不同 物種 胚胎 內部 結構 的 發展 ， 就 可以 看出 演化 上 的 親緣 關係 ， 而 這些 關係 在 成年期 時 會 消失 。 多數 哺乳類 在 其 吻端 （ 口 鼻部 ） 都 有 一 個 分開 的 前 上頷骨 ， 但是 人類 沒有 ， 雖然 我們 人類 在 胎兒 時期 也 具有 一 個 明顯 的 前 上頷骨 ， 但 到 了 三 個 月 時 ， 它 就 與 顎骨 融合 起來 了 。 應用 達爾文 的 見解 ， 研究 胎兒 如何 發育 的 胚胎學 可以 向 我們 介紹 一些 看起來 不 太 像 的 親戚 。 海鞘 （ sea squirt ） 這 種 軟體 動物 ， 是 身長 只 有 幾 英吋 、 很 漂亮 的 藍色 鞘狀 動物 ， 成長 後 定著 在 珊瑚礁 上 ， 像 個 優雅 的 無 脊椎 動物 般 靜靜 的 從 過往 水 中 濾除 食物 。 但是 實際 上 ， 牠 剛 出生 時 是 個 會 游泳 、 如 蝌蚪 形狀 的 幼蟲 ， 其 主神經軸 是 包 在 長條 膠狀 的 管子 內 。 人類 在 胎兒 時期 也 有 同樣 的 構造 ， 稱為 脊索 （ notochord ） ， 但是 我們 的 脊索 很 快 地 被 脊骨 所 取代 ， 迅即 縮小 而 嵌入 我們 的 脊椎骨 之間 。 幸虧 有 達爾文式 的 胚胎學 ， 才 使 我們 得以 認識 海鞘 這 個 與 脊椎 動物 最 接近 的 現存 親戚 之 一 。 將 胚胎學 加入 在 演化 之中 是 達爾文 偉大 的 成就 之 一 ， 但 也 是 導致 他 十分 難堪 的 原因 之 一 。 一八六六年 ， 有 一 本 上千 頁 、 名為 《 普通 形態學 》 （ General Morphology ） 的 書 出現 在 他 的 信箱 中 ， 這 本 出自 狂亂 情緒 的 書 ， 是 由 一 位 三十三 歲 名叫 黑格爾 （ Ernst Haeckel ） 的 德國人 所 寫 的 。 德國人 很 擁護 《 物種 起源 》 ， 在 某些 圈子 裡 ， 達爾文 主義 幾乎 被 視為 宗教 。 黑格爾 是 位 一流 的 自然學家 ， 也 是 其 主要 倡導 者 ， 在 這 本 書 出版 的 幾 個 月 前 ， 黑格爾 曾 到達 爾文 鄉間 的 家 中 拜訪 他 ， 達爾文 的 記憶 中 ， 黑格爾 是 個 愉快 、 熱忱 、 英語 講 得 不 好 的 年輕人 。 但是 在 達爾文 讀 黑格爾 的 書 時 ， 他 的 心 就 沉下去 了 。 黑格爾 認為 ： 生命 形態 一直 是 不可逆 地 往 前 或 往 上 推進 著 ， 而 到 目前 為止 ， 人類 乃是 生命 形態 發展 最 接近 完美 的 成就 。 每 一 種 事物 都 是 生命 形態 演化 的 一 部分 ， 文化 也 包括 在 內 ， 而 天 擇 只 是 許多 神秘 又 不可 證明 的 力量 之 一 。 達爾文 對 黑格爾 所 用 的 新 字彙 感到 不解 ， 例如 個體 發生 學 （ ontogeny ） ， 這 乃是 指 胚胎 發育 的 過程 ； 而 又 如 系統 發生 論 （ phylogeny ） 則 是 指 物種 演化 的 歷史 。 在 他 的 書 中 ， 黑格爾 將 這 兩 個 名詞 放 在一起 ， 構成 生物學 上 最 惡名昭彰 的 句子 ： 「 個體 發生 即 是 系統 發生 的 反覆 重現 。 」 他 的 意思 是 說 ， 演化 只 能 利用 在 胚胎 發育 末期 添加 額外 的 階段 以 創造 新 形態 。 他 稱 此 為 「 生物 生成律 」 （ Biogenetic Law ） ： 即 演化 在 魚 的 胚胎 中 增加 腿 並 拿走 鰓 ， 就 造成 了 兩棲類 ； 只要 再 增加 更多 步驟 ， 就 可 造成 爬蟲類 及 哺乳類 。 