預(yù)測滅絕的袋獾演化出“抗癌能力”(蜜獾與袋獾誰厲害？為何？)

預(yù)測滅絕的袋獾演化出“抗癌能力”

一個被傳染性癌癥“攻擊”的種群，按人類預(yù)測目前應(yīng)已滅絕，卻被發(fā)現(xiàn)仍有部分存活。本周英國《自然—通訊》雜志發(fā)表的一項(xiàng)癌癥研究顯示，已有證據(jù)表明，袋獾已經(jīng)演化出了對一種被稱為袋獾面部腫瘤病的侵襲性癌癥的抵抗力。

袋獾是它這一屬中唯一未滅絕的成員，現(xiàn)今只存活于澳大利亞的塔斯馬尼亞州，有“塔斯馬尼亞惡魔”之名。而袋獾面部腫瘤病是一種傳染性癌癥。從1996年起，這種病開始在袋獾中作祟。2006年，科學(xué)家查看袋獾的癌細(xì)胞染色體，發(fā)現(xiàn)這種癌癥通過袋獾之間的撕咬可以傳染。

該病在大部分情況下是致命的，通?；疾〈翟?2個月至18個月內(nèi)死亡的幾率可高達(dá)百分之百。受其影響，過去20年來袋獾的數(shù)量已經(jīng)減少逾80%。對該疾病的建模結(jié)果顯示，袋獾面臨滅絕威脅，即在我們有生之年就會看不到袋獾。但奇怪的是，在這個原本預(yù)測目前應(yīng)已滅絕的種群中，仍有部分袋獾存活。

此次，美國華盛頓州立大學(xué)安德魯·斯托弗及其同事，研究了多個不同地理位置的袋獾在患上袋獾面部腫瘤病前后的基因信息。研究人員在樣本中發(fā)現(xiàn)，有兩個基因組區(qū)域在得病前后表現(xiàn)出不同。在這兩個區(qū)域所包含的7個基因中，已知5個與人類的癌癥和免疫功能相關(guān)。

研究人員的發(fā)現(xiàn)表明，袋獾在4代至6代的短時間內(nèi)，快速進(jìn)化出了對面部腫瘤病的抵抗力，加深對這一過程的理解，或能為人類與這項(xiàng)絕癥斗爭提供幫助。

蜜獾與袋獾誰厲害？為何？

非洲“平頭哥”對陣澳洲“塔斯馬尼亞惡魔”，若是真打起來一定很精彩，我更看好小惡魔。
蜜獾和袋獾雖然都叫獾，但兩者的關(guān)系極遠(yuǎn)，隔著數(shù)千萬年。蜜獾是食肉目-鼬科的，袋獾是袋鼬目-袋鼬科的。
蜜獾，綽號平頭哥，身處競爭激烈的非洲大陸和西亞，戰(zhàn)績耀眼，實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)豐富，比如殺死3米的巖蟒和1米的尼羅鱷都是不俗的戰(zhàn)績，還能殺死數(shù)種毒蛇、巨蜥、豪豬、陸龜和一些中小型食肉動物?？梢哉f，在非洲大陸上，20公斤以下的食肉動物當(dāng)中沒有誰是蜜獾的對手。 而且蜜獾防御很高，非常抗揍，比如被一只母花豹攻擊了52分鐘才斷氣、6只獅子花了15分鐘才殺死一只蜜獾、8只獅子花了20分鐘殺死一只未成年蜜獾、被巖蟒纏住了還能脫身、被三頭疣豬圍攻還能不死、被一群斑鬣狗圍攻還能逃脫等。蜜獾背部的堅(jiān)硬毛發(fā)非常扎嘴，緊湊的身體抗擊打能力超強(qiáng)，而且蜜獾非常靈活，身體柔韌。 蜜獾的體型看上面這個表格就行了。

袋獾現(xiàn)僅存于澳大利亞塔斯馬尼亞島，因?yàn)樗慕新暦浅ｓ@悚，渾身散發(fā)著惡臭，所以被稱為“塔斯馬尼亞惡魔”。
袋獾的體型資料很少，雄性平均8公斤，雌性平均6公斤，最大的袋獾約有12公斤。袋獾是袋狼滅絕之后體型最大的有袋類食肉動物。袋獾生活在與世隔絕的塔斯馬尼亞島，沒啥競爭對手，最耀眼的戰(zhàn)績就是6公斤重的袋獾殺死30公斤重的袋熊，袋熊雖然是吃素的，但強(qiáng)壯的爪子有很高的攻擊力。袋獾最出色的是它的咬合力，相對于體型而言，袋獾是咬合力最強(qiáng)的現(xiàn)存哺乳類動物之一。

蜜獾的優(yōu)勢是體型稍大、抗揍、更靈活、爪子更鋒利。

袋獾的優(yōu)勢是咬合力占優(yōu)勢，要是一口咬住蜜獾的臉能把蜜獾的頭骨咬穿，或是將臉上的肌肉撕扯下來?？纯创档念^骨就知道了。

可以看到，袋獾的犬齒出奇的大，口裂也很大，嘴巴可以張到很大角度，撕咬力不可小視。
再來看看蜜獾的頭骨。蜜獾的腦袋比較小，所以它的口裂沒有袋獾大。

兩者的共同特點(diǎn)就是性格兇猛好斗，身材矮壯結(jié)實(shí)。

蜜獾和袋獾打起來，我更看好袋獾，袋獾如果咬住蜜獾的頭部或是臉部使勁撕咬，就能快速結(jié)束戰(zhàn)斗，這是袋獾用來獵殺袋熊的方式，要是不成功的話很可能會被蜜獾耗死。

這是“平頭哥”與“惡魔”之間的較量，也是兩種體型相近的食肉動物之間的較量?！捌筋^哥”大家都知道是蜜獾的稱號，而“惡魔”這個稱號大多數(shù)人卻有些陌生，它正是袋獾的簡稱，全稱為“塔斯馬尼亞惡魔”。

眾所周知，如果一種兇猛的食肉動物有稱號，那么這種動物一定有“過人之處”，比如“草原之王”獅子、“森林之王”老虎、“水中霸主”鱷魚等等。那么，這兩種有稱號的動物究竟誰更厲害呢？我們一起來探討一下。

