会造成生物大灭绝。
板块运动是地质时期最重要的动力现象，板块运动推动了大陆离散与聚合，决定了生物的迁徙、扩散和分布，深刻影响生物多样性的发展。地球历史上曾出现至少3次板块聚合为统一大陆板块的事件，都对生物演化产生重大影响。例如，恐龙出现在盘古泛大陆开没有离散的时期，后来伴随大陆板块离散，其多样性从三叠纪、侏罗纪到白垩纪呈现明显发展，白垩纪晚期达到多样性发展巅峰。另一个例子是袋鼠，袋鼠化石资料表明，它有可能是从东北亚在8千万年前迁移到北美洲，4千万年前到南美洲最南端，3.5千万~4千万年前到西摩岛，3千万年前到澳洲，如今在澳大利亚还现存20多种袋鼠，而在其他大陆袋鼠几乎销声匿迹。
生物演化还与海洋、气候、地理和火山等环境变化密切相关。二叠纪末生物大灭绝，二叠纪末西伯利亚火山是生物大灭绝元凶。二叠纪末大灭绝是生物史上最大灭绝事件。在短短的六万年造成了陆生生物大约70%的科和海洋生物的90%的物种的消失。繁盛于古生代早期的三叶虫、四射珊瑚、横板珊瑚、蜓类有孔虫等全部绝灭，生物礁生态系统全面崩溃。早白垩世太平洋发生史上最大的海底喷发，形成大规模海底高原，海平面由此上升200多米，致使离散的大陆更加离散分布，极大影响恐龙多样性的大发展。
甘肃和政生物群见证了青藏高原隆起。渐新世晚期是低海拔、拥有高大树木环境巨犀生活环境；中中新世是拥有茂密森林和大量湖泊的铲齿象生活环境；晚中新世是高海拔稀树草原的三趾马动物生存环境，晚更新世演变为高山草甸草原的真马生态环境。
生物演化也深刻影响地球自然环境的变化。第一次大氧化极大改善大气环境，成为有氧大气环境，二氧化碳浓度大幅降低，蓝色天空开始伴随地球生物一路演化而来。前寒武纪末与寒武纪之初发生的海底低质革命，充分显现了动物的兴起对于海地底质起了翻天覆地的变化。当生物登上陆地，大地披上绿装，出现土壤，开拓了山川河湖各种新颖生态环境。人类更是在深刻改变地貌地形方面发挥了前所未有的作用。
二、演化启示
十九世纪，达尔文发表物种起源，提出进化论，犹如平地一声惊雷，对人类社会发展产生极为重大而深远的影响。自然选择学说是最能代表达尔文进化思想的革命性学说，包含了共同祖先学说、渐变进化学说、性状分歧学说、物种形成及增殖学说、种群思想。这一闪耀着真理光芒的学说，在160多年来，随着古生物学、遗传学、分子生物学等学科的蓬勃发展，获得进一步的完善和发展。人们从演化历史中获得了诸多的新启示。
（一）渐变与突变
达尔文一再宣称：“自然界没有飞跃”。他的观点是渐进的理论，即生物个体在长时间的演化中，经过自然选择，其微小的变异积累为显著的变异，于是形成新的物种或新的亚种。
在地球生命史上，大辐射与大灭绝是突发事件，对于生物演化起着极大推动作用。大辐射事件使大量的不同阶元的新类群涌现了出现。大灭绝虽然导致了物种大量灭绝，特别是那些不适应环境变化的物种惨遭淘汰，腾出大量生态空间。因此，幸存下来物种往往脱颖而出，同时为新生物种提供契机。
美国古生物学家艾尔德里奇与生物学家古尔德在1972年提出了间断平衡学说，认为生物进化是一种间断式的平衡，即短时间的进化跳跃与长时间的进化停滞交替发生，是平稳和突变的交替。因此，突变与渐变是生物演化中相间发生的现象，贯穿于生命史的过程中，特别是显生宙表现得更加明显。
（二）常规灭亡与集群绝灭