黑格爾 宣稱 ， 依循 生物 生 成律 的 推演 ， 你 可以 從 胚胎 成長 的 過程 中 ， 看到 生物 自 變形蟲 到 無 脊椎 動物 ， 甚至 更 高等 的 生物 演化 縮影 。 黑格爾 主義 流行 了 好幾十 年 ， 使得 許多 考古學家 企圖 從 化石 中 找出 今日 動物 的 個體 發育 之 祖 。 例如 ， 有些 人 以為 演化 只是 在 魚鰭 發育 時 簡單 的 增加 幾 個 步驟 就 可以 造成 四 足類 的 四肢 。 魚鰭 有 許多 不同 的 形狀 ， 但是 它們 都 是 從 一 個 基本型 變化 而 來 的 。 鰭 大半 是 由 真皮 骨質 放射 組織 所 構成 ， 這 同時 也 是 組成 鱗片 的 材料 ， 而 鰭 的 核心 則 是 一 套 骨骼骨 ， 用來 附著 擺動 魚鰭 的 肌肉 。 許多 物種 的 這 種 骨骼骨 ， 是 由 一 條 長 骨 或是 一 串 較 小 的 骨 所 構成 的 骨軸 來 支配 ， 肉鰭類 的 骨軸 則 完全 取代 鰭骨 ， 並 裝入 肩 上 ， 就 像 四足類 的 肢體 。 巴西 肺魚 像 鬍鬚 般 的 鰭 ， 就 是 節分 成為 一 串 骨頭 的 軸 ； 澳洲 肺魚 結實 的 鰭 裡 ， 則 有 從 軸 的 兩 側 伸出 分支 的 骨頭 ； 泥盆紀 的 肉鰭類 ， 例如 優鰭 魚類 ， 只有 從 軸 的 一 側 分支 ， 就 是 靠近 尾巴 的 後 側部 。 考古學家 認為 ， 為了 要 探知 魚鰭 是 如何 演變成 四肢 ， 他們 必須 要 先 了 解軸 的 變化 。 手臂 上 的 長條 骨頭 顯然 就 是 與 優鰭 魚類 的 三 根 大 鰭骨 有關 ， 但是 腕骨 與 掌指骨 就 不 這麼 簡單 了 。 英國 的 考古學家 華生 （ D .
 
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Watson ） 拿 優鰭 魚類 與 早期 兩棲類 做 比較 ， 觀察 四肢 或 鰭 上 每 一 根 骨頭 與 它 鄰近 骨頭 接觸 的 表面 ， 由 此 來 推斷 它 是 如何 以 肌肉 、 筋腱 與 韌帶 和 其他 骨頭 相接 ， 而 這 種 關聯性 可能 可以 反應出 兩棲類 的 演化 。 華生 認為 我們 的 手 是 複雜 的 魚鰭 ， 我們 腕骨 及 手指 只 是 部分 分支 的 骨頭 （ 其他 科學家 將 軸骨 一直 延伸到 小 指頭 ） 。 最早 的 四 足類 有 無數 的 腕骨 ， 牠們 的 後代 在 演化 過程 中 一定 失去 許多 根 ， 因為 我們 只 有 七 根 腕骨 ， 而 鳥類 只 有 三 根 。 虔誠 的 黑格爾 主義 考古學家 認為 ， 如果 你 可以 看到 鳥 或是 任何 現存 四 足類 的 早期 發育 ， 你 就 可以 看到 那 原始 的 指頭 ， 然後 它 會 一根根 的 減少 ， 直到 變成 現在 的 形態 為止 。 但是 到 了 一九二○年 間 ， 黑格爾 定律 開始 崩潰 。 反對 者 蒐集 了 許多 不 符合 黑格爾 定律 的 動物 ， 有些 成年 的 物種 仍 是 牠們 祖先 胚胎期 的 形狀 ， 演化 有時 將 某 一 器官 發育 階段 增加 一些 步驟 ， 但是 對 其他 部分 不 動 。 重演論 者 企圖 將 這些 情形 視為 例外 ， 但是 到 那時 ， 演化論 的 生物學家 已經 將 注意力 移轉 至 遺傳學 的 新 發現 上 了 。 從 研究 動物 的 突變種 ， 他們 可以 看出 基因 可以 在 幾乎 是 胚胎 發展 時期 任何 階段 引起