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正传:18.适者生存


伊拉斯谟斯·达尔文(爷爷)

闲言少叙,书归正传。达尔文的进化思想并不是石头缝里蹦出来的。达尔文的祖父就已经有了进化的思想,有人说拉马克的进化论版本就是抄了达尔文祖父的思想。不过达尔文的祖父并没有多少确实可靠的证据。他只是在家里蹲着闷头想。达尔文的祖父是个著名的医生,而且是位发明家,还能写诗。他在自己的一首长诗里面就写了有关进化的思想。要知道进化的思想你要一直盯着蛛丝马迹的往前追寻那是能一直追到古希腊苏格拉底那儿去的。

大英帝国到处都有殖民地

当时的英国是世界第一强国,是日不落帝国。整个国家蒸蒸日上。颇有世界霸主的派头。那时候的英国到处在海外扩张,全世界都有很多的殖民地,要不怎么叫日不落帝国的呢!自由竞争、优胜劣汰、弱肉强食那是一天到晚都在发生的事儿,其实大家并不陌生。达尔文在环球航行的途中也见过不少的动物弱肉强食的情况。

他印象也别深的是一种姬蜂类,它们把卵产在了毛毛虫的体内,寄生的幼蜂长大了,人家毛毛虫可就死了,这当然是很残忍的事情。自己的幼虫寄生在别的动物幼虫体内。他觉得上帝要是仁慈善良,为啥要设计出这么一种邪恶的物种呢?不仅仅这种蜂类是这么干的,杜鹃这种鸟类也是这么干的。下蛋在别的鸟窝里,然后人家替杜鹃把孩子孵出来养大。杜鹃一般比别的鸟蛋先破壳,小杜鹃一出来就到处拱,把别的鸟蛋拱出窝外。这也太缺德了吧。上帝为什么要设计出这么邪恶的物种呢?达尔文因此在南美航行途中就已经不信圣经上所说的那些东西了。

大杜鹃(布谷鸟)

达尔文还受到马尔萨斯《人口论》的影响,以前曾经提到过。达尔文知道了还有“生存竞争”这么一个概念。而且当时古典经济学也很流行,亚当·斯密也提到过自由竞争推动社会进步的思想。这些思想都给了达尔文以触动。这就是当时达尔文所处的时代对他产生的影响。当然自然科学方面,特别是物理学与天文学方面的成就也是巨大的。海王星的发现就是牛顿定律的伟大胜利。太阳系的这第八颗行星居然不是被望远镜看到的,而是两位天才笔尖底下算出来的,整个社会都引起了轰动。

所以物理学的思维方式也开始向别的学科蔓延。物理学看来很精确啊,别的学科要是借鉴物理学的办法是不是可以也变得很靠谱儿呢?你看欧几里得的几何学就是借助几条基本公设,然后用逻辑推演建立起一个庞大的体系,物理学也是这样干的。那么生物学能不能也这么干呢?要不说达尔文跟别的人不一样呢。我们人类总结自然规律无外乎两个办法,一个叫归纳法,一个叫做演绎法。归纳法是对过去经验的提炼和总结。具体到生物学上,“龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞”,这就是典型的归纳法。这是长期的观察归纳出来的。还有一种方式叫演绎法,所谓演绎法说白了就是逻辑推理。一般来讲,公设公理就是归纳出来的。欧几里得的几何学公设就是归纳出来的。其他的那些定理定律都是在公理的基础之上推演出来的。

达尔文借鉴这个套思想开始建立自己的系统。他成功的运用了归纳法和演绎法。首先用归纳法总结出三个事实,然后推导出了两个法则。

  • 归纳1:自然界物种具有高度繁衍的趋势;

  • 归纳2:实际上各个物种个体总数基本保持稳定;

  • 演绎1:生物界必定存在一种大量使生物死亡的方式,这种方式应该就是“生存斗争”;

  • 归纳3:生物都会发生变异,有的变异是有利,有的不利。不少变异是可以遗传的;

  • 演绎2:有利的变异会获得更强的竞争优势,有机会留下更多的后代,具有不利变异的个体则被淘汰,这就是自然选择,适者生存;