达尔文只承认渐灭，不承认突灭。他在《物种起源》中说：“确信通常的世代演替没有一次中断过，没有任何激变曾使整个世界变成荒芜”。现在，科学家研究发现，地球生命史上不同层次的生物灭绝事件发生过无数次，但显生宙以来，具有全球影响的生物大灭绝至少有5次，即发生在奥陶纪末，晚泥盆世中期、二叠纪末、三叠纪末和白垩纪末的大灭绝。
（三）生存竞争与协同发展
达尔文认为，动、植物界存在着十分剧烈的生存竞争。在这种竞争下，适者生存，不适者被淘汰；物种有利的变异将被保存下来，不利的变异则被淘汰，逐渐积累的有利变异结果形成了新种。显然，达尔文强调生存竞争是一种重要的演化模式。
林恩·马古利斯研究真核生命产生后，终其一生一直主张“进化的原动力在于共生而不是竞争”的观点。在自然界，任何物种或个体、任何一个种群和群落都处于一定的生态系统之中，既不存在脱离于生态系统的孤立物种和个体、种群和群落，也不存在脱离于生物物种和个体、种群和群落的生态系统。生态系统内的生物个体、物种、种群、群落的内部，以及它们彼此之间，它们与环境之间，不但有竞争关系也有协同发展。
（四）“自然选择”是不是自然界的唯一法则
达尔文认为一切生物都是经历了自然选择，自然选择决定了生物演化的发展。自然选择理论在20世纪上半叶占据主导地位，它把种群和物种之间的遗传差异全部归因为自然选择，自然选择理论认为突变绝大部分都是有利的或害的，而自然选择负责固定有利突变并清除有害突变。
近数十年的研究发现，演化机制不是单一的自然选择，自然选择主要表现在宏观上的生物演化。而在微观分子层面，日本科学家木村资生（MotooKimura）1968年提出了“分子进化的中性理论”（中性突变与随机漂移理论）。这一理论表明，生物在分子水平的大多数突变是中性的或近似中性的，它们既没有好坏利害之别，又没有适应和不适应之分。这些突变将会因为一场漂移改变出现的频率，并最终随机被固定下来或被清除。
分子演化整合了达尔文的自然选择学说和遗传学知识，生物演化可以看作个体DNA发生的突变随着时间的推移在种群和物种身上产生的结果。
三、认识误区
进化论打开了人们对生命现象的认知，也带来了一些消极因素，偏离了正确的自然观和历史观，社会达尔文主义甚至严重阻碍人类社会的正常发展，给人类带来了深重灾难。因此，了解进化理解上的误区，树立正确的演化观有利于人类社会的健康发展。
（一）进化等于进步吗
达尔文强调：不能用高等或低等来描述生物的结构。他坚持认为，生物的变化能让生物更适应生活环境，但我们不能说，哪种变化更高级。因此，进化不等于进步，进化具有偶然性和不可预测性。人类今日的演化成就，并非进步趋势的必然结果，而是生物演化中，随机演变的偶然后果。正如我们熟悉的恐龙灭绝假说之一——小行星撞击。如果中生代末没有小行星撞击地球，或许就不会诞生我们人类。
现代马在其家族史中是退步的典型。细菌会吞噬人类的生命，而所谓高等的人类对此还往往束手无策？！鸟儿与蝙蝠都是飞翔动物，只是鸟儿出现在中生代，而蝙蝠只是在新生代才出现。鸟儿与蝙蝠如今生活在同一天空，却呈现这样一种有趣的场景。鸟儿在白天传粉，蝙蝠在夜晚传粉。它们在各自的时间与空间显示着它们对环境的适应性。
（二）生命演化是从简单到复杂的吗
达尔文强调：复杂化可能发生，但不是生物演化必然发展规律。演化存在多种现象，既有趋向于复杂化的、也有趋向简单化或基本不变的，甚至还有从复杂到简单的。
