第六章 自然选择学说的难点与异议
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第六章 自然选择学说的难点与异议
丘陵地区的绵羊,如果其数量极少,最终会被山地绵羊或者平原绵羊取代。习惯夜游的猫,没有固定的配偶,其过渡类型难以长存。但过渡类型肯定存在,在广博的地壳里,它们的标本不易发现或采集不完全。几维鸟的翅膀毫无用处,大斗鸭用它来击水,企鹅当鳍,鸵鸟用它当风篷,大雁用它来飞翔,翅膀以这样的级进发展而来。花之所以美丽,果实之所以鲜美,并不是为了迎合人的审美。长颈鹿为了能吃到更高的枝叶,获得了最初的长颈、长足、高前腿。昆虫偶然获得一片枯叶、一朵花、一节枯枝的特征,这有助于逃避敌害,于是这些昆虫的后代越来越多……生物最初的结构,完全是有利于自身的生存而被选择。
白垩纪的欧洲动植物 佚名 石版画 19世纪
白垩纪位于侏罗纪和古近纪之间,是中生代最后一个纪。白垩纪的气候暖和,海平面变化大,陆生动物有恐龙,海洋生存着海生爬行动物、菊石以及厚壳蛤;同时也出现了新的哺乳动物和开花植物。画中,马斯河爬虫从水中伸出头来;一只会飞的爬虫攀附在岸边的岩石上;岸上有苏铁等植物;岸上的三种恐龙为:斑龙、禽龙、雨蛙龙。
学说上的难点
读者诸君,想必各位早在读到本书的这一章节之前,就已经遇到过许许多多的难点了。有些难点极其严重,以至于时至今日,当我回想起它们时还不免有些犯难。但是,以我的能力来判断,大多数的难点还仅仅只是停留在表面而已。但在我看来,就算那些是真实的难点,也无法对我的这一学说产生致命的威胁。
白尾雷鸟
白尾雷鸟是松鸡家族中最小的鸟,仅分布在北美洲。该鸟最善于根据环境的不同更换体毛。冬天时,其羽毛为白色,与周围的雪景融为一色;而夏天的时候,其羽毛又变为棕色,与杂草颜色混合在一起。
这些难点和异议可以被分为以下几点:第一,如果我们现在所看到的物种是由其他物种逐渐演化而来的,那么,为什么我们没有看到无数的还处在变异过程中的物种类型呢?为什么物种正好像我们所看到的那样有明显的区别,而且整个自然界并没有一点混乱的痕迹呢?
第二,一种动物,比如说,一种有着蝙蝠那样构造和习性的动物,它能否是由另外一种习性和构造都与蝙蝠完全不同的动物演化而成的呢?我们一方面相信自然选择能够产生出毫无意义的器官,比如,只能用作驱赶蝇的长颈鹿的尾巴;另一方面,我们能否相信自然选择能够产生出如眼睛那样的奇妙器官?
第三,本能是否也能从自然选择获得?自然选择能否改变它?我们应当如何解释,引导蜜蜂营造蜂房的本能实际上出现在学识渊博的数学家的发现之前?
第四,物种在杂交时,为什么会出现不育或者其后代为什么会出现不育,而当变种杂交时,为什么其能育,性却不受损害,我们应如何解释?
第一、二个问题,我将在这里进行讨论,后面两个问题我将在后面的章节中继续讨论。
关于变异过程中变种的不存在或稀有的问题
由于自然选择的作用仅仅是保存有利变异,所以,在充满生物的区域内,每种类型都有一种倾向,即代替并且最后消灭比自己改进较少的亲类型以及与它竞争生存机会但受益却很少的类型,也就是说,绝灭和自然选择是同时在进行的。所以,假设我们认为每一物种都是从某些未知类型传下来的,那么,一般情况下,它的亲种和所有的变异过程中的变种,早已在这个新类型的形成和完善的过程中被消灭了。
交喙鸟育雏 奥杜邦 水彩画
交喙鸟是树栖性鸟,栖息于针叶树林中,喜欢在树冠上活动。多数鸟会在天气晴朗的春天繁殖后代,交喙鸟却在寒冬季节生儿育女,这是因为它们吃松子的缘故,冬天正好是松果丰收的季节。图中上为雌性鸟,中为雄性鸟。
但是,如果根据这样的学说,那么无数的变异过程中的类型一定是曾经存在过的,但为什么我们至今没有找到大量埋存它们的地层呢?我将在“论地质纪录的不完全”一章中来讨论这一问题,这样会更加便利一点。在这里,我只说明一点,我相信关于这一问题的答案主要在于地质纪录的不完全性实非一般人所能想象到的。地质层是一个巨大的博物馆,但自然界所采集的样品并不完全,而且这种采集在长久的间隔时期中进行。 但是,我们可以断言,当一些有着密切亲缘关系的物种栖息在同一地域内时,我们的确应该在今天看到许多变异过程中的类型才对。举一个简单的例子,当我们在大陆上从北往南旅行时,我们一般会在各个地区看到有着密切亲缘关系的或具有代表性的物种。很明显的是,这些物种在自然组成里占据着几乎相同的地位。这些具有代表性的物种常常会相遇而且相互混合,当某一物种逐渐少下去的时候,另一物种就会逐渐多起来,终于一个代替了另一个。但如果我们在这些物种相混合的地方来比较它们,那么,我们可以看出它们在构造上的一些细微之处必然都是各不相同的,这就如同从各种物种的中心栖息地点采集来的标本一样。按照我的学说,这些亲缘物种是从一个共同亲种传下来的;在变异的过程中,各种物种都已适应了自己区域里的生活条件,并已排斥了和消灭了原来的亲类型以及所有连接过去和现在的变异过程中的变种。因此,我们不应该希望今天还能在世界各地都遇到无数的变异过程中的变种,虽然它们必定曾经在那里存在过,并且可能以化石状态在那里埋存着。但在具有中间生活条件的中间地带,为什么我们现在没有看到密切连接的中间变种呢?这一难点在长久时间里颇使我迷惑,但是我想,它大体是能够解释的。
欢乐的锦鲤 佐腾正雄 摄影 1990年
锦鲤生性温和,喜群游,易饲养,水温适应性强。可生活于5℃~30℃水温环境,生长水温为21℃~27℃。属杂食性动物。锦鲤是风靡世界的高档观赏鱼,日本经过细心培育,创造出了许多优良品种。
第一,如果我们只看到一处现在还是连续的地方,就妄自得出它在一个长久的时期内也是连续的结论,这是非常荒谬的,对此我们应当十分慎重才是。地质学使我们相信,大多数的大陆在第三纪末期也还是分裂的岛屿,在这些岛屿的中间地带不可能存在中间变种生存的可能性,因为不同的物种也许是分别形成的。由于陆地的形状和气候的变迁,现在连续的海面在最近的地质时代以前,一定不可能达到今日这样的连续和一致。但是,我将不需要以这样的方式来逃避困难,因为我相信许多界限十分明确的物种是在本来严格连续的地面上形成的。虽然我并不怀疑现今连续地面的以前断离状态,对于新种形成,特别对于自由杂交而漫游的动物的新种形成,有着重要作用。
让我们来看一下分布在一个广阔地域内的物种,一般情况下,我们会看到,它们在一个大的地域内是相当多的,但一到了边界处,它们就会突然或多或少地逐渐减少,并且最终消失掉。因此,一般来说,两个代表物种之间的中间地带比每个物种的独占地带要狭小得多。在登山时,我们也可以发现这样的事实,正如得康多尔所发现的那样,如果一种普通的高山植物突然消失了,那么这一事件就非常值得留意。当福布斯用捞网探查深海时,也曾注意到这样的事实。由于不少人把气候和物理生活条件当成是影响物种分布的最重要因素,因此,上述事实应该引起这些人的惊异,因为气候、高度以及深度都在不知不觉中发生着改变。如果我们没记错的话,每一物种在它分布的中心地方,假若没有与它竞争的物种,那么,它的个体数目几乎将增加到数不胜数的程度。如果我们没有记错的话,任何一种物种要么是吃别的物种,要么便是被别的物种所吃。总而言之,只要我们记得每种物种都与别的物种之间必有着直接或间接的关系,那么我们就能理解,任何地方的物种分布范围决不是完全取决于那个在不知不觉中发生变化的物理条件,大部分要取决于其他物种的存在。或者说,任何一种物种要么依赖于其他物种才能存活,要么被其他物种所毁灭,要么与其他物种进行生存斗争。之所以这样,是因为这些物种都已经是区别分明的实物,不存在与任何无法被觉察的级进类型混淆在一起。于是,任何一种物种的分布范围,由于要依存于其他物种的分布范围,其界限就会有十分明显的倾向。还有,各种物种,在其个体数目生存较少的分布范围的边缘上,由于它的敌害,或它的猎物数量的变动,或季候性的变动,将会极其容易地遭到完全的毁灭。因此,它的地理分布范围的界限就愈加明显了。
软体动物化石
软体动物分布广泛,从寒带、温带到热带,从海洋到河川、湖泊,从平原到高原,到处都有。它们身体柔软,体不分节,大多数进化生出了外壳,可以保护柔软的身体。这块软体动物化石,可能是因为海洋生物被突如其来的泥崩掩埋后形成的。科学家在加拿大的伯吉斯页岩中发现了它。
由于当近似的或具有代表性的物种生存在一个连续的地域内时,各种物种都有广阔的分布范围,它们之间会存在着一个比较狭小的中间地带。在这个地带里,它们会比较突然地逐渐变得稀少,又因为变种和物种之间并不存在本质上的区别,所以同样的法则也应该可以应用于二者。如果我们以一个栖息在广阔区域内的正在发生变异的物种为例,那么,必然会存在这样两个变种,即适应于两个大区域,而且有第三个变种存在,这一变种适合生长在狭小的中间地带。结果,中间的变种由于栖息在一个狭小地带内,因此,它的个体数目就较少。事实上,以我的理解程度而言,这一规律只适合于自然状态下的变种。在我看来,藤壶属中的位于两种变种之间的中间变种是最适合这一规律的明显例子。在沃森先生、阿萨·格雷博士和沃拉斯顿先生给我的材料中,我看到,当两个变种之间存在着中间变种的时候,这个中间变种的个体数目一般比那两个变种的数目要少得多。现在,如果我们可以相信这些事实和推论,并且断定介于两个变种之间的中间变种的个体数目,在一般情况下比那两种变种的个体数目要少得多的话,那么,我们就能够理解为什么中间变种无法长时间地存续下去。因为按照这种一般规律,中间变种会比它们原来所连接的那两种变种绝灭或消失得早。
正如前面所讲的那样,由于任何一种个体数目较少的变种在灭绝的可能性上要远远高于个体数目较多的变种,因此,在这种特殊情况下,中间类型极容易被两边存在着的具有密切亲缘关系的类型所侵犯。但是,还有更加重要的理由,那就是在假定两个变种变成两个完全不同物种的变异过程中,个体数目较多的那个变种,由于栖息在比较广阔的地域内,因此它们比那些栖息在狭小中间地带内的个体数目较少的中间变种占有的优势要大得多。这是因为个体数目较多的变种,比个体数目较少的变种,在任何时期内,都有更多的机会来加强更有利的变异,而这些变异则会被自然选择所利用。由于非普通的变种在改变和改良上要相对的缓慢一些,因此,普通的变种在生存斗争中对非普通的变种有着压倒性的倾向和代替的倾向。我相信,正如第二章中所指出的那样,这一相同的原理也可以被用来解释为什么每个地区的普通物种与该地区的稀少物种相比,其呈现出的特征反而要多一些。在这里,我要举一个例子来说明我的意思,假设有三种绵羊变种,第一个适合在山区生存,第二个适合在比较狭小的丘陵地带生存,第三个适合在广阔的平原生存。再假设这三处的居民都有同样的决心和技巧,他们都在利用选择来改良绵羊的品种。那么,在这种情况下,拥有多数羊的山区或平原饲养者将有更多的成功机会,他们比拥有少数羊的狭小中间丘陵地带饲养者在改良品种上要快些。结果,改良的山地品种或平原品种就会很快地代替改良较少的丘陵品种。这样,本来个体数目较多的这两个品种,彼此之间的联系就会越来越紧密,而没有被代替的丘陵地带的中间变种就会被夹在山区和平原这两大变种之间。
总而言之,我们相信物种永远是有着明显界限的实物,在任何一个时期内,它们不会因为无数正在发生变异着的中间连锁的存在而出现不可分解的混乱。我这样说的理由有以下几点:第一,由于变异就是一个缓慢的过程,因此,新变种的形成也就非常缓慢,如果没有有利的个体差异或变异发生,自然选择就无法发挥其作用。同时在这个地区的自然结构中,如果没有多余的位置可以让一个或更多正在发生变异的生物来占据,自然选择也无法发挥其作用。这样的新位置是由气候的缓慢变化或者新生物的偶然移入来决定的,并且更重要的是,某些旧有生物的缓慢变异也会决定这些新位置。由于旧生物所产生出来的新类型,会和旧有生物互相发生作用和反作用,因此,在任何地方、任何时候,我们都会看到只有少数物种在构造上表现出较为稳定的轻微变异,而且这确实是我们常看到的情况。
惊诧的达尔文 佚名 油画 20世纪
在进化论者为之欢呼时,达尔文却十分清楚,化石证据中间类型的缺失,对他的理论是致命伤。始祖鸟化石是在达尔文发表《物种起源》不久后发现的,它兼具爬行动物和鸟类的特征,被认为是由爬行类进化到鸟类的中间类型。
居维叶 佚名 水粉画 当代
居维叶,法国动物学家、古生物学家,比较解剖学和古生物学的开创者。他使记述解剖学发展成为比较解剖学并成为动物分类的根据,其将动物界分为脊椎动物、节肢动物、软体动物与辐射动物四大支。提出器官相互关联和主次隶属的规律,并指出器官构造同生活条件的关系。其巨著《骨化石》,记载描绘了巴黎盆地进行过的发掘,并对脊椎动物的化石进行了鉴定和分类。
太阳系行星示意图
由于地球和太阳的距离恰到好处,使得大气层和臭氧层得以存在,地球上的温度既不太热,又不太冷,加上自转周期合理,这就为生命的形成奠定了基础。
第二,现在连续的地域,在最近之前的一个地质时期内常常是隔离的部分,在这些地方,有许多变种,特别是那些每次生育时都需要进行交配且漫游范围极广的变种,已经变得十分不同了,这些变种足以被列为具有代表性的物种。在这种情况下,一些代表物种和它们的共同祖先之间的中间变种,一定曾在这个地区的各种隔离部分中存在过。但是这些连锁形态在自然选择的过程中都已被排除而且被绝灭了,所以现今,我们已经看不到它们的存在了。
第三,如果两个或两个以上的变种是在一个严格连续的地域中的不同部分形成的,那么,在中间地带应该会出现中间变种。但是,一般情况下,这些中间变种的存在时间不长,因为这些中间变种,由于已经说过的那些理由(即由于我们所知道的亲缘密切的物种或代表物种的实际分布情况,以及公认的变种的实际分布情况),使得其个体数量比与它们有连接的两个变种的个体数量要少得多。单从这种原因来看,中间变种就难逃被绝灭的命运。在进一步发生变异的过程中,由于自然选择的原因,它们几乎一定会被那些与它们有连接的变种所压倒和代替。由于这些与之有连接的变种的个体数量较多,因此,就整体而言,这些变种发生变异的机会也就越多,自然选择对它们的进一步改进也越多。最终,它们的优势会变得越来越大。
第四,不从已经经过的任何一个时期来看,而是从所有经过的时期来看,如果我的学说是正确的,那么,无数的中间变种肯定曾经存在过,它们把同属的所有物种都密切联系在了一起。但正如前面已经多次提到的那样,自然选择常常具有使亲类型和中间变种绝灭的倾向。因此,最终它们曾经存在的证明只能见诸于化石,而这些化石的保存,就如我们在后面的一章里所要提到的那样,是极不完全且断断续续的。
林奈《系统分类学》书影
林奈为各种动植物命名时,分别赋予两个拉丁名字,以说明其特性:先是一个属名,然后是一个种名。比如巨嘴鸟属可分37种,其中一种是居维叶大嘴鸟。
对生物变异过程的讨论
对我的观点持反对意见的人曾提出这样一些问题:“比如说,一种陆生的食肉动物是如何变成一种具有水生习性的食肉动物的?这种动物在其变异过程中的状态是如何生存的?”其实,这些问题很好解释,从严格意义上看,现今有许多食肉动物都有着陆生习性和水生习性,二者之间有着密切连接的中间级进。由于各种动物之间必须为了生存而斗争,所以,它们一定要很好地适应其在自然界中所处的位置,这一点是非常明显的。看看北美洲的水貂吧,它的脚有蹼,它的毛皮、短腿以及尾的形状都像水獭。在夏季时,这种动物是以捕鱼为生的,为了捕鱼,它能在水中游泳,但到了冬季,它就会离开冰冻的水面,开始像其他鼬鼠 一样,以鼷鼠和别的陆生动物为食。如果用另一个例子来问:“一种以昆虫为食物的四足类动物是如何转变成能飞的蝙幅的?”这个问题的解释就要比前一个要难得多。但是在我看来,这一难题的重要性并不大。
北美水貂
水貂有美洲水貂和欧洲水貂两种,现在世界各国人工饲养的均为美欧水貂的后代。水貂主要栖息在河边、湖畔和小溪,利用天然洞穴营巢,巢洞长约1.5米,巢内铺有鸟兽羽毛和干草,洞口设有草木遮掩的岸边。水貂以捕捉小型啮齿类、鸟类、两栖类、鱼类、以及鸟蛋和某些昆虫为食。它们听觉、嗅觉灵敏,活动敏捷,善于游泳和潜水,常在夜间以偷袭的方式猎取食物,性情凶残。除交配和哺育崽貂期间外,均单独散居。
在这里,和在其他一些情况中一样,我都处于极为不利的局面,因为从我搜集的许多明显事例里,我只能举出一两个例子来说明近似物种的变异过程中的习性和构造,以及同一物种中无论恒久的或暂时的多种习性。在我看来,诸如蝙幅这样的特殊情况,一定要把变异过程中的状态的事例列成一张长表,否则就无法减少其中的困难。
让我们再来看一下松鼠科吧,有的松鼠种类的尾巴仅仅是稍微扁平了一些,但还有一些种类,却如理查森爵士所论述过的那样,它们的身体背部非常宽阔、两胁的皮膜张开得相当充满。从这些种类开始,一直到所谓飞鼠,中间又被分别划分成了几个极其细微的等级。飞鼠的四肢甚至是尾巴的基部,有大量的皮膜连接着;皮膜的作用与降落伞的原理是一样的,是让飞鼠在空中从一棵树上滑翔到另一棵树上,而且其滑翔距离之远,让人惊叹。毫无疑问,每一种构造对于每一种松鼠所在的栖息地区而言都有着各自的独到之处。有的构造可以使松鼠逃避食肉鸟或食肉兽,有的构造使松鼠较快地采集食物,或者可以使它们减少偶然跌落的危险。关于最后这一点,我们是有充足的理由去相信的。然而我们还是无法从这些事实就轻易地下出这样一个结论,即在所有可能条件下,每种松鼠的构造都是我们可能想象到的最好的构造。一旦气候和植物发生了变化,一旦与松鼠竞争的其他啮齿类或新的食肉动物迁移进来了,一旦旧有的食肉动物发生了变异,如此类推下去,我们就有理由相信,至少某些松鼠的数量会减少,甚至是绝灭,除非它们的构造能以相应的方式进行变异和改进。所以,特别是在变化着的生活条件下,那些使皮膜越张越大的个体将被继续保存下来,在这个问题上,我看是没有什么难点的,它的每一变异都是有用的,都会繁衍下去,因为这种自然选择过程的累积效果,终究会有一种完全的所谓飞鼠产生出来。
飞鼠
飞鼠,体型中等的一种鼯鼠,体背面淡褐色,耳被以细小黑毛,体和皮翼的腹面均为白色。分布于尼泊尔往东到我国部分地区及印度支那地区。生活于海拔150~3500m的山林,在树洞中营巢,巢底垫以苔藓或细草,喜食榕树果、芒果、核桃、麻栗、玉蜀黍等。
接下来再看一下猫猴类,即所谓的飞狐猴。起初,博物学者曾将它归为蝙蝠类,而现在,人们又相信它属于食虫类。它有着极大的皮膜,这种皮膜的额角一直延伸到了尾巴,就连长有长指的四肢也被囊括在了其中,而且在这种皮膜上还长有扩张肌。现在,虽然我们还没有把适合于在空中滑翔的猫猴类的级进与其他食虫类联结起来,但是不难想象,在此之前,必然存在着这样的连锁,而且它们必然是由各类具有不完全滑翔能力的飞鼠发展起来的。对于各类物种而言,其身体上的各种构造必然都是曾经有用的。我认为,不存在任何一种极其困难的难点,致使我不能相信,连接猫猴类的指头与前臂的膜,因为自然选择而大大地增长了。以飞翔器官而论,仅此一点就可以使猫猴类动物变成蝙蝠了。在某些蝙蝠里,翼膜从肩端起一直延伸到尾巴,并且把后腿都也囊括在内。也许,我们可以从其中看到一种曾经适合于滑翔但却不适合于飞翔的构造痕迹。
如果已经有大约12个属的鸟类绝灭了,那么,谁敢大胆地推测下列几种鸟类曾经存在过呢?如:只把翅膀用来击水的鸟类,如大头鸭等;在水中把翅膀当鳍使用,在陆地上把翅膀当前脚来使用的鸟类,如企鹅;把翅膀当风篷使用的鸟类,如鸵鸟;翅膀已经不存在任何功能作用的鸟类,如几维鸟等。然而上面所列举的每一种鸟的构造,在它所处的生活条件下,都是有用处的。这是因为每一种鸟都必须在竞争中求生存,但这些翅膀的作用是在所有可能条件下都是最好的。因此,绝对不能从这些话中就妄下结论说翅膀的构造(它们大概都由于不使用的结果)都表示鸟类实际获得完全飞翔能力所经过的历程,但表示它们变异过程中的方式至少是可能的。
如果当我们看到如甲壳动物和软体动物等少数种类的生物,它们既可以在水中呼吸又可以适应陆地生活;再如果,当我们看到飞鸟、飞兽,各种各样的飞虫,以及在很久之前曾经存在过的飞行爬虫,那么,我们可以想象那些依靠鳍的拍击而稍稍上升、旋转,并且能在空中滑翔很远的飞鱼,也许是能够变成有翅膀的完全能够飞行的动物的。如果这种事情真的曾经发生过,那么谁会想象得到,它们在早先的变异过程中是大洋中的居民呢?而且,使它们具有初步飞翔能力的器官,最初的作用只是专门用来逃脱被其他鱼类所吞食的命运(据我们所知,它真的就是这样)呢?
