中国科普博览＿恐龙博物馆

检验达尔文

　　当年的达尔文对诸如基因、DNA等现代生物学的东西一无所知，因此他的那些想法就更显得不同凡响。到了20世纪，当孟德尔在19世纪关于基因的研究被重新发现，尤其是当50年代沃森和克里克破译DNA分子结构之后，达尔文在100多年前提出的生命皆有共同祖先的预言才得到了无可非议的证实。

　　但是，达尔文进化论中的物竞天择学说是否也得到了充分的证实呢？从某些角度看它是得到了证实。选择就是从多个侯选者当中挑出一个。从生物个体之间的遗传构成来说，其基本的遗传组成是有变异性的。证实了生物具有共同祖先，也就是证实了每一个生物个体都是独一无二的。

　　自然选择与生物的适应性其实是一回事。生物只有当自身的基因组合所决定的身体特征和生活方式能够最适应所处的环境时，才能够有幸把其基因遗传给后代。每一种生物所能够适应的环境总是不尽相同的，这个由该种生物在整个环境中独占的特有位置就称为生态位。如果知道了某种动物的生态位，我们就能够预测这种生物所能够继承的特性。例如，一种容易遭到其它动物捕食的鸟类，如果雌雄亲鸟共同负责哺育幼鸟，它们的羽毛一定都不艳丽，以便静止不动时可以完全被周围的环境隐藏起来，天敌就不容易发现它们。至于那些羽毛鲜艳的鸟类，因为在产卵和育雏的季节里更容易遭到攻击，所以容易被捕食吃掉，它们的幼鸟也就在劫难逃，因此它们留下后代的机会就较少。因此那些漂亮的鸟类不是天敌很少，就是只有雄鸟色彩艳丽而且不负责孵卵和育雏。野外的观察使科学家早已充分证实了这种对鸟类以至于其它生物的预测。

　　如果自然选择是进化的驱动力，那么适应性就应该反映出环境的变化。这方面的一个最著名的例子是英国的胡椒蛾。许多年前，大多数胡椒蛾的翅膀是灰白色的，可以很好地模拟树皮的颜色，只有极少数的个体翅膀为暗色。造成这种状况的自然选择因素显然是因为暗色翅膀与树皮的颜色对比过于明显，使得这样的个体容易被天敌食蛾鸟类发现而吃掉。后来，工厂烟灰的污染渐渐地使树皮变成了暗色，浅色和暗色蛾子的比例也随着发生了变化。现在，几乎所有的胡椒蛾都变成了暗色翅膀的蛾子，只是偶然还能看见少数几只灰白翅膀的蛾子。这样的例子也许每个人都能举出不少，它们似乎十分接近自然选择理论的预言，即适者生存。

　　但是，它们是否变成了新种呢？达尔文知道，在一个类似于胡椒蛾之类的种群中，适应能力的变化并不等于物种的形成，只不过是种属的特征随着环境的变迁而发生了相应的变化而已。形成新的物种是有条件的。由于某种原因，一些个体可能发生了不至于影响其种群的生存的非关键性变异；而后，如果这些个体与种群隔离并独立地传宗接代，新种才可能演化形成。而且在新的环境里，这些变异都可能成为影响其生存的关键性因素。达尔文在加拉帕戈斯群岛上观察到的物种状况就是这样的实例。加拉帕戈斯群岛的各个岛屿之间都有开阔的水域分隔，每一个岛屿的环境条件都不尽相同。诸如被风暴卷来的幸存者等来自南美大陆生物种群的"难民"在这里被孤立在新的环境里传宗接代。不管它们带有什么有用的基因，也不管以后发生了什么样的基因变化，都要面临新环境对其适应性的选择。加拉帕戈斯群岛栖息的这些多种多样的达尔文鸣禽，虽然都是从同一个大陆迁入的种属演变而来，但是每一种都因适应于它的小生境而且相互隔离而成为了新的物种。

　　对加拉帕戈斯群岛物种形成的初步研究成果发表以后，达尔文又确定了一些繁殖隔离的机制，其中最重要的可能就是所谓的“性选择”。达尔文认为，雌性动物在接纳雄性动物交配以传宗接代时对雄性是有选择的。可是，这种物种形成机制的论证又引起了新的问题。达尔文和华莱士因为受马尔萨斯思想的影响，都从人口爆炸方面引申出了物种形成速率问题。如果没有死亡速率的制约，生物过量繁殖后代的结果必将使其数量持续增长。但是只有在特殊的条件下新的物种才能形成。在诸如亚马逊河流域的热带雨林这样的形成物种机会较多的地区，每一种新的生物可能都会创造一种新的小生境。这种适应性的"楔子"似乎并不排斥其它的“楔子”，只是不断地以新的方式继续瓜分环境的资源总量。这与达尔文的预言恰好相反。

　　资本主义经济发展到现在的情况也与之类似。卡内基和洛克斐勒曾经认为这种经济制度完好地反映了生存竞争中适者生存的规律，然而实际上，汽车工业的发展不仅创造了自身在经济中的小生境，而且为钢铁工业、橡胶工业、石油工业等许许多多行业的发展创造了小生境。

　　生物界也是如此。一个种群内新物种的形成，也为另一个种群中新物种的形成创造了条件。例如，新植物的发展取决于素食动物新的适应性，而新的素食动物的发展又取决于肉食动物的适应性。一种新的昆虫为一种新的植物传播花粉，这样的协同进化是极为常见的；反而，像两种昆虫为了争夺同一种植物的花粉而竞争，或是两种植物为了争夺同一种昆虫而互不相容的竞争却非常罕见。而且，这种生物个体卷入的斗争实际上是与整个自然界的斗争。那些英国飞蛾并没有发生相互之间的争斗，它们的适应能力只是与树皮颜色和食蛾鸟类的视力有关。

　　因此，许多科学家认为，达尔文自然选择理论的核心缺乏根据。演化的驱动力可能是自然选择，但是选择者却并不是竞争对手，新物种的诞生并不绝对地意味着旧物种的灭亡。

　　如果是这样，那么地质历史中发生的一而再、再而三的绝灭事件又是什么造成的呢？

１｜２