首先，我們來看一下“平頭哥”蜜獾 在非洲大草原上，有稱號的大型動物有很多，比如“個子最高”的長頸鹿、“體型最大”的大象（陸地）以及上面說的獅子和鱷魚等等。但是，體型小的動物且有稱號的，有且僅有兩種，它們就是有著“死神”之稱的黑曼巴蛇和“平頭哥”蜜獾。

成年的蜜獾體長不足1米，體重僅有10公斤左右。那么，蜜獾是如何憑借著自己小小的體型拿到“平頭哥”的稱號的呢？我總結(jié)了三點(diǎn)原因。

01 外觀：“平頭銀發(fā)白披風(fēng)”就是對它外觀的真實(shí)寫照。 蜜獾的背部一下都是黑色的毛發(fā)，而它的整個背部從頭到尾都是白色的毛發(fā)，這種“黑白配”的風(fēng)格極容易讓人記住，而且顯得非?？犰拧?br>

02 膽子大： “非洲大陸我最兇”就是對蜜獾性格的真實(shí)寫照。 作為拿到了“膽子最大的動物”世界吉尼斯紀(jì)錄的動物，蜜獾無論是面對花豹、鬣狗還是獅子都是勇往直前，毫不退縮的。

03 能力： “免疫蛇毒”、“皮肉分離”是拿手“絕活”。 蜜獾的無畏并不是無腦的，而是基于它自身的能力才有的。根據(jù)科學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，蜜獾能夠免疫大部分的蛇毒，這讓它成為了非洲大陸上毒蛇的“克星”，其次，蜜獾的“皮肉分離”能力能讓它化險為夷，因?yàn)榧词贡砻嫔媳灰е幸?，?shí)際上通過皮肉分離，它總是能夠避開要害。除此之外，蜜獾小小的體型非常的靈活，在配合上它尖利的爪子和牙齒，讓許多大型動物都頭疼不已。

以上就是平頭哥蜜獾的實(shí)力。其實(shí)，蜜獾這種無畏不僅僅是因?yàn)樗厥獾难劬?gòu)造（凸透鏡式的眼球看到的動物遠(yuǎn)比實(shí)際要小很多），更重要的是為了生存，畢竟體型小還食肉，在猛獸眾多的非洲大草原上，如果不是每一次都拼盡全力，蜜獾可能早已經(jīng)被淘汰了。

袋獾 從名字上我們不難看出，袋獾是一種有袋類動物。事實(shí)上，袋獾不僅僅是有袋類動物，而且是少有的肉食性有袋類動物。大多數(shù)的有袋類動物都是澳大利亞的“特產(chǎn)”，袋獾也不例外，它是澳大利亞塔斯馬尼亞州獨(dú)有的一個物種。

袋獾屬于袋鼬目袋獾屬，并且它是袋獾屬下現(xiàn)存的唯一物種，原本早在更新世以前，袋獾屬原有3個不同的模式中，除了袋獾以外，還有

S.laniarius

和S. moornaensi這兩種，但是，這兩種比袋獾體型還要大的食肉動物，早在更新世就已經(jīng)滅絕了。

那么，為什么體型相對較小的袋獾能夠存活至今呢？

首先，袋獾的形態(tài)為頭大屁股小，這種體型有利于它發(fā)揮更強(qiáng)大的咬合力。據(jù)科學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，在同體型的食肉動物中，袋獾的咬合力是最強(qiáng)的。而且袋獾的前肢比后肢要長一些，這個特點(diǎn)與大多數(shù)的有袋類動物都不一樣，而正是這個特點(diǎn)，讓小小的袋獾有了更強(qiáng)的前肢力量，更能發(fā)揮它前爪的威力。所以，袋獾的形態(tài)更有利于它的捕獵。

其次，作為一種食肉動物袋獾的食物不僅僅依賴于自己捕獵，在袋獾的食物構(gòu)成中，腐肉的比例要比捕獵獵物要大一些，這證明，袋獾與斑鬣狗一樣是“機(jī)會主義者”。

最后，就是它較小的體型了。成年的袋獾體長平均在60公分左右，體重平均在7公斤左右。更小的體型就意味著捕獵的獵物危險性就比較低，而且較小的體型對食物的需求量也相對較低。

因此，在更新世，袋獾屬下的三種動物滅絕了兩種，剩下了生存能力超強(qiáng)的袋獾。

蜜獾和袋獾誰更厲害？ 在現(xiàn)實(shí)中，蜜獾是非洲獨(dú)有的動物，而袋獾則是澳洲獨(dú)有的動物，所以在野生狀態(tài)下，兩種動物是不可能相遇的。如果真的相遇的話，我認(rèn)為蜜獾更厲害一些。原因有三點(diǎn)。

01 體型對比

在動物的較量中，往往體型是勝負(fù)的關(guān)鍵。而從上面的數(shù)據(jù)看，雖然蜜獾不大，但是也比袋獾要大了30％左右。更大的體型就意味著更大的力量、更長的爪子和牙齒。這是蜜獾的優(yōu)勢之一。

02 生存環(huán)境

在澳大利亞的野生環(huán)境下，食肉動物是相當(dāng)缺乏的，這也是為什么野兔能在澳大利亞泛濫成災(zāi)的主要原因之一。而作為少有的食肉動物，除了面部腫瘤病外，袋獾沒有天敵。既然沒有天敵，就意味著生活在相對安逸的環(huán)境中。

而蜜獾則不同，它生活的環(huán)境中，非洲野犬、斑鬣狗、花豹、獅子等等這些強(qiáng)大的獵食者都虎視眈眈，因此，蜜獾經(jīng)常要與大型的猛獸搏斗，自然戰(zhàn)斗能力和技巧也強(qiáng)于袋獾。

這是蜜獾的另一個優(yōu)勢。

03 對比

雖然袋獾能夠以7公斤重的體型殺死一頭30公斤重的袋熊，但是，袋熊并不是熊科動物，它是一種純草食性的有袋類動物，而且它既沒有尖利的爪子也沒有尖利的牙齒，所以，被一只靈活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自己，且攻擊性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于自己的動物殺掉，并不足為奇。