原核、单细胞和无脊椎动物分别被真核、多细胞和脊椎动物取代是重要的演化现象。但化石证据表明，那些趋向复杂的动物往往首先成为灭绝的对象。例如笔石是一种半索动物，海洋群居，在其灭绝历史上，那些形态特征复杂的却先行灭绝了。菊石缝合线的演化越来越复杂，最后与恐龙一起灭绝了。与菊石亲缘关系密切的鹦鹉螺，壳面光滑且纹饰简单，至今仍生存于现代海洋。腹足类在海洋中的种类往往壳质厚实，纹饰复杂，但登陆后螺类壳质明显变薄，有些蜗牛甚至演化成无壳。
微生物的演化并不是趋向于复杂性，它们的细胞、组织、器官逐步退化，形态结构越来越简单，病毒甚至退化到只剩下最少量的遗传物质和一个蛋白质外壳。
（三）生命演化是从低级到高级吗
达尔文说，说一种动物比另外一种动物高级其实是很荒谬的。进化无等级之分，后裔不比其祖先更进步。例如，下孔类合弓孔类在古生代晚期占优势地位，但在中生代被双孔类恐龙取而代之，到了新生代，则又被下孔类哺乳动物优势替代。人类是最晚出现的动物，适应于当今地球环境，如果置身于极端高温或极端低温将处于非常不适应的危险状态。原核生物（细菌）比真核生物更原始，却是地球生物圈的根基。其数量之多，分布之广，环境适应之强远超真核生物。
（四）生命演化种类是由少到多吗
地球生命演化呈现出种类由少到多的演化过程，这一过程在大辐射中得到强化和放大。但也有另外一种现象，在大灭绝中，生物多样性呈现了由多到少变化。显然，演化的关键是生物自身能否适应。生命起源阶段极少，今日无计其数。但生命长河中，新种产生，旧种消亡，种数增多、减少是常态。这种变化是与环境变化密切相关，因而种类数也是在不断变化的。
（五）适者生存等于强者生存吗
物竞天择，适者生存，是生物演化的机制和现象，但不是说人类社会就可以崇尚强者，弱肉强食。生物演化过程中呈现优势类群替代，但并不是全面替代，唯我独遵，只有王者而没有其他类群。事实上，生物多样性之所以一浪又一浪向前发展，得益于优势类群替代过程中，依然保存了退居次位的许多类群的物种。
一头猛犸象可能适应于寒冷的环境，但当气候发生突变，气温升高，它就可能变成最不适应的。所以生物对环境的适应是即时的、无法预测的。适者生存不是强者生存，适应永远都是相对的。我们人类社会，每个人都有自己的发展道路，并非只有一条路可选择。如果人类只知胜者为王，优胜劣汰，就会陷入社会达尔文主义的泥坑，带给人类的灾难。
（六）人类的适应是完美的吗
达尔文说，自然选择不会产生绝对完美的适应。人类也是生物演化的产物，还在演化，并非完美无缺。颈椎和腰椎的疾病是人类直立行走带来的副产品；脑量增加带来孕妇难产问题。阑尾、智齿和尾椎是退化器官，之所以还存在，只因对个体生存没有影响。而且，人类脑细胞缺氧一会儿就死，耳道毛细胞易受损难再生，牙齿太多，智齿基本无用，但仍“赖”在嘴巴里。人类的颈部是最易受伤的部位，却偏偏藏有非常重要的神经系统，这些重要神经一旦受损，我们就会瘫痪。
总之，自然选择具普遍性，也有其他机制存在；环境变化有许多不确定因素，演化不可预测；适者生存不等于强者或王者生存，条件机遇运气有时也很重要；演化无论复杂或简单，都是为了更好地适应变化的环境；生物多样性起伏变化，并不稳定；生命没有高低贵贱之分，也没有绝对的完美，天人合一，融入自然，顺其发展。人类现在生活的地球环境经历了漫长的演化过程，实属不易，理当倍加珍惜和爱护。（文章内容来源于第四届中国科普教育论坛论文集，作者系冯伟民。）