古代对遗传性和变异性的认识
遗传和变异是生物界的普遍现象。生物的进化过程,就是遗传和变异对立统一的过程。如果只有遗传,没有变异,那就没有进化发展了。但是如果只有变异,没有遗传,下一代将会和上一代面目全非,物种就不能保持相对的稳定性。遗传育种正是在遗传和变异基础上进行的。
所谓“种瓜得瓜,种豆得豆”和“类生类”等,讲的就是遗传现象。汉代王充在《论衡·奇怪篇》中说:“万物生于土,各似本种,⋯⋯物生自类本种”;又在《物势篇》中说:“种类相产”。就是说物种具有相对的稳定性,因而能够“类生类”。他在《初禀篇》中还说:“草木生于实核,出土为栽蘖,稍生茎叶,成为长短巨细,皆由实核。”指出草木从萌发到生长发育,表现出各种性状,都是由种子决定的,也就是由上一代遗传性决定的。我国古代人民很早就从这种普遍的遗传现象中,认识到各种生物都存在遗传性。古籍中有很多关于生物的“性”、“本性”或“天性”的记载,认为生物种类不同,本性也不一样。其中有一大部分讲的就是遗传性。并且认识到遗传性和生活条件有密切的关系。因此在生产中,必须“适其天性”,而不能“任情返道”,必须“顺物性”,应天时”,满足生物的生活条件,才能得到好的栽培或饲养的结果。
但是,遗传性并不是一成不变的,我国古代早就认识到生物具有变异性。王充在《论衡·道虚篇》中说:“万物变化,无复还原”,说的就是变异性。古代人民并且认识到变异是普遍发生的,这可以从古代对由于变异而形成的不同品种的认识来说明。《诗经·鲁颂·閟宫》载:“黍稷重穋,稙穉菽麦”,这里“重”通“穜”(tóng),指后熟,“穋”(lù)通“稑”, 指先熟,“稙”(zhí)指先种,“穉”指后种,说明当时已能区别成熟期不同的品种;此外《鲁颂·駧》还举出了十六种不同毛色、外形的马。北魏贾思勰在《齐民要术·种谷》中说:“凡谷成熟有早晚,苗秆有高下,收实有多少,性质有强弱,米味有美恶,粒实有息耗。”描述了谷子不同品种的成熟期、形态、品质、产量和出米率各不相同的特性。宋代刘蒙《菊谱》中不仅
记载菊花三十五个品种,而且论述了菊花品种的演变规律:“花大者为甘菊,花小而苦者为野菊,各种园圃肥沃之处,复同一体,是小可变为甘也,如是则单叶变为千叶亦有之矣”。他还引陈藏器的话说:“白菊生平泽,花紫者白之变,红者紫之变也。此紫所以为白之次,而红所以为紫之次云。”明代宋应星在《天工开物》“黍稷梁粟”一节中说:“种类甚多,相去数百里, 则色味形质随方而变,大同小异,千百其名。”明夏之臣《评毫州牡丹》中, 所谓“具种类异者,其种子忽变者也”是对“突变”的认识。反映了古代对于变异普遍性的认识。
至于变异的原因,今天我们知道,营养条件、理化和生物因素 等等, 都可以引起变异的发生。我们的祖先虽然不可能像我们今 天这样认识深刻,但是他们已经认识到环境条件的改变和实行嫁 接可以产生变异。宋代王观在《扬州芍药谱》中说:“今洛阳之牡 丹,维扬之芍药,受天地之气以生。而大小深浅,一随人力之工拙而移其天地所生之性,故异容异色间出于人间。”又说:“花之颜色 之深浅与叶蕊之繁盛,皆出于培壅剥削之力。”明代李时珍《本草纲目》中引苏颂的话说:牡丹“近世人多贵重,欲其花之诡异,皆秋冬移接,培以粪土,至春盛开,其状百变。”这说明通过改变营养条件、嫁接等可以导致变异的产生。
尤其可贵的是我国古代已经知道变异是形成新生物类型的材料。宋代刘蒙在《菊谱》中描写了三十五个菊花品种以后,有这样一段精采的评论:“余尝怪古人之于菊,虽赋咏嗟叹尝见于文词,而未尝说其花怪异如吾谱中所记者,疑右(当作“古”——引者注)之品未若今日之富也。今遂有三十五种。又尝闻于莳花者云,花之形色变易如牡丹之类,岁取其变以为新。今此菊亦疑所变也。今之所谱,虽自谓甚富,然搜访有所未至,与花之变异层出,则有待于好事者焉。”值得注意的是,这里真实地反映了栽花人的宝贵经验, 如牡丹之类花的形色经常在变异,只要年年选取有变异的,保存它 的变异,就可形成新的生物类型。刘蒙据此推测,丰富多采的菊花品种也是通过对变异的选择而形成的。明代袁宏道(1568-1610)《张园看牡丹记》中说: 张元善“每见人间花实,即采而归,种之二年,芽始茁,十五年始花,久则变而为异种。”
这些以变异为材料可以实现由少数类型到多数类型的思想,不仅可以直接指导生产实践,而且也反映了我国古代已经具备了生物进化的观念。