而蜜獾就不同了，它除了能夠殺死亞成年的尼羅鱷外，還能殺死體長2米的蛇以及滿身是刺的豪豬，這三種對手的攻擊性、防御性、靈活性都不差，而且體型也不比袋熊小。重要的是，這三種動物都比袋熊有攻擊性。

總結(jié) 蜜獾作為拿到吉尼斯紀(jì)錄的動物，在同等體型的動物中堪稱無敵的存在，而袋獾雖然兇猛，但是從體型上就比蜜獾差了一些，再加上兩種動物的生存環(huán)境和習(xí)性的差異。所以，我認(rèn)為蜜獾比袋獾要厲害一些，也就是說“平頭哥”是能夠除掉“惡魔”的。

當(dāng)然，袋獾委身塔島，戰(zhàn)績寥寥，不過擊殺袋熊絕非泛泛之輩所可為。

蜜獾居于非洲，戰(zhàn)績多如繁星，三米巖蟒，一米小尼羅鱷，凡此種種，不勝枚舉。

說到這兩種動物的體型，還是蜜獾略大些。

袋獾是袋獾屬中唯一未滅絕的成員，身形與一只小狗差不多，但肌肉發(fā)達(dá)，十分壯碩。

袋獾臉上和頭頂有觸須，可以在黑暗中尋找獵物或偵測同類的方位。它們在被激怒時會放出臭氣，刺鼻程度可與臭鼬屁比擬。

袋獾是現(xiàn)在活著的撕咬力量最大的哺乳動物，一只6公斤重的袋獾能夠殺死30公斤重的袋熊。

袋獾從出生起就跟同胞爭斗，基本是一直靠互咬在 社會 上混一輩子的，經(jīng)常是滿臉傷疤。這種性格，比起“平頭哥”一點(diǎn)也不差。

人送綽號“塔斯馬尼亞惡魔”，不是白叫的。

蜜獾以“世界上最無所畏懼的動物”被收錄在吉尼斯世界紀(jì)錄大全中數(shù)年之久。分布于非洲、西亞及南亞。其勇猛和機(jī)智無需贅述。

如果讓雄性的8千克袋獾和雄性的9千克蜜獾正面對抗，其結(jié)果將如何？

袋獾的殺傷力大于蜜獾是基本確定的，但是它緩慢的速度對它有很大的制約，況且，它弱于蜜獾的防御力是否能抵抗住兇猛的攻擊？

所以，結(jié)果將是更具靈活與機(jī)智的蜜獾對袋獾的攻防更勝一籌，占有更大的優(yōu)勢。

除非打一架，不試一試沒有根據(jù)，因?yàn)樗鼈z不是一個地域的動物。

生物是怎樣演化的？

英國博物學(xué)家，進(jìn)化論的奠基人。1831—1836年，他以博物學(xué)家的身份，參加了英國派遣的環(huán)球航行，做了五年的科學(xué)考察。在動植物和地質(zhì)方面進(jìn)行了大量的觀察和采集，經(jīng)過綜合探討，形成了生物進(jìn)化的概念。1859年出版了震動當(dāng)時學(xué)術(shù)界的《物種起源》。書中用大量資料證明了形形色色的生物都不是上帝創(chuàng)造的，而是在遺傳、變異、生存斗爭中和自然選擇中，由簡單到復(fù)雜，由低等到高等，不斷發(fā)展變化的，提出了生物進(jìn)化論學(xué)說，從而摧毀了各種唯心的神造論和物種不變論。恩格斯將“進(jìn)化論”列為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一（其他兩個是細(xì)胞學(xué)說，能量守恒和轉(zhuǎn)化定律）。

他所提出的天擇與性擇，在目前的生命科學(xué)中是一致通用的理論。除了生物學(xué)之外，他的理論對人類學(xué)、心理學(xué)以及哲學(xué)來說也相當(dāng)重要。

