科学家如何知道生物进化是真实存在的?

在科学中，我们研究证据并试图找到最能解释它的理论。这就是在研究进化论时所发生的事情。

我们可以看到我们周围的生命在进化。植物、动物甚至细菌都在适应不同的环境(比如气候变化)，适应新的捕食者和疾病。

查尔斯·达尔文是最先意识到这是如何发生的人之一。大约190年前，他住在英国，决定航海环游世界(因为他不知道自己的生活该做什么)。

查尔斯·达尔文

识别物种间的差异

在航海环游世界的两年里，船上的人绘制了海岸地图，探索了南美洲和澳大利亚。达尔文的工作是检查他们发现的动植物。这听起来有趣， 但是可怜的达尔文晕船晕的厉害。

他开始想，为什么有些地方的动物和英国的动物如此不同。他有一个革命性的想法，认为也许这些物种已经随着时间的推移而对环境做出了反应。

他注意到一种叫做雀的棕色小鸟，生活在一个叫Galápagos的岛屿上，它们看起来很相似，但在不同的岛屿上有不同形状的喙。

达尔文意识到这些鸟嘴可以用来获取不同种类的食物：又大又重的鸟嘴可以用来压碎生长在一个岛上的坚硬坚果；小喙用来吃水果；尖嘴用来刺探仙人掌；以及在其他岛屿上捕捉昆虫的鸟长着长喙。

达尔文发现，所有的鸟类一开始都是一样的，但是那些生长在有坚果的岛屿上的鸟类喙更厚重，而那些生长在有仙人掌的岛屿上的鸟类喙更尖。

他认为，鸟类个体祖先的喙都有点不同，而这种不同是从父母传给雏鸟的。喙稍厚重的鸟类在岛上吃坚果的情况更好，它们比其他鸟类下更多的蛋和孵出更多的小鸡。这些雏鸟也有更重的喙，比其他鸟类更好，产卵更多。他称之为“自然选择”。

达尔文认为，在不同环境中生存下来的动物或植物最终会变得如此不同，以至于它们无法聚在一起繁衍后代。一个物种就是这样一分为二的。

进化论的证据堆积如山

在达尔文的时代，这些观点似乎令人震惊。大多数人认为植物和动物的种类一直都是那样的；他们的样子就是被创造出来的，然后就没有再变过；但很快，人们开始发现符合达尔文理论的新证据，或根据他提出的理论重新考虑旧证据。

人们发现了恐龙的骨头，意识到这些巨大的生物曾经在地球上游荡，但现在已经灭绝了。现在我们知道，通过比较骨骼，它们与鸟类有亲缘关系，甚至有长着羽毛的恐龙化石。

第一个最像鸟的恐龙

一个著名的化石例子显示了早期的当代动物的“版本”是“行走的鲸鱼”——化石表明早期版本的鲸鱼有腿。人们不相信自然选择可以把一个像河马一样的陆地动物变成鲸鱼，因为它游泳更好而失去了腿。但最近发现了有腿的鲸鱼化石。(即使在今天，我们仍能看到鲸鱼胚胎发育出四团称为肢芽的细胞，但它们不会长成腿。)

现代鲸的最后一个岸上祖先是Sinonyx(左上)，一种类似鬣狗的动物。在6000万年的时间里，几种过渡型进化了:从上到下，印多海斯鲸、陆行鲸、Rodhocetus、龙王鲸、渡边鲸，最后是现代座头鲸。

在达尔文的时代，没有人知道地壳的剧烈变化；海底的土地可以向上弯曲形成山脉。这就是为什么在大山的顶部可以找到海蛤壳的原因。所有这些证据都支持环境变化和动物适应的观点。

将一个物种一分为二需要数百万年的时间，但我们有时可以捕捉到这种情况的发生。生活在昆士兰露头岩石上的小袋鼠群就是一个著名的例子，因为它们有很多中间物种(这意味着种群之间的差异越来越大，以至于它们无法很好地杂交，接近于成为两个新物种)。

DNA的发现为进化提供了一个巨大的新证据来源，地球上所有生命都拥有DNA。随着突变的积累，DNA的变化是缓慢的。亲缘关系密切的物种(如达尔文的雀类，或河马和鲸鱼)的DNA相似，而距离较远的物种(如人类和鲸鱼，或人类和植物)的DNA则不同。这是一个非常重要的线索，支持了达尔文的观点，即生物是相互关联的，并且随着时间发生了变化。

科学家们研究了大量的证据，并得出结论: 进化是迄今为止我们所听到的关于地球上生命是如何形成今天的最好解释。