新物種從何而來?
陳蓉霞
分析新物種的產(chǎn)生機制，主要有兩大問題需要解決：一個是新物種中適應(yīng)性狀的出現(xiàn);一個是新物種與原有物種的界限。首先我們來看第一個問題。拉馬克曾以“用進廢退”與“獲得性遺傳原理”來解釋所有適應(yīng)性狀的出現(xiàn)。達(dá)爾文認(rèn)為這有一定的道理，比如鼴鼠的雙眼退化就是由于長久不用的緣故。但是，他更深刻地看到，有些適應(yīng)性狀是無法通過上述原理來加以解釋的。比如啄木鳥的體形構(gòu)造，它的足、尾、嘴和舌這些器官是如此地適應(yīng)于取食樹皮內(nèi)的昆蟲，這與生物體的用進廢退似乎沒有任何關(guān)系;又如入人的外耳道中有一種黏性分泌物，帶有苦味，可以有效地阻止害蟲的侵入，這一現(xiàn)象顯然也與動物體的主動行為無關(guān)，自然無法以獲得性遺傳來加以解釋。、 達(dá)爾文的成功就在于他引入了一種嶄新的解釋機制，這就是考察繁殖過程中的各種因素。達(dá)爾文對園藝業(yè)、畜牧業(yè)所做的大量考察使他相信，人類正是利用了生殖過程中的各種變異，才培育了符合我們需要的各種品種。例如深受人們喜愛的各類形態(tài)奇異、色彩斑斕的金魚，其祖先卻是貌不驚人的鯽魚。這就是人工選擇的產(chǎn)物。它有賴于育種專家們長期的耐心積累，才使得本不起眼的微小有用性狀得到保存，并最終匯集成為一個新的品種。自然界其實也在做著同樣的工作。由于生存條件的嚴(yán)酷，以漫長的時間為代價，自然選擇所能達(dá)到的效果將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人工選擇。
就自然選擇來說，它的前提首先在于大量變異性狀的存在。達(dá)爾文指出，在家養(yǎng)和野生的狀態(tài)下，生物界普遍存在著個體差異現(xiàn)象。有一句諺語叫做“自然界沒有一片樹葉是相同的”，就傳神地描述了這一現(xiàn)象。此外，自然界還廣泛存在著生存斗爭現(xiàn)象。達(dá)爾文寫道：“我們常常從光明、愉快的方面去看自然界的外貌，我們?？吹綐O豐富的食物，而沒有注意到在我們四周閑散歌唱的鳥類，大都取食昆蟲或植物種子，因而不斷地毀滅生命;我們忘記了這些鳥類和它們的卵或雛鳥，亦常常被猛獸所吞噬;并且也沒有注意到食物在目前雖豐富，但并不是每年的一切季節(jié)都是如此?！边@就是嚴(yán)酷的生存斗爭。從數(shù)量上來看，食物的增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上生物個體的增長，一株植物年產(chǎn)1 000顆種子，而平均僅有一顆種子可以長成，它就是競爭中的獲勝者。而競爭對象既有其兄弟，也有其他家族的成員。激烈的生存競爭為自然選擇創(chuàng)造了條件。
在自然狀態(tài)下產(chǎn)生的各種變異，只要具有略微的優(yōu)勢，就將得到較多的機會生存繁殖;反之，任何有害的變異，雖危害程度極輕微，但在嚴(yán)酷無情的生存競爭中必然會被淘汰。以長頸鹿為例，在非洲的大平原上，長頸鹿以高樹上的葉子為食物，脖子較長的鹿就能吃到更多的樹葉，它們也就有更多的生存機會;與此同時，那些脖子略短的鹿因吃不到足夠的葉子，就會被無情地淘汰。經(jīng)過許多代的積累，就有了我們今天所見到的長頸鹿。顯而易見，長頸鹿的脖子變長與它們的主動意志無關(guān)，而是與變異及自然選擇的作用有關(guān)。這就是達(dá)爾文與拉馬克的不同。
自然選擇以漫長的時間作為代價，得到的回報是適應(yīng)性狀的形成和物種的進化。那么，這一過程具體又是如何展開的呢?達(dá)爾文敏銳地看出，性狀分歧是形成新物種的關(guān)鍵。一般說來，相同類型的物種，或同一物種內(nèi)的個體，由于所需的生活條件相似，競爭也就更為激烈。在此情況下，極端的變異只要有益，更可能得到保存。而一切中間類型以及原始新種的本身，大致都有滅絕的趨向。反映在生物分類系譜樹上，就表現(xiàn)為從一個單一的原始物種出發(fā)，分出越來越多的分支、旁支，去占領(lǐng)各種各樣的地理環(huán)境。所以，生物演化的系譜圖，猶如一棵枝葉茂盛的參天大樹。
一個原始物種，它的性狀趨異越是厲害，就越能在不同的環(huán)境中生存下去，比如哺乳動物的祖先，逐漸分化出能上樹的(猴子)能入海的(鯨)、能上天的(蝙蝠)，以及大量在陸地上生存的走獸。所以，自地質(zhì)年代的新生代以來，哺乳動物迅速崛起，其家族成員興旺繁榮，成為脊椎動物中足跡遍及地球各個角落的、極富生機的最大一綱。
相反，在環(huán)境變化不明顯的地方，生物種類也會比較單調(diào)，比如澳洲的生物種類較之歐亞大陸大為遜色。這也是陸地生物的種類要遠(yuǎn)遠(yuǎn)豐富于水中生物的緣故。雖然生命最初從水中而來，但是水環(huán)境的單一性，阻礙了新的適應(yīng)性狀的形成，不利于新物種的分化。
由于性狀趨異而發(fā)生中間類型的絕滅，是具有明確界限的新物種形成的關(guān)鍵，這也正是物種形成過程中面臨的第二大問題，新物種與原有物種的界限就此得到確立。至此，達(dá)爾文一氣呵成，從變異性狀出發(fā)，以一套完整的自然選擇理論解答了物種起源這一神秘中之神秘的問題。
現(xiàn)今的分子生物學(xué)以實驗事實無可辯駁地證明了在生物圈中，從最高貴的人到最低微的病毒，都擁有同一套遺傳密碼體系，表明地球上所有的生物都來自于一個共同的祖先，這正是達(dá)爾文進化理論的必然結(jié)論。
一次探險航行，不僅就此改變了達(dá)爾文的一生，也改變了整個19世紀(jì)的思想史。從此，“進化”成為我們這個時代最富有魅力的思想。
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