【生平】

一、達(dá)爾文之前

生物進(jìn)化論，甚至可以說整個生物科學(xué)，開始于1859年11月24日。在那一天，在經(jīng)過二十年小心謹(jǐn)慎的準(zhǔn)備之后，達(dá)爾文出版了《物種起源》。第一版印了一千二百五十本，在一天之內(nèi)銷售一空。一門嶄新的學(xué)科從此誕生了。
但是，一門新的學(xué)科不會從天而降。在1859年，科學(xué)界已經(jīng)有了大量的進(jìn)化證據(jù)，做好了準(zhǔn)備迎接進(jìn)化論的誕生。這時候的進(jìn)化證據(jù)歸納起來有動植物培養(yǎng)、化石記錄、解剖比較、退化器官、胚胎發(fā)育和生物地理分布這幾類。
動物家養(yǎng)和植物栽培已經(jīng)有了幾千年的歷史，人們由此已經(jīng)知道同一物種往往有著差別極大的形態(tài)。這些形態(tài)是可以被改變的，通過精心的選擇，可以得到新的品種。這種經(jīng)由達(dá)爾文所謂的“人工選擇”而獲得的品種，其彼此之間的差別，有時比野外物種之間的差別還要大。如果我們在野外見到狼狗和哈巴狗的話，完全可能把它們當(dāng)成象狼和狐貍那樣兩個截然不同的物種。動植物培養(yǎng)提供了“生物是可變的”感性而直觀的材料。
那時候，科學(xué)界早已知道化石乃是生物體的遺跡，而且，許多從前的物種現(xiàn)在已經(jīng)不存在、滅絕了，也就是說，生物界的組成并不是從古到今一成不變的。許多種類在化石記錄中顯示了隨著地理時間的推移而逐漸發(fā)生變化的趨勢，有時在兩個類群之間還可以發(fā)現(xiàn)處于過渡形態(tài)的化石。各個主要生物類群在化石記錄中并不是同時出現(xiàn)的，而是有先有后，很有順序，而且這個順序與從現(xiàn)存生物的比較得到的順序相符。比如，從形態(tài)結(jié)構(gòu)（例如心臟結(jié)構(gòu)）和生理特點(diǎn)（例如呼吸系統(tǒng)）的比較，我們可以推測脊椎動物從“低級”到“高級”的順序是魚類、兩棲類、爬行類和哺乳類，而在化石記錄中，我們也發(fā)現(xiàn)魚類化石的確先在較早的地層開始出現(xiàn)，其次是兩棲類、爬行類，而以哺乳類化石出現(xiàn)得最晚?；涗浰故镜膹摹暗图墶钡健案呒墶钡捻樞?，是生物進(jìn)化的一個有力證據(jù)。
早在十六世紀(jì)，就有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人和鳥雖然外表很不相同，骨骼組成和排列卻非常相似。到了十九世紀(jì)，研究不同生物種類的形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較解剖學(xué)已相當(dāng)發(fā)達(dá)，各生物種類在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同源性也越來越明顯。正如達(dá)爾文所指出的：用于抓握的人手，用于挖掘的鼴鼠前肢，用于奔跑的馬腿，用于游泳的海豚鰭狀肢和用于飛翔的蝙蝠的翼手，它們的外形是如此的迥異，功能是如此的不同，但是剔除皮毛、肌肉之后，呈現(xiàn)在我們眼前的骨架卻又是如此相似！對此最合理的解釋就是它們都是從同一祖先進(jìn)化而來的，因?yàn)檫m應(yīng)環(huán)境具有了不同的功能和不同的外形，但是骨子里卻沒能變多少。如果它們是被分別創(chuàng)造出來的，根本沒必要讓有不同功能和不同外形的器官有著相似的構(gòu)造，因?yàn)檫@樣的構(gòu)造設(shè)計，就其功能和外形而言，有時顯得不是那么合理。如果讓一個工程師來設(shè)計這些前肢，他完全可以去除一些對其它物種必需，對這個物種卻是個累贅、退化得只剩一點(diǎn)痕跡的骨頭．
而且，比較解剖學(xué)使我們認(rèn)識到許多生物體都有一些退化了的器官，它們是生物進(jìn)化的令人信服的證據(jù)。比如鯨，它的后肢已經(jīng)消失了，但它的后肢骨并沒有消失，我們還可以在它的尾部找到已不起作用的盆骨和股骨。甚至在一些蛇類中，我們也可以找到盆骨和股骨的殘余。這使我們相信，鯨是由陸地四足動物進(jìn)化來的，蛇是由蜥蜴進(jìn)化來的。我們?nèi)祟悾淹耆嘶说钠鞴僖膊簧?，尾骨、轉(zhuǎn)耳肌、闌尾、瞬膜（第三眼瞼）等等都是完全退化、不起作用的器官，它們除了讓我們記住我們的祖先曾經(jīng)象猴一樣有尾巴，象兔子一樣轉(zhuǎn)動耳朵，象草食動物一樣有發(fā)達(dá)的盲腸，象青蛙一樣眨眼睛，還能有別的什么合理解釋嗎？
早在十八世紀(jì)，動物學(xué)家就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在動物胚胎發(fā)育的過程中，會經(jīng)過一系列與較低等的動物很相似的時期。比如說人，在胚胎發(fā)育的早期出現(xiàn)了鰓裂，不僅外形象魚，而且內(nèi)臟也象魚：有動脈弓，心臟只有兩腔等等。對這個現(xiàn)象的唯一合理的解釋，就是人是由魚進(jìn)化來的，祖先的特征在胚胎發(fā)育過程中重演了。事實(shí)上，爬行類、鳥類和哺乳類在胚胎發(fā)育的早期都跟魚類相似，而且有些時期幾乎不可能區(qū)別開來，這是所有的脊椎動物都有共同祖先的一個證據(jù)。
自從十六世紀(jì)以來，隨著西方航海業(yè)的發(fā)達(dá)，特別是美洲和澳洲的發(fā)現(xiàn)，博物學(xué)家們見識到無數(shù)新奇的物種。許多的物種，甚至整個屬、科、目，只在某個地理區(qū)域被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)博物學(xué)家在澳洲和南美見到袋鼠、袋狼、袋熊、袋鼬、袋貂、袋獾等等聞所未聞的動物，就不免奇怪為什么上帝只在這里創(chuàng)造出有袋類哺乳動物。這并非那里的環(huán)境是為有袋類而設(shè)的，因?yàn)楫?dāng)移民們給這些地方帶去高等哺乳動物后，許多有袋類因?yàn)楦偁幉贿^高等哺乳類而數(shù)量銳減甚至滅絕了。顯然更合理的解釋是，由于這些地區(qū)與別的大陸隔絕，而有了獨(dú)特的進(jìn)化途徑。即使是一個群島，也往往有在別的地方找不到的特有物種。做為神學(xué)院的畢業(yè)生的達(dá)爾文最初對神創(chuàng)論產(chǎn)生了懷疑，就是因?yàn)樵诩永粮袼谷簫u見到了那些島與島之間都不同種的巨龜，見到了在別的地方都找不到的多達(dá)十三種的“達(dá)爾文雀”，而不由得發(fā)生疑問：為什么上帝要在這個小小的角落炫耀他的創(chuàng)造才能，專門為這里創(chuàng)造出如此多的“只此一家，別無分店”的特有物種？合理的解釋是，這些物種的祖先都是從別的地方來的，幾萬年幾十萬年后發(fā)生了變化，從而產(chǎn)生了形形色色的特有物種。
總之，在達(dá)爾文之前，生物進(jìn)化已是鐵證如山了，一些敢于沖破宗教信仰的束縛的科學(xué)家也開始正視這個事實(shí)。早在十八世紀(jì)中葉，法國博物學(xué)家布封就已認(rèn)為生物物種是可變的，并大膽地推測所有的動物都來自同一種祖先。他并且認(rèn)為地球的年齡要比《圣經(jīng)》所記載的幾千年要古老得多，并把生物物種的變化和地球環(huán)境的變化聯(lián)系起來。但是在社會的壓力下，布封被迫宣布放棄這些離經(jīng)叛道的觀點(diǎn)，因此未能產(chǎn)生什么影響。
比布封稍后的另一位法國博物學(xué)家拉馬克則要固執(zhí)得多，影響也要大得多。他是第一個系統(tǒng)地研究生物進(jìn)化的人。他對生物進(jìn)化的理解，跟現(xiàn)在并不相同。在他看來，生物界是一個從最簡單、最原始的微生物按次序上升到最復(fù)雜、最高等的人類的階梯，而所謂生物進(jìn)化，就是從非生物自然產(chǎn)生微生物，微生物進(jìn)化成低等生物，低等生物進(jìn)化成高等生物，直到進(jìn)化成人的過程。他認(rèn)為，這個進(jìn)化過程是不斷在重復(fù)，至今仍在進(jìn)行著的。也就是說，在今天，聰明的猩猩仍在盡力進(jìn)化成人。拉馬克也是試圖解釋進(jìn)化現(xiàn)象的第一人，他給出了第一個進(jìn)化的理論。這個理論主要有兩點(diǎn)：第一，生物體本身有著越變越復(fù)雜、向更高級形態(tài)進(jìn)化的內(nèi)在欲望；第二，生活環(huán)境能夠改變生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)，而后天獲得的性狀能夠遺傳，簡言之，“用進(jìn)廢退”。在著名的長頸鹿例子中，拉馬克是這么解釋長頸鹿的長頸由來的：長頸鹿的祖先經(jīng)常伸長了脖子去吃樹高處的葉子，脖子受到了鍛煉，變長了，而這一點(diǎn)可以遺傳，因此其后代就要比父母的脖子長一些，一代又一代，脖子就越來越長。
拉馬克的這套理論，并不能說服當(dāng)時的科學(xué)家接受進(jìn)化論。這固然有宗教的原因，但也有科學(xué)上的懷疑。比如，拉馬克的進(jìn)化論認(rèn)為非生物能自然產(chǎn)生微生物，但是當(dāng)時雖然巴斯德還未做否定自然發(fā)生論的著名實(shí)驗(yàn)，科學(xué)界卻已普遍認(rèn)為有足夠的證據(jù)表明自然發(fā)生論是不正確的。因此拉馬克雖然影響很大，卻是往往被當(dāng)做反面教材來嘲笑和批駁。生物學(xué)界迫切需要有一個象牛頓一樣的科學(xué)巨人，能夠無可置疑地證明生物進(jìn)化的事實(shí)，并且給出合理的解釋。這個巨人，就是達(dá)爾文。