南极绅士 摄影
企鹅为企鹅目,分布于南极的岛屿,以及非洲、澳大利亚、新西兰和南美洲的寒冷海滨。它们在水里把翅膀当鳍使用,在陆地上则把翅膀当做前脚。这是特殊的自然气候、地理环境发生作用的结果。
如果我们看到的那些构造已经适合于任何特殊习性而且已经达到高度完善的程度,比如鸟类的翅膀。那么,我们就必须记住,构造上具有早期级进的变异性质的动物很少能够一直存活到今天,因为它们会被后继者消灭掉,而这些后继者正是通过自然选择才逐渐变得越来越完善的。更深一步讲,我们可以断言,在早期的时候,很少有一种构造能适合不同的生活习性,这种构造的变异状态很少能大量发展。当然也很少有许多从属的类型。因此,让我们再一次回到假想的飞鱼例子中来。真正会飞的鱼,也许并非是为了在陆上和水中以多种方法来捕捉食物,它们仅仅是许多从属的类型中的一种而已。但是,当它们的飞翔器官达到高度完善,并在生存斗争中掌握了超过其他动物的决定性优势时,它们就真正地发展起来了。因此,在化石状态下,能发现具有处于变异过程中的级进的构造的机会总是少的,因为它们的个体数目少于那些在构造上充分发达的物种的个体数目。
现在,我再举两三个事例来说明同种的不同个体之间的习性分歧和习性改变。在这两种情况中的任意一种情况下,自然选择都能轻易地使动物的构造适应其他已经发生改变的习性,或者专门适应许多习性中的一种习性。然而难以决定的是,究竟是习性发生了变化从而导致构造随之也发生变化,还是构造先发生轻微的变化从而引起了习性变化呢?事实上,对于我们而言,这些都不重要。这也许是因为两者总是同时发生的缘故。关于改变了的习性的情况,只要举出现在专吃外来植物或人造食物的许多英国昆虫就足够了。关于分歧了的习性,有无数例子可以举出来。我在南美洲常常观察一种暴戾的鹟,它像一只茶隼似地翱翔,从一处飞到另外一处,此外的时间它静静地立在水边,于是像翠鸟似地冲入水中扑鱼。在英国,有时可以看到大茬雀几乎像旋木雀似地攀行枝上,它有时又像伯劳鸟似地啄小鸟的头部,把它们弄死,我好多次看见并且听到,它们像鳾似地在枝上啄食紫杉的种子。赫恩在北美洲看到黑熊大张其嘴在水里游泳数小时,几乎像鲸鱼似地捕捉水中的昆虫。
猫头鹰 佚名 水彩画
猫头鹰眼周的羽毛呈辐射状,细羽的排列形成脸盘,因面形似猫而得名。猫头鹰喜欢夜间捕食,它的猎物都是一些自然界的小动物,如家鼠和田鼠等。
既然我们有时候能偶然看到一些个体具有不同于同种,以及同属异种所固有的习性,那么我们就可以预料到,这些个体也许也能偶尔产生新种,这些新种必然具有异常的习性。而且它们的构造会发生轻微的或者显著的改变,这些改变能够对它们的构造模式产生明显的影响。在自然界里,这类事例也非常多。我们能够举出比啄木鸟用爪子抓住树干并从树皮的裂缝中捉捕昆虫更能说明适应性的贴切事例吗?然而就在北美洲,却存在着一些以果实为主要食物的啄木鸟。另外,还存在着一些啄木鸟,它们靠着翅膀在天空中飞行,并捕捉那些没有藏在树木中的昆虫。拉普拉他平原是一个几乎没有什么树存在的平原,在那里,有一种被称为平原鴷的啄木鸟,它两趾向前,另两趾向后,舌长而尖,尾羽尖细而坚硬。这样的构造使得它能在树干上保持直立的姿势,但是却不如最典型的啄木鸟的尾羽那样坚硬。另外,它还有直而强的嘴,但是它的嘴却不如最典型的啄木鸟的嘴那样直而强。不过,这一构造也能够让它在树上打孔了。因此,这种鸟在构造的所有主要部位都具有啄木鸟的明显特征。甚至连那些不重要的性状,如羽色、粗糙的音调、波动式的飞翔方式,都明确地表明了它们与英国普通啄木鸟之间有着密切的血缘关系。根据我的长期观察,以及根据亚莎拉的精确观察,我可以断定,在某些大的地区内,它是不会抓树的,而且它的筑巢地点一般是在堤岸的穴洞中。然而据赫德森先生说,在其他的一些地方,同样还是这种啄木鸟却常常来往于树木间,并在树干上凿孔做巢。根据得沙苏尔的描述,我还可以举出另一个例子来说明这一属的习性发生了改变的情况。有一种墨西哥的啄木鸟,它在坚硬的树木上打孔,以储藏橡果。
海燕是所有鸟类中最具海洋习性的鸟,但是在火地岛的恬静海峡间有一种名叫水雉鸟的海燕,它有一种一般习性,即惊人的潜水力。当它在游泳和起飞时,其飞行姿势会使人们把它误认为是海乌或水壶卢。尽管在本质上它还是一种海燕,但它在身体构造中的许多部分已经在新的生活习性的关系中发生了明显的变异,而拉普拉他的啄木乌在构造上仅有轻微的变异。关于河乌,如果仅根据它的尸体检验报告的话,那么,就算是最敏锐的观察者也无法想象到它有半水生的习性。然而这种与鸫科近似的鸟却以潜水为生,它在水中使用翅膀,用两脚抓握石子。膜翅类这一大目的所有昆虫,除了卵蜂属,都是陆生性的,卢伯克爵士曾发现卵蜂属有水生的习性;它常常进入水中,不用脚而用翅膀,到处潜游,它在水面下能逗留四小时之久;然而它的构造并不随着这种变常的习性而发生变化。
森林医生——啄木鸟
啄木鸟以在树皮中探寻昆虫和在枯木中凿洞为巢而著称,约有180种,除澳大利亚和新几内亚,几乎遍布全世界,以南美洲和东南亚数量最多。多数啄木鸟为留鸟,但少数如北美的黄腹吸汁啄木鸟及扑动啄木鸟有迁徙习性。
有些人相信,从生物被创造出来的那一天,它们的样子就和今天所看到的是一样的。但如果当他们遇到一种动物的习性与构造不一致时,一定常常会感到奇怪。鸭和鹅的蹼脚之所以呈这种形态,是为了游泳,还有什么比这一事例更为明显的呢? 然而产于高地的鹅,虽然也长着蹼脚,但它却很少走近水边,除了奥杜邦鸟之外,没有人看见过四趾都有蹼的军舰鸟会降落在海面上的。另一方面,水壶卢和水姑丁都明显是水生鸟,虽然它们的趾仅在边缘上生着膜。涉禽类的长而无膜的趾的形成,是为了便于在沼泽地和浮草上行走,还有比此事更为明显的吗?鷭和陆秧鸡都属于这一目。然而前者几乎和水姑丁一样是水生性的,后者几乎和鹌鹑或鹧鸪一样是陆生性的。在这些例子以及其他能够举出的例子里,都是习性已经变化而构造并不相应地发生变化。高地鹅的蹼脚在功能上可以说已经变得几乎是残迹的了,虽然在其构造上井非如此。军舰鸟的趾间深凹的膜,表明它的构造已开始变化了。
认为生物曾是无数次地被创造出来的人会认为,之所以有上述所说的事例,是由于造物主喜欢用一种模式的生物去代替别种模式的生物。但在我看来,这只是用神圣庄严的语言把事实重新说了一遍而已。而相信生存斗争和自然选择原理的人,则认为各种生物都在不断努力地增加本物种的个体数目。而且他们还认为,不管是什么生物,只要习性上或构造上发生了很小的变异,那么,它们就能在同一地方比其他物种更具有优势。不管那个位置与其原来的位置有多大的不同,这些物种都能够进一步地掌握本物种在自然构造中的位置。只要它们对上述的事实有所了解的话,那么他们就不会对下面的事实感到奇怪了:具有蹼脚的鹅和军舰鸟,一般都生活在干燥的陆地上,而且它们很少降落在水面上;具有长趾的秧鸡,一般都生活于草地上,而不会生活于湿地上;啄木鸟一般生活在几乎没有树的地方;潜水的鸫、潜水的膜翅类动物以及海燕都具有海鸟的水生和陆生习性。
海 燕 摄影 当代
海燕,鹱形目,海燕科,生活在世界各大洋中的小岛上,南极地区数量最多。海燕有搏击风浪的特性,故其翅膀进化得十分强健有力。
完善且复杂的器官
眼睛是一种无法模仿的器官,它可以根据距离的不同调节其焦点,容纳不同量的光和校正球面的、色彩的像差和色差。坦白地说,如果认为眼睛是由于自然选择的原因而形成的,那么,这种观点听起来似乎是非常荒谬的。这就如当初曾有人说太阳是静止的,而地球环绕着太阳旋转的时候一样,人类的常识曾经把这一观点当成是一种谬论。但是,正如哲学家们所知道的“民声即天声”这句古谚语一样,在科学里,这句话也是无法被相信的。理性告诉我们,如果能够明确地指出从不完善且简单的眼睛到完善且复杂的眼睛之间有着许多个等级的存在的话,那么,每一级对于它的所有者都是有用的。我们可以假设,如果眼睛也像实际情况那样,曾经发生过变异,而且这些变异是能够遗传的;同时再假设,如果这些变异对于身处不断变化着的外界条件下的所有动物是有用的。那么,我们就有理由去相信,完善且复杂的眼睛是由于自然选择的原因而形成的。虽然这一观点很难被我们的想象力所接受,但它却无法对我的学说造成颠覆性的威胁。神经的感光问题,就如同生命的起源问题一样,都不属于我们的研究范围。但我可以说明一点就是,在一些最低级的生物体内,并不存在任何的神经,但是它们同样也能够感光。因此,在它们原生质里必然存在这一些感觉的元素。这些元素聚集起来,从而发展成为了一种具有特殊感觉特性的神经,而且这些假说似乎并不是没有可能的。
鹦鹉螺化石
该化石距今3.6亿~3.25亿年,直径约2.5厘米。鹦鹉螺与章鱼是近亲,它们生活在旋蜷的壳中,靠壳室内的空气漂浮在水中,以喷水来游动。现存的种类不多,都是暖水性动物。
在探求任何一个物种的器官所赖以完善化的级进时,我们应当专门观察它的直系祖先,但这几乎是不可能的。于是我们便不得不去观察同群中的别的物种和别的属,即去观察共同始祖的旁系,以便看出在完善化过程中有哪些级是可能的,也许还有机会看出遗传下来的没有改变或仅有小小改变的某些级。但是,不同纲里的同一器官的状态,对于它达到完善化所经过的步骤有时也会提供一些说明。
最简单的眼睛必须具备下列一些条件,即由一条视神经构成,其周围环绕着色素细胞,外面有一层半透明的皮膜所遮盖;同时,眼睛中不含有任何形态的晶状体或其他折射体。然而根据乔丹先生的研究,我们甚至可以再往下降一步,把它看做是色素细胞的集合体。它分明是用作视觉器官的,但是没任何神经,只是着生在肉胶质的组织上面。上述这种简单性质的眼睛,是无法清晰看见物体的,它只能够用来辨别明暗。另外,乔丹先生还曾经描述某些星鱼的眼睛,在这些鱼眼睛的神经色素层周围有许多小的凹陷,这些凹陷里面充满着透明的胶质,其表面凸起,就如同高等动物的眼角膜。他认为这些东西的作用并非用来反映形象,而是用来集中光线,使它对周围光线的感觉变得更加敏感一些而已。在这种情况下,我们获得了导致眼睛能够形成且反映实像的最初并且是最重要的步骤。因为只要把视神经的裸露端(在低等动物中,视神经的这一端的位置是无法固定的,有的被埋在了体内,而有的则接近于体表)安放在一个与集光器官的距离非常适当的地方,那么,眼睛上便会形成影像。
在关节动物这个大纲里,我们可以看到最原始的视神经,它是单纯由色素层所包围着的,这种色素层有时形成一个瞳孔,但没有晶状体或其他光学装置。在昆虫方面,我们现在已经知道,在巨大的复眼的角膜上有着无数的小眼,它们形成了真正的晶状体,并且这种晶状体中含有奇特的发生了变异的神经纤维。但是在关节动物里,视觉器官具有十分大的分歧性,这些分歧性曾使米勒先生在最初的时候把它分为三个主要的大类和七个小类。除此之外,还有第四种主要的大类,它被称为聚生单眼。
玉 兰 奥杜邦 水彩画 19世纪
玉兰又名木兰、白玉兰、望春花等,木兰科。花先叶开放,顶生、朵大、白色,直径12~15厘米。花被9片,钟状。果穗圆筒形,褐色;蓇葖果,成熟后开裂,种红色。三月开花,花期为十天左右,六七月果熟。原产于中国中部各省,现北京及黄河流域以南均有栽培。其繁殖方式多为人工嫁接。
视神经解剖图
左右视神经在视神经交叉处相会合。在这里,从视网膜右侧传来的信号携带了视野左侧的信息,经丘脑到达大脑的左侧;而从左侧视网膜传来的信号与此相反。这就是说,从视野左侧传递来的信息最终被支配右手的左侧大脑所处理。
有“羽毛”的恐龙 化石
新的发现显示,一些小型肉食性恐龙看起来具有像绒毛或羽毛的结构。它们生活在始祖鸟之后下一个恐龙时期的白垩纪,它们不能飞,皮肤表面的类似羽毛的衍生物,主要是用来保暖,而不是为了飞行。
如果我们再想一下,这些已经讲过的且很简单的情况,即关于低等动物的眼睛构造具有广阔性、分歧性、逐渐分级性。而且,如果我们还记得所有的现存类型在数量上绝对要比所有已经绝灭的类型的数量要少得多,那么我们就能很容易理解,自然选择是可以把被色素层包围且被半透明的皮膜遮盖着的那条简单的视神经装置,改变成任何关节动物都具备的那样完善的视觉器官。
从头开始一直读到此处的读者,如果你们继续读完本书,那么,你们就会发现,其中的大量事实是无法用别的方法进行解释的,它们只能用自然选择中的变异学说来加以解释。因此,各位就应该毫不犹豫地再向前深入一点,各位应该承认,不管是什么样的眼睛,甚至如鹰的眼睛那样完善的构造也是由于自然选择的原因才形成的。虽然在这种情况下,各位读者并不知道雕是如何经历其变异过程中的状态,甚至会有人出来反对说,如果为了能使眼睛发生变化,而且还能够被当做一种完善的器官被保存下来,雕的眼睛必须同时发生许多的变化。如果真是如此的话,那么如此的变化是不可能由自然选择来完成。但正如我在论家养动物的变异时曾竭力说明的那样,如果变异是极其微细而且是逐渐的,那么就没有必要认为所有变异都是在同一时间内发生的。同时,各种各样的变异也可能是为了同一个目的服务,这就如同华莱士先生所说的那样:“如果一个晶状体的焦点太短或者太长,那么它就可以通过改变曲度或改变密度来进行调整。如果曲度不规则,就会导致光线不能聚集于一点,这时只需要增加曲度的规则性,就可以使光线更加聚集在一点,而这种改变就是一种改进。因此,虹膜的收缩和眼睛肌肉的运动,对于视觉来说并不是必要的,这些动作只不过是使这一器官的构造在任何阶段中被添加了进去,从而使眼睛的完善化程度更进一步而已。”在动物界中,处于最高等地位的是脊椎动物,它们的眼睛在最开始时也是非常简单的。比如文昌鱼,它的眼睛只不过是一个由透明皮膜所构成的小囊而已,在小囊上长着神经,而神经周围布有色素,除此之外,再无其他装置了。关于鱼类和爬行类,欧文教授曾经说过:“折光构造的诸级范围是很大的。”根据微尔卓先生的高明观点,甚至连人类的这种完善透明晶状体在胚胎期也是由袋状皮褶中的表皮细胞的堆积而形成的,而玻璃体是由胚胎的皮下组织形成的,这个事实有重要的意义。尽管如此,关于这种奇异但却绝非完善的眼睛是如何形成的,目前尚无定论,但是理性最终会战胜想象。因为我深深地知道这件事情非常困难,所以当我看到不少人认为,将自然选择原理应用到这样一个艰深的问题中,似乎有所不妥时,我并没有感到奇怪。
关于眼睛和望远镜之间的比较,几乎是一件无法回避的事。我们知道,望远镜这种东西是人类的最高智慧的结晶,是人类长期努力的成果。正因为如此,我们才会自然而然地认为,眼睛也能通过某种类似于望远镜的制造方式而形成。但是,这种推论是否太过蛮横了?我们有什么理由去认为“造物主”也是拥有人类一样的智慧,而且还是以人类的方式来工作?如果我们一定要把眼睛和光学器具拿来对比的话,我们就应当预料到,它有一厚层的透明组织,而且其空隙中还充满了液体。它的下面具有能够感光的神经,而且我们还应该假设,这个厚层内的各种部分的密度一直在缓缓且不断地发生着变化。因为只有这样,才能分离出密度和厚度都不同的各层。这些层之间的距离是各不相同的,每层的表面都在缓慢地改变着形状。在这些假设的基础上,我们还必须假设,这个世界上存在着一种力量,这种力量就是自然选择,即最适者生存,它对这个透明层的每个细微变化都倾注了全部的注意力。在外部条件不断变化的情况下,它都会以所有能够做到的方式或所有能够达到的程度来产生较为明确的变异,每一个变异都会被仔细地保存下来。我们还必须假设,这一器官的每种新状态都是以百万倍的速度在增长着,每种新状态会一直被保存下去,直到更好的新状态出现时,前者才会被完全毁灭。在生物体里,变异会引起一些轻微的改变,生殖作用会使这些改变几乎无限地倍增着,而自然选择乃以准确的技巧把每一次的改进都挑选出来。我认为,“造物主”的“工作”方式是这样的:即让这种变异的过程在百万年间一直进行下去,在这种作用下,每年都能够产生数以百万计的新个体。这种生物体上的“光学器具”比用玻璃制造的望远镜要好得多,因此,“造物主”的工作比人的工作要做得好得多,难道我们对这一点存在怀疑吗?
肉豆蔻解剖图 佚名 水彩画
植物解剖学为植物学的分支学科,其研究已持续了数百年。它运用显微技术,研究维管植物内部构造及其发育规律。图为1795年绘制的肉豆蔻解剖图。
变异的方式
只要能够证明,任何一种复杂器官并不是必须经过无数的、连续的、轻微的变异才能形成,那么我的学说就会被彻底地颠覆,但我至今尚未发现这种情况。毫无疑问,我们并不知道如今所存在的许多器官,它们在变异的过程中曾经存在着多少的中间等级。如果仅仅只对那些十分孤立的物种进行观察,情况就更是如此了。因为根据我的学说,这些与孤立物种有联系的物种基本上都已绝灭了。或者,如果我们以一个纲内的所有成员都共有的一种器官为论题,情况也是如此。因为在这种情况下,在最遥远的时代,共有器官就已经形成了,而且本纲内的所有成员都是在共有器官出现之后才发展起来的。为了找到共有器官在最初的变异过程中所存在的级进,我们对极为古老的始祖类型进行观察,但是这些类型早就绝灭了。
水 螅 摄影
水螅,体小型,肉眼可见,呈管状,上端有口,周围生6~8条小触手,满布刺细胞,用以捕获食饵。达尔文认为同一器官能拥有不同功能,水螅负责消化的内层翻到外面,便成了呼吸器官,这种情况就是明证。
当我们断定某一种器官可以不通过某一种类的变异的级进就能够形成时,我们必须对此加倍小心。因为在低等动物中,无数的事例已经向我们证明,同样的器官是可以同时拥有截然不同的功能的。比如蜻蜓的幼虫和泥鳅,它们的消化管还具有呼吸的功能;再比如水螅,它可以把自己的内部翻到外面来,这样,外层就具有了消化功能,而原来是负责消化的内层则具有了呼吸功能。在这些情况中,自然选择可能使本来拥有两种功能的器官的全部或一部分变成专门负责一种功能的器官。如果通过这些手段可以使生物获得利益的话,那么,在经过了许多不知不觉的步骤后,器官的性质就会发生大变化。我们知道,许多种植物在正常情况下能够同时产生构造各异的花,如果这些植物只产生一类花的话,那么这一物种的性质就会发生大变化。但是,如果同一株植物产生了两类花的话,那么也许这两类花是由原来的一类花在经过了分级极细的步骤后分化出来的。至于这些步骤,可能在今天的某些少数植物中还在进行着。
另外,两种不同的器官,或两种形态完全不同的同类器官,可以同时在同一个个体里发挥相同的功能,而且这种方式在变异的过程中是一种极为重要的方式。鱼类的例子是最能对此加以说明的,鱼类用鳃呼吸溶解在水中的空气,同时用鳔呼吸游离的空气,鳔被富有血管的隔膜分开,鱼通过鳔管获得空气。在植物中,能对此加以说明的例子是,植物的三种攀缘方法中的螺旋状卷绕,用有感觉的卷须卷住一个支持物,或用发出的根。通常是不同的植物群只使用其中的一种方法,但有几种植物兼用两种方法,甚至也有同一个个体同时使用三种方法的。在所有这种情况里,两种器官当中的一个可能容易被改变和完善化,以担当全部的工作,它在变异的进行中,曾经受到了另一种器官的帮助。于是另一种器官可能会被完全不同的另一个目的所改变,或者可能整个被消灭掉。
鱼类的鳔是一个好的例证,因为它明确地向我们解释了一个极为重要的事实,即本来为了一种目的——漂浮——构成的器官,转变成了目的极其不同的——呼吸——器官。在某些鱼类里,鳔又为听觉器官的一种补助器。所有生理学者都承认鳔在位置和构造上都与高等脊椎动物的肺是同源的或是理想地相似的。因此,没有理由可以怀疑鳔实际上已经变成了肺,即变成一种专门用于呼吸的器官。
鱼的内脏构造示意图
鱼的大部分内脏器官都在鱼的身体下半部(见图中所示的欧洲鲈鱼)。鱼的身体和其他部分由叫做肌节的几大肌肉组成。这些肌肉的活动使鱼尾摆动,鱼就能在水里活动了。鱼鳔的作用则是在活动中控制起伏。
根据这个观点,我们可以得到这样一个结论,即所有具有真肺的脊椎动物是由一种古代生物传下来的,该生物具有未知的漂浮器,即鳔。这一结论是我根据欧文教授在关于这些器官的有趣文章所推断出来的。通过这一结论,我们可以知道,为什么咽下去的食物和饮料都必须经过气管上的小孔。尽管在那里有一种奇妙的装置可以使声门紧闭,但还是有落入肺部的危险。高等脊椎动物的鳃已经完全消失,但在它们的胚胎里,我们可以清楚地看到其颈部的两旁有裂缝和弯弓形的动脉,这些东西都仍然清楚地告诉我们,这些地方曾经都是鳃部。有这样一种可能存在,即如今已经完全消失的鳃,也许被自然选择利用在了某一不同的目的,这是可以想象的。兰陀意斯曾经这样说过,昆虫的翅膀是由气管发展成的,因此,在这个大的纲里,曾经的呼吸器官很可能已经变成了飞翔器官。
海中活电站——电鳐 摄影 当代
鳐又名平鲨,由鲨的同类进化而来,和鲨有亲缘关系。分布于温暖的咸水中,它身长10~670厘米,每胎产1~60子。有些鳐类在头及胸鳍之间有成对的大型发电器,可以放射出50安培的电流,电压可达60~80伏,被称为“海中活电站”。
恐龙的表兄弟——鱼龙 霍金斯 石版画1840年 私人收藏
这是英国收藏家霍金斯的石版画《鱼龙和蛇颈龙的搏斗》。此图延续了人们对恐龙世界的梦魇。鱼龙是三迭纪时期一种性情凶恶的海生爬行动物,被称为“恐龙的表兄弟”。由于它的生活环境、游泳方式及食物来源与鲨鱼相同,故称为鱼龙。
在对器官的变异过程进行研究时,应记住一种功能有转变成另一种功能的可能性,这一点是非常重要的,所以我要在这里再多举一些例子。所有的有柄蔓足类都有两个很小的皮褶,我将其称为“保卵系带”,它的作用是用分泌黏液的方法来把卵保持在一起,直到卵在袋中孵化。这类生物没有鳃,其表皮和卵袋表皮以及小保卵系带,都具有呼吸器。藤壶科又称无柄蔓足类,这一类与有柄蔓足类不同,它没有保卵系带,卵松散地置于袋底,外面包以紧闭的壳,但在相当于系带的位置上却生有巨大的、极其褶皱的膜,它与系带和身体的循环小孔自由相通,所有博物学者都认为它有鳃的作用。我认为,现在没有人会否认这一科里的保卵系带与别科里的鳃是严格意义上的同源,事实上,它们是逐渐在相互转化的。因此,毋庸置疑,原来作为系带,同时也能够在最低程度上帮助呼吸的那两个小皮褶,是由于自然选择才出现的。如果要转变成鳃,它们所需要做的仅仅只是增大皮褶,并使那些黏液腺消失就可以了。如果所有的有柄蔓足类都已经绝灭了(有柄蔓足类所遭到的绝灭的时间比无柄蔓足类要早得多),那么,谁能想到无柄蔓足类的鳃的作用仅仅只是用来防止卵被冲出袋外?