达尔文一项一项的展开了说明,首先举了个例子是大象。大象这个东西生孩子比较少,寿命也长啊。一般来讲寿命长的生得慢,寿命短的生得快。假设大象能活100岁,自打30岁开始生孩子,一直到90岁,一共产下6个孩子。这不算生孩子夸张的吧。甚至还比不过达尔文,他自己都有十个孩子呢。那么700多年以后,这一对大象的后裔能达到1900万只。当然啦,大象是生的比较慢的,要是换成“小强”的话,那就厉害了。一个雌蟑螂一年的后代能到10万只。植物又怎么样呢?比如说蒲公英,一颗蒲公英假定有100粒种子,掉在地里个个活,那可麻烦了。到了第10年,后代会有10的18次方这么多。一颗蒲公英占地20平方厘米,那么这些蒲公英占地将达到陆地面积的15倍,这还得了啊。

那么有人要问啊,这都是数学上的计算,的确是蛮可怕的。但是真有这么回事儿吗?你别说,还真的发生过,达尔文去过澳大利亚。我们来看看澳大利亚的牛,一开始,澳大利亚没有牛,有好事者船载以入。1788年,带去7头牛,5只公的,两只母的。过了两百年你再看,好家伙,这几只牛的后代足有3000万头牛了,这数量够惊人吧。

但是,达尔文要说但是,自然界千万年来都是保持稳定的,大部分动物的数量并没有大起大落,这是个事实啊。大象显然没那么多,蒲公英也没有铺满陆地表面啊。这是怎么回事儿呢?第一个归纳和第二个归纳之间有矛盾啊。达尔文由这两个归纳做出了一个基本的推理判断。一定存在一种过程,造成物种个体大量死亡,因此每个物种的总数才会保持稳定。生得多死的也多,也就保持平衡了。关键是,这些个体到底是怎么死的?达尔文认为就是弱肉强食的生存斗争导致的。当然啦,达尔文用的“生存斗争”这个词,但是大家可以做更宽泛的理解。既有生物和环境的斗争,比如气温、光线、大气、土壤等等的自然因素。也有生物与生物的斗争。大灰狼和小白兔之间就是物种间的竞争。达尔文当时认为,真正最激烈的就是同种之间的竞争,俗称“窝里斗”。

以前听到个笑话段子,两个男人正在穿过丛林,突然,一只老虎出现在远处,向他们冲来。当中的一个人从包里拿出一双跑鞋穿上,另一个人惊奇地看着他说,你以为穿上跑鞋就可以跑得过老虎吗?他的朋友回答道:我不用跑得过老虎,我只要跑得比你快就行了。 你看,这就叫做种内竞争。你以为这是人类跟老虎的竞争吗?不是!他们是跟自己的同伴在竞争。要说种内斗争是不是最激烈的呢,这可两说着了。毕竟生物界不像物理学的研究对象那么单纯,生物界的事儿要复杂得多了。

达尔文的第三个归纳就是变异问题,物种之间是有变异的。那当然了,以前听侯宝林先生的相声就说过啊,要是全国人民都长一个模样,那照相馆就没饭吃了。一个人拍一套,印刷一大堆,然后大家分一分不就OK了嘛。要全是长的一个模样,估计搁到现在网路时代,美图秀秀之类的APP就肯定不会诞生。所以嘛,自然界的丰富多彩多亏了有变异啊。可是这些变异能不能传给子孙后代呢?拉马克讲用进废退啊。老爹锻炼出一身腱子肉,那是怎么传给后代的呢?这又不是银行转账那么方便。到了儿子那一代就清零了啊。只有一代一代的变异能够积累起来,那么才会产生巨大的差异啊。微小的变异是怎么传给下一代的呢?达尔文没说。他那时候也不太可能知道。不过这不妨碍他推导出了第二个推论,也是达尔文进化论的核心——自然选择学说。一方面物种拼命的生孩子,大自然在不断的筛选适合的物种留下。长此以往就出现了各种各样的物种。现代物种必定有着长得类似的而祖先,很多相似的物种其实是有着共同的祖先的。达尔文这么多年来,到处搞鸡搞鸭,还自己养鸽子种兰花。还向各路育种专家去讨教经验。育种专家们很厉害啊,可以培养出各种各样特色的动物。宠物狗就有长相各异的好几百种之多。大自然里面当然没有具体的育种专家啊。但是,达尔文认为自然选择就起到了育种专家的作用。

达尔文的伟大之处就在于此啊。他非常漂亮的运用了归纳法和演绎法来建立自己的生物学理论体系,这是前人都没有做到过的事情。而且过去发现的很多现象都可以一一得到解释。比如说发掘出来的古生物化石与现代生物长相类似,猛犸象和现在的大象就很相似。它们本来就有亲戚关系嘛,长得类似也就不奇怪了。加拉帕格斯群岛上的那些个物种为什么都不一样呢。因为那些岛屿之间的海流很汹涌,游水肯定过不去。陆生动物想过去就更不可能了。按照自然选择的观点,两边的环境有差异,物种又没办法每个岛到处流窜,时间长了,进化就发生差异了嘛。