二、達(dá)爾文

歷史選擇了達(dá)爾文做為生物科學(xué)的創(chuàng)始人，似乎純屬偶然。1809年2月12日出生于富裕的醫(yī)生家庭的查爾斯·達(dá)爾文，在青少年時代是個游手好閑的紈绔子弟，而不象是肩負(fù)歷史使命的天才。他的父親有一次指責(zé)他說：“你除了打獵、玩狗、抓老鼠，別的什么都不管，你將會是你自己和整個家庭的恥辱?！惫倘?，這時候他很熱衷于收集礦石和昆蟲標(biāo)本，但這是在男孩子當(dāng)中很普遍的一種愛好，并沒有什么特殊之處，雖然我們現(xiàn)在可以認(rèn)為他未來的科學(xué)研究乃是兒時興趣的延續(xù)。1825年秋，老達(dá)爾文準(zhǔn)備讓兒子繼承自己的衣缽，把他送進(jìn)了愛丁堡醫(yī)學(xué)院?？上?，小達(dá)爾文對醫(yī)學(xué)毫無興趣，更要命的是，他天性脆弱，不敢面對手術(shù)臺上的淋漓鮮血。兩年之后，只好從醫(yī)學(xué)院退學(xué)了。醫(yī)生是當(dāng)不成了，當(dāng)牧師也是個體面的職業(yè)，達(dá)爾文聽從父命，進(jìn)了劍橋?qū)W神學(xué)。雖然他對神學(xué)也沒有什么興趣，花在打獵和收集甲蟲標(biāo)本上的時間恐怕比花在學(xué)業(yè)上的要多得多，卻也終于在1831年畢業(yè)，準(zhǔn)備當(dāng)個鄉(xiāng)間牧師了此殘生。

達(dá)爾文在晚年回顧他的一生時，認(rèn)為他的所有這些所謂高等教育完全是一種浪費(fèi)。他覺得正式的課程枯燥無味，也沒能從課堂上學(xué)到什么。但是在這些年，他在課余結(jié)識了一批優(yōu)秀的博物學(xué)家，從他們那里接受了科學(xué)訓(xùn)練。他在博物學(xué)上的天賦也得到了這些博物學(xué)家的賞識。1831年，當(dāng)植物學(xué)家亨斯樓(J. S. Henslow)被要求推薦一名年輕的博物學(xué)家參加貝格爾號的環(huán)球航行時，他推薦了忘年交達(dá)爾文。達(dá)爾文的父親竭力反對兒子參加航行，認(rèn)為這會推遲兒子在神學(xué)職業(yè)上的發(fā)展。在達(dá)爾文的一再懇求下，老達(dá)爾文終于作出讓步，表示他若能找到一個可敬的人支持他去，他就可以去。達(dá)爾文找到了舅舅、他未來的丈人來說服父親，并僥幸通過了以苛刻著稱的費(fèi)茲洛伊(R. Fitzroy)船長的面試，于1831年底隨貝格爾號揚(yáng)帆起航，途經(jīng)大西洋、南美洲和太平洋，沿途考察地質(zhì)、植物和動物。一路上達(dá)爾文做了大量的觀察筆記，采集了無數(shù)的標(biāo)本運(yùn)回英國，為他以后的研究提供了第一手的資料。五年之后，貝格爾號繞地球一圈回到了英國。

當(dāng)達(dá)爾文踏上貝格爾號的時候，他是個言必稱《圣經(jīng)》的神學(xué)畢業(yè)生、正統(tǒng)的基督教徒，他的虔誠常常被海員們?nèi)⌒?。但是?dāng)他返回英格蘭時，在他看來《舊約》不過是一部“很顯然是虛假的世界史”，其可靠性并不比印度教的圣書高。他完全拋棄了基督教信仰，并逐漸成為不相信上帝存在的懷疑論者或理性主義者，而其出發(fā)點(diǎn)，就是對“一切生物都是由上帝創(chuàng)造”的信條的懷疑。