还有一种在变异过程中可能出现的方式,就是通过生殖时期的提前或延迟。这一观点是最近由美国的科普教授和其他一些人提出来的。据我们所知,有些动物在还没有获得完整的性状之前就能够生殖了。当这种能力在一个物种里得到彻底地发展时,成体的发育阶段就可能会消失掉。在这种情况下,特别是当幼体和成体有着明显的不同时,该物种的性状出现了大的改变甚至是退化。有不少的动物在成熟以后,其性状仍然或多或少地还处于它整个生命期中的发育阶段。例如哺乳动物,它们的头骨形状会随着年龄的增长而发生很大的改变。关于这一点,穆里博士曾经以海豹为例子进行了生动说明。另外,每个人都知道,越是老的鹿,其角的分支也越多;越是老的鸟,其羽毛也发展得越美丽。科普教授说,有些蜥蜴的牙齿形状随着年龄的增长而有很大的变化。根据弗里茨·米勒的记载,在甲壳类动物中,不仅有许多微小的部位在成熟以后会显露出新的性状,就连一些重要的部位,在成熟以后也会显露出新的性状。在所有这种例子里,还有许多例子可以举出。比如说,如果生殖的年龄被延迟了,物种的性状,至少是成年期的性状,就要发生变异。在某些情况下,前期的和早期的发育阶段会很快结束,进而最终消失掉,这也并不是不可能的。至于物种是否常常经过或曾经经过这种比较突然的变异方式,我还没有成熟的意见,但是如果这种情况曾经发生过,那么幼体和成体之间的差异,以及成体和老体之间的差异,也许在最初仍然是逐渐获得的。
古生物复原图 水粉画 1880年
图中的蛇颈龙、鱼龙、翼手龙、始祖鸟等史前灭绝动物各显身手,构成一个令人不可企及的梦幻世界。侏罗纪属于中生代中期,是爬行动物和裸子植物的时代。
自然选择学说所面临的一些大难题
对器官,虽然我们无法用连续、细小、变异的级进产生的观点来下定论,虽然我们已经非常小心了,但毫无疑问地,自然选择学说还面临着许多大难题。
蟑螂的器官结构图
一只典型的昆虫,就如常见的蟑螂,身体分为三个主要部分。在前边是头部,包容着脑,长有触须、口部和眼睛;中间为胸节,六条腿长在这儿;后边是腹节,包含消化和生殖器官。坚硬的外骨骼主要是由一种叫做角质的物质所构成。
最大的难点之一是关于中性昆虫。一般来说,这些昆虫的构造与通常的雄虫和具有生育能力的雌虫的构造都不同。关于这一情况,我将在下章进行讨论。鱼的发电器官也是一个最大的难题,因为我们至今都无法想象这种奇异的器官是如何产生的。但这也没有什么值得奇怪的,因为我甚至连这些器官到底有什么用处都还不知道。在电鳗和电鯆里,这些器官毫无疑问地是强有力的防御手段,或者是捕食手段。但鹞鱼的发电器官却有所不同,按照玛德希的观察,鹞鱼的发电器官在尾巴上,当它受到强烈的刺激时,发电器官也只能发出极少的电量,这些电量根本不足以完成上述所说的任何一种目的。除了这个发电器官之外,麦克唐纳博士也曾经描述过,在鹞鱼的头部附近还有另一个器官,虽然经过观察发现这个器官并不带电,但它似乎是电鯆发电器官的同源器官。一般来说,博物学者都承认,在内部构造上、神经分布上和对各种试药的反应状态上,这些器官和普通肌肉之间都存在着巨大的相似。其次,当这些鱼的肌肉发生收缩时,它们一定会放电,这一点也应该引起高度重视。正如拉德克利夫博士所主张的那样:“电鯆的发电器官在静止时的充电似乎与肌肉和神经在静止时的充电极其相像,电鯆的放电,并没有什么特别,大概只是肌肉和运动神经在活动时放电的另一种形式而已。”除此以外,我们现在还没有找到能够更好地解释这一难题的答案。但由于我们对这种器官的用处知道的这样少,更由于我们对于电鱼始祖的习性和构造并不清楚。所以,如果现在就断定电鱼的这些器官不可能是由有用的变异的级进逐渐发展而来的,那么,我们的这一断定就未免太过于武断了。
在最开始时,这些器官似乎会被认为向自然选择学说提出了另一种更加困难的问题,因为有发电器官的鱼大约有12个种类,其中有几个类在亲缘关系上更是相距甚远。如果同样的器官出现在同一纲中的一些成员中,特别是当这些成员具有几乎不同的生活习性时,我们一般会把这器官存在的原因归为共同祖先的遗传,而且还可以把这一纲中不具有这一器官的成员所存在的原因归为不使用或因自然选择而导致了器官的消失。所以,如果发电器官是从某一古代祖先遗传下来的,那么,我们基本上能预料到,所有的电鱼都应该存在着特殊的亲缘关系,但事实并非如此。地质学上的发现也无法使人们完全相信,大多数的鱼类在很久之前曾经有发电器官,而它们在变异之后,其后代直到当今这个地质时代才将这些发电器官丢失掉。但当我们更深入地观察这一问题时,就会发现在拥有发电器官的一些鱼类里,发电器官在身体上的位置也是不同的。首先,它们在构造上是不同的,例如电板的排列法的不同。据巴西尼说,发电的过程或方法也是不同的。其次,通到发电器官的神经来源也是不同的,这大概是所有不同中的最重要的一种了。因此,并不是所有具有发电器官的鱼类其发电器官都是同源器官,这些器官只不过在功能上是相同的。最终的结果就是,我们没有任何理由去假设它们是从共同祖先遗传下来的,因为如果它们有共同祖先的话,它们就应该在各方面都应该表现得非常相似才对。如此一来,最大的难题之一,即关于表面上相同,实际上却是从几个亲缘相距很远的物种发展起来的器官,就已经不再是难题了。现在只剩下一个相对不太难但依然非常重要的难题,即在各种不同群的鱼类里,这种器官是经历了怎样的分级步骤才发展起来的?
水中高压电——电鲶
电鲶,原产非洲刚果河。它体内的发电器官由许多电板组成,这些电板分布在皮肤和肌肉之间,头部为正极,尾部为负极,电流是从头部流向尾部。电鲶放出的电一般在150伏左右,最高电压为200多伏,有效范围的半径为6米左右。电鲶释放出的强大电流不仅能击死小的动物,甚至能击死比它大得多的水生动物。现在已知本身能发电的鱼还有象鼻鱼、电鲠鱼、电鲟鱼、电鳗鱼、胆量鱼等。
在分别属于完全不同的科的几种昆虫中,我们所看到的发光器官在身体上的位置也是不同的。目前,在我们缺乏知识的情况下,这是一个新的与发电器官差不多同样难的难题。还有一些其他类似的情况,比如在植物中,就存在一种奇特的装置,即花粉块生在具有黏液腺的柄上。很明显,这种装置的样子在红门兰属和马利属中是相同的。在显花植物中,这两个属的关系相距甚远,即使在这里,这些器官也并非同源器官。我们可以看到,在身体构造系统相距甚远且生有相似的器官和特别器官的所有生物中,这些器官的一般形态和功能虽然是相同的,但它们之间的根本差异却也是十分常见的。比如,属于头足类的乌贼,其眼睛和脊椎动物的眼睛在外观上极其相似。但是,两个类群在系统上的间隔却非常远,因此,这种相似不能被归于共同祖先的遗传。米法特先生曾经将这种情况作为最大的难点之一提了出来,但我却并不认为他的论点具有多么充足的理由。视觉器官必须是由透明组织形成的,而且必须含有某种晶状体,这种晶状体的作用是使影像能投射到暗室的后方。除了这种表象的东西外,乌贼的眼睛和脊椎动物的眼睛几乎不存在任何真正的相同之处,参考一下汉生先生有关于头足类的眼睛的报告吧!这份报告写得非常精彩,我们可以从中知道这一点。高等乌贼的晶状体由两个部分组成,它们就好像两个透镜一样前后排列着,两者的构造和位置与脊椎动物的有所不同。乌贼的视网膜和脊椎动物的视网膜是完全不同的,两者的主要部分也是完全颠倒的。另外,乌贼的眼膜内含有一个大形的神经节。除此之外,两者的肌肉之间的关系大不相同,而其他部分也是这样。因此,在描述头足类和脊椎动物的眼睛时,对于同样一个术语在应用程度上的使用也必须格外小心,可见,这个问题的难度其实比较大。诚然,任何人都有权利否认二者的眼睛是通过连续的、轻微的、变异的自然选择而发展成的。但是,如果承认这个形成的过程是多种情况中的一种,那么在另一种情况中,我们也能清楚地知道,这种可能是存在的。如果以它们的确是以这样的方法形成的观点来探究的话,那么,这两个种群在视觉器官构造上的基本差异,是可以预料得到的,这如同两个人有时会独立地得到同一个发明一样。在上述的几种情况中,自然选择为了每种生物的利益而工作着,而且它利用着所有可利用的有利变异,在不同的生物中,产生出了功能相同的器官,但这仅仅是就功能而言。如果要将这些器官的共同构造归因于共同祖先的遗传,那是很武断的。
美洲火烈鸟 奥杜邦 水彩画 19世纪
美洲火烈鸟又名红鹤,其巢一般都选择筑在三面环水的半岛上,有的筑于泥滩,也有的筑于水边。以小虾、蛤蜊、昆虫、藻类等为食。性怯懦,喜群居,常万余只结群,队伍庞大。
弗里茨·米勒为了证明本书中所得出的这些结论,曾经非常慎重地进行了一次相同的讨论。他以甲壳动物的几个科中少数物种为对象,这些动物具有呼吸空气的器官,适于在水外生活。米勒十分仔细地研究了其中的两个科,这两个科的关系很接近,属于这两个科的物种的所有重要性状也都极其一致,比如它们的感觉器官、循环系统、胃中的丛毛位置、用于在水中呼吸的鳃的构造;甚至还有用来清洁鳃的细微小钩,这些也都极其一致。由于其他所有的重要器官要么十分相似、要么几乎相同。因此,我们理所当然地认为,在属于这两个科中的只生活在陆地上的少数物种里,作为重要器官之一的呼吸器官也应当是相同或者相似的。但是为什么这个为了同一目的而出现的器官却并不是如我们所想象的那样相似呢?甚至这些器官几乎是不同的呢?
米勒根据我的观点,主张构造上存在着如此密切相似的器官的物种,必然是由一个共同祖先的遗传来的,而且也应该用这个理由来进行解释。但是,由于上述两个科的大多数物种和大多数其他甲壳动物一样,都是水生习性的。所以,如果说它们的共同祖先曾经适于呼吸空气,当然是极不可能的。因此,米勒在呼吸空气的物种里仔细地检查了这种器官,他发现,各种物种的这种器官在一些重要点上,比如呼吸孔的位置、开闭的方法,以及其他若干附属构造,都存在着差异。只要假设属于不同科的物种慢慢地变得日益适应水外生活和呼吸空气的话,那么,这种差异就可以理解了,甚至还可以被大致地预料出来。由于这些物种属于不同的科,因此,它们必然在某种程度上是存在着差异,并根据变异的性质,它依靠两种要素——即生物的本性和环境的性质——的原理,它们的变异性必定不会完全相同。最终我们得到的结果是:自然选择为了取得功能上的同一结果,就不得不在不同的变异上下功夫。这样,获得的构造必然是各不相同的。根据分别创造作用的假说,全部情况就不能理解了。这样讨论的路线使米勒接受我在本书里所主张的观点,似乎有很大的分量。
海洋生物游泳冠军——乌贼
乌贼的游泳速度非常快,与一般鱼靠鳍游泳不同,它是靠肚皮上的漏斗管喷水的反作用力飞速前进,其喷射原理就像火箭发射一样,它可以使乌贼从深海中跃起,跳出水面高7米到10米。乌贼的身体就像炮弹一样,能够在空中飞行50米左右。乌贼在海水中游泳的速度通常可达到每秒15米以上,最大时速可以达到150公里。
另一位已故的杰出动物学家克莱巴里得教授曾作过相同的讨论,并得到了同样的结果。他的解释是,属于不同亚科和科的寄生性螨虫都生有毛钩。这些器官必然是分别发展出来的,之所以这样,是因为它们并不是从一个共同祖先遗传下来。在其他的一些属里,这些器官是通过前腿的变异,或后腿的变异,或下颚、唇的变异,以及身体下面附肢的变异形成的。
从上述的情况中,我们看到,在完全没有亲缘关系或者亲缘关系非常疏远的生物里,那些发展程度不同但外观却十分相似的器官,最终都达到了同样结果和功能。另一方面,使用各种各样的方法,也可以达到同样的结果,甚至在亲缘关系十分密切的生物里,有时也是这样的,可见,这一共同规律始终贯穿在整个自然界中。鸟类的翅膀长有羽毛,蝙蝠的翅膀长有皮膜,两者在构造上是完全不同的,但其功能却是一样的;蝴蝶长有四个翅膀,苍蝇长有两个,甲虫也有两个鞘翅,它们在构造上就更加不同了,但其功能依旧是一样的。双壳类的两壳在构造上是能开能闭的,但从胡桃蛤的综错复杂的齿到贻贝的简单的韧带,两壳铰合的样式是多么的繁多!植物种子在传播的方式上,有的是靠自身生得细小来传播;有的是靠自身的蒴变成轻的气球状被膜来传播;有的是靠把自己埋在由种种不同的部分形成的、含有养分的,以及具有鲜明色泽的果肉内,以吸引鸟类来吃它们而传播;有的是靠长着许多种类的钩或锚等性状的物体以及锯齿状的芒,以便附着在走兽的毛皮上来传播的;有的靠长着各式各样精巧的翅和毛,一遇微风就能飞扬来传播。再举一个例子,由于生物是采用了许多各式各样的方法才得到了相同的结果,因此,这一问题本身就是非常值得注意的。有些博物学者认为,生物就如同商店里的玩具一样,它们之所以是通过大量的方法形成,仅仅只是为了玩出一些新花样来,这种自然观是完全不可取的。雌雄异株的植物和一些尽管是雌雄同株但花粉却无法落在柱头上的植物,是需要借助某些外界因素才能完成受精的。据我所知,有这样几类受精是如此完成的:花粉粒轻而松散,被风吹荡,单靠机会散落在柱头上,这可能是我所能想象到的最简单的方法;还有一种方法,它差不多同样简单但手法却极不相同,这种方法在许多植物中也经常出现。一般来说,采用这种方法的植物会在对称花上分泌少数几滴花蜜,然后招引昆虫来访,接着就可以借助昆虫把花粉带到柱头上去。
螨虫
螨虫,节肢动物门,蛛形纲,蜱螨亚纲,身体大小一般在0.5毫米左右。世界上已发现螨虫50000多种,仅次于昆虫。广义上螨虫无处不在,遍及地上、地下、高山、水中和生物体内外,繁殖快,数量多。我们家中地板、地毯中的尘螨则可引起人的许多过敏性疾病(如哮喘)。寄生在人体的螨虫主要分为两种,一种是毛囊螨,也叫人蠕形螨;另一种叫皮脂腺螨,寄生在人面部的皮脂腺中。
从这种简单的阶段出发,我们可以依次地看到许多各式各样的装置,这些装置都有着相同的目的,并且以本质相同的方法发挥着作用,但是它们却导致了花的各部分都在发生变化。花蜜可储藏在各种形状的花托内,它们的雄蕊和雌蕊也可以以许多方式发生变化。有时候它们能够生成陷阱似的装置,有时它们会因为刺激性或弹性而进行巧妙的适应运动。这样的变化可以从这样的构造开始,一直到克鲁格博士最近描述过的盔兰属那样异常适应的例子。这种兰科植物的唇瓣,也就是它的下唇,有一部分是向内凹陷的,如此一来它就变成了一个大水桶,在它上面有两个角状体,分泌近乎纯粹的水滴,不断地降落在桶内。当这个水桶达到半满的程度时,水就会从一边的出口中流出。唇瓣的基部其实是水桶的上方,它也凹陷成了一种腔室,其两侧有出入口,其内部有奇特的肉质棱。如果没有亲自看到这些是如何发生的,即使是最聪明的人,也永远无法想到这些部分居然有这样的用处。但是克鲁格博士看见成群的大形土蜂去访问这种兰科植物的巨型花朵,而且最奇异的是,它们不是为了吸食花蜜,而是为了咬食腔室内的肉质棱。当土蜂咬食肉质棱的时候,它们彼此之间常常会发生冲撞,以至于跌进水桶里;当它们的翅膀被水浸湿后,就无法再飞起来,最后它们不得不被迫从那个出水口或由于溢水而形成的通道中爬出来。克鲁格博士曾亲眼看到大量的蜂在经过“非自愿”的洗澡后就如此地爬了出来。那两条通道都是非常狭隘的,而且其上盖着雌雄合蕊的柱状体。当蜂用力爬出来时,它的背部会在第一时间里和这些柱状体的柱头发生摩擦。如此一来,附着在黏腺上的花粉就会因为摩擦而落在蜂的背部,并随着蜂飞到其他的花上去。克鲁格博士曾寄给我一朵浸在酒精里的巨型花朵和一只蜂,蜂是在没有完全爬出去的时候被弄死的,它的背部还黏着明显的花粉块。可以想象,当带着花粉的蜂访问另一朵花时,或者第二次再访问同一朵花时,它再次被同伴挤落到水桶里,然后从那条路爬出去。这时,花粉块必然首先与胶黏的柱头相接触,并且黏在这上面,于是花的受精便完成了。现在我们已经看到了花的各部分所展现出的用处了,分泌水的角状体的用处、半满水桶的用处是防止蜂飞去,强迫它们从出口爬出去,并且使它们擦着生在适当位置上的胶黏的花粉块和胶黏的柱头。
还有一种叫做须蕊柱兰科植物,它与盔兰属兰科植物有着密切的亲缘关系。它的花的构造,虽然为了同一个目的,却十分不同,花的构造也是同样奇妙的。蜂来访问它的花,也像来访盔唇花的花一样,是为着咬吃唇瓣的;当它们这样做的时候,就不免要接触一条长的、细尖的、有感觉的突出物,我把这突出物叫做触角。这触角一被触到,就传达出一种感觉即振动到一种皮膜上,那皮膜便立刻裂开;由此放出一种弹力,使花粉块像箭一样地射出去,方向正好使胶黏的一端黏在蜂背上。这种兰科植物是雌雄异株的,雄株的花粉块就这样被带到雌株的花上,在那里碰到柱头,柱头是黏的,其黏力足以裂断弹性丝而把花粉留下,于是便行受精了。
雌蕊与雄蕊 库普卡 油画 20世纪
花朵的雄蕊、雌蕊和花瓣,与女性生殖器官有着异曲同工之妙。除此之外,花朵中也有卵巢和卵子——叫做子房和花卵。这个花卵在受粉后形成胚芽,之后结成果实。这是一幅展现艺术家对女性性器官的迷恋为主题的作品。
墨 兰 摄影
墨兰又名中国兰,常生于山地林下溪边,也见于常绿阔叶林或混交林下草丛中。其叶片丛生,狭长剑形,花期2~3月,花序直立,花朵较多,可达20朵左右,香气浓郁,花色多变。墨兰是许多珍贵的观赏兰花的培育母体。
有这样一个问题一直存在着,即在上述所讲的以及其他无数的例子中,我们如何才能够理解这种复杂且逐渐分级的步骤,以及物种究竟是如何用各式各样的方法来达到同样的目的呢?正如前面已经说过的那样,彼此之间已经稍微有所差异的两个物种在发生变异时,它们的变异性质不会是完全相同的,所以就算是为了同样的目的,它们在通过自然选择后所得到的结果也不会是相同的。我们还应牢记,各种高度发达的生物都已经经过了许多的变异,而且在每一次的变异后,其变异了的构造都具有遗传倾向,所以每一个变异都不会轻易地消失,反而会一次又一次地深化。无论每个物种的每部分构造是出于什么样的目的,它们都是大量遗传变异的综合产物,是物种为了适应新的习性和生活条件而不断连续变化后所得到的。
最后,虽然在许多情况下,我们还要胡乱猜测器官是通过什么样的变异方式才达到了今天的状态,而且这种猜测也是非常困难的。但是,考虑到存在的和已知的类型与绝灭的和未知的类型相比,前者的数量总是要少得多。最让我感到惊异的是,我很难举出这样一个器官,它没有经过变异就直接形成了。有一点是肯定的,这种器官似乎是为了特别的目的而被创造出来的,但它在任何一种生物中都几乎没有或者一直就未出现过。这就如同自然史里那句古老但却夸张的格言“自然界里没有飞跃”是一个道理。几乎所有有经验的博物学者在其著作中都承认这句格言。正如米尔恩·爱德华曾经精辟地说过,“自然界”在变化方面是奢侈的,但在革新方面却是吝啬的。如果根据特创论的观点,我就不知道如何解释这样一个问题了:为什么变异如此之多,而真正新奇的东西却如此之少?既然许多独立生物是被分别创造出来,而且它们在出现之后就在自然界中找到了属于自己的位置。那么,为什么它们的所有部位和器官却这样被逐渐分级的各种步骤所连接在一起?而且这种现象又如此的普遍呢?为什么在从一个构造到另一个构造的问题上,“自然界”不采取突然的飞跃呢?如果根据自然选择的学说,我们就能够搞清楚,为什么“自然界”不是这样的,因为自然选择只是利用微细的、连续的变异而发生作用。它从来就不具有使物种产生巨大且突然飞跃的能力,它只能以一定的、短的、确实的、缓慢的步骤前进。
蝴蝶兰 摄影
蝴蝶兰是在1750年发现的,在自然进化中保持了七十多个原生种,大多数产于潮湿的亚洲地区;其自然分布于阿隆姆、缅甸、印度洋各岛、南洋群岛、菲律宾以及中国台湾。台东的武森永一带森林及绿岛所产的蝴蝶兰最著名。
自然选择作用而导致的不太重要的器官
由于自然选择采用的是生死存亡的淘汰方式来发挥作用,即让适者生存,不适者灭亡。因此,当我们在对不是很重要的器官的起源或形成进行研究时,我时常会感到非常困难。虽然是一种很不相同的困难,但我还是觉得其研究难度几乎和研究最完善、最复杂的器官的情况是一样的。
长耳大野兔的器官结构
北美的长耳大野兔跑得很快,有些每小时可跑80公里以上;在炎热的沙漠里,长耳大野兔的长耳极为重要,它们靠其散掉多余的热量。
第一,对我们而言,对任何一种生物的构造的知识我们都太缺乏了,这直接导致我们无法说明什么样的轻微变异是重要的,什么样的轻微变异是不重要的。在之前的章节里,我曾举过一些微细性状的事例,比如,果实上的茸毛、果肉的颜色、四足类动物的皮和毛的颜色,它们的这些性状要么与体质的差异相关,要么与是否抵挡昆虫的攻击有关,这些性状的形成确实是由于自然选择的原因。长颈鹿的尾巴就是一个人造的拂尘,如果从一开始我们就说它的用途仅仅只是为了赶走苍蝇,而且为了这一用途,它经过了连续且微细的变异后才形成,其每次变异的目的都是为了更适合于赶走苍蝇的话,似乎谁都不会相信。但就算在这种情况下,在作出肯定的回答之前,我们也必须要认真考虑一番。因为我们知道,在南美洲,牛和其他动物的分布范围以及生存状况完全取决于对昆虫攻击的抵抗能力。可见,无论用什么方法,只要能抵抗这些敌害个体的进攻,动物们就可以到达新的生存地,获得巨大的优势。我说这些并不是想说大型食草兽会被苍蝇所消灭(除了一些很少的个例外),而是由于它们为了抵抗苍蝇的攻击,会浪费大量的体力,如此一来,它们就比较容易得病,或者在饥荒到来的时候不能有效地找寻食物,或者逃避食肉动物的攻击。
现在不是很重要的器官,在某些情况下,对于该生物的早期祖先却有可能是非常重要的。在之前的一个时期逐渐被完善了后,虽然这些器官现在的用处已经不大了,但它仍会用几乎相同的状态遗传给现存的生物以及这些生物的后代。它们在构造上任何的有害偏差,也会因自然选择的原因而受到抑止。请看看,尾巴对于大多数水生动物而言是多么重要的一种运动器官。这也许可以被用来解释为什么它在多数陆生动物(从肺或鳔的变异中我们可以知道它们的祖先也是水生动物)里都存在着,而且用途还是那么的广泛。一条尾巴非常发达的水生动物,它的尾巴可能会在将来演变出各种各样的用途,例如作为拂尘,作为握持器官,或者像狗尾那样地帮助转弯。虽然尾巴在帮助转弯上用处很小,比如山兔,它几乎没有尾巴,但却能非常迅速地转弯。
第二,我们很容易对某些性状的重要性产生误解,并且很容易误以为它们是通过自然选择而发展起来的。我们千万不可忽视,变化了的生活条件的作用所产生的效果,还有那些似乎与外界条件少有关系的所谓自发变异所产生的效果,以及复现久已消失的性状的倾向所产生的效果,甚至还包括诸如相关作用、补偿作用、一部分压迫另一部分等复杂的生长法则所产生的效果。最后,还有性选择所产生的效果。通过这一选择,常常获得对某一性的有用性状,并能把它们完全地传递给另一性,虽然这些性状对于另一性毫无用处。这样间接获得的构造,虽然在起初对于一个物种并没有什么利益,但此后却会被它的变异了的后代在新的生活条件下和新获得的习性里所利用。