各种各样的宠物狗

达尔文又提出了一个叫做“分歧原理”。这是什么意思呢?草原上需要快捷的马,他们一代一代的都选跑得快的留下,山区需要强壮的马,不够强壮的都不留种。那么一打一代的两边的马就开始有差异了。慢慢的就会变成不同的品种。其他的家养动物也是类似的情况,那么多宠物狗就是这么培育出来的。再假以时日呢,差异会不会达到物种的级别,完全变成不同的物种呢?当然是可以的。达尔文的分歧原理就解释了物种从何而来。当然啦,达尔文的思想也不是凭空自己闷头想出来的。他也受到其他学科的启发,比如政治经济学。当时已经开始了大工业生产,分工开始越来越细化。而且普遍发现越是细化,效率越高。其实也好想象,分工使得各行各业更加专注于自己的科目,当然会更加熟练和专业。按照这个思路,像龙生九子各不相同,个个都有自己独特的本事,是不是更有利于生存斗争呢?好像有点儿道理啊。

达尔文手稿

既然一个物种可以不断的分化,那么根据分歧原理,那就可以整理出一棵进化树。好多物种其实都是可以排列进去的。达尔文只是画了个雏形,以当时的生物学知识,他还没办法把所有的物种大类都给画进去。达尔文在家里隐居,他也不着急,书慢慢写就是了。人家不指望着版税生活。他也只是跟自己的朋友莱伊尔和胡克通信,有时候他们还到家里来拜访达尔文。他们都是了解达尔文思想的,达尔文也不着急。

华莱士正在婆罗洲的沙捞越

一来二去的拖到了1855年,这一年达尔文在《自然史杂志》上看到了的一篇文章。这篇文章的标题叫做《论控制新物种发生的规律》。因为当时这个作者华莱士正在马来亚的沙捞越,因此也叫“沙捞越律”。这篇文章主要在讲述一个问题,那就是“为什么这些动物和植物在它们现在在的那些地方,而不是其它的什么的地方?”作者自己给出了一个答案,那就是,一个物种出现在这里,那是因为他爹他爷爷也出现在这里啊,多新鲜啊。这还用科学家去研究,这不是常识吗?作者表达的意思是,长得差不多的物种都出现在同一个地方。你要在这儿发现了了一个物种,你仔细去找,一定能在附近找到类似的物种,这些物种应该有亲戚关系。既然物种的出现是有规律的,这个规律是什么,作者没提啊。作者提到了莱伊尔的《地质学原理》,也提到了达尔文的书。达尔文对这篇文章看得很仔细,留下了35条笔记。就钉在这本杂志的后边。达尔文发现这个作者用到了跟自已类似的进化树的概念。达尔文发现他不知道自己对进化的研究。从文章里面看得出,作者以为是自己想到的。达尔文虽然考虑进化的事儿已经15年了,但是他只在小圈子里面透露过。达尔文觉得,这个作者没什么新鲜的。都是自己已经想到过的东西。

既然文章发表在公开的刊物上,那么大家都能看到。莱伊尔也看到了。他很关注,因为他从这篇文章里面闻到了进化论的味道。他特地跑了一趟来找达尔文。他问达尔文,这篇文章写得这个创造物种的规律是什么?达尔文平静的告诉他,文章里面提到的,在差不多的地点差不多的时间总是会找到类似的物种,背后的规律就是自然选择。莱伊尔听完恍然大悟,原来如此啊!莱伊尔多了个心眼儿,既然如此,那个华莱士岂不是离开最终答案只有一步之遥?莱伊尔是皇帝不急急太监啊。天哪,达尔文还在这里一步三摇不着急不着慌的呢。万一他折腾了十几年的心血被人家抢先发表了,那多亏得慌啊。于是莱伊尔串通达尔文的几个朋友们就开始了催更模式。时不时催着达尔文发表。大家已经搬着小板凳前排等着,就等你发出来呢。莱伊尔还出主意,要不,给那个作者写封信探探口风?

于是,1857年5月达尔文就给那个作者写了一封信。合着达尔文从1855年看到人家文章,1857年才给人家写信啊!这也太慢点儿了。信一开头就写着,“华莱士先生,10月份的信收到了……”,等等!达尔文跟人家认识?这明明是一封回信啊!这是怎么回事儿啊?

下回再说……

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