在環(huán)球航行時，有三組事實(shí)使得達(dá)爾文無法接受神創(chuàng)論的說教：第一，生物種類的連續(xù)性。他在南美洲挖到了一些已滅絕的犰狳的化石，與當(dāng)?shù)厝源婊畹尼灬墓羌軒缀跻粯?，但是要大得多。在他看來，這可以認(rèn)為現(xiàn)今的犰狳就是由這種已滅絕的大犰狳進(jìn)化來的。第二，地方特有物種的存在。當(dāng)他穿越南美大草原時，他注意到某種鴕鳥逐漸被另一種不同的、然而很相似的鴕鳥所取代。每個地區(qū)有著既不同又相似的特有物種，與其說這是上帝分別創(chuàng)造的結(jié)果，不如說是相同的祖先在處于地理隔絕狀態(tài)分別進(jìn)化的結(jié)果。第三，是來自海洋島嶼的證據(jù)。他比較了非洲佛得角群島和南美加拉帕格斯群島上的生物類群。這兩個群島的地理環(huán)境相似，如果生物是上帝創(chuàng)造出來的，在相似的地理環(huán)境下應(yīng)該創(chuàng)造出相似的生物類群才是合理的，但是這兩個群島的生物類群卻差別很大。事實(shí)上，佛得角群島的生物類群更接近它附近的非洲大陸，顯然，應(yīng)該認(rèn)為島上的生物來自非洲大陸并逐漸發(fā)生了變化。這個進(jìn)化過程在加拉帕格斯群島上更加明顯。達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)，組成這個群島的各個小島雖然環(huán)境相似，卻各有自己獨(dú)特的海龜、蜥蜴和雀類。沒有任何理由認(rèn)為上帝故意在一個小島上創(chuàng)造這些獨(dú)特的物種，更合理地，應(yīng)該認(rèn)為這些特有物種都是同一祖先在地理隔絕條件下進(jìn)化形成的。

1837年，在貝格爾號之行結(jié)束一年后，達(dá)爾文開始秘密地研究進(jìn)化論。他的第一堆筆記，是家養(yǎng)和自然環(huán)境下動植物的變異。他研究了所有可能到手的資料：個人觀察和實(shí)驗(yàn)、別人的論文、與國內(nèi)外生物學(xué)家的通訊、與園丁和飼養(yǎng)員的對話等等，很快得出結(jié)論，家養(yǎng)動植物的變異是人工精心選擇造成的。但是自然環(huán)境下的變異又是怎么來的呢？他仍然不清楚。一年之后，他在休閑時讀了馬爾薩斯的《人口論》。馬爾薩斯認(rèn)為人口的增長必然快于生活資料的增長，因此必然導(dǎo)致貧困和對生活資料的爭奪。達(dá)爾文突然意識到，馬爾薩斯的理論也可以應(yīng)用于生物界。所有的生物的繁殖速度都是以指數(shù)增長的，后代數(shù)目相當(dāng)驚人，但是一個生物群的數(shù)目卻相對穩(wěn)定，這說明生物的后代只有少數(shù)能夠存活，必然存在著爭奪資源的生存競爭。達(dá)爾文進(jìn)一步推導(dǎo)：任何物種的個體都各不相同，都存在著變異，這些變異可能是中性的，也可能會影響生存能力，導(dǎo)致個體的生存能力有強(qiáng)有弱。在生存競爭中，生存能力強(qiáng)的個體能產(chǎn)生較多的后代，種族得以繁衍，其遺傳性狀在數(shù)量上逐漸取得了優(yōu)勢，而生存能力弱的個體則逐漸被淘汰，即所謂“適者生存”，其結(jié)果，是使生物物種因適應(yīng)環(huán)境而逐漸發(fā)生了變化。達(dá)爾文把這個過程稱為自然選擇。

因此，在達(dá)爾文看來，長頸鹿的由來，并不是用進(jìn)廢退的結(jié)果，而是因?yàn)殚L頸鹿的祖先當(dāng)中本來就有長脖子的變異，在環(huán)境發(fā)生變化、食物稀少時，脖子長的因?yàn)槟軌虺缘綐涓咛幍娜~子而有了生存優(yōu)勢，一代又一代選擇的結(jié)果，使得長脖子的性狀在群體中擴(kuò)散開來，進(jìn)而產(chǎn)生了長頸鹿這個新的物種。

雖然達(dá)爾文在讀了《人口論》之后就有了靈感，馬上就有了自然選擇的想法，但是要過了四年，在收集了大量的資料之后，他才開始把這個理論記錄下來，并把手稿送給一些朋友征求意見。他太清楚一旦自己的理論發(fā)表將會對社會產(chǎn)生怎樣的震撼了，而做為一個天性平和的人，這是他想要盡力避免的，因此他留下了一份遺囑，他有關(guān)進(jìn)化論的手稿只能在他死后發(fā)表。

但是在1858年夏天，達(dá)爾文收到了華萊士的信，迫使他不得不在生前發(fā)表自然選擇理論。華萊士是一個年輕的生物地理學(xué)家，當(dāng)時正在馬來群島考察。跟達(dá)爾文一樣，他所觀察到的生物的地理分布特點(diǎn)也促使他思考生物進(jìn)化的問題。那一年的二月，他生了一場間歇熱，在病中突然想到了馬爾薩斯的《人口論》，并且也因此獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了自然選擇理論。他出身貧寒，又極其反對基督教，沒有達(dá)爾文做為上層社會人士的種種顧慮，因此以一股初生牛犢不怕虎的勁頭，用三個晚上就寫成了一篇論證自然選擇的論文，寄給達(dá)爾文征求意見。他并不知道達(dá)爾文此時已研究了二十年的進(jìn)化論，之所以會找上達(dá)爾文，完全是由于達(dá)爾文在生物地理學(xué)學(xué)界的崇高地位；而這個地位，在達(dá)爾文完成貝格爾號之航后就確立了。