椋鸟的内脏系统示意图
大多数鸟的身体是由肌肉、心、肺和消化系统组成。鸟类有两个胃,就如图中的这只椋鸟,第一个胃即嗉囊,用来储藏食物;第二个胃即砂囊,将食物磨成浆状。
假设我们只发现了绿色的啄木鸟,再假设我们并不知道还有其他许多种黑色的和杂色的啄木鸟存在。那么,我敢说我们一定会以为之所以是绿色,是为了适应周围的生存条件,是为了使这种频繁往来于树木之间的鸟得以在敌害面前隐蔽自己。这样认识的结果是让我们以为绿色是一种重要的性状,而且是通过自然选择而获得的。但事实上,这一颜色的获得途径主要是通过性选择。在马来群岛上,有一种藤棕榈,它依靠生长在枝端的钩,能很好地攀缘那些高大的树木,这种装置结构十分精致,对于这种植物而言,它无疑是极有用处的。但是我在许多非攀缘性的植物上也看到过极为类似的钩,而且从非洲和南美洲的生刺物种的分布看来,我有理由相信,这些钩的最初作用是用来防御草食兽的。所以,藤棕榈的刺最初可能也是为着这种目的而发展的,后来当这种植物进一步发生了变异并且变成攀缘植物后,刺就被改良和利用了。秃鹫的头上有一块裸露的皮,一般观点认为,这是为了能适应腐败物而产生的。也许是这样,或者也可能是由于腐败物质的直接作用导致出现了这样的一块皮。但当我们看到吃清洁食物的雄火鸡的头皮也是如此裸露在外面的时候,如果我们要对雄火鸡的这块皮的作用或者是出现原因下结论,就必须很小心了。在幼小的哺乳动物的头骨上有一道缝,这道缝曾被认为是为了能使其可以被更顺利地产出而出现的。毫无疑问,这道缝的确使哺乳动物的生育变得容易了很多,也许这道缝真的就是生育所必须的东西。但我也知道,幼小的鸟和爬虫都是从破裂的蛋壳里爬出来的,而它们的头骨上也有缝。所以,我们可以认为这种构造与生长法之间有关,只不过高等动物已经把它利用在生育上了。
虾的体内器官结构示意图
复杂的无脊椎动物,如图中的斑节虾,有和脊椎动物相似的体内器官。斑节虾和昆虫、蜘蛛同属庞大的节肢动物门。当斑节虾脱掉它的骨架时,甚至触角和眼睛的细致外壳也会脱落。
我们对每一个轻微变异或个体差异的原因都表现得极其无知。只要对各地家养动物品种间的差异进行一番仔细研究,特别是对那些生活文明程度较低的国家里品种研究后,我们会发现,那里的家养品种极少被进行有计划的选择。由世界各地的尚未开化的人所饲养的动物还必须常常为了生存而进行斗争,而且在某种程度上,它们是完全受自然选择作用的影响的。同时,彼此之间体质不同的个体,在不同的气候下最能得到成功。牛对于蝇的攻击的感受性,与它对某些具有毒性的植物的感受性是一样的,该感受性与体色有关。所以,就连颜色也是要服从自然选择作用的。某些博物学者认为,潮湿的气候会影响毛的生长,而角又与毛有关。高山品种与低地品种之间常常存在着差异,在多山的地方,后腿可能受到的影响更大一些。由于高山品种在这些地区常常要用到后腿,因此就连它们的骨盘形状也可能受到影响。在这种情况下,根据同源变异法则,前肢和头部也有可能受到影响。另外,骨盘的形状可能会因压力而影响还处于子宫里的幼体的某些部分的形状。在高地地区,所有生物都必须费力呼吸,许多确凿的证据使我们相信,费力呼吸会导致胸部产生增大的倾向,而且相关作用在这里又发生了效力。少量的运动和丰富的食物对于生物的整个身体构造的影响应该要重要得多。H.冯·纳修西亚斯在前不久曾发表了一篇优秀的论文,在论文里他这样解释道,少量的运动和丰富的食物显然是导致猪的品种发生巨大变异的一个主要原因。但由于我们的极度无知,使得我们对一些已知的变异原因和未知的变异原因的相对重要性都无法进行思考。我这样说只是为了证明一点,即尽管绝大多数博物学者都承认,一些家养品种的变异是一个或几个亲种在经历了许多个平常的世代后才发生的,但是如果我们不能解释是什么原因导致了它们彼此之间出现性状差异,那么,我们对于物种之间的细微差异的真实原因也就无法知晓了。也正因为如此,我们对此也就不必看得太严重。
脊椎动物的内部器官
动物体内有各种不同的器官(如上图青蛙)。这些器官的形状和大小都不相同,每个器官都有它的作用。好几种器官组成身体的一个系统,如消化系统、循环系统和生殖系统等。神经系统和内分泌系统操纵和调节体内的其他系统。
“功利说”的真实程度有多大——美是如何得到的
近来,有博物学者反对“功利说”中的一个主张,即生物构造中的每一个细微点都是为了其所有者的利益而产生的。由于我在前面的章节中引用了“功利说”中的这一论点,因此,我在这里有必要谈一谈这些反对观点。绝大多数的反对者都相信,许多生物的构造是被创造出来的,产生这些细微点的目的仅仅是为了美,为了使人或“造物主”喜欢(但“造物主”是属于科学范畴之外的存在),或者仅仅是为了增添一些新花样才被创造出来的。关于这些观点,我已经在前面讨论过了,如果这些观点是正确的,那么我的学说就会被彻底颠覆了。我毫无保留地承认,有大量的生物构造对于现在的它们而言没有任何的直接用处,而且这些构造甚至对它们的祖先也不曾有过任何用处。但是,并不能因为如此,就可以证明它们的形成原因仅仅只是为了美或者是为了增添一点新花样。毫无疑问,处于变化之中的外界条件对于构造而言一直发挥着作用。在此之前,我曾列举过变异的各种原因,不管生物是否通过这些变异获得利益,我们都能肯定一点,那就是:这些变异都曾产生过效果,甚至是很大的效果。但更为重要的理由是,各种生物在其身体构造上的主要部分都是由遗传而得到的。虽然遗传使得每种生物都能更好地在自然界中找到它所适合的位置,但由于许多的构造部分和生物现今的生活习性并没有十分密切的和直接的关系,因此我们很难相信高地鹅和军舰鸟的蹼脚对它们有什么特别之处,也无法使我们相信,在猴子的臂内、马的前腿内、蝙蝠的翅膀内、海豹的鳍脚内,相似的骨对于这些动物有什么特别的用处。我们可以很稳妥地把这些构造归因于遗传。但蹼脚对于高地鹅和军舰鸟的祖先无疑是有用的,这就如同蹼脚对于大多数现存的水鸟而言都是有用的一样。所以我们完全可以相信,海豹的祖先并没有长鳍脚,而是长着五个趾的脚,这种脚更适合于行走或抓握。我们甚至还可以更进一步地去大胆相信,猴子、马、蝙蝠的四肢上所长的那几根骨头,也许是从这个全纲的某些古代鱼形祖先的鳍内的多数骨头经过减少而发展成的,其形成的原因也许是由于功利原则。不过,对于另外一些变化的原因,比如外界条件的作用、自发变异,以及生长的复杂法则等,究竟应当如何去衡量,这就是无法决定的问题了。但撇开这些重要的例外不说,我们还是可以断言,不管是在过去还是现在,每种生物的构造对于其所有者而言,总是有一些直接或间接的用处。
进化的指猴 水粉画 当代
指猴的中指不但细长,而且坚如铁钳,指猴还能运用其奇指抠树干中的虫卵、掏椰壳中的果肉,是捉虫的能手。约3000万年前,一些灵长动物进化成了最早的猴和猿。即使是最早的猴也是爬树的好手。1780年法国探险家见到指猴时,把它当做松鼠的一种,但到1860年,分类学家解剖后发现它是一种灵长类动物。
孔雀开屏 摄影 1998年摄于昆明世博园
孔雀是世界上有名的观赏鸟。孔雀为鸡形目,雉科,因它美丽的尾屏而受世人喜爱。主要分布在东南亚、印度、斯里兰卡和中国等地。它的身长为90~130厘米,尾长150厘米,产卵数量每窝4~8枚。孔雀的种类可以分成3种:生活在中国云南南部和东南亚的绿孔雀;生活在印度和斯里兰卡的蓝孔雀,以及数量稀少的由蓝孔雀变种的白孔雀。孔雀的羽毛像传说中的凤凰一样美丽,因此,被世人称做“天使的羽毛”。
对于反对者们所认为的生物是为了使人喜欢才被创造得美观的观点(这一观点曾被认为是可以颠覆我的全部学说),我首先要指出的是美的感觉。显然,这一问题完全是取决于人类的心理因素,它与生物的任何真实性质无关,而且人类的审美观并不是天生的或者是无法改变的。以人类为例,不同种族的男性对于女性的审美标准是完全不同的。如果美这种东西只是为了供人欣赏才被创造出来的话,那么我们就应该知道,在人类出现以前,地球上的美应该比不上人类出现之后。难道说,在始新世时期出现的美丽的螺旋形和圆锥形贝壳,以及第三纪时期的精致刻纹的鹦鹉螺化石,是为了让人类在多年之后可以在博物馆中欣赏它们而被创造出来的吗?没有什么东西能比矽藻的细小矽壳更美丽,难道它们就只是为了让人类能在高倍显微镜下观察和欣赏它们而被创造出来的吗?包括矽藻在内的其他许多的生物之所以美,完全是因为它们的生长对称才导致的。花是自然界的最美丽的产物,在绿叶的衬托下,它们显得格外引人注目,同时也使得它们看上去非常美观,因此,它们能够更好地被昆虫发现。我之所以作出这种结论,是因为我看到了这样一个不变的规律,即风媒花从来没有华丽的花冠。一般来说,植物所开的花可以分为两种:一种是盛开的且彩色艳丽的,这种花可以更好地吸引昆虫;一种是闭合且没有什么彩色的,这些花一般都没有花蜜,很少有昆虫来接近它。从上述事实中,我可以断定,如果地球上没有出现过昆虫,我们的植物就不会刻意地开出美丽的花,它们只会开一些不美丽的花。正如我们在枞树、栎树、胡桃树、梣树、茅草、菠菜、酸模、荨麻里所看到的那样,由于它们都属于风媒花,因此,它们所开的花并不美。同样的论点也完全适用于果实,成熟的草莓或樱桃既好看而又可口,而且所有人都承认,桃叶卫矛的果实和枸骨叶冬青树的猩红色浆果都是十分美丽的东西。但是,这种美只是为了能引来鸟兽的食用,当这些果实被吞食后,会随着鸟兽的粪便被排泄到其他的地方,如此一来,这些植物就会散布开来。我之所以断定这些事例是真实的,是因为我们不曾看到过下面的法则出现过例外,这一法则就是:对于被包裹在任何一种果实里的种子(即生长在果肉里或柔软的瓤囊里的种子)而言,果实一般都有着鲜艳颜色或者是能引起动物注意的黑色或白色,因为只有这样,种子才能散布得更广。
虎皮鹦鹉 摄影
虎皮鹦鹉,又名娇凤、彩凤、阿苏儿、鹦哥,鸟纲,鹦形目,鹦鹉科。虎皮鹦鹉原产大洋洲,广泛分布于澳大利亚内陆地区,东部、西南部、北省的沿海地区,约克角半岛、塔斯马尼亚岛也有少数分布。虎皮鹦鹉平均寿命7年。一般成长到3个月左右即可繁殖,后代分淡蓝色、绿色、蓝色、白色、黄色、杂色等,异彩纷呈。
另一方面,我承认大多数的雄性动物,比如所有最美丽的鸟类,某些鱼类、爬行类和哺乳类,以及华丽彩色的蝴蝶,都是为了美而变得美的。但这些都是通过性选择所获得,也就是说,那些比较美的雄性个体曾经连续数代都被雌性个体所选中,因此,其后代也就变得越来越美了,而不是它们有意在取悦雌性。鸟类的鸣叫声也是如此,我们可以从所有这些情况中得出这样一个推论,即在动物界中,大部分对于颜色和音乐的偏爱,都是极为相似的。当雌性个体也拥有了如雄性个体那样的美丽颜色时(这种情况在鸟类和蝴蝶中比较常见,其原困是其后代都是通过性选择获得颜色的,这种遗传并不限于雄性个体,而是可以遗传给两性),最简单形态的美的感觉,就是从某种颜色、形态和声音所得到一种独特的快乐。对于美是如何在人类和低于人类的动物心理发展起来的,这是一个非常难以解释的问题。如果我们要对诸如为什么某种香和味可以给予快感,而别的却给予不快感等问题刨根问底时,我们也会遇到同样的困难。在所有这些情形中,在某种程度上,习性似乎发挥了一定的作用,但是我认为,在每个物种的神经系统里,一定还存在着某种基本的还未被我们所发现的原因。
尽管在整个自然界中,一个物种经常会利用其他物种的构造来获得利益,但自然选择不可能只使一个物种产生出对另一个物种利益的变异。诚然,自然选择常常能够产生出直接对其他动物有害的构造,比如我们所看到的蝮蛇的毒牙、姬蜂的产卵管(姬蜂依靠产卵管能够把卵产在其他有生命的昆虫的体内)等。如果我们能够证明任何一个物种的任何一部分构造完全只是为了另一物种的利益而形成的,那么我的学说就会被彻底推翻了,因为这些有利于其他物种的构造是不可能通过自然选择而产生的。尽管在许多博物学著作里都存在着关于这种成果的大量描述,但我却没有找到一种描述是有意义的。众所周知,响尾蛇的毒牙是用来自卫和捕杀猎物的,但某些博物学者却认为它的响器是不利于它自己的,这种响器会预先发出警告,使猎物警戒起来。起初,我也曾相信猫在准备跳跃时卷动尾端,只是为了让已经被它视为食物的鼠警戒起来。但根据研究,我发现响尾蛇使用响器的最令人信服的观点是:眼镜蛇膨胀它的颈部皱皮以发出响声,就如同蝮蛇在发出很响而粗糙的嘶声时会把身体胀大,其目的只是为了恐吓许多甚至对最毒的蛇也会进行攻击的鸟和兽。蛇的这种行为和母鸡看见狗在接近它的小鸡时就会竖起羽毛、张开双翼的道理是一样的。为了赶走它们的敌害,动物会采用各式各样的方法,但在这里,由于篇幅所限,我就无法详细描述了。
自然选择向来会让一种生物产生对于自己害多利少的构造,因为自然选择只会根据各种生物的利益,而且只会为了它们的利益而起作用。正如帕利曾经说过的,没有一种器官的形成是为了给予它的所有者以苦痛或损害。如果公平地衡量由各种部分所引起的利和害,那么我们可以看到,从整体来说,各种部分都是有利的。经过时间的推移,生活条件的改变,如果任何部分都变为有害的,那么它就要改变;如不改变,这种生物就要绝灭,正如无数已经绝灭了的生物一样。
鲜红的草莓 摄影
草莓,蔷薇科,草莓属,多年生草本植物,花白色。原产南美、欧洲等地,现在我国各地都有草莓栽培,也有野生的。每年6~7月间果实成熟时采摘,鲜用。
长颈鹿 蒙提曾伯爵 摄影 1854年 摄于西班牙
从这幅长颈鹿肖像,便知伯爵拍摄动物的高超技艺。1855年,他的父亲图谋继承王位未遂,伯爵于是永久地移居美国。照片中这头长颈鹿屈膝坐地的姿态极其优雅,宛如在公园草地上小憩片刻的高贵的淑女。腼腆的神情依稀可见。
自然选择只会使每一种生物与栖息在同一地方的、和它竞争的其他生物一起进化得更为完善,或者稍微地更加完善一些。我会举一些事例来让大家看到,什么是在自然状况下所得到的完善化的标准。新西兰的土著生物都是相对比较完善的,但是,当它们面对来自欧洲的植物和动物时,它们就迅速地屈服了。自然选择不会产生绝对的完善,就我所能判断的而言,我们也不曾在自然界里遇见过如此高的完善的标准。米勒曾经说过,光线色差的校正,甚至在最完善的器官如人类的眼睛里,也不是完全的。赫姆霍尔兹曾在强调了人类的眼睛具有奇异的能力之后,又说了以下一番所有人都无法怀疑的话:“我们发现在这种光学器具里和视网膜上的影像里有不正确和不完善的情况,这种情况不能与我们刚刚遇到的感觉领域内的各种不调和相比较。有一种理论认为,外界与内部之间预存了协调,而自然界为了要否定这一理论的所有基础,是喜欢积累矛盾的。如果我们的理性能使我们热烈地赞美自然界里有无数不能模仿的装置,那么这一理性也会告诉我们(就算我们在两方面都容易犯错误),其中的某些装置是不完善的。我们能够认为蜜蜂的刺针是完善的吗?当它用刺针刺多种敌害的时候,常常不能把它拔出来,因为这些刺上都生有倒长的小锯齿,这样,它们在拉出来时常常会把自己的内脏也拉出来,结果,这一行为会导致自己的死亡。
如果我们假设蜜蜂的刺在其遥远的祖先时代时就已经存在了,而且这个刺的最初作用仅仅是被用作穿孔的锯齿状器具,就如这个大目里的许多成员的情况那样,只是随着时间的推移,其作用才发生了改变,但这种改变并非是完全的。它的毒素原本只适用其他的一些地方,例如产生树瘿。这样一来,我们也许就能够理解为什么蜜蜂在使用它的刺针后就会导致自己的死亡。因为,如果从整体来看,刺针的能力对于蜜蜂的社会生活是有用处的,虽然它常常引起少数成员的死亡,但却可以满足自然选择的所有要求。如果我们惊叹于许多昆虫中的雄虫依靠自身的奇特嗅觉能力能找到它们的雌虫,那么,只为了生殖目的而出现的雄蜂,对于蜜蜂的整个群体而言就没有一点其他用处了。正因为如此,它们在交配结束后就会被那些只能劳动但却无法生育的姊妹所弄死,难道我们就不应该对此发出惊叹吗?我们也许不会为这一事实惊叹,但是我们却会惊叹于蜂后的野蛮本能,这一本能就是恨,这种恨导致它在面对幼小的蜂后时,就会把它们弄死,或者自己死在这场战斗中。毫无疑问,这种做法对于整个蜜蜂群而言是有好处的,母爱或母恨(幸而后者很少),对于自然选择的坚定原则都是一样的。如果我们惊叹于兰科植物和其他许多植物的几种巧妙装置,能引导昆虫来帮助其受精时,那么我们在看待枞树所产生出来的如同密云一般的花粉,而只有其中的少数几粒能够碰巧吹到胚珠上去时,我们是否就会认为它们也是同样比较完善呢?
统一法则和生存条件法则
在本章中,我们已经把可以用来反对自然选择学说的一些难点和异议几乎都讨论过了。在这些难点和异议中,仍有许多是极为严重的,但是,我想通过本章的讨论来对一些事实进行说明。如果依照特创论的观点,这些事实是完全无法被解释清楚的。我们已经看到,物种在任何一个时期的变异都不是无限的,也不是必然由无数的中间级所联系起来的。造成这一结果的一部分原因是自然选择的过程永远是极为缓慢的,在任何一个时期,自然选择只对少数的类型产生作用;另一部分原因是,由于自然选择的本身就包含了对早期中间级的不断排斥和绝灭。如今,生存在连续地域上的具有密切亲缘关系的物种,必然是在该地域还没有连续起来,且生活条件还没有从这一处逐渐变化到另一处的时候,就已经形成了的。当两个变种在一个连续地域的两个不同地方形成时,在这两个不同地方的中间地带一定会产生一个中间变种。根据上述的理由,中间变种的个体数量通常要比其两边所连接的变种的数量要少得多。而最终的结果是,两个变种在进一步变异的过程中,由于个体数量较多,因此它们比个体数量较少的中间变种更具有优势。一般来说,这两个变种通常就会成功地把中间变种排斥或消灭掉。
美洲狮 摄影 当代
美洲狮是最凶猛的食肉动物,主要以兔子、羊、鹿为食,美洲狮在饥饿的时候,甚至也会偷袭家禽家畜。容易食物短缺的自然界教会了美洲狮储存食物的本领,如果捕获的食物比较多,它们就把剩余的食物放在树上,等以后食物短缺时再来吞食。
在本章里,我们已经看到,如果要对极其不同的两种生活习性下不能逐渐彼此转化的断言,比如断言蝙蝠不能通过自然选择从一种最初只在空中滑翔的动物而形成,我们必须要非常谨慎。
我们已经看到,一个物种在新的生活条件下是可以改变自己的生活习性的,或者说,它可以产生多样的生活习性,其中有些习性会大大异于它最近的同类的习性。因此,我们只要牢记,各种生物都在努力使自己能够生活在所有可以生活的地方,那么,我们就能理解脚上有蹼的高地鹅、栖居地上的啄木鸟、潜水的鸫和具有海鸟习性的海燕是怎样发生的了。
如果要将自然选择学说应用于眼睛这种完善器官的形成上,我相信,任何人都会对此产生犹豫。但是,不论是什么样的器官,只要我们知道该部分都有着逐渐、复杂的过渡级,且级进对于其所有者都是有利的,那么,在生活条件不断变化的情况下,任何部分都可以通过自然选择达到一种我们可以想象得到的完善程度。至少在逻辑上,我认为这是可能的。在我们还不知道中间状态或过渡状态存在的情况下,如果要断言这些状态不曾存在过,我们必须极为慎重。因为许多器官变态的存在使我们知道,机能上的奇异变化至少是可能的,比如,鳔显然已经转变成呼吸空气的肺了。同时进行多种不同机能的运作且后来有一部分或全部都变为专门的一种机能的相同器官,以及两种同时进行同种机能运作的不同器官,而且其中的一种器官受到另一种器官的帮助变得更为完善,上述这些情况常常会促使变异的产生。
我们已经看到,在自然系统中彼此相距甚远的两种生物里,会出现具有相同用途且外表也十分相近的器官,而这样的器官是各自独立形成的。当我们对这些器官仔细检查时,我们常常可以看到,它们的构造在本质上有所不同。根据自然选择的原理,这一结果的出现是理所当然的。另一方面,为了达到同一个目的,生物的构造可以无限多样化,这是整个自然界的普遍规律,如果根据同样的伟大原理,这也是理所当然的。
濒危野生动物——猞猁 卡雷拉 摄影 当代
猞猁,别称猞猁狲。栖息于多岩石的森林中,夜行性,以小型哺乳类为食。分布于中国东北、山西、四川、新疆、西藏、青海等地,欧洲和美洲也有,为世界濒危野生动物。猞猁体态特征似猫,曾被怀疑是猫的祖先,后来证明猫的祖先是古猫兽。
在许多情况下,我们实在太无知了,以至于会提出这样的主张,即由于一个部位或器官对物种而言没有多大的利益,所以它的构造发生变异时,自然选择也不会对其进行累积。在许多情况下,变异也许是变异法则或生长法则的直接结果,且与因此而获得的任何利益无关。但是,甚至就算是这些不太重要的构造,也会在将来新的生活条件下,为了物种的利益而常常被利用,并且还要进一步变异下去,我认为这一观点是可信的。我们还可以相信,从前曾经是极为重要的部分,就算它在现在变得不重要了,甚至在目前的状态下,它已经不再通过自然选择继续发生有利变异,但这些部位或器官还是会被一直保留下去(比如水生动物的尾巴仍然保留在它的陆生后代里)。
自然选择不能在一个物种里产生出完全为着另一个物种的利益或为着损害另一物种的任何东西,虽然它能够有效地产生出对于另一物种极其有用或者不可缺少的东西,或者对于另一物种极其有害的器官和分泌物,但在所有情形里,同时也是对它们的所有者有用的。在生物繁生的各种地方,自然选择通过生物的竞争而发生作用。结果,只是依照这个地方的标准,在生活竞争中产生出成功者。因此,一个地方——通常是较小地方的生物,常常屈服于另一个地方——通常是较大地方的生物。因为在大的地方里,有比较多的个体和比较多样的类型存在,所以竞争比较剧烈。这样,完善化的标准也就比较高。自然选择不一定能导致绝对的完善化,依照我们的有限才能来判断,绝对的完善化不是随处可以断定的。
根据自然选择学说,我们能理解博物学里“自然界里没有飞跃”这个古代格言的充分意义。如果我们只看到世界上的现存生物,这句格言并不是严格正确的;但如果我们把过去的所有生物都包括在内,无论已知或未知的生物,这句格言按照这个学说一定是正确的。
一般来说,我们承认所有生物都是根据“统一”和“生存条件”这两大法则形成的。统一法则是指在同纲生物中,那些与生活习性并无重大关系的构造,基本上是一致的。根据我所提出的学说,统一法则可以用祖先的统一来解释。曾被居维叶所经常坚持的生存条件的说法,完全可以被包括在自然选择的原理之内。由于自然选择的作用,使各种生物的变异部分能够适应于今天的有机和无机的生存条件,或者使它们在之前的时代里能够适应这些生存条件。因此,在许多情况下,物种的构造都会受器官使用频率的影响,受外界生活条件的直接作用的影响,并且在所有情况下,还会受到一些生长法则和变异法则的支配。因此,事实上“生存条件法则”是一个比较高级的法则,因为通过以前的变异和遗传,它把统一法则包括在了其中。
鳄 鱼 波肯 摄影
