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檢驗達(dá)爾文


  當(dāng)年的達(dá)爾文對諸如基因、DNA等現(xiàn)代生物學(xué)的東西一無所知,因此他的那些想法就更顯得不同凡響。到了20世紀(jì),當(dāng)孟德爾在19世紀(jì)關(guān)于基因的研究被重新發(fā)現(xiàn),尤其是當(dāng)50年代沃森和克里克破譯DNA分子結(jié)構(gòu)之后,達(dá)爾文在100多年前提出的生命皆有共同祖先的預(yù)言才得到了無可非議的證實。

  但是,達(dá)爾文進(jìn)化論中的物競天擇學(xué)說是否也得到了充分的證實呢?從某些角度看它是得到了證實。選擇就是從多個侯選者當(dāng)中挑出一個。從生物個體之間的遺傳構(gòu)成來說,其基本的遺傳組成是有變異性的。證實了生物具有共同祖先,也就是證實了每一個生物個體都是獨一無二的。

  自然選擇與生物的適應(yīng)性其實是一回事。生物只有當(dāng)自身的基因組合所決定的身體特征和生活方式能夠最適應(yīng)所處的環(huán)境時,才能夠有幸把其基因遺傳給后代。每一種生物所能夠適應(yīng)的環(huán)境總是不盡相同的,這個由該種生物在整個環(huán)境中獨占的特有位置就稱為生態(tài)位。如果知道了某種動物的生態(tài)位,我們就能夠預(yù)測這種生物所能夠繼承的特性。例如,一種容易遭到其它動物捕食的鳥類,如果雌雄親鳥共同負(fù)責(zé)哺育幼鳥,它們的羽毛一定都不艷麗,以便靜止不動時可以完全被周圍的環(huán)境隱藏起來,天敵就不容易發(fā)現(xiàn)它們。至于那些羽毛鮮艷的鳥類,因為在產(chǎn)卵和育雛的季節(jié)里更容易遭到攻擊,所以容易被捕食吃掉,它們的幼鳥也就在劫難逃,因此它們留下后代的機(jī)會就較少。因此那些漂亮的鳥類不是天敵很少,就是只有雄鳥色彩艷麗而且不負(fù)責(zé)孵卵和育雛。野外的觀察使科學(xué)家早已充分證實了這種對鳥類以至于其它生物的預(yù)測。

  如果自然選擇是進(jìn)化的驅(qū)動力,那么適應(yīng)性就應(yīng)該反映出環(huán)境的變化。這方面的一個最著名的例子是英國的胡椒蛾。許多年前,大多數(shù)胡椒蛾的翅膀是灰白色的,可以很好地模擬樹皮的顏色,只有極少數(shù)的個體翅膀為暗色。造成這種狀況的自然選擇因素顯然是因為暗色翅膀與樹皮的顏色對比過于明顯,使得這樣的個體容易被天敵食蛾鳥類發(fā)現(xiàn)而吃掉。后來,工廠煙灰的污染漸漸地使樹皮變成了暗色,淺色和暗色蛾子的比例也隨著發(fā)生了變化。現(xiàn)在,幾乎所有的胡椒蛾都變成了暗色翅膀的蛾子,只是偶然還能看見少數(shù)幾只灰白翅膀的蛾子。這樣的例子也許每個人都能舉出不少,它們似乎十分接近自然選擇理論的預(yù)言,即適者生存。

  但是,它們是否變成了新種呢?達(dá)爾文知道,在一個類似于胡椒蛾之類的種群中,適應(yīng)能力的變化并不等于物種的形成,只不過是種屬的特征隨著環(huán)境的變遷而發(fā)生了相應(yīng)的變化而已。形成新的物種是有條件的。由于某種原因,一些個體可能發(fā)生了不至于影響其種群的生存的非關(guān)鍵性變異;而后,如果這些個體與種群隔離并獨立地傳宗接代,新種才可能演化形成。而且在新的環(huán)境里,這些變異都可能成為影響其生存的關(guān)鍵性因素。達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島上觀察到的物種狀況就是這樣的實例。加拉帕戈斯群島的各個島嶼之間都有開闊的水域分隔,每一個島嶼的環(huán)境條件都不盡相同。諸如被風(fēng)暴卷來的幸存者等來自南美大陸生物種群的"難民"在這里被孤立在新的環(huán)境里傳宗接代。不管它們帶有什么有用的基因,也不管以后發(fā)生了什么樣的基因變化,都要面臨新環(huán)境對其適應(yīng)性的選擇。加拉帕戈斯群島棲息的這些多種多樣的達(dá)爾文鳴禽,雖然都是從同一個大陸遷入的種屬演變而來,但是每一種都因適應(yīng)于它的小生境而且相互隔離而成為了新的物種。

  對加拉帕戈斯群島物種形成的初步研究成果發(fā)表以后,達(dá)爾文又確定了一些繁殖隔離的機(jī)制,其中最重要的可能就是所謂的“性選擇”。達(dá)爾文認(rèn)為,雌性動物在接納雄性動物交配以傳宗接代時對雄性是有選擇的?墒,這種物種形成機(jī)制的論證又引起了新的問題。達(dá)爾文和華萊士因為受馬爾薩斯思想的影響,都從人口爆炸方面引申出了物種形成速率問題。如果沒有死亡速率的制約,生物過量繁殖后代的結(jié)果必將使其數(shù)量持續(xù)增長。但是只有在特殊的條件下新的物種才能形成。在諸如亞馬遜河流域的熱帶雨林這樣的形成物種機(jī)會較多的地區(qū),每一種新的生物可能都會創(chuàng)造一種新的小生境。這種適應(yīng)性的"楔子"似乎并不排斥其它的“楔子”,只是不斷地以新的方式繼續(xù)瓜分環(huán)境的資源總量。這與達(dá)爾文的預(yù)言恰好相反。

  資本主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展到現(xiàn)在的情況也與之類似。卡內(nèi)基和洛克斐勒曾經(jīng)認(rèn)為這種經(jīng)濟(jì)制度完好地反映了生存競爭中適者生存的規(guī)律,然而實際上,汽車工業(yè)的發(fā)展不僅創(chuàng)造了自身在經(jīng)濟(jì)中的小生境,而且為鋼鐵工業(yè)、橡膠工業(yè)、石油工業(yè)等許許多多行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了小生境。

  生物界也是如此。一個種群內(nèi)新物種的形成,也為另一個種群中新物種的形成創(chuàng)造了條件。例如,新植物的發(fā)展取決于素食動物新的適應(yīng)性,而新的素食動物的發(fā)展又取決于肉食動物的適應(yīng)性。一種新的昆蟲為一種新的植物傳播花粉,這樣的協(xié)同進(jìn)化是極為常見的;反而,像兩種昆蟲為了爭奪同一種植物的花粉而競爭,或是兩種植物為了爭奪同一種昆蟲而互不相容的競爭卻非常罕見。而且,這種生物個體卷入的斗爭實際上是與整個自然界的斗爭。那些英國飛蛾并沒有發(fā)生相互之間的爭斗,它們的適應(yīng)能力只是與樹皮顏色和食蛾鳥類的視力有關(guān)。

  因此,許多科學(xué)家認(rèn)為,達(dá)爾文自然選擇理論的核心缺乏根據(jù)。演化的驅(qū)動力可能是自然選擇,但是選擇者卻并不是競爭對手,新物種的誕生并不絕對地意味著舊物種的滅亡。

  如果是這樣,那么地質(zhì)歷史中發(fā)生的一而再、再而三的絕滅事件又是什么造成的呢?

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