揭秘居维叶和圣伊莱尔：远古生物的新发现

研究远古生物的居维叶和圣伊莱尔

居维叶（Georges Cuvier，1769～1832）是法国的生物学家。在19世纪初，他结合自己在解剖学和分类学方面的研究，首次提出了动物体的各个器官的结构和功能是具有相关性的见解。居维叶认为，从器官的形成过程看，这种相关性是与生物对环境的适应有密切联系的。据此，人们可以通过对动物体的某个器官结构以及它的功能的研究，推测出其他器官的结构和功能，甚至可以由此了解整个动物体的结构和功能特点。这就是“器官相关性规律”。

居维叶出身于一个法国军人家庭。他的家乡在法国的蒙特利尔。1769年8月23日居维叶出生时，他的父亲还在军队中服役。儿童时代的居维叶受当时著名的昆虫学家布封的影响，从小就对自然科学十分感兴趣。居维叶曾经专心致志地观察蚂蚁在蚁穴周围堆积“小山”，而被夏日突如其来的雨水浇得透湿；他也曾向长辈提出过人为什么不能像猫一样在黑暗中看得见东西这样的问题。15岁那一年，居维叶进入了斯图加特城的卡尔高级学校学习。4年之后，他以优异的成绩毕业，然后在卡昂（诺曼底）附近的一个贵族家庭中找到了一个家庭教师的职位。从此，居维叶一边工作，一边继续研究他所关心的大自然。他独立地研究了自然史、当地的植物资源和动物分布等方面的情况。1795年春，经过一位动物学家的引荐，居维叶第一次进入了一个正规的科学研究机构——巴黎自然史博物馆。在这里，居维叶担任一位比较解剖学教授的助手，在教授指导下从事科学研究工作。同时兼任动物学教师的工作。7年后，居维叶升任中央高等工业学校的比较解剖学教授。

在学术方面，居维叶认为比较解剖学是进行古脊椎动物学研究的一种十分重要的工具。所以，他一直努力将比较解剖学推向生物学研究的更多领域，使这门科学在不太长的时间里有了很大的发展。到了1802年，居维叶在科学研究和日常教学工作中的成就，使他被法国科学院聘为终身秘书。

在19世纪最初的5年里，居维叶认真总结了自己的研究和讲学工作，撰写出版了《比较解剖学讲义》的上、下两卷。在这部书中，他提出了使自己的一生都熠熠生辉的重要理论——器官相关规律。

在研究脊椎动物比较解剖学的基础上，居维叶还把比较解剖学的研究原理及其方法运用于研究已经绝灭动物的化石方面。他认为，人们可以仅仅根据化石来描绘远古时代动物栩栩如生的形象。例如，居维叶在巴黎附近一个石料场收集到一些古代动物化石，他将这些化石与近代生活的动物进行了比较以后认为，这些化石属于古代生活过的一种“象”。居维叶根据类似这样的一些发现，于1802年把他在这方面的研究成果进行了总结，撰写出了《四蹄动物化石骸骨的研究》一书，居维叶也由此成为“脊椎动物古生物学”的创始人。

居维叶在进行科学研究时特别善于总结他人的经验来丰富自己的研究成果。他在研究了林奈的分类系统以后认为，可以把具有相关特征的生物类群进一步归纳为比纲和目更大的类群——“门”。按照居维叶的这种设想，自然界中的所有动物都可以归入四个门，这就是：脊椎动物门、软体动物门、节肢动物门和辐射动物门。这种把动物的内部结构作为主要依据的分类方法，就是基于这样的认识。即：动物的内部结构较之于外表特征更能准确反映其本质特点。时至今日，当时居维叶所写的关于脊椎动物门（鱼纲）的著作《鱼类史》，仍然是公认的现代鱼类学研究的基础。其中对鱼纲的“目”和“亚目”的分类叙述一直沿用至今，与当代的研究也有相当程度的吻合。当然，居维叶所持的是物种不变观点，所以他始终坚持动物的这四个类群是固定不变的观点，只是承认在类群内部存在一定程度的进化可能。居维叶反对“物种会发生持续的进化”的观点。在他看来，地球上生活着的生物，每隔一定阶段就会遇到一次巨大的灾难，导致生物的大量死亡甚至是物种的灭绝。而每次经过这样的灾难之后，一些生物又会从其他的地方迁移过来，重新生活在这里。1817年，居维叶又发表了《按结构分类的动物》一书，这部书会书总共有5卷，是居维叶关于动物分类的传世之作，书中记载了他的主要学术思想和观点。

在科学事业上的成就，使居维叶的社会声望与日俱增。在拿破仑执政时期，居维叶曾担任过教育总监，并负责创建了新的巴黎大学。1824年，卡尔五世执政时还任命居维叶做法国非天主教教育部长。甚至在复辟时期，居维叶也被封为男爵，做过枢密院的顾问。他在晚年还曾被邀请出任内阁总理职务。不过，当时的居维叶已经垂垂老矣，是60多岁的人了，所以，居维叶并没有赴任。(www.xing528.com)

1832年5月13日，居维叶在巴黎逝世，终年63岁。他在自己的一生中，致力于研究比较解剖学、古生物学和动物分类学等领域的科学问题，对生物学在这些方面的发展和进步做出了不可磨灭的贡献。

与居维叶生活在同一时期的另一位著名学者圣伊莱尔（Saint——Hilaire，Etienne Geoffroy de，1772—1844）也是法国一位杰出的脊椎动物专家。他于1772年4月15日出生在法国的埃当普。青年时期曾参加考察埃及的活动。年仅21岁就担任了巴黎自然博物馆的教授。

圣伊莱尔在1818年发表了《解剖哲学》一书，此后还出版过《动物学哲学的原则》等著作。他的研究领域几乎与居维叶完全相同，并且和居维叶私交不错，是一对好朋友。然而，圣伊莱尔在比较解剖学、胚胎学和古生物学研究方面所持的观点却和居维叶很不一样。他认为，大自然给所有的动物都配置了相同（功能）的器官，并且数量相等。只是由于大自然同时又大大地改变了这些器官的性状甚至功能，这样才有了多种多样的动物界。圣伊莱尔甚至认为昆虫的腹神经索和脊椎动物的脊髓相当；节肢动物的用来跑动的分节附肢和脊椎动物的分节脊椎是源自一种结构。

圣伊莱尔坚信物种是可以变化的。但是他又并不以拉马克的思想为蓝本来解释物种的可变性。他更看好环境条件对生物体产生变异时的影响。例如，在解释爬行动物是如何进化成鸟类的问题上，他认为当时的大气中二氧化碳的减少和氧气成分的增加是重要原因。在物种可变还是不变这个问题上，圣伊莱尔和居维叶的分歧越来越大，终于发展为公开的论战。

1830年2月15日，在巴黎科学院的一次会议上，圣伊莱尔从为两名青年动物学家的论文进行辩护说起，向居维叶的物种不变论提出了挑战。他认为这篇论文中谈到的脊椎动物具有“同一结构”的观点，是与自己的一贯见解相符合的。因为，此时圣伊莱尔已经开始使用“同功器官”这个概念。并且这个概念和现在通行的“同源器官”概念当时在使用上确有一定的联系。

在巴黎科学院的这次论战最终还是以居维叶取胜而告终。1830年2月22日，居维叶明确否定了动物具有“统一结构的设想”，认为仅仅是一个抽象的推论，不足为据，当然也就不能证明生物是可变的。

圣伊莱尔的生物可变观点虽然没有占据上风，但在他之后又有许多科学家发表了生物可变的论著，他们对于生物进化思想的形成和发展都是有贡献的。