鳄鱼为鳄目动物的统称,目前全世界共有20多种。其性情大都凶猛暴戾,喜食鱼类和蛙类等小动物,甚至噬杀人畜。绝大多数分布于非洲、美洲和亚洲的热带地区的河川、湖泊、海岸中。鳄鱼是现存生物与史前恐龙时代的爬虫类动物相联结的最后纽带。
关于物种寿命的异议
最近有一位批评家常常在世人面前炫耀数学的精确性,由于他坚决主张长寿对于所有物种都有着巨大的利益,因此,所有相信自然选择的人都应该根据他所制定的“系统树”,并依照所有后代都比它们的祖先更长寿的原理进行排列。如果把一种两年生植物或者一种低等动物放到寒冷的地方去,那么,我相信它们一到冬季就会死去。但由于生物可以通过自然选择获得利益,因此,它们可以利用种子或卵将自己的种群一直延续下去。难道我们的这位批评家就没有考虑到这种情况吗?最近,E.雷蒙德·兰克斯特先生曾就此问题进行过讨论。他在最后总结出了这样一个结论:就一般情况而言,在这个问题的极端复杂性所许可的范围内,长寿与各种物种在身体构造的等级中的标准是有关联的,与在生殖和普通活动中的消耗量也是有关联的。这些条件可能大部分是通过自然选择来决定的。
人工养殖的辐射龟
乌龟是公认的最长寿的动物,科学家通过研究发现,乌龟长寿的原因是由于其细胞的分裂代数要比其他动物细胞分裂代数多得多,人一般只有50代左右,而乌龟可达110代。照片中是一只辐射龟。辐射龟产于马达加斯加岛南部,栖息于近似热带草原的干燥森林中。每胎约可产12颗卵。目前,在毛里求斯岛及留尼汪岛有专业的人工繁殖场。
曾经有过这样一场讨论,话题是关于埃及的动物和植物。有一种观点认为,在过去的三四千年里,这里的动物和植物,就我们所知道的情况来看,没有发生过任何变化。由此可知,世界上任何一处地方的生物也许都不曾发生过变化。但是,正如刘易斯先生所说的,这种观点未免极端了一些,因为那些被刻在埃及的纪念碑上的或是被制成木乃伊的古代家养动物,虽与现今生存的家养动物极为相像,甚至相同,但所有博物学者都承认,这些家养动物是通过它们的原始类型的变异而产生出来的。从冰河时期以来,也许就存在着仍然不少保持不变的动物,而且它们都可以作为非常有力的例子来证明这一点,因为它们曾经暴露在气候的巨大变化下,而且曾经迁移到很遥远的地方。恰好相反,据我们所知,在埃及这个地方,过去的数千年里,生活条件是完全相同的。也许用自冰河时期以来很少发生、甚至没有发生变化的事实,来反对那些相信内在的和必然的发展法则的人们,是有一些效果的。但如果将之用来反对自然选择、即最适者生存学说的话,就不会收到任何的效果了,因为自然选择学说的主要思想就是:只有当有利性质的变异或个体差异发生的时候,它们才会被保存下来,但这只有在某种有利的环境条件下才能实现。
纸莎草
纸莎草,尼罗河三角洲生长的一种类似芦苇的水生莎草科植物,属多年生绿色长秆草本;切茎繁殖,叶呈三角,茎中心有髓,白色疏松。茎端为细长的针叶,四散如蒲公英。古埃及人对纸莎草十分崇拜,曾借助这种植物航行于尼罗河上,传播他们伟大的文明。后来,纸莎草被当做北方王国的标志。
勃龙的几个异议
著名的古生物学者勃龙将本书翻译成了德文。在德文版的最后,他曾这样问道:“按照自然选择的原理,一个变种怎么能够和亲种并肩生存呢?”在这里,我要解释一下,如果两者都能够适应略有不同的生活习性或生活条件,那么,它们也许就能够生存在一起。但如果我们撇开多形物种(它的变异性似乎具有某些特殊性),以及暂时的变异,比如大小、皮肤变白症等不谈,只看其他那些较为稳定的变种,事实就如我所发现的那样,这些物种一般都是生息于不同地点的,比如高地或低地,干燥地区或潮湿地区。另外,那些喜欢四处游走以及自由交配的动物的变种,似乎一般都不会被局限在同一个地区。
中国藏獒
藏獒,又名藏狗、番狗、蕃狗、羌狗,产于雪峰。藏獒是仅存于世的极古老的原始超大型犬种,原始发源地青藏高原至甘肃甘南藏族自治州河曲地区。根据考古学家对其古化石的鉴定,证实其历史已超过五千年;国外有关文献对其有详细记载,证明圣伯纳、大丹、匈牙利牧羊犬、纽芬兰犬及世界多种马士迪夫犬均含有中国藏獒的血统。
勃龙还主张,从古到今,不同的物种不仅是在一种性状上存在差异,而且在许多部位上都有差异。他曾这样问道:“身体构造中的许多部位是如何因为变异和自然选择的原因而常常同时发生变异的呢?”我认为,没有必要去想象任何生物的所有部分都同时发生变化。最能适应某种目的的最显著变异,如以前所说的,大概经过连续的变异过程,即使是轻微的,起初是在某一部分然后在另一部分而被获得的。因为这些变异都是一起传递下来的,所以我们看起来好像是同时发展的。有些家养族主要是由于人类选择的力量,然后向着某种特殊目的进行变异,这些家养族对于上述异议提供了最好的回答。看一看赛跑马和驾车马,或者长躯猎狗和獒吧,它们的整个身体,甚至连心理特性都已经被改变了。但是,如果我们查一下它们的变化史中的每一阶段,尤其是最近的几个阶段,我们就可以发现,事实上我们是无法看到巨大且同时发生的变化的。我们所能看到的,只是首先发生的那一部分,而随后进行的另一部分轻微变异和改进我们是看不到的。当人类只对某一种性状进行选择时(栽培植物在这方面可以提供最好的例子),我们就会看到,无论它是花、果实或叶子,虽然它们的某一部分被大大地改变了,但是,与此同时,几乎所有的其他部分也会稍微被进行相应的改变。关于其中的原因,一部分可以被归为相关生长的原理,另一部分可以被归于所谓的自发变异。
近来,勃龙和布诺卡提出了一个比上述两个观点更为严重的异议,他们认为,由于有许多对于性状所有者而言并没有什么用处的性状存在,因此,这些性状不能受自然选择的影响。在例证方面,勃龙以不同种的山兔和鼠的耳朵以及尾巴的长度、动物牙齿上的珐琅质的复杂皱褶,还有许多类似的情况为例进行了论证。关于植物,内格利曾写了一篇优秀的论文,在文中,他对此进行了一番讨论。他承认,自然选择具有很大的影响力,但他却坚持认为各科植物之间的主要差异仍旧是形态上的性状差异,而这些性状对于物种的繁盛与否并没有起到至关重要的作用。最终,他相信生物有一种内在倾向,该倾向使得生物永远会朝着进步且完善的方向发展。他以细胞在组织中的排列以及叶子在茎轴上的排列为例,来解释为什么自然选择没有发挥作用。我想,除此之外,还可以加上花的各种部位的数目、胚珠的位置,以及种子的形状(尽管种子的形状在传播时没有起到任何的作用)等。
李 子 摄影 当代
李子是李树的果实,人们对这部分性状进行选择时,按照达尔文的观点,李子的性状发生了明显的改变。李树的花叶其实也随之发生了改变,只是并不那么显而易见。
上述这一反对观点对我的学说颇具威胁。但尽管如此,我还是能从以下三点进行反驳。第一,当我们决定什么构造对各种物种现在有用或从前曾经有用时,还应十分小心。第二,必须经常记住,某一部分发生变化时,其他部分也会发生变化,这是由于某些不大明白的原因。比如,流到一部分去的养料的增加或减少,各部分之间的互相压迫,先发育的一部分影响到后发育的一部分及其他原因等。此外,还有一些我们尚不清楚的其他原因,它们导致了许多相关作用的神秘事例。这些作用,为求简便起见,都可以包括在生长法则这一个用语里。第三,我们必须考虑到改变了的生活条件有直接的作用,并且必须考虑到所谓的自发变异,在自发变异里生活条件的性质显然起着一个次要的作用。在芽的变异方面,例如在普通蔷薇上生长出苔蔷薇,或者在桃树上生长出油桃,便是自发变异的好例子。但在这些情况里,如果我们记得虫类的一小滴毒液在产生复杂的树瘿上的力量,我们就不应十分确信,上述变异不是由于生活条件的某些变化所引起的。树液性质的局部变化的结果,对于每一个细微的个体差异,以及对于偶然发生的更显著的变异,必有其某种有力的原因。并且如果这种未知的原因不间断地发生作用,那么这个物种的所有个体几乎一定要发生相似的变异。
在本书的前几个版本中,我曾低估了自发变异性的频度和其重要性,但在现在看来,自发变异性的频度非常高且对生物而言也是非常重要的。但就算如此,我们也绝不能说,物种的构造之所以能如此好地适应于外界的生存条件是因为自发变异,就我本人而言,也是无法相信这一点。对适应力较好的赛跑马或长躯猎狗而言,在人工选择原理还没有被了解之前,曾有一些老一辈的博物学者对此惊叹不已,而我也不相信我们可以用自发变异的原因来进行解释。
油 桃 摄影 当代
油桃是普通桃的变种,又名“李光桃”,在我国是跨世纪的新兴果品。华光、曙光、艳光三种杂交油桃,对土壤、气候的适应性和栽培技术跟普通桃基本一样,它们的育成使我国的油桃品种跃上了一个新台阶。
在这里,我可以举出一个例证对上述的一些论点进行阐明。我们假定所有的物种都有一些部位和器官是无用的,甚至在我们最熟知的高等动物里,仍然有许多这样的无用构造存在着。这些无用构造是如此的发达,以至于所有人都认为它们不可能是不重要的,然而它们的用处至今还没有被确定下来,或者说只是在最近才被确定下来。关于这一点,已经没有必要再说了。既然勃龙以一些鼠类的耳朵和尾巴的长度为例子,认为这些性状差异并不存在任何的特殊用途。虽然这不是很重要的例子,但我要指出,根据薛布尔博士的观点,普通鼠的外耳具有很多以特殊方式分布的神经,它们无疑是当做触觉器官用的,因此耳朵的长度就不会是不十分重要了。还有,我们就会看到,尾巴对于某些物种是一种高度有用的把握器官,因而它的用处就要大受它的长短所影响。
关于植物的一些异议
在植物方面,由于已经有内格利的论文存在,因此,我在此仅作一点说明。众所周知,兰科植物的花存在着大量的奇异构造。几年前,这些构造还仅仅是被看做形态上的差异,并没有任何特别的功能,但现在我们已经知道,在昆虫的帮助下,这些构造对于兰科植物的受精是极为重要的,它们也许就是通过自然选择才获得了这些构造。直到最近,也没有人会想象到,在二型性或三型性的植物里,雄蕊和雌蕊的不同长度以及它们的排列方法究竟能否起到作用,但现在我们却知道这的确是有用的。在某些植物的整个群里,胚珠直立,而在其他群里胚珠则倒挂;也有少数植物,在同一个子房中,一个胚珠直立,而另一个则倒挂。这些位置当初一看好像纯粹是一种形态,或者并不具有生理学的意义。但胡克博士告诉我说,在同一个子房里,有些只有上方的胚珠受精,有些只有下方的胚珠受精。他认为这大概是因为花粉管进入子房的方向不同所致。如果是这样的话,那么胚珠的位置,甚至在同一个子房里一个直立一个倒挂的时候,大概是位置上的任何轻微偏差的选择结果,由此受精和产生种子得到了利益。
植物细胞核结构
细胞核是细胞内最大的细胞器。它由核膜、染色质、核仁和核液等几部分组成。细胞核是细胞的控制中心,在细胞的代谢、生长和分化中起着重要作用,是遗传物质的主要存在部位。
一般来说,不同“目”的植物,常常会产生两种花:一种是开放且具有普通构造的花,另一种是关闭且不完全的花。有时候,这两种花在构造上也是完全不同的,然而我们却发现,在同一株植物上,这两种花是相互演变的。第一种花可以通过接受其他花的花粉而达到异花受精,并且由此确保能确实得到异花受精的利益。然而,第二类花显然也是非常重要的,因为它们只需耗费极少的花粉便可以稳定地产出大量的种子。刚才我就已经说过了,这两种花在构造上常常是不同的。关闭的花的花瓣几乎总是由残迹物构成的,花粉的直径也比前者的花粉要小不少。在一种柱芒柄花里,五本互生雄蕊是残迹的;在堇菜属的一些物种里,三本雄蕊是残迹的,其余的二本雄蕊虽然保持着正常的功能,但已大大地缩小。在一种印度堇菜里(我并不知道这种花叫什么名字,因为我从来没有真正看到过这种植物开出完全的花来),三十朵关闭的花中,有六朵花的萼片从五片的正常数目退化为三片。根据A.得朱西厄的观点,在金虎尾科里的某一类中,关闭的花发生的变异更加深刻,在那种植物上,五个和萼片对生的雄蕊全都退化了,只有和花瓣对生的第六个雄蕊依旧是那么的发达。而在该种植物的普通花上,第六个雄蕊是不存在的,而且普通花的花柱发育也不完全,子房也从三个退化为了两个。尽管自然选择有足够的力量去阻止某些花的开放,并且可以通过使花闭合起来,以达到减少过剩花粉数量的目的。然而,在上述所说的各种特别变异中,没有一种变异是可以达到减少过剩花粉数量的目的的,这就是所谓的“必须认为这是依照生长法则的结果。在花粉减少和花闭合起来的过程中,某些部分在功能上的不活动,亦可纳入生长法则之内” 。
植物内部的光合作用
光合作用的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下,把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为葡萄糖,同时释放氧气。光合作用实际上是植物将光能转变成化学能的过程。
生长法则的效果是如此的重要,以至于我们必须对其有足够的重视。在这里,我必须再多举一些例子来说明同样的部分或器官由于在同一植株上的相对位置的不同而有所差异。沙赫特曾经发现,西班牙栗树和某些枞树的叶子,分出的角度在近于水平的和直立的肢条上有所不同。在普通芸香和某些其他植物中,中央或顶端的花一般会先开放,花朵由五个萼片和五个花瓣,以及五室子房组成。在这些植物中,其他的花都是四个。英国有一种五福花,其最顶上的花一般只有两个萼片,而其他的花也是四朵,而且这些花一般有三个萼片,其他部分都是五个。许多聚合花科和伞形花科(还有一些其他类型的植物)的植物,其外围的花比中央的花具有发达得多的花冠,这似乎与生殖器官的发育不全有关联。还有一个非常奇妙的事实,这个事实在前面已经提过了,即外围的和中央的瘦果或种子常常在形状、颜色以及其他性状上都大不相同。在红花属和某些其他聚合花科的植物里,只有中央的瘦果才具有冠毛。而在猪菊苣属里,同一个头状花序上生有三种不同形状的瘦果。根据陶施的观点,在某些伞形花科的植物里,长在外面的种子都是直着生长的,而长在中央的种子则是倒着生长的。得康多尔认为,在其他的物种里,这种性状具有分类学上的重要性。布劳恩教授列举出了延胡索科中的一个属,在该属的穗状花序的下部能结出一个呈卵形且有棱的类似于小坚果的种子。而在穗状花序的上部则能结出一个呈披针形且有两个蒴片的长角果种子,而且这样的种子一般有两个。在这几种情况里,除了为吸引昆虫注意的射出类花外,根据我的判断,自然选择在其中并没有起到什么作用,或者只能起一些次要的作用。所有的这些变异,都是物种各部位的相对位置及其相互作用的结果,毫无疑问的是,如果是同一个植株上的所有的花和叶,那么当它们与其他部位上的花和叶都遭受了相同的内外条件的影响时,它们就都会按照同样方式被改变。
蒸腾作用
蒸腾作用是水分从以植物叶子为主体的表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,是植物吸收和运输水分的主要动力。蒸腾作用能降低植物体和叶片表面的温度,避免高温灼伤。
一些被分类学认为是高度重要的性状
在其他的许多种情况中,我们可以看到被植物学者们认为是具有高度重要性的构造变异,这种变异一般只发生在同一个植株上的几种特定的花之上,或者发生在受同样外界条件影响、且密接生长的不同植株上。由于这些变异似乎对于植物没有什么特别的用处,因此,它们不受自然选择的影响。到目前为止,我依然不知道造成这一切的原因是什么,甚至不能像上述所讲的最后一类例子,把它们归因于相对位置的任何近似作用。在这里,我只能举出少数的几个事例来。比如,在同一株植物上的花,它们常常以四朵或五朵的数目出现,这是一件很平常的事,对此我不再多举事实了。但是,由于有这样一种情况存在(即在某些部分上的数目很少),这些部分的变异相对地要少一些。
苔藓的生殖
苔藓植物的雌、雄生殖器官都是由多细胞组成的。苔藓植物的受精必须借助于水、精子与卵结合后形成合子,分裂形成胚。胚在颈卵器内发育成为孢子体。孢子在适宜的生活环境中萌发成丝状体,形如丝状绿藻类,称原丝体。原丝体生长一个时期后,在原丝体上再生成配子体。
得康多尔曾说过,在大红罂粟的花中,有的是两个萼片和四个花瓣(这是罂粟属的常见形式),还有的是三个萼片和六个花瓣。花瓣位于花蕾中,而且用的是折叠方式。从形态学的角度看,在大多数的植物中,这种性状都是一种极其稳定的性状。但阿萨·格雷教授却发现,在沟酸浆属的某些物种中,它们的花尽管也是采用的折叠方式,但几乎常常既像犀爵床族,又像金鱼草族(沟酸浆属是属于金鱼草族的)。圣提雷尔曾说过这样一个事实,芸香科的植物都具有单一的子房,在这一科中有一个类花椒属,该属的几个物种的花在同一植株上或甚至同一个圆锥花序上,却有可能产生两个子房。在半日花属的蒴果中,有的具有一室的,而有的却具有三室,但变形半日花则“有一个稍微宽广的薄隔,隔在果皮和胎座之间”。根据马斯特斯博士的观察,肥皂草的花具有缘边胎座和游离的中央胎座。最后,圣提雷尔曾在一个分布着油连木的区域的南端附近,发现了两种类型。一开始时,他毫不怀疑地认为这是两个不同的物种,但后来他却发现它们生长在同一种灌木之上。于是他对自己的观点进行了补充:“在同一个个体中,子房和花柱,有时生在直立的茎轴上,有时生在雌蕊的基部。”
由此我们可以知道,许多植物的形态变化是可以被归因于生长法则和各部分的相互作用的,这些都与自然选择无关。但是内格利却坚持认为,生物有朝着完善或进步发展的内在倾向。如果根据他的这一学说,那么我们是否就一定可以说,在这些显著变异的情况下,植物一定就会朝着高度的发达状态发展呢?事实恰好与他的学说相反,我只需要根据我在上述所说的各部分在同一植株上的差异或产生巨大变异的这一事实,就可以得到这样一个结论,即不管这些变异分类学上有多大的重要性,对于植物本身而言,这些变异根本就是不重要的。可见,如果植物仅仅只是获得了一个没有用处的部分,那么,我可以断言,没有一个人能够确切地说明这种植物在自然界中的地位是否真的提高了。至于前面曾描述过的那种不完全且关闭的花,如果必须引用什么新原理来解释的话,那唯一能引用的就是退化原理,而不是进化原理。许多寄生动物也都是退化了的,关于这一点,植物也一定是这样的。是什么原因导致了上述特殊变异的发生?我们对此一无所知。但是,如果这种未知的原因几乎是一致地在很长的时期内产生作用,那么,我们就可以断定,其结果几乎也会是一致的。在这种情况下,物种的所有个体会以同样的方式发生变异。
裸子植物
裸子植物是植物中较低级的一类。有颈卵器,又属颈卵器植物,是能产生种子的种子植物。但它们的胚珠外面没有子房壁包被,不形成果皮,种子是裸露的,故称裸子植物。图为裸子植物银杏。
上述所说的各性状对于物种的安全并不重要。由此可以看出,这些性状所发生的任何轻微变异都不会通过自然选择而被累积以及被增大。当一种通过长久且持续的选择而被发展起来的构造失去了对物种的作用时,在一般情况下,是很容易发生变异的,就像我们在残迹器官中所看到的那样,这是因为这些器官已经不再受同样的选择力量的支配了。但由于生物的本性和外界条件的性质,因此,如果发生了对物种的安全而言并非不重要的变异,那么,它们可以,而且常常以同样的状态传递给许多在其他方面已经变异了的后代。对于哺乳类、鸟类或爬行类而言,是否一定要长有毛、羽或鳞,并不是最重要的。然而几乎所有的哺乳类都将毛传递给了后代,几乎所有的鸟类都将羽传递给了后代,几乎所有的真正的爬行类都将鳞传递给了后代。任何一种构造,无论它是什么构造,只要是许多近似类型所共有的,那么,分类学就一定会让我们认为该性状具有高度重要性,然而结果却常常相反,这种在分类学上被描述为对物种而言具有生死攸关的重要性,几乎都是不重要的。因此,我更倾向于相信,我们所认为的重要形态上的差异(比如叶的排列、花和子房的区分、胚珠的位置等),在最开始的许多情况下是以不稳定的变异形式出现的。到了后来,随着生物本性和周围条件的变化,以及不同个体的杂交的原因,这些性状逐渐趋于稳定,但造成其稳定的原因并不是自然选择。因为这些形态上的性状并不影响物种的安全,所以它们的任何轻微偏差都不受自然选择作用的支配或累积。由此一来,我得到了一个怪异的结论,即那些对物种生活极不重要的性状而对分类学家而言却是非常重要的。当我们以后讨论到分类的系统原理时,将会看到这决不像初看时那样矛盾。
虽然我们没有更好的证据来证明生物体内有一种向着进步发展的内在倾向,然而如我在第四章里曾经试图指出的,通过自然选择的连续作用,必然会产生出向前发展的倾向。关于生物的高等标准,最恰当的定义是器官专一化或分化所达到的程度:自然选择有完成这个目的的倾向,因为器官愈专一化或分化,它们的功能就愈加有效。
被子植物
被子植物又称显花植物,是种子植物的一种,最早出现在白垩纪早期。其受精作用可由风当传媒,昆虫等其他动物的传导,使其能广泛散布。目前已知的被子植物共一万多属,约20多万种。和裸子植物比较起来,被子植物有真正的花。图为被子植物广玉兰。
米伐特先生所搜集的异议以及我的解释
最近,杰出的动物学家米伐特先生将我与别人就华莱斯先生以及我所主张的自然选择学说所提出来的异议搜集起来,并以高超的技巧和强有力的力量进行了解说。在他的搜集和排列下,这些异议变得十分强大,且颇具威胁性。但是,由于米伐特先生并没有打算列举那些与他的结论相符合的事实和论点,所以读者诸君如果要亲自对双方的证据进行一番衡量,就必须在推理和记忆上付出极大的努力。当讨论到一些特殊情况时,比如身体各部分的增强使用和不使用的效果,米伐特先生都避而不谈,而我经常主张这是高度重要的,而且我相信我比其他任何一个博物学者都更加详细地讨论了这个问题。同时,他还常常认为,我没有估计到与自然选择无关的变异。相反,在刚才所讲的著作里,我搜集了很多十分确切的例子,超过了我所知道的任何其他著作。我的判断并不一定可靠,但是仔细读过了米伐特先生的书,并且逐段把他所讲的与我在同一题目下所讲的加以比较,于是,我从未这样强烈地相信本书所得出的诸结论具有普遍的真实性。当然,在这样错综复杂的问题里,许多局部的错误是在所难免的。
家养牦牛 摄影
牦牛被称做高原之舟,是西藏高山草原特有的牛种,主要分布在喜马拉雅山脉和青藏高原。牦牛生长在海拔3000米~5000米的高寒地区,能耐零下30℃~40℃的严寒,而上6400米处的冰川则是牦牛登高的极限,牦牛是世界上生活在海拔最高处的哺乳动物。图为家养牦牛,家养牦牛各种性能都不如野生牦牛。
本书将对米伐特先生的所有异议进行讨论,或许有的异议已经在前面就讨论过了。其中最能使读者感兴趣的一个新论点是:自然选择不能说明有用构造的初期各阶段。这一问题和常常伴随着功能变化的各性状的级进变化密切相关。例如,已在前章的两个题目下讨论过的鳔变为肺等功能的变化。尽管如此,我还是愿在这里从米伐特先生所提出来的例子中选出几个最有代表性的,并对之加以详细的讨论。