當(dāng)達(dá)爾文讀了華萊士的論文，見到他自己的理論出現(xiàn)在別人的筆下時，其震驚和沮喪可想而知。他的第一個念頭，是壓下自己的成果，而讓華萊士獨(dú)享殊榮。但是他的朋友、地理學(xué)家賴爾和植物學(xué)家虎克都早就讀過他有關(guān)自然選擇的手稿，在他們的建議下，達(dá)爾文把自己的手稿壓縮成一篇論文，和華萊士的論文同時發(fā)表在1859年林耐學(xué)會的學(xué)報上。這兩篇論文并沒有引起多大的反響。也是在賴爾和虎克的催促下，達(dá)爾文在同一年發(fā)表了《物種起源》（篇幅只是他準(zhǔn)備多年的手稿的三分之一左右），這才掀起了軒然大波，并征服了科學(xué)界。

由于《物種起源》的成功，也可能是被達(dá)爾文的人格和智慧所折服，雖然華萊士與達(dá)爾文同享發(fā)現(xiàn)自然選擇理論的殊榮，他卻總是把榮耀歸功于達(dá)爾文一人，并把自然選擇理論稱為“達(dá)爾文主義”－－這個稱呼沿用至今。

三、達(dá)爾文的三大難題

達(dá)爾文自己把《物種起源》稱為“一部長篇爭辯”，它論證了兩個問題：第一，物種是可變的，生物是進(jìn)化的。當(dāng)時絕大部分讀了《物種起源》的生物學(xué)家都很快地接受了這個事實(shí)，進(jìn)化論從此取代神創(chuàng)論，成為生物學(xué)研究的基石。即使是在當(dāng)時，有關(guān)生物是否進(jìn)化的辯論，也主要是在生物學(xué)家和基督教傳道士之間，而不是在生物學(xué)界內(nèi)部進(jìn)行的。第二，自然選擇是生物進(jìn)化的動力。當(dāng)時的生物學(xué)家對接受這一點(diǎn)猶豫不決，因?yàn)樽匀贿x擇學(xué)說在當(dāng)時存在著三大困難。

第一，是缺少過渡型化石。按照自然選擇學(xué)說，生物進(jìn)化是一個在環(huán)境的選擇下，逐漸地發(fā)生改變的過程，因此在舊種和新種之間，在舊類和新類之間，應(yīng)該存在過渡形態(tài)，而這只能在化石中尋找。在當(dāng)時已發(fā)現(xiàn)的化石標(biāo)本中，找不到一具可視為過渡型的。達(dá)爾文認(rèn)為這是由于化石記錄不完全，并相信進(jìn)一步的尋找將會發(fā)現(xiàn)一些過渡型化石。確實(shí)地，在《物種起源》發(fā)表兩年后，從爬行類到鳥類的過渡型始祖鳥出土了，以后各種各樣的過渡型化石紛紛被發(fā)現(xiàn)，最著名的莫過于從猿到人的猿人化石。在現(xiàn)在被稱為過渡型的化石已有上千種，但是與已知的幾百萬種化石相比，仍然顯得非常稀少。這有兩方面的原因。一方面，生物化石都是偶然形成的，因此化石記錄必然非常不完全；另一方面，按照現(xiàn)在流行的“間斷平衡”假說，生物在進(jìn)化時，往往是在很長時間的穩(wěn)定之后，在短時間內(nèi)完成向新種的進(jìn)化，因此過渡形態(tài)更加難以形成化石。

第二，是地球的年齡問題。既然自然選擇學(xué)說認(rèn)為生物進(jìn)化是一個逐漸改變的過程，它就需要無比漫長的時間。達(dá)爾文認(rèn)為這個過程至少需要幾億、十幾億年。但是當(dāng)時物理學(xué)界的泰斗威廉·湯姆遜（即開爾文勛爵，一個神創(chuàng)論者）用熱力學(xué)的方法證明地球只有一億年的歷史，而只有最近的最多兩千萬年地球才冷卻到能夠讓生命生存。對于物理學(xué)家的挑戰(zhàn)，達(dá)爾文無法反擊，只能說“我確信有一天世界將被發(fā)現(xiàn)比湯姆遜所計算而得的還要古老”。我們今天已知道達(dá)爾文是對的，而湯姆遜算錯了，現(xiàn)在的地質(zhì)學(xué)界公認(rèn)地球有四十幾億年的歷史，而至少在三十億年前生命就已誕生。但是在當(dāng)時，在地球的年齡問題上，人們顯然更傾向于相信物理學(xué)權(quán)威。

第三個困難是最致命的：達(dá)爾文找不到一個合理的遺傳機(jī)理來解釋自然選擇。當(dāng)時的生物學(xué)界普遍相信所謂“融合遺傳”：父方和母方的性狀融合在一起遺傳給子代。這似乎是很顯然的，白人和黑人結(jié)婚生的子女的膚色總是介于黑白之間。湯姆遜的學(xué)生、蘇格蘭工程師簡金(F. Jenkin) 據(jù)此指出：一個優(yōu)良的變異會很快地被眾多劣等的變異融合、稀釋掉，而無法象自然選擇學(xué)說所說的那樣在后代保存、擴(kuò)散開來，就象一個白人到一個非洲黑人部落結(jié)婚生子，幾代以后他的后代就會完全變成了黑人。達(dá)爾文雖然從動植物培養(yǎng)中知道一個優(yōu)良的性狀是可以被保留下來的，但是他沒有一套合理的遺傳理論來反駁簡金。達(dá)爾文被迫做出讓步，承認(rèn)用進(jìn)廢退的拉馬克主義也是成立的，可以用來補(bǔ)充自然選擇學(xué)說。事實(shí)上，在達(dá)爾文逝世（1882年）前后，生物學(xué)界普遍接受拉馬克主義，而懷疑自然選擇學(xué)說。