长颈鹿是一种身材极高的动物,它的颈部、前腿和舌都很长,这一美妙的构造使得它非常适合啃吃树木的较高枝条,也使得它能在同一个地方获取到其他有蹄动物所获得的食物,这为它带来了极为重大的利益,特别是在发生饥荒的时候。南美洲的尼亚太牛向我们表明,即使是构造上的最细微的差异,在饥荒时期,也能极大地影响到动物的生命安全。这种牛和其他牛一样,都在草地上吃草,但是由于它的下颚比其他的牛更为突出,因此,在干旱季节里,它无法像普通的牛和马那样,可以被迫地去吃树枝和芦苇等。如果主人在这一时期内不去喂饲它们的话,它们就会死亡。在讨论米伐特先生的异议以前,我有必要再一次说明自然选择是如何在所有普通情况里发生作用的。人类已经使某些动物发生了改变,但人类并没有注意到构造上的特殊之处,比如在赛跑马和长躯猎狗的情况里,单从最快速的个体中进行选择而加以保存和繁育,如在斗鸡的情况里,单从斗胜的鸡里进行选择而加以繁育。在自然状态下,刚出生不久的长颈鹿也是如此,它能在树的最高处寻找食物,在饥荒时,它甚至能比其他个体高一英寸或二英寸的地方找到食物,正因为如此,长颈鹿常常能度过饥荒时期。同种的每个个体,其身体各部分的比例长度总是略有不同的,关于这一点,许多博物学者都曾描述过,并且很多人都列出了详细的数据。这些细微的差异,是由于生长法则和变异法则而造成的。对于许多物种而言,这些差异并没有什么用处,或者不重要。但是对于刚出生的长颈鹿而言,如果考虑到它们当时可能的生活习性,情况就有所不同。因为身体的某一部分或几个部分如果比普通个体要长一点,那么一般情况下,它的生存几率就会更高一点。而当这些有着细微身体差异的个体进行杂交之后,所留下的后代便会遗传有相同的身体特性,或者具有倾向于按照同样方式再进行变异的特性。相反,那些不具备长得更高一点的遗传特性的个体,就更容易走向灭亡。
我们从这里看出,自然界无须像人类有计划改良品种那样地分出一对一对的个体。自然选择保存并由此分出所有优良的个体,任它们自由杂交,并把所有劣等的个体毁灭掉。根据这种过程——完全相当于我所谓的人类无意识选择长久继续下去,无疑会以极重要的方式与器官增强使用的遗传效果结合在一起,一种寻常的有蹄兽类,在我看来,肯定是可以转变为长颈鹿的。
斗鸡游戏 摄影 当代
斗鸡是以善打善斗而著称的珍禽,又名打鸡、咬鸡、军鸡,两雄相遇或为争食,或为夺偶相互打斗时,可把生死置之度外,战斗到最后一口气。斗鸡游戏起源于亚洲,约于公元前5世纪传入欧洲,后传至世界其他地方。
米伐特先生的两个异议
关于上述结论,米伐特先生曾提出两点异议,一种异议认为,随着身体的增大,其所需的食物量也会增多。“由此所产生的弊端会在食物缺乏的时候出现,那么,这一弊端是否也会抵消它所带来的利益,这是一个值得思考的问题。”但事实上,由于南非洲的确存在着大量的长颈鹿,而且这里还存在着一种比牛还高的世界上最大的羚羊,因此,仅就身体的大小而言,我们为什么要怀疑那些像今天一样遭遇到严重饥荒的中间的级进,它们之前曾在那里存在过呢?如果在身体增大的各种阶段,都能获得当地其他有蹄兽类因触碰不到而被留下来的食物,这对于刚出生的长颈鹿而言肯定是有利的。同时,我们也不应该忽视另一个事实,即身体的增大可以防御除狮子以外的几乎所有的肉食动物了。而且在靠近狮子时,正如昌西·赖特先生所说的那样,它的颈一定要越长越好,因为在这时,颈部可以充当瞭望台的作用。正因为这个缘故,所以按照贝克尔爵士的观点,要想偷袭长颈鹿,比偷袭任何一种动物都更加困难。长颈鹿猛烈地摇动它那生有断桩形角的头部,而把它的长颈作为一种既可以攻击又可以防御的工具。任何一种被保存下来的物种很少只具有一种有利条件,它们能存活下来必然是联合了所有大小不一的有利条件。
警惕的长颈鹿 摄影 当代
长颈鹿天性胆小警觉,因此即使在进食时也要随时运用那双可以环顾360°的眼睛四处张望。一旦发现敌情,长颈鹿先不动声色,依然保持镇定的姿态;一旦敌人靠近自己,长颈鹿就立即拔腿飞奔。
米伐特先生的第二种异议是,如果自然选择有这样大的力量,如果这种能吃到高处树叶的特性能带来如此巨大的利益,那么为什么除了长颈鹿以及颈项稍短的骆驼、原驼和长头驼以外,其他的有蹄兽类却没有长颈或高大的身体呢?或者说,为什么这一群的任何成员没有获得长的喙呢?我认为,这是因为从前的南美洲曾经生息着大量的长颈鹿,这一点对于上述问题的解答并不困难,而且我还能用一个事实来对此进行极好的回答。在英格兰的任何一片草地上,只要这片草地有树木生长,那么,我们必然会看到它的低枝条,会因为马或牛啃吃,而被剪断成同等的高度。再比如说,草地上饲养的是绵羊,对于绵羊而言,获得稍微长些的颈项对它们来说是有利还是有弊呢?在每一个地区内,某些种类的动物几乎肯定是能比别的动物吃到较高位置的树叶,同样的,我可以肯定地说,只有这一种类能够通过自然选择和增强使用的效果,使得它的颈部变得越来越长。在南非洲,为了能吃到金合欢以及其他树木的高枝条上的叶子所进行的生存斗争,一定是在长颈鹿之间进行,而不是在长颈鹿和其他有蹄动物之间进行。
饮水的长颈鹿 摄影 当代
长颈鹿很少饮水,因为它腿部长,所以在饮水时需要叉开前肢伸向两侧,或者跪在地上。它的这种身体构造决定了其饮水时非常吃力,而且这时的长颈鹿最容易受到猛兽的袭击,所以长颈鹿很少饮水。
导致长颈鹿能有利发展
的原因
在世界其他地方,为什么属于长颈鹿这个“目”的其他动物没有得到如此长的颈或喙呢?关于这一问题的答案,并不是那么的明确。但是,我们对于能够得到这一问题的明确答案的希望,就如同希望能知道:为什么在人类历史上,某些事情不发生在这个国家却发生在那个国家呢?提出这个问题,同样是合理的。是什么条件决定了物种的数量和分布范围呢?我们对此一无所知。我们甚至推测不出是什么样的构造变化对于它的个体数量在某一新地区的增加是有利的。然而,我们大体上能够看出,导致长颈或长喙发展的各种原因。要吃到高处的树叶(在不采用攀登的手段下,有蹄动物的构造决定了它们根本无法攀登树木),就意味着身体必须变得更大。我们知道,在某些地区内,例如在南美洲,尽管那里的草木繁茂,但却几乎没有什么大型四足类动物存在。而在南部非洲,大型四足类动物却多得让人瞠目结舌,是什么原因导致这种情况出现的呢?我们不知道。为什么第三纪末期比现在更适合于它们的生存呢?我们也不知道。不论其中的原因是什么,我们都能够看出一点,即在某些地方和某些时期,会比其他地方和其他时期,大大有利于像长颈鹿这样的大型四足类动物的发展。
奔跑的长颈鹿
长颈鹿虽惯于行走,遇到敌害攻击时,能以60公里的时速进行短距离奔跑,奔跑时前后肢交替着地,姿态十分笨拙。长颈鹿的心脏过小,使得它无法进行长距离奔跑。
一种动物为了在某种构造上获得特别巨大的利益,其身体的某些部分几乎不可避免地也要发生变异,以达到相互适应的目的。虽然身体的各部分都轻微地发生了变异,但是必要的部分并不一定常常向着适当的方面和按照适当的程度发生变异。我们的家养动物的不同物种,它们身体的各部分是按照不同方式和不同程度发生变异的,并且我们知道,某些物种比别的物种更容易变异,甚至适宜的变异已经发生了。自然选择并不一定能对这些变异发生作用,从而产生一种显然对于物种有利的构造。比如,在一处地方生存的个体的数量,如果主要是由食肉兽的侵害来决定, 或者是由外部的和内部的寄生虫等的侵害来决定(这些情况似乎是最常见的),那么,在使任何特别构造发生变化以便取得食物方面,自然选择所起的作用就很小了,或者要大受阻碍。最后,自然选择是一种缓慢的过程,所以,为了产生任何显著的效果,同样有利的条件必须长期持续。除了提出这些一般的和含糊的理由以外,我们实在无法解释为什么有蹄类动物在世界上的许多地方无法获得如长颈鹿那般很长的颈项或其他高大的器官。
赤斑羚 摄影 当代
赤斑羚为典型的林栖动物,终年栖息于海拔1500~4000米之间的高山、亚高山常绿阔叶林和针阔叶混交林内。喜欢在山势险峻、水急林密、巨岩陡坡的深山峡谷地区活动,它的这种习性使它的蹄子变得异常宽大,非常适合攀登。
曾经有许多博物学者提出过与上述异议具有同样性质的观点。在一种情况下,除了上面所说的一般原因外,还有多种原因会在自然选择的影响下获得想象中的有利于该物种的构造。有一位博物学者这样问道,为什么鸵鸟没有飞翔的能力呢?事实上,只要稍微想想便可以知道,要让这种生活在沙漠之中的鸟具有在空中飞行的能力,它们那巨大的身体需要多么大的力量,而要具备这样大的力量又需要多少的食物呢?在一个海洋中的岛上生存有大量的蝙蝠和海豹,但却没有陆生的哺乳类动物。这是因为,这些蝙蝠都是特别的物种,它们已经在这岛上住了很久了。莱尔爵士曾这样问道,既然这个岛上有海豹和蝙蝠,那为什么这个岛上就没有产出适于在这里生存的陆生肉食动物呢?他举出一些理由来答复这个问题。我认为,如果周围条件发生了变化,那么,海豹一定是最先走向大型陆生食肉动物转变的物种,而蝙蝠则一定会转成陆生食虫动物。对于海豹而言,这个岛上没有当做食物的动物。而对于蝙蝠,虽然地上的昆虫可以被作为食物,但它们大部分都是来自其他岛上,这些昆虫中的绝大多数都会被爬行类和鸟类吃掉。如果构造上的任何一个变化,在每一阶段对于一个变化着的物种都有利,只有在某种特别的条件下才会发生。一种严格意义上的陆生动物,会因为常常在浅水中猎取食物,进而变得经常在溪或湖里猎取食物,最后这种动物有可能会变成一种如此彻头彻尾的水生动物,甚至于能在大洋中生存。但海豹在海洋岛上找不到有利于它们逐步再变为陆生类型的条件。至于蝙蝠,前面已说过,为了逃避敌害或避免跌落,大概最初像所谓飞鼠那样,由这棵树从空中滑翔到那棵树,从而获得了它们的翅膀。但真正的飞翔能力一旦获得之后,至少为了上述的目的,绝不会再变为效力较小的空中滑翔能力。蝙蝠的确像许多鸟类一样,由于不使用,导致了翅膀退化缩小,或者完全失去。但在这种情况下,它们必须先获得单凭后腿的帮助就能在地上跑得很快的本领,以便能够与鸟类或别的地上动物相竞争,蝙蝠似乎非常不适应这种变化。我之所以提出上述这些假设,无非是要说明,在每一阶段上,生物在构造上都会出现有利的变异,当然这是一个极其复杂的事情。并且在没有发生任何特殊情况的变异状态下,上述事实根本不值得奇怪。
最后,不止一个作者问道,既然智力的发展对所有动物都有利,为什么有些动物的智力比别的动物有高度的发展呢?为什么猿类没有获得人类的智力呢?对此也可以举出各种各样的原因来,但都是推想的,并且不能衡量它们的相对可能性,举出来也是没有用处的。对于后面的一个问题,不能够希望有确切的解答,因为还没有人能够解答比这更简单的问题——即在两族未开化人中,为什么一族的文化水平会比另一族高呢?文化提高显然意味着脑力的增加。
米伐特先生的其他异议
让我们再来看看米伐特先生的其他异议。昆虫常常为了保护自己而模仿成其他的物体,比如绿叶、枯叶、枯枝、地衣、花、棘刺、鸟粪以及其他种类的昆虫。关于最后一种情况,我将留在以后再讲。这种模仿常常是非常逼真,而且并不限于颜色和形状,甚至连被模仿物的姿态都被完全地模仿了。在灌木上取食的尺蠖,常常把身子翘起,一动也不动地像一条枯枝,就是这一模仿的最好事例。模仿鸟粪一类物体的情况是非常少的。
变色龙变色的原因
变色龙皮肤中具有有色细胞,当碰到外部环境变化或者受到干扰的时候,变色龙的皮下细胞就利用一种伸缩过程,使皮肤发生相应的变化来适应外部环境的颜色。
关于这一问题,米伐特先生曾说:“按照达尔文的学说,有一种稳定的倾向趋于不定变异,而且因为微小的初期变异是朝向所有方面的。所以,这些微小变异会彼此中和,进而形成一种极不稳定的变异,对此很难理解。要不是因为这样的原因,这种无限微小发端的不定变异,怎么能够被自然选择所掌握而且存续下来,终于形成对一片叶子、一个竹枝或其他东西的充分类似性呢?”但在上述的所有情况下,昆虫的原有状态与经常被它访问的地方所存在的一种普通物体之间的关系,无疑是具有一些类似性的。只要这样一想,即昆虫周围的物体在数量上几乎是无限的,而且昆虫的形状和颜色也是各式各样的,就能明白这并不是完全不可能的事。某些类似性对于最初的发端是必要的,这样,我们就能够理解,为什么较大的和较高等的动物(据我所知,有一种鱼是例外)不会为了保护自己而与一种特殊的物体相类似,只是与周围的表面相类似,而且主要的类似点是颜色。假设有这样一种昆虫,它本来就和枯枝、枯叶有着一定程度的类似,而且它在许多方面有着轻微的变异。那么,使昆虫更像这些物体的所有变异就被保存下来了,因为这些变异有利于昆虫逃避敌害。而另一方面,其他那些变异就被忽略并最终消失了。还有一种假设,如果这些变异使得昆虫完全不像被模仿物,那么,它们也已经彻底灭绝了。如果我们不根据自然选择而只根据极不稳定的变异来说明上述类似性的话,很显然,米伐特先生的异议是极具说服力的,但事实却并非如此。
华莱斯先生曾以竹节虫为例,他将其描述成“一枝满生鳞苔的杖”。这一形容非常贴切,以至于大亚克人竟然认为种叶状瘤就是真正的苔。米伐特先生认为,要达到这种“拟态的最完全且最高级的技巧”是非常困难的,但我却并没有看出这种拟态有什么力量。昆虫是鸟类的食物,鸟类的视觉比人类的还要敏锐,因此,那些能够帮助昆虫不被鸟类注意或发觉的各种类似性就会被昆虫保存下来,且遗传给后代。这种类似性越完全,对这种昆虫的利益就越大。想一想竹节虫所属的这一群里的物种之间的差异性质,我们就能理解为什么这种昆虫可以将自己的身体表面弄得极不规则,而且呈绿色。我在之前就曾说过,在各种群里,物种之间的不同性状是最容易产生变异的,而在另一方面,属的性状,即所有物种所共有的性状最为稳定。
竹节虫 摄影 当代
竹节虫是动物界最著名的伪装大师,当它栖息在树枝或竹枝上时,可完美地与一支枯枝或枯竹混为一体,非常难以辨认。竹节虫的这种以假乱真的本领,生物学上称之为拟态。
格林兰岛海域的鲸鱼是世界上最奇特的动物之一,鲸须、鲸骨是它的最大特征。鲸须生长在鲸鱼的上颚两侧,各有一行,每行约有300片,这些鲸须以嘴为对称轴,紧密地上下横排着,在主排之内还有一些副排。所有须片的末端和内缘都被磨成刚毛,刚毛遮盖了整个颚,其作用是滤水,这些以微生物为食的鲸鱼可以通过鲸须获得食物。在格林兰鲸鱼所有须片中,中间的须片最长,可以达到10英尺、12英尺甚至15英尺。但是,在鲸类的不同物种中,它的长度也被分为几个级。斯科斯比曾说,中间的那个须片在某个物种里只有4英尺长,而在另一个物种里只有3英尺长,还有一种物种的须片只有18英寸长,甚至在长吻鳁鲸的身上,这个须片的长度仅为9英寸左右。同理,鲸骨的性质也随物种的不同而有所差异。
关于鲸须,米伐特先生曾这样说过:“当它一旦达到任何有用程度的大小并发展之后,自然选择才会在有用的范围内促进它的保存和增大。但是在最初,它怎样获得这种有用的发展呢?”那么,我想请问一下,为什么这些具有鲸须的鲸鱼的早期祖先,它们的嘴不像鸭的嘴那样呈栉状片呢?鸭和鲸鱼一样,依靠嘴巴来过滤泥和水,并获取食物。因此这一科有时被称为滤水类。我希望读者们不要误解我所说的话,我说的是,鲸鱼祖先的嘴的确曾具有像鸭的薄片喙那样的嘴。我只是想说明,这一假设并不是不可信的,格林兰鲸鱼的巨大鲸须板也许在最初就是从微小的级进逐步发展到这种巨大的栉状片级的。在进化的过程中,每一级进都对这动物本身有用。
琵琶嘴鸭的喙构造上比鲸鱼的嘴要更巧妙更复杂。我曾亲自对其喙做过检查,发现其上颚两侧各有188枚极具弹性的薄栉片一行,这些栉片以喙为对称轴,横向生长,斜列成尖角形。这些薄栉片都是从颚上生出来的,并通过一种具有韧性的膜附着在颚的两侧,位于中央附近的栉片最长,约为1/3英寸,突出边缘下方达0.14英寸长,在它们的基部有斜着横排的栉片构成短的副列。这几点都和鲸鱼口内的鲸须板相类似。但在嘴的前端,它们的差异就突显出来了,因为鸭嘴的栉片是向内倾斜,而不是向下垂直的。琵琶嘴鸭的整个头部,虽然不能和鲸相比,但和须片仅9英寸长的、中等大的长吻鳁鲸比较起来,约为其头长的1/18。所以,如果把琵琶嘴鸭的头放大到这种鲸鱼的头那么长,则它们的栉片就应当有6英寸长,即等于这种鲸须的2/3长。琵琶嘴鸭的下颚上也长栉片,其长度和上颚相等,但在宽度上要细小些。由于这种构造的存在,使它明显不同于不生鲸须的鲸鱼下颚。另一方面,它的下颚的栉片顶端具有被磨成针尖形的刚毛,这和鲸须又极为类似。锯海燕属是海燕科中的一个属,这种鸟的嘴和鲸鱼的嘴有一个类似点,那就是它只在上颚生有很发达的栉片。
虎 鲸 摄影 当代
虎鲸通常群居,从2~3只的小群到40~50只的大群不等,每天总有2~3个小时静静地待在水的表层。因为肺部充满了足够的空气,所以它们能够安然地漂浮在海面上,露出巨大的背鳍。它们在一起旅行、用食、以种群为社会组织,互相依靠着生存。
琵琶嘴鸭的喙是一种高度发达的构造(我是从沙尔文先生送给我的标本和报告中才知道的)。仅就适于滤水这一点而言,我们可以从湍鸭的喙,并在某些方面从鸳鸯的喙,一直追踪到普通家鸭的喙,在追踪的过程中,我们可以发现这些喙之间并没有什么大的断层。家鸭喙内的栉片比琵琶嘴鸭喙内的栉片粗糙得多,并且是牢固地附在颚的两侧。每侧上大约只有50枚,且没有延伸到嘴的下方;其顶端呈方形,且镶着透明而坚硬的结构组织,其作用似乎是碾碎食物。下颚边缘上横向生长着大量细小且略微突出的凸起线。仅就一个滤水器而言,尽管这种喙与琵琶嘴鸭的喙相比要差很多,但几乎每个人都知道,家鸭常用它来滤水。沙尔文先生还告诉我,还有一些物种,它们的栉片还没有家鸭的栉片发达。但我不知道它们的栉片是否具有滤水的作用。
现在让我们再来说一下同科的埃及鹅。埃及鹅的喙与家鸭的喙极相类似,但是它的栉片比家鸭的要少得多,而且泾渭分明,同时其向内突出的特征也没有家鸭那么明显。然而,巴利特先生告诉我说:“这种鹅和家鸭一样,用它的嘴把水从喙角排出来。”但是,它的主要食物是草并不是水生物,而且它们也像家鹅一样,是用嘴咬吃草的。家鹅上颚的栉片比家鸭的要粗糙得多,它们几乎是混生在一起,每侧约有27枚,末端形成齿状的结节,就连颚部也布满了坚硬的圆形结节。在下颚边缘,是锯齿状的牙齿,这一点与鸭喙相比更突出、粗糙和锐利。家鹅不用喙滤水,而完全用喙去撕裂或切断草类,它们的喙十分适合于做这种事。在将靠近根部草切断的本事上,没有任何动物比得上它。巴利特先生还告诉我,另外还有一些鹅,它们的栉片没有家鹅的发达。由此我们看到,生有像家鹅喙那样的喙、而且仅供咬草之用的鸭科的一个成员,或者甚至生有栉片较不发达的喙的一个成员。由于微小的变异,大概会变成为像埃及鹅那样的物种(由此更演变成像家鸭那样的物种),最后再演变成像琵琶嘴鸭那样的物种,而生有一个差不多完全适于滤水的喙。因为这种鸟除去使用喙部的带钩先端外,并不使用喙的任何其他部分以捉取坚硬的食物和撕裂它们。我还可补充地说,鹅的喙也可以由微小的变异变成为生有突出的、向后弯曲的牙齿的喙,就像同科的一个成员秋沙鸭的喙那样,这种喙的使用目的大不相同,是用作捕捉活鱼的。
埃及鹅 壁画
埃及鹅原产于埃及,属非洲类鹅品种。这类鹅的体形非常小,成年公鹅的体重约为3800克,母鹅体重通常为3000克。母鹅产蛋很少,平均年产蛋6~8个。埃及鹅大多数为灰色、黑色,并点缀一些白色、微红色和淡黄色羽,属于观赏用的种类。
让我们再次将目光转移到鲸鱼身上。无须鲸的身上没有具有有效状态的真牙齿,但是,拉塞丕特却发现,它的颚散乱地生有小形的、不等的角质粒点。因此,我们可以假设在某些原始类型的鲸鱼的颚上也长有相似、排列得更为整齐的角质粒点,而其作用就如同家鹅的喙上的那些结节一样能够帮助它捕获以及撕裂食物,我认为这是有可能的。如果真是那样的话,那就几乎不能否认一个问题,即这些粒点可以通过变异和自然选择,演变成像埃及鹅那样的十分发达的栉片,这种栉片是用以滤水和捉取食物的。然后又演变成像家鸭那样的栉片。这种变异的结果是,最终出现如同琵琶嘴鸭那样的专门用来滤水的栉片。从如此小的栉片长到长吻鳁鲸须片的2/3的这一个阶段,是一个极其漫长的过程,在现存的鲸鱼的须片中,属于这个过程的鲸鱼须片只有格林兰鲸鱼的巨大须片。鲸鱼的嘴在这个漫长变异的每一个步骤,与鸭科的现存成员的喙部的变异是不同的。但是,每一个步骤都对那个时期的鲸鱼是有用的,对此,我们不该有任何的怀疑。我们必须记住,每一个鸭科物种都是处在剧烈的生存斗争中,它们身体上的每一部分都必须做到十分适应它的生活条件。
秋沙鸭 摄影 当代
秋沙鸭是一种深色食鱼鸭,其嘴部细长而带钩。雄性秋沙鸭的颜色为黑白色,两侧多具蠕虫状细纹,雌性秋沙鸭的颜色比较暗,通常呈褐色。此鸟已被列为中国国家一级保护动物。
关于比目鱼科的不对称
性
比目鱼科物种的最著名特点是身体不对称。它们将身体卧在一侧,其中多数是卧在左侧,还有一些卧在右侧。与此相反的成鱼也经常出现,它们卧着的那一侧,在最初看来和普通鱼类的腹部非常类似,都是呈白色。但是在许多方面,卧着的那一侧不如没有卧着的那一侧发达;另外,它们的侧鳍也比较小。眼睛的特征非常突出,都生在头部上侧。在幼年的时候,它们的眼睛本来是分别生在两侧的。在那时,它们的整个身体也很对称,两侧的颜色也是相同的。可是过不了多久,它们下侧的眼睛就会沿着头部慢慢移动到上侧。这种移动并非是像我们从前所想象的那样是直接穿过头骨的。显然,除非下侧的眼睛移到上侧,否则一旦当身体以习惯的姿势卧在一侧时,那么,下侧的眼睛就没有任何用处了。还有一种可能,那就是下侧的那一只眼容易被磨损。比目鱼科的那种扁平且不对称的构造对它们的生活习性极为有利。这种情况,在另外一些物种里,比如鳎、鲽中也是极为常见的。这种构造所带来的主要好处似乎是在躲避敌害,并能更容易地在海底捕捉食物。然而希阿特却发现,该科中的不同成员可以“列为一个长系列的类型,这系列表示了它们的逐渐过渡,从孵化后在形状上没有多大改变的庸鲽起,一直到完全卧倒在一侧的鳎鱼为止”。
比目鱼 摄影 当代
比目鱼又叫鲽鱼,主要生活在浅海的沙质海底,以小鱼虾为主食。比目鱼的身体特征为:双眼同在身体朝上的一侧,身体的朝下一侧为白色;身体表面有极细密的鳞片,且只有一条背鳍,这条背鳍从头部几乎延伸到尾鳍。