如果達(dá)爾文知道奧地利遺傳學(xué)家孟德爾的實(shí)驗(yàn)，就不會在遺傳問題上陷入絕境了。孟德爾在1865年就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律和獨(dú)立分配定律。生物遺傳并不融合，而是以基因?yàn)閱挝环蛛x地傳遞，隨機(jī)地組合。因此，只要群體足夠大，在沒有外來因素（比如自然選擇）的影響時，一個遺傳性狀就不會消失（膚色的融合是幾對基因作用下的表面現(xiàn)象）。在自然選擇的作用下，一個優(yōu)良的基因能夠增加其在群體中的頻率，并逐漸擴(kuò)散到整個群體。

很顯然，孟德爾主義正是達(dá)爾文所需要的遺傳理論。可惜，孟德爾的發(fā)現(xiàn)被當(dāng)時的科學(xué)界完全忽視了。具有諷刺意味的是，當(dāng)孟德爾主義在1900年被重新發(fā)現(xiàn)時，遺傳學(xué)家們卻認(rèn)為它宣告了達(dá)爾文主義的死亡，在他們看來，隨機(jī)的基因突變，而不是自然選擇，才是生物進(jìn)化的真正動力。只有一些在野外觀察動植物行為的生物統(tǒng)計學(xué)家仍然信奉達(dá)爾文主義，因?yàn)樗麄兯^察到的生物對環(huán)境的奇妙適應(yīng)性，是無法用隨機(jī)的突變來解釋的。

四、偉大的綜合

達(dá)爾文主義和孟德爾主義的開始融合，是在孟德爾定律被重新發(fā)現(xiàn)之后二十年的事。這一次不是一個科學(xué)巨人的孤身奮戰(zhàn)，而是群星燦爛了。在這些偉大的科學(xué)家中，最重要的是英國人費(fèi)歇(R. A. Fisher)、荷爾登(J.B.S.Haldne)和美國人萊特(S. Wright)。他們從理論上證明了，達(dá)爾文主義和孟德爾主義不僅不互相沖突，而且相輔相成。那些在野外做觀察研究的生物統(tǒng)計學(xué)家所獲得的進(jìn)化論數(shù)據(jù)，都可以從遺傳學(xué)原理推導(dǎo)出來。在孟德爾遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上，自然選擇可以完滿地解釋生物的適應(yīng)性進(jìn)化，根本不需要拉馬克主義（拉馬克主義這時候也已被證明是不可能的）。孟德爾遺傳學(xué)正是達(dá)爾文夢寐以求的遺傳學(xué)！這些理論研究工作，是在1918年開始，而在三十年代初基本完成的。1930年，費(fèi)歇發(fā)表了《自然選擇的遺傳理論》；1931年，萊特發(fā)表了《孟德爾群體中的進(jìn)化》；1932年，荷爾登發(fā)表了《進(jìn)化的動力》。這三本經(jīng)典著作，構(gòu)成了現(xiàn)代進(jìn)化論的理論基礎(chǔ)。

但是這些理論研究，涉及到復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，不是一般的生物學(xué)家們所能理解的。而且只有理論沒有實(shí)驗(yàn)，也很難被生物學(xué)家們所接受。因此，他們的研究工作，對當(dāng)時的生物學(xué)界并沒有產(chǎn)生太大的影響。直到生物學(xué)界出現(xiàn)了另一位偉大的科學(xué)家，他不僅有耐心去弄懂這些繁瑣的數(shù)學(xué)計算，而且用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這些計算，他就是俄國出身的美國遺傳學(xué)家杜布贊斯基(T. Dobzhansky)。杜布贊斯基師從俄國遺傳學(xué)家契特維里科夫(S. Chetverikov)研究果蠅遺傳學(xué)，1927年移民到美國（兩年后他的老師被蘇維埃政府逮捕，實(shí)驗(yàn)室被關(guān)閉）。他與萊特合作，以果蠅為實(shí)驗(yàn)材料證實(shí)了萊特的理論工作。1937年，杜布贊斯基發(fā)表了《遺傳學(xué)和物種起源》。在這部繼《物種起源》之后最為重要的進(jìn)化論論著中，杜布贊斯基在理論上和實(shí)驗(yàn)上統(tǒng)一了自然選擇學(xué)說和孟德爾遺傳學(xué)，對博物學(xué)家和實(shí)驗(yàn)生物學(xué)家產(chǎn)生了巨大的影響，刺激了各個領(lǐng)域的生物學(xué)家都投身到進(jìn)化論的研究當(dāng)中來。

接下去的十年，是現(xiàn)代進(jìn)化論碩果累累的十年。動物學(xué)家邁耶(E. Mayr) 把現(xiàn)代進(jìn)化論應(yīng)用于分類學(xué)研究，并提出了在地理變異和隔絕條件下新種產(chǎn)生的模型。古生物學(xué)家辛普森(G. G. Simpson)的研究表明現(xiàn)代進(jìn)化論能夠很好地被用于解釋化石記錄，而植物學(xué)家斯特賓斯(G. L. Stebbins) 則指出植物的進(jìn)化同樣能被現(xiàn)代進(jìn)化論所解釋。到本世紀(jì)四十年代，現(xiàn)代進(jìn)化論已經(jīng)被成功地應(yīng)用于生物學(xué)的所有領(lǐng)域。1942年，朱利安·赫胥黎（進(jìn)化論奠基人之一湯姆遜·赫胥黎之孫）發(fā)表《進(jìn)化：現(xiàn)代綜合》一書，綜合了現(xiàn)代進(jìn)化論在各個領(lǐng)域的研究成果，現(xiàn)代進(jìn)化論也因此被稱為“現(xiàn)代綜合學(xué)說”，也即新達(dá)爾文主義。標(biāo)志著這個偉大的綜合過程的最終完成的，是1947年在普林斯頓成立了“遺傳學(xué)、分類學(xué)和古生物學(xué)的共同問題委員會”。組成這個委員會的三十個學(xué)術(shù)權(quán)威代表著生物學(xué)的不同領(lǐng)域，但有著一個共同的觀點(diǎn)：達(dá)爾文主義和孟德爾主義的綜合。

袋獾的外形特征

袋獾體型矮胖及粗壯，頭大尾短。貯存