米伐特先生曾经就此产生过异议,他认为,在眼睛的位置上出现突然的、自发的转变是难以相信的,我也十分赞同他的这种说法。但是,他下面所说的这番异议却在1867年被马尔姆先生所反驳了,这个异议是这样的:“如果这种变异过程是缓慢渐进的,那么这种一只眼睛移向头的另一侧的过程中的变异是如何使个体受益的呢?我实在是无法理解这一问题。这种转变在初期与其说是有利,还不如说是有害。” 马尔姆先生通过观察发现,比目鱼科的鱼在极幼小和对称的时候,它们的眼睛分生在头的两侧,但因为身体过高,侧鳍过小,又因为没有鳔,所以不能长久保持直立的姿势。不久它疲倦了,便向一侧倒在水底。根据马尔姆先生的观察,当它们卧倒时,它那只位于下方的眼睛总是会转到上方来,也就是说总是看着上面。这种眼睛转动得如此有力,以致眼球总是紧紧地抵在眼眶的上边。结果造成了两眼之间的额部的宽度会暂时缩小,这一点是可以很清楚地看到的。马尔姆先生曾说,曾经有一次,他看见一条幼鱼抬起下面的眼睛,两个眼睛之间的角度甚至成了一个锐角,大约70°的样子。
鲈 鱼 摄影 当代
鲈鱼的身体延长而扁平,口比较大,下颌长于上颌。吻尖,牙细小,在两颌、犁骨及腭骨上排列成绒毛状牙带。前鳃的盖骨后端有细锯齿,隅角及下缘有钝棘。其身体背侧为青灰色,腹侧为灰白色,体侧及背鳍鳍棘部散布着黑色斑点。喜栖息于淡咸水的地方,也能生活于淡水。
有一点我们要牢记,那就是:在这种动物早期时,它们的骨头具有软骨性,而且还具有可弯曲性,因此,它能够很轻易地顺从肌肉的牵引。我们还知道,早期的高等动物在度过了自己的幼年以后,如果它们的皮肤或肌肉因病变或其他的某种意外而长期收缩的话,那么,它们头骨的形状也会随之发生改变。如果长耳兔的一只耳朵向前和向下垂下,那么,它的重量就能牵动垂下的那一边的所有头骨向前移动,我也曾画过这样的一张图。马尔姆先生发现,鲈鱼、大马哈鱼以及其他几种对称鱼才孵化出来的幼鱼,常常也有将身体的一侧卧在水底的习性。他还发现,在卧着的时候,这些幼鱼常常会将位于下方的眼睛向上牵动,因此,它们的头骨会变得有些歪;但过不了多久,这些幼鱼就能保持直立的姿势。因此,那种出现在比目鱼科身上的效果是永远不会出现在对称鱼身上的。与对称鱼不同,比目鱼科的鱼会由于身体的日益扁平,所以会变得越来越大,而这种越来越扁平、且越来越大的身体又会使得它们卧在一侧的习性更为加深。因此,那些对头部形状和眼睛位置所产生的效果也将变成永久性的。我们可以用类推法作出以下判断:即这种骨骼歪曲的倾向在遗传的作用下,毫无疑问地会被加强。但是,希阿特先生的观点和其他一些博物学者的观点正好相反,他认为比目鱼科的鱼在还是胚胎时就已经不十分对称了。如果真是这样的话,我们就能理解,为什么有些鱼类在幼年时就习惯卧在左侧,而还有一些习惯卧在右侧。马尔姆先生在证实他的这个观点时曾这样说过,当不属于比目鱼科的北粗鳍鱼的成年个体位于水底时,也是向左侧卧着的,而且其游泳的方式是斜的。据说,这种鱼头部的两侧并不是相同的。著名的鱼类学权威京特博士看过了马尔姆先生的论文后,这样评论道:“作者对比目鱼科的异常状态做了一个很简单的解释。”
白 鲸 摄影 当代
白鲸大致呈环北极区分布,主要集中于北纬50°至80°之间。白鲸有高度的恋出生地情节,有每年回到当初母鲸生产的地方去的习惯,在雌鲸身上尤其明显。白鲸具高度群居性,会形成个体间联系极为紧密的群体,通常由同一性别与年龄层的白鲸所组成,另外也有规模较小的母子白鲸族群。
前面我们已经提到过,米伐特先生认为,当眼睛处在从头的一侧移向另一侧的最初阶段时,这个阶段对物种而言是有害的,但这种转移可以归因于侧卧在水底时两眼努力朝上看的习性,而这种习性对于个体和物种无疑都是有利的。还有几种比目鱼的嘴是向下弯曲的,而且正如特拉奎尔博士所假设的那样,没有眼睛的那一侧的头部腭骨,由于能很轻松地从水底捕获到食物。因此,这一侧比另一侧的腭骨要更加的强而有力,关于这一点,我们可以将其归因于遗传的原因。另一方面,鱼的整个下半身并不发达,当然这也包括侧鳍在内,这种情况可以以不经常使用的理论来加以解答。尽管耶雷尔先生曾假设这些鳍的缩小,对于比目鱼是有利的,因为“比起上面的大形鳍,下面的鳍只有极小的空间来活动。”星鲽的上颚长有4至7颗牙齿,下颚长有25至30颗牙齿,这种上、下颚牙齿数目的比例同样也可以用不经常使用的理论来解答。由于大多数鱼类以及许多其他动物的腹部都是没有颜色的,因此,我们可以合理地假设,比目鱼科的物种,其下面一侧,无论是右侧或左侧,都没有颜色,这是由于没有光线照射的缘故。但是我们不能假定,鳎鱼的上侧身体的特殊斑点很像沙质海底,或者如普谢最近指出的那样,某些物种具有随着周围表面而改变颜色的能力。或者说,欧洲大菱鲆的上侧身体具有骨质结节,都是由于光线的作用。在这里,自然选择也许会发生作用,就像自然选择使这些鱼类的身体在形状上以及其他特性上都能更好地适应它们的生活习性一样。我们必须牢记,正如我以前所主张的那样,器官的增强使用或者不使用的遗传效果会因自然选择的原因而加深。这是因为,所有朝着正确方向产生的自发变异都会被保存下来。这和由于任何部分的增强使用和有利使用所获得的最大遗传效果的那些个体能够被保存下来是一样的。至于在各种特殊的情况下,多少遗传可以被归于增强使用的效果,多少可以被归因自然选择,我们似乎就无法作出判断了。
独角鲸 摄影 当代
独角鲸是群居动物,主要生活在大西洋的北端和北冰洋海域。它的繁殖率很低,通常三年才产一仔,且要孕育15个月。在胚胎中的独角鲸原本有16枚牙齿,但都不发达,到它们出生时,多数牙齿都退化消失了,仅上颌的两枚保留下来。而雌鲸的牙齿始终隐于上颌之中,只有雄鲸上颌左侧的一枚会破唇而出,形成长长的一根长角。这个长角也成了独角鲸最显著的特征。
决定哺乳类构造的因素
这里,我要再举一例来证明构造的起源完全是由于使用或习性的作用。某些美洲猴的尾部可以用来抓紧东西,而且这一器官已经变成一种极为完善的器官,甚至被当成第五只手来使用。一位完全赞同米伐特先生观点的评论者,曾就这种构造发表评论说:“不可能相信,在悠久的年代中,那个把握最初的微小倾向,能够保存具有这些倾向的个体生命,能够惠予它们以生育后代的机会。”但任何观点都是不必要的。我认为,也许仅仅只是习性就足以使尾部从事这种工作了,因为习性几乎意味着能够由此得到一些或大或小的利益。布雷姆先生在观察一只非洲猴的幼猴时,发现它用手抓住母猴的腹部,同时还用尾巴钩住母猴的尾巴。亨斯洛教授饲养了几只仓鼠,这些仓鼠的尾巴并不能抓住任何东西,但他却常常发现它们用尾巴卷住放在笼内的树枝,并借此来帮助攀缘。京特博士也曾给过我一个类似的报告,他曾看到一只仓鼠用尾巴把自己倒挂起。如果仓鼠具有严格的树生习性,那么,它的尾巴或者就会和同一目中的某些成员的情况是一样的。在考察了非洲猴幼时的这种习性后,很多人会问,为什么它们在成年后就失去了这种习性呢?这个问题非常难以解答。这种猴的长尾可能在巨大的跳跃动作时被当做平衡器官。对于他们来说,这比当做把握器官的尾巴更有用处吧。
母 狼 古罗马雕塑
狼是典型的哺乳动物,在西方神话中,正是它的乳汁,喂养了罗马的缔造者——罗慕洛和瑞穆斯。图为古罗马青铜雕塑作品《母狼》。
金丝猴母子
金丝猴是典型的森林树栖动物,常年栖息于海拔1500~3300m的森林中,以树叶、嫩树枝、昆虫、鸟和鸟蛋为食。它们不向水平方向迁移,只在栖息的环境中作垂直移动。据调查,目前只有我国和越南境内有金丝猴活动。
红袋鼠
红袋鼠,又名大赤袋鼠。这类袋鼠是袋鼠科中体型最大的一种,产于澳大利亚及其附近岛屿,是澳大利亚的特产动物之一。红袋鼠其实只有雄性体色是红色或红棕色,其雌性体色都呈蓝灰色。
乳腺是哺乳类动物全纲所共有的,而且该器官对于哺乳类的生存是不可缺少的。因此,乳腺必然在非常遥远的古代时期就已经出现并开始发展了。关于乳腺的发展经过,我们肯定是一无所知的。米伐特先生曾问道:“能够设想任何动物的幼体偶然从母亲胀大的皮腺吸了一滴不大滋养的液体,就能避免死亡吗?即使有过一次这种情况,那么,有什么机会能使这样的变异永续下去呢?”我认为,他的这个例子举得不太合适。大多数进化论者都承认,哺乳动物是从有袋动物传下来的。如果是这样的话,那么乳腺最初一定是在育儿袋内发展起来的。在海马属的一种鱼中,卵就是从这种性质的袋里孵出来的,并且这种鱼在幼鱼期的一段时间内也必须一直待在其中被养育。美国博物学者洛克·伍德先生,根据自己对幼鱼发育的观察,提出了自己的观点,他认为,它们是靠吸收袋内皮腺的分泌物存活的。关于哺乳动物的早期祖先(差不多在它们可以适用这个名称之前)的幼体,是否也是按照同样的方法被养育的呢,我认为,这至少是可能的。在这种情况下,那些分泌物必然具有乳汁的性质,而且在某种程度或方式上是最营养的,因为与那些分泌的汁液较差的个体相比,这种方式能养育数目更多、营养更好、更强壮的后代。在这种情况下,这种与乳腺同源的皮腺就会被改进,或者变得更为有效;分布在袋内一定位置上的腺,会比其余的变得格外发达,这是与广泛应用的专业化原理相符合的。它们于是变为乳房,但起初没有乳头,就像我们在哺乳类中最下级的鸭嘴兽里所看到的那样。我还不敢断定,分布在一定位置上的乳腺,是通过什么样的作用才变得如此专一化的,是由于生长的补偿作用,使用的效果,还是自然选择的作用?
除非幼体能够同时吸食这种分泌物,否则即使乳腺再发达也不会有用处,而且也不会受自然选择的影响。要了解哺乳动物的幼体是如何懂得本能地吸食乳汁是一件十分困难的事,这并不比了解未孵化的小鸡是如何在蛋壳内就懂得用嘴去击破蛋壳,或者如何在离开蛋壳的数小时以后就懂得啄取谷粒简单,甚至要更加困难。在这种情况下,最可能的解释似乎是:在最初时,这种习性是由年龄较大的个体通过实践而获得,其后才传给了年龄较小的后代。但是,据说幼小的袋鼠并不吸食乳汁,而是紧紧地含住母兽的乳头,母兽会把乳汁射入她那软弱且还未成形的后代的嘴里。对于这个问题,米伐特先生这样解释道:“如果没有特别的设备,小袋鼠一定会因乳汁侵入气管而窒息,但是,特别的设备是有的。它的喉头生得如此之长,上面一直通到鼻管的后端,这样就能够让空气自由进入到肺里,而乳汁可以无害地经过这种延长了的喉头两侧,安全地到达位于后面的食管。”随后,他又问道:“自然选择是如何从成年袋鼠以及大多数其他哺乳类(在此,我假设哺乳类是从有袋类传下来的)中,把这种至少是完全无辜的和无害的构造除去呢?”我的回答是:“对许多动物而言,发出声音的能力具有高度的重要性,但只要用喉头进入鼻管,就不能大力发声了。弗莱尔教授曾告诉我,这种构造会极大地妨碍动物吞食固体食物。”
米伐特先生关于低等物种身体上的器官的异议
现在让我们将话题转移到动物界中较为低等的生物。棘皮动物(如星鱼、海胆等)的身上有一种引人注目的器官,即叉棘。这种器官在很发达的情况下,能成为三叉状的钳(即由三个锯齿状的钳臂形成)。三个钳臂之间有着密切的配合,并处在一只依靠有弹性的肌肉来运动的柄的顶端,这种钳能够牢牢地挟住任何东西。亚历山大·阿加西斯先生曾看到这样一种海胆,它能够快速地将自己的排泄物从一个钳上传递到另一个钳上,这些颗粒会沿着其体表上的几条固定线路落下去,以免弄污它的壳。但这些钳除了能用作移除各种污物外,毫无疑问,还有其他的功用。显然,防御正是其中之一。
棘皮动物
棘皮动物为海洋无脊椎动物。外表坚硬多刺,一般生活在海底,从潮汐带到深水区均有分布。棘皮动物幼虫时期左右对称,成体辐射对称。海胆、海星、海参、海百合等都是棘皮动物。图为海胆。
对于这些器官,米伐特先生又像以前许多次的情况那样问道:“这种构造在最初时并没有发育,那么在不发育时,这些器官的作用是什么呢?这种器官的不发育状态又是如何保存一个海胆的生命呢?就算这种钳住物体的能力是突然发展起来的,但如果没有那个能够自由运动的柄的话,显然,这种器官对于海胆而言也是有害的。同时,如果没有能够钳住物体的钳,这种柄也不会有任何用处。但仅仅只是一些细微且不定的变异,也无法使身体上的这些复杂结构能够在相互协调的同时还能进化。如果否认了这一点,似乎无异就等于肯定了一种惊人的自相矛盾的奇论。”虽然在米伐特先生看来,这种构造似乎是自相矛盾的,但是,基部固定不动却还长着能钳住任何东西的三叉棘的鱼是的确存在的,某些星鱼就是如此。事实上,这些东西都在可以理解的范畴之内,它们至少部分地把它当做防御手段来使用。我非常感谢在这个问题上供给我很多材料的阿加西斯先生,他告诉我,还有其他种类的星鱼,在它们的三只钳臂中,有一只已经退化成其他二只的支柱。还有其他属的物种,它们的第三只钳臂已经完全消失了。根据柏利耶先生的描述,斜海胆的壳上长着两种叉棘,一种叉棘像刺海胆的,一种叉棘像心形海胆属的。这些情况总是最有趣的,因为这些动物通过使一个器官的两种状态中的其中一种消失,向我们明确地指出了它们是如何进行突然过渡的。
关于这些奇异器官的进化步骤,阿加西斯先生根据他自己的研究以及米勒的研究,作出如下推论,即星鱼和海胆的叉棘应当被看做是普通棘的变形。这可以从它们个体的发育方式中推论出来,也可以从不同物种和不同属所具有的一条长而完备的级进变化中推论出来,这个变化过程就是由简单的颗粒到普通的棘,再到完善的三叉棘。这种逐渐演变的过程,甚至还出现在普通的棘或具有石灰质支柱的叉棘与壳的连接方式中。在星鱼的某些属里,我们还能够经常看到那种连接,这种连接清楚地向我们表明了叉棘不过是变异了的分肢叉棘罢了。如此一来,我们就可以看到固定的棘,具有三个等长的、锯齿状的、能动的、在它们的近基部处相连接的肢。再上去,在同一个棘上,还有三个另外可以动的肢。如果后者是从一个棘的顶端长出来的,那么就能够形成一个粗大的三叉棘,这样的情况在具有三个下面的分肢的同一棘上是可以看到。毫无疑问,叉棘的钳臂和能动的肢的性质是相同的。众所周知,普通的棘有着防御的作用,如果这样的话,那就没有理由怀疑那些长着锯齿和能动分肢的棘也是用于同样的目的了。一旦它们被作为抓握或钳住的器具时,它们的功能就更加有效了。因此,从普通且固定的棘到特殊且固定的叉棘所经过的级进都是有用处的。
在某些星鱼的属里,这些器官并不是固定的,换句话说,这些器官并不是生长在一个不动的支柱上,而是生长在能绕曲且具有肌肉的短柄上。在这种情况下,除了防御之外,它们应该还有另外一些附加的功能。在海胆类里,由固定的棘变成连接于壳上并因此而成为能动的棘的过程,是可以追踪的。但是,由于篇幅不足,我无法把阿加西斯先生关于叉棘发展的有趣观察做一个更详细的摘要。根据阿加西斯先生的观点,在星鱼的叉棘和棘皮动物中的另一大类,即阳遂足的钩刺之间,都能够找到所有可能存在的级进。而且,我们还可以在海胆的叉棘和棘皮纲的海参类的锚状针骨之间找到所有可能存在的级进。
海星
海星,棘皮动物,广泛分布于世界各地的浅海中,俗称“星鱼”。海星是一种贪婪的食肉动物,它主要分布在世界各地的浅海沙地或礁石上,以捕食一些行动迟缓的海洋生物,如贝类、海葵等为生。它是海洋食物链中不可缺少的一环。
米伐特先生关于复合动
物的异议
还有一些在以前被称为植虫,现在称为群生虫类的复合动物,它们同样长着奇妙的被称为鸟嘴体的器官。这些器官的构造因物种的不同而各有千秋。在最完整的状态下,这种器官与秃鹫的头和嘴奇妙地相类似,它们长在所有者的颈部上方,可以运动,下颚也是如此。我曾观察到一个物种,它的鸟嘴体长在同一肢上,而且常常能够一齐向前或向后运动;它的下颚张得很大,甚至能够与上颚形成90°的直角,且能够维持五秒钟的时间。它们的运动使得整个群生虫体都会跟着颤动起来了。如果用一支针去刺它的颚的话,它们就会把针牢牢地咬住,甚至连它所在的一肢也会跟着发生相应的运动。
南美鹤
南美鹤的面颊和头顶裸露,为鲜红色,飞羽和颈项是黑色的,其余部分的羽毛都为纯白色。喙为淡黄色,腿和脚为黑色。南美鹤居住在南美地区的热带丛林中,从不靠近已开发的地带。它们不擅长飞,但长于奔跑,在奔跑中腿脚进化得越来越发达。
米伐特先生之所以要举这个例子,主要是因为他认为群生虫类的鸟嘴体和棘皮动物的叉棘在本质上是“相似”的器官,而且在动物界的两个相去甚远的不同动物种类中,这些器官也是很难通过自然选择而获得发展的。但仅就构造而言,我实在看不出三叉棘和鸟嘴体之间的相似性,在我看来,鸟嘴体倒有点类似于甲壳类动物的钳。也许米伐特先生能够以相同且妥当的方式举出两者之间的相似性来,甚至它们与鸟类的头和喙的相似性成为一个特别的难点。巴斯克先生、斯密特博士和尼采博士都曾对此有过非常详细的研究。对于研究这一类群的博物学者而言,他们都相信鸟嘴体与单虫体是同源的,而且这种器官还与组成植虫的虫房是同源的。有运动能力的唇(即虫房的盖)与鸟嘴体的下颚是类似的。然而,由于巴斯克先生并不知道现今存在于单虫体和鸟嘴体之间的级进,所以他不可能知道什么样的级是有用的。当然,我们也不能因此就说这些级从未存在过。
由于在某种程度上甲壳类的钳与群生虫类的鸟嘴体具有相似性,即二者都被作为钳子使用,因此我在这里必须指出一点,那就是甲壳类的钳至今还存在着一个有着超长系列且非常有用的级进。在最初、最简单的阶段中,当肢的末节处于闭合状态时,会抵住宽阔的第二节的方形顶端,或者抵住整个第二节。这样,甲壳类动物就能把物体夹住。另外,这个肢还能被当做一种移动器官来使用。而且第二节的一角稍微突起,有的甲壳类的第二节上还长着不整齐的牙齿,当肢的末节处于闭合状态时,这些牙齿就会被抵住。同时,随着这种突出物增大,它的形状以及末节的形状也都稍有变异和改进,于是钳就会变得愈加完善,直到最后变成为龙虾钳那样的有效工具,实际上所有这些级进都是可以追踪出来的。
除鸟嘴体外,群栖虫类还有一种被称为震毛的器官。这些器官一般是由能移动且易受刺激的毛所组成,而且这些毛都是才长出来的新毛。我曾检查过一个长有震毛的物种,它的震毛有一些弯曲,而且外缘成锯齿状。一般情况下,同一群栖虫体上的所有震毛都是同时在运动的,它们像长桨似地运动着,使一肢群体迅速地在我的显微镜的物镜下穿过。如果把群体虫的一肢向下放着,它的震毛便会缠绕在一起,这时群体虫就会猛力把自己弄开。由此可见,震毛还具有防御作用。巴斯克先生曾这样描述震毛:“它们慢慢地、静静地在群体的表面上扫动,把那些对于它们有害的东西扫去。”鸟嘴体的作用与震毛相似,也具有防御作用,但它们除了防御之外,还具有捕捉和猎杀小动物的能力;当小动物被捉到之后,单虫体会用水将它们冲到单虫体的触手所能达到的范围之内。有些物种既具有鸟嘴体又具有震毛,而有些物种只有鸟嘴体,还有少数的物种只有震毛。
鸟 嘴 化石/标本
鸟嘴也称鸟喙,这是鸟类做所有工作的工具,喙是由称为角质素的坚硬物质构成的。可用来觅食、整理羽毛、筑巢,也是逐走入侵者的武器。从鸟嘴的形状可以看出其属于吃哪一类食物的鸟。
昆虫的类属
大多数昆虫在生命发育成长的过程中,某个阶段长有翅膀,而衣鱼、蠹鱼、小灶衣鱼就没有。跳蚤也是没有翅膀的,它们的翅膀在演化中已经消失。昆虫大约有20种主要族群。甲虫构成了最大的单一昆虫族群,据昆虫学家统计,目前已超过30万种。
我们实在难以想象出还有什么东西在外观上能比震毛和类似鸟头的鸟嘴体之间的差异更大的了。几乎所有人都肯定,这两种东西是同源的,而且是从同一个共同的根源(即单虫体及其虫房)发展出来的。因此,我们也能够理解巴斯克先生对我说的一番话:“这些器官在某些情况里,怎样从这种样子逐渐变化成另一种样子。这样,膜胞苔虫属有一种物种,能运动的颚十分突出,而且有类似的较硬的刚毛,以致只能根据上侧固定的嘴才可以决定它的鸟嘴体的性质。震毛可能直接从虫房的唇片发展而来,并没有经过鸟嘴体的阶段。它们经过这一阶段的可能性似乎更大些,因为在转变的早期,包藏着单虫体的虫房的其他部分,很难立刻消失。”在许多情况中,震毛的基部有一个带沟的支柱,这支柱类似于固定的鸟嘴状构造,但并不是所有的这类物种都有这种支柱。如果巴斯克先生的这种震毛的观点是正确的,我认为这将非常有趣。因为,如果所有具有鸟嘴体构造的物种都已灭绝了,那么就算是最富有想象力的人也无法想到震毛原来是属于一种类似于鸟头式的器官的一部分,或是属于一种类似于不规则形状的盒子或兜帽的器官的一部分。看到如此完全相同的两种器官竟然是从同一个根源发展而来,实在是非常有趣的。另外,由于虫房上的可运动的唇片具有保护单虫的作用,我们可以作出这样一个假设:在唇片变成鸟嘴体的下颚或变成了震毛的过程中所经历的所有的级进,同样可以在不同方式和不同环境下产生保护作用。
米伐特先生关于植物的
异议
米伐特先生关于植物的异议只有两个,一个是兰科植物的花的构造,另一个是攀缘植物的运动。关于兰科植物的花,他说道:“对于其起源的解释根本无法令人满意。对于其构造初期的最细微的发端,所进行的解释也不充分。这些构造只有在相当发展时才有效用。”在我的另一著作中,这个问题已经被我详细地讨论过了,因此,在这里,我只对兰科植物的花的最显著特性,即它们的花粉块进行讨论。这些极为发达的花粉块是由一团花粉粒组成,附着在一条具有弹性的柄,即花粉块柄上,而这个柄则附着在一小块极具黏性的物质上。花粉块的形成过程是花粉依靠昆虫从一朵花运送到另一朵花的柱头上去。有一些兰科植物的花粉块没有附着在柄上,而是被一种细丝串联在了一起。但由于这种情况并不只限于兰科植物,因此我不在这里作过多的讨论。在此,我只提醒各位注意一下处于兰科植物系统中最低等的杓兰属植物,从该属植物身上,我们也许就能看出这些细丝是如何从最初状态下发达起来的。在其他兰科植物中,这些细丝与花粉块的另一端是相互粘连在一起的,这就是花粉块柄的最初状态。即使是相当长且高度发达的柄也是由这一形态发展而来,我们还能从中央坚硬部分找到那些依然埋藏在其中的发育不全的花粉粒,这些花粉粒也能为我们提供证据。
紫纹兜兰
达尔文认为,兰科植物最显著的特征在于它们的花粉块。这些花粉块由一团花粉粒组成,附着在弹性的花粉柄上,花粉柄则附着在一小块极具黏性的物质上。花粉块的形成依靠昆虫的运输——从一朵花运到另一朵花的柱头上。图为兰科植物中最原始的类群——紫纹兜兰。
关于花粉块的第二个主要特性,即附着在柄端的那一小块具有黏性的物质,我可以举出一长列的级进变化例子,每一个级都对这种植物有着明显的用处,其他“目”的大多数花的柱头却分泌很少的黏性物质。某些兰科植物也要分泌类似的黏性物质,但在其三个柱头中,必然只有一个柱头分泌得特别多,也许是这个柱头分泌过盛的原因,在一般情况下,这个柱头多为不育的。当昆虫访问了这类花之后,它的身体上多半都会带上一些这种黏性物质,同时,一些花粉粒也会黏在它的身上。从与大多数普通花的差异极为细微的简单情况算起,再到花粉块附着在很短的和游离的花粉块柄上的物种,再到附着在花粉块柄上的黏性物质,最后到带有不育柱头且存在极大变异的其他物种,在这期间,存在着无数的级进。在最后的那种情况下,即使柱头是不育的,但是花粉块却也是最发达而且最完全的。所有亲自研究过兰科植物花的人,都会承认上述一系列的级进是存在的,即有的花粉粒仅由细丝连接在一起,其柱头和普通花的柱头几乎没有差异,从这种情况算起,一直到高度复杂的花粉块,它们都非常适合于昆虫的运送。任何一个研究者都会承认,这几个物种的所有变异都非常适合于各种花的一般构造,即方便许多种昆虫来为其授粉。在其他所有相似的情况下,我们还可以更进一步的探索。我们可以去探索这样一个问题,即普通花的柱头是如何变得具有黏性的?但在这里,由于我们并不知道哪怕是一种生物的全部历史,所以这样的探索是毫无意义的。
我们再来谈一下攀缘植物。首先,我先谈一下那种单纯地缠绕在一个支柱上的攀缘植物,最后再来谈那种被我称为叶攀缘植物和生有卷须的攀缘植物。在我首先谈的攀缘植物到最后谈的攀缘植物之间,存在着一个很长的系列。尽管最后两类植物的茎依旧保持着旋转的能力,但它们多半都已失去了缠绕能力。从叶攀缘植物到卷须攀缘植物的级进是密切相近的,有好几种植物既可以被归为叶攀缘植物,也可以被归为卷须攀缘植物。但是,要从单纯的缠绕植物或复杂的卷须攀缘植物变异成叶攀缘植物,却必须具备一种重要性质,即接触感应能力。依靠这种感应性,缠绕植物或卷须攀缘植物的叶柄、花梗由于受刺激而变得弯曲,并紧紧地缠绕在接触物的周围。所有读过我所写的关于这些植物的研究报告的人都会承认,在单纯的缠绕植物和卷须攀缘植物之间,其功能和构造上的所有级进变化对物种而言都是极为有利的。比如,从缠绕植物变成叶攀缘植物,显然是大为有利的。如果具有长叶柄的缠绕植物,其叶柄梢具有必需的接触感应能力,那么,它也许就能发展成为叶攀缘植物。
树叶的内部结构
图为树叶的剖面图。栅栏组织为1~2层细胞,分布在上表皮。上表皮下面,分布着进行光合作用的叶绿体。发达的海绵组织常与分布在叶下的不规则形的气孔相连。
缠绕是沿着支柱上升的最简单方法,而且只具有缠绕能力的攀缘植物在所有攀缘植物中处于最低级的地位。因此,一个很自然的问题就出现了:“植物在最初时是如何得到这种能力的,在得到这种能力后,又是如何通过自然选择对缠绕能力进行改进和增大的?”我认为:第一,依赖茎在幼小时的极度可绕性(这是许多非攀缘植物所共有的性状);第二,依赖茎会按照同一顺序逐次沿着圆周各点不断弯曲。茎依赖这种运动,才能朝着各种方向旋转,茎的下部一旦碰上任何物体而停止缠绕,它的上部仍能继续弯曲、旋转,这样必然会缠绕着支柱上升,在每一个新梢的早期生长之后,这种旋转运动即停止。在构造系统相去甚远的许多不同科植物中,几乎所有单独的物种或单独的属都具有这种旋转的能力,并因此而变成缠绕植物。因此,我能肯定,它们一定是独立地获得了这种能力,而不是从共同祖先那里遗传来的。我可以作出这样一个推断,在非攀缘植物中,几乎没有一种植物具有这种运动的倾向,哪怕是稍微具有这种运动倾向的都不存在,这种特殊性为自然选择提供了改进和增大的基础。当我作出这一推断时,我手上所掌握的资料仅仅是一个不完全的事实而已,这个事实是关于毛籽草的幼小花梗的。这种植物的幼小花梗能够做出轻微且不规则的旋转运动,这种运动与缠绕植物的茎的运动十分类似,但毛籽草并未对这一特点加以利用。在我掌握了这一事实后不久,米勒就发现了一种泽泻属植物和一种亚麻属植物幼苗的茎也是旋转的,尽管它们的旋转并不规则,但也充分说明这两种植物也能够进行缠绕。值得一提的是,这两种植物并不是攀缘植物,而且在构造系统上也和攀缘植物相去甚远。米勒还认为,其他许多植物也存在这种情况,只不过这些旋转的运动并没有给这些植物带来什么利益。不管怎么说,它们对于我们所讨论的攀缘作用也是毫无用处的。但尽管如此,我们还是能从中看到,如果这些植物的茎本来就是可弯曲的,并且如果这些茎的旋转升高能给植物带来利益的话,那么,这些轻微且不规则的旋转习性便会通过自然选择而被利用和增大,直到它们变成十分发达的缠绕物种为止。
植物的叶
叶的功能是在阳光照射下,将外界吸收来的二氧化碳和水分,利用光能制造出以碳水化合物为主的有机物,将光能转化成化学能储藏在有机物之中。每种植物的叶片常有一定的形状,但所有植物的叶从外形上都可分为叶片、叶柄和叶托三部分。
至于叶柄、花柄以及卷须的接触感应能力,我也可以用缠绕植物的旋转运动来进行说明。许多属于不同种群的物种都拥有这种能力,因此,在许多还未变成攀缘植物的物种里,我们也能找到具有这种能力的植物。事实也是如此,我曾对毛籽草的幼小花梗进行过仔细观察,发现这种花梗具有向接触面微微弯曲的能力。莫伦发现在酢酱草属的一些物种里,如果叶和叶柄被轻微且反复地触碰,或者整个植株都被摇动,那么叶和叶柄就会发生弯曲;如果在烈日之下,对该植物进行上述行为的话,那么该植物的弯曲反应就会更加剧烈。我也曾对酢酱草属的一些物种做过多次实验,其结果都是一样的。其中有几个物种的反应非常明显,而且越是幼苗,情况越明显。另外还有几个物种的反应就非常轻微了。据权威霍夫迈斯特所说,所有植物的茎和叶子,在被摇动之后,都会做出运动,这是一个极其重要的事实。据我所知,攀缘植物只是在其生长的早期,其叶柄和卷须才是敏感的。
攀缘植物
在植物学分类中,其实并没有“攀缘植物”这一门类,这个称呼是一种形象的叫法,通俗地讲,就是指能抓着东西往上攀爬的植物,比如爬山虎、常春藤、牵牛花等。按茎的质地,攀缘植物可分为木本和草本两大类;按攀缘的习性可分为缠绕类、吸附类、卷须或叶攀类。人们栽培攀缘植物,用来美化环境、生产瓜果等。图为我们常说的爬山虎。
金鱼藻
金鱼藻为沉水性多年生水草,全株深绿色。该植物从种子发芽到成熟都没有根,叶轮生。群生于淡水池塘、水沟、小河、温泉流水及水库中。金鱼藻的野生族群在自然进程中消失殆尽,现在几乎已经灭绝了。
对于植物的幼小器官和正在成长的器官而言,因触碰或者被摇动所发生的运动,对它们功能几乎起不到任何的重要性。但是植物对各种刺激所做出的反应能力,却对它们极为重要。例如向光的运动能力以及比较罕见的背光的运动能力,还有,对地球引力所产生的背性和比较罕见的向性。如果说当动物的神经和肌肉受到电流的刺激时,或者当吸收了木鳖子精而受到刺激时,会产生剧烈的反应运动是偶然性所造成的,因为神经和肌肉对于这些刺激并不具有特别的敏感;那么,植物也许也是这样,它们因为具有对所有突然性的刺激做出反应的能力,所以当遇到被突然地触碰或者被摇动时,便会做出反应运动。因此,我们必须承认,在叶攀缘植物和卷须植物中,被自然选择所利用和增大的就是这种受刺激后的反应。但是如果从我的研究报告中的各项理由来看,只有那些已经获得了旋转能力并且因此而变成了缠绕植物的植物才会发生这种情况。
我已经尽力解释了植物怎样由于轻微的和不规则的、最初对于它们并无用处的旋转运动这种倾向的增大而变为缠绕植物。这种运动以及由于触碰或摇动而起的运动,是运动能力的偶然结果,并且是为了其他有利的目的而被获得的。在攀缘植物逐步发展的过程中,自然选择是否得到使用的遗传效果之助,我还不敢断定。但是我们知道,某种周期的运动,如植物的所谓睡眠运动是受习性支配的。
一位练达的博物学者仔细挑选了一些例子来证明自然选择不足以解释有用构造的初期阶段,现在我对他提出的异议已作了足够的讨论,或者已经讨论得过多了。并且我已阐明,如我所希望的,在这个问题上并没有什么大的难点。这样,就提供了一个好机会,来稍微多讨论一点有关构造的级进变化,这些级进变化往往伴随着功能的改变——这是一个重要的问题,而在本书的以前几版里没有作过详细的讨论,现在我把上述情况再扼要地重述一遍。
本章重点
关于那些有着长颈长腿的反刍类动物,我认为,凡是长有最长的颈或腿等,并且吃到比平均高度稍微高一点的树叶的个体都能被保存下来。相反,凡是无法在平均高度取食的个体就会遭到毁灭。如此一来,这类反刍类既得到了保存又能进一步地变异。但即使这些生物的所有有用器官都处于长期使用的状态下,且再加上遗传作用,充其量也最多能使这些生物身体构造上的各部分相互协调而已。关于各种模拟周围物体的昆虫,我们完全可以相信,它们的模仿能力仅仅只是与某一普通物体存在着偶然的类似。在许多情况中,这些偶然原因常常充当着导致自然选择发生作用的基础因素。而且这些拟态还需要经过长时间的使用,才能发生更为细微的变化,从而由仅仅是类似变成更加相像,只有不断地发生细微的变异,拟态才能逐渐趋于完善。只要昆虫继续发生变异,并且使其类似性变得越来越完善,它才能更好地逃脱敌害的视觉范围。
青蛙的骨骼结构示意图
每一种脊椎动物骨骼的形状都不同,这是由它们的大小和生活方式决定的,例如青蛙有长而结实的后腿供其跳跃。
与此同时,这种变异所产生的作用也就会更加地深化。某些鲸鱼的颚上长有不规则的角质粒点,这些角质粒点最终会变异为栉片状的突起或齿,这些物质与鹅喙上所生的物质是一样的。紧接着这些物质又会变异成短的栉片,这些栉片的形状与家鸭喙上的栉片形状非常相像。之后,这些栉片变成的短栉片会变成真正完善的栉片,就如同琵琶嘴鸭的一样。最后,栉片会变成鲸须,就如同格林兰鲸鱼的鲸须一般。所有这些有利变异的保存,似乎完全都处在自然选择的范围内。在鸭科中,这些栉片的最初作用与人的牙齿相同;随着时间的推移,它们的作用进一步扩大,其中一部分作用仍然是牙齿,而还有一部分的作用是作为过滤器,到了最后,这些东西的作用就仅仅只是过滤器了。
以我所掌握的知识来看,在上述所说的这些构造中,习性或使用几乎很少,甚至没有对它们的发展产生什么作用。相反,比目鱼下侧的眼睛向头的上侧转移,以及一个具有抓握能力的尾的形成却几乎完全可以归因于连续的使用以及遗传作用。关于高等动物的乳房,众所周知,它最有可能来源于有袋类动物,关于具体的形成过程,我认为最有可能的假设是:最初,有袋类动物的袋是一个全表面的皮腺,整个皮腺都在分泌一种具有营养的液体。后来,这些皮腺通过自然选择,在功能上得到了改进,并且开始向一定的部位集中,于是就形成了乳房。关于个别古代棘皮动物的具有防御作用的分肢棘刺是如何通过自然选择而发展成三叉棘的,这个问题的解释并不难。同样,要解释甲壳动物的钳是如何通过细微且有用的变异,才从最初的只是专门用来行动的肢的末端二节发展到现在的样子,也不困难。在群生虫类的鸟嘴体和震毛中,我们看到了由同源器官发展成外观上大不相同的两类器官。另外,我们还知道,在那些连续的级进变化中震毛所起到的用处。关于兰科植物的花粉块,我们知道,该科的最低级植物用某种细丝将花粉粒串联在了一起,而在该科的高级植物中,则逐渐出现了将花粉粒黏合成花粉块的柄。还有,在该科所有植物的普通花柱头上,都会分泌出一种具有黏性的物质,这种物质的作用也是大同小异的。至于这种黏性物质究竟是如何附着在花粉块柄的末端上的问题,我们也是可以追根溯源的。显然,所有这些级进变化对于该科的植物都是有利的。至于攀缘植物,我不必重复刚才已经讲过的那些了。
红藻
红藻门植物种类多,数量大,是海洋藻类植物的主要组成部分。植物体多为丝状体、叶状体或枝状体,多数为多细胞体,少数为单细胞或群体。藻体常有一定的组织分化,如某些种类分化有“皮层”和髓。细胞壁分两层,内层由纤维素组成,外层为果胶质组成,红藻的繁殖方式分无性和有性两种。
盘 羊 摄影 当代
盘羊是最大的野生羊类,其身体强壮,四肢短粗,尾巴细小。其最重要的外部特征为头部拥有一个硕大而弯曲的角。它们喜在半开矿的高山裸岩带和起伏的山间丘陵生活,且会有季节性的迁徙。
安康羊
普通羊群中出现短腿的安康羊,是基因突变的结果。1791年,美国出现安康羊,达尔文对此十分关注,并记录在作品《动物和植物在家养下的变异》中。图中中为安康羊。
经常有人问道:“既然自然选择拥有如此强大的力量,为什么那些对某些物种而言明显具有巨大利益的构造,反而没有为物种所获得呢?”我认为,由于我们对各种生物的过去历史以及对决定它们今日的数量和分布范围的条件是极度无知的。因此,要想对这个问题作出确切答复,是不合理的。在许多情况下,我们所能举出的理由都是一些泛泛而谈的事实,只有在少数情况下,我们才能列举出具体的理由。要使一个物种去适应新的生活环境,许多和新的生活环境有关的变异几乎是不可少的,并且物种必然也常常会遇到以下的情况:比如,那些在旧有的生活环境中是必要的部分在新的生活环境中就变得不是那么必需了。但这些旧有的部分并不会立刻按照新的、正确的方式进行变异。又有不可抗拒的破坏作用存在,许多物种的数量受到了抑制,尽管有时候我们会认为这种作用和某些构造对物种而言是有利的,并想当然地认为它们是通过自然选择而获得的,但事实并非如此。因为在这种情况下,物种在进行生存斗争时根本不会依赖这些构造。所以,我认为,这些构造不是通过自然选择而被获得。在许多情况下,一种构造的形成需要复杂、持续、长久,以及十分特殊的条件。对物种而言,上述条件缺一不可,但这些条件一起出现的概率很小。我们常常误以为对于物种有利的任何一种构造,可以在任何一种环境条件下通过自然选择而获得,这种观念与我们所能理解的自然选择的活动方式是完全相对立的。米伐特先生并不否认自然选择的部分效果,但是他认为,我用它的作用来解说这些现象例证还不够充分。关于他的主要论点,我已在本章中进行了讨论,至于他的其他论点,我会在以后进行讨论。在我看来,这些论点似乎很少可以举出例证来。因此,其分量远不如我的论点。我认为自然选择是有力量的,而且许多其他的作用常常对其起到帮助的作用。在这里,我必须补充一点以加强我的论点的分量。那就是,在最近出版的《医学外科评论》中有一篇优秀的论文,出于同样的目的,该论文也使用了一部分我在本章中所用的事实和论点。
时至今日,几乎所有的博物学者都承认,地球上的物种正在以某种形式发生着进化。米伐特先生相信物种是因为“内在的力量或倾向”而变化的,那么,这种“内在的力量或倾向”究竟是什么呢?他本人对此也是一无所知的。所有进化论者都承认,物种具有变化能力。但是,在我看来,除了普通的变异性倾向外,似乎并不存在任何形式的“内在的力量或倾向”。普通的变异性可以通过人工选择来达到,最佳的证明就是那些已经存在于这个世界上的大量家养族了。而且在进行人工选择的同时,这些家养族也能通过自然选择,产生同样好的自然族,即物种。我认为,在一般情况下,最终的结果是:物种的身体构造发生了重大的进步,但也不排除少数物种出现身体退化。
米伐特先生进而相信新物种“是突然出现的,而且是通过突然变异而形成”,还有一些博物学者对他的这种观点持赞同态度。他曾认为已经灭绝了的三趾马和普通马之间所存在的差异是在突然之间才出现的。他认为,鸟类的翘膀“除了由于具有显著而重要性质的、比较突然的变异而发展起来的以外,其他方法都是难于相信的。”同时,他还把他的这种观点推广到了蝙蝠和翼手龙的翅膀上。这就意味着,在进化系列里存在着巨大的断层或不连续的区域。在我看来,他的这一假设,是最不可能出现的。
任何一个人,只要他相信进化是缓慢而逐渐的,那么,他也会承认物种的变化可能会是突然且巨大的。正如在自然状态或者在家养状态下我们所看到的那些单独变异一样。但如果物种受到饲养或栽培,那么它的可变异性就会比在自然状态下更为容易。所以,就如同在家养状态下常常会发生巨大而突然的变异一样,自然状态下是不可能常常发生巨大而突然的变异的。家养状态中的某些变异可以被归因于返祖遗传,即已经消失的性状再次重新出现。但在大多数情况下,性状都是逐渐获得的。还有很多的情况只能被归为畸形,比如六个指头的人、多毛的人、安康羊、尼亚太牛等。之所以称之为畸形,是因为它们在性状上与自然的物种大不相同,所以它们对于我们的问题所能提供的解释是很少的。除了这些突然的变异之外,少数剩下来的变异,如果在自然状态下发生,充其量只能构成与亲种类型仍有密切相联的可疑物种。
食虫鸣鸟
夏威夷群岛上生活着多种食虫鸣鸟,它们外形都长得非常相似,科学家们分析认为这些鸣鸟都应是由同一种食虫鸣鸟进化而来的。
我也曾怀疑,物种在自然状态下也会如家养族那样发生突然的变化,我完全不相信米伐特先生所说的:“自然状态下的物种会以奇特的方式进行变化。”我的理由是这样的,根据我的经验,突然而显著的变异都是单独发生的,且其间的间隔时间比较长。最关键的一点就是,这种变异一般都只发生在家养生物里。如果这种变异在自然状态下发生,就如前面所说的,发生变异的个体也将会由于偶然的毁灭以及后来的相互杂交而使得其后代再次失去这些变异的性状。在家养状态下,除非这类突然变异受到了人的照顾、被隔离开使之无法发生杂交,否则也无法被保存下来,我们所知道的事实也正是如此。因此,如果所有的新种都像米伐特先生所假设的那样是突然出现的,那么,我们就必须要相信这样一个事实的存在,即一些发生了奇异变化的个体会同时在同一个地区内出现,然而这一事实与所有推理都是相对立的。就好比在人类的无意识选择的情况中那样,这种难点只有根据逐渐进化的学说才可以避免。所谓逐渐进化,是通过朝着有利方向变化的大多数个体的保存和朝相反方向变化的大多数个体的毁灭来实现的。
许多物种以极其缓慢的方式发生着进化,关于这一点,几乎不存在任何疑问。许多属于自然界中的大科的物种甚至属,其彼此之间也都有着密切的亲缘关系,这种关系甚至会导致人们难以对其进行分辨。在各个大陆上,不管是南还是北,不管是低地还是高地,我们都可以看到许多有着密切亲缘关系或极具代表性的物种。我们有理由相信,在不同的大陆上,所有的物种在从前都曾经有着连续的级进。但是,在对此作叙述前,我不得不先提一个我们将在后面章节中所要讨论的问题,请看一下吧,在那些环绕着一个大陆的许多岛屿上,到底存在着多少只能升到可疑物种地位的生物呢?让我们回顾一下过去,并且以刚刚消逝的物种与今天还在同一个地域内生存的物种做一番比较;或者拿埋存在同一地质层的各亚层内的化石物种相比较,我相信情况也是如此。显然,许多物种与现今依然生存的或近代曾经生存过的其他物种的关系是极其密切的。我们根本没有任何证据可以证明这些物种是以突然的方式发展起来的。同时请各位不要忘记,当我们在对近似物种(不是不同物种)的特殊部分进行观察时,我们会发现,这期间存在着大量极为细微的无数级进,而且这些级进都是可以被追踪出来的,这些级进可以将许多大不相同的构造串联起来。
进化树
现代生物界普遍认为,所有的生物之间都是亲属关系,因为它们是由相同的祖先、经过长达几百万年的时间演化而来的。这个进化树就详细地描绘了生物进化的景象。
在很多情况下,大量事实只能根据物种由极细微的步骤发展起来的原理才可以得到解释。比如,大属的物种比小属的物种在彼此关系上更密切,而且变种的数目也较多。大属的物种又像变种环绕着物种那样地集成小群。它们还有类似变种的其他方面,我在第二章里已经说明过了。根据同一个原则,我们能够理解为什么物种的性状比属的性状更多变异,为什么以异常的程度或方式发展起来的部分比同一物种的其他部分更多变异。关于这一方面,我还可以举出大量类似的事实。
虽然要产生一种物种需要历经许多步骤,但我们几乎肯定,这些步骤并不比产生那些微小变种的步骤多多少。但我们还是可以认为,有些物种是以不同的和突然的方式发展起来的。不过,在作出这样的承认之前,我们必须要找到强大且无法被推翻的证据。昌西·赖特先生曾举出过一些模糊且在某些方面存在着错误的事实来支持突然进化的观点,比如无机物质突然结晶,或具有小顶的椭圆体从一小面陷落至另一小面。然而在我看来,这些事实几乎是没有讨论的价值,因为这些事实中所提及的物体都是无机物。然而有一类事实,比如在地层里突然出现了一种全新且不同的生物类型化石。乍一看,这些化石似乎可以支持突然发展的观念。但是,这种证据的价值全然决定于与地球史的辽远时代有关的地质记录是否完全。如果那个记录真的像许多地质学者所坚决主张的那样,仅仅只是片断而已,那么,这一全新类型是突然出现的说法就不值得奇怪了。
我认为,除非我们承认所有的进化都像米伐特先生所主张的那样是巨大的。比如鸟类或蝙蝠的翅膀是突然发展出来的,或者说三趾马消失的原因是因为它们在突然间全都变成了普通马。否则,突然变异的观点将得不到任何证据的支持,正如上面所说的那样。许多地质学者都认为,地层里所记录的东西仅仅是片断而已,不足以成为充足的证据。在所有反对这种突然变异的观点中,胚胎学的反对最为强而有力。众所周知,鸟类和蝙蝠的翅膀、马和其他陆生动物的腿在其早期的胚胎中几乎是没有区别的,它们的变化是在胚胎后期以不可觉察的细微步骤进行变异的。正如我们在后面还要提到的那样,胚胎学上的所有种类的相似性可作如下的解释:即现存物种的祖先在幼小的早期以后发生了变异,并且把新获得的性状传递给相当年龄的后代。这样,胚胎几乎是不受影响的,并且可作为那个物种的过去情况的一种记录。因此,现存物种在发育的最初阶段里,与属于同一纲的古代已灭绝类型的胚胎是极其相似的。按照这种胚胎相似的观点,不能相信一种动物会经过上述那样巨大而突然的转变。何况,在它的胚胎的状态下,一点也找不到任何突然变异的痕迹。它的构造的每一个细微之点,都是以不可觉察的细微步骤发展起来的。
青蛙的进化过程示意图
此图是科学家根据达尔文的进化论推断的青蛙进化历程。青蛙属于两栖类动物,最原始的青蛙在三叠纪早期开始进化。因为其以昆虫和其他无脊椎动物为主食,所以必须栖息于水边。一些绿色的青蛙在绿色的环境里生长、繁殖,绿色的皮肤源自于遗传,在草丛里,可以起到很好的伪装作用,使猎食者不容易发现它们。而对于黄色青蛙来说,在绿色的环境中就比较容易被发现,因此它们会为了生存而去适应另外一种黄色、有沙的环境。
如果相信米伐特先生的某种古代生物类型通过一种内在力量或内在倾向而突然转变成正如有翅膀的动物,那么他就几乎要被迫进行假设,地球上的许多个体是在同一时间内甚至在同一地域内发生了突然性的变异,这与所有的类推都是相对立的。我们不能否认,这些构造上的突然且巨大的变化,与大多数物种所明显进行的变化是大不相同的。不仅如此,相信米伐特先生观点的人还必须被迫相信,与该生物的所有部位都能有着完美的适应的构造,与周围条件有着完美的适应的许多构造也都是突然产生的。对于这样复杂而奇异的相互适应,他就不能举出丝毫的解释来了。最后,他还必须被迫承认,这些巨大且突然的变化没有在胚胎上留下一丁点的痕迹。但在我看来,要是谁将这一切都全部承认了的话,那他就完全进入了一个奇迹的领域,一个完全脱离了科学的领域。
燕 鸥 摄影 当代
燕鸥是海鸥的一种,常结群在海滨或河流活动,主要以新鲜的鱼虾为食物。喜在岛屿的地上筑巢,一般每次产2~3枚卵。
臭 鼬 摄影 当代
臭鼬体形大小如家猫,长着一身醒目的黑白相间的毛皮。臭鼬适应能力较强,既可以在树林、平原中生活,也可以在沙漠地区生活。白天的时候,臭鼬通常在地洞中休息,只有到了黄昏和夜晚时才会出来觅食或交配。 凤凰联动文库:论文学涵养细节(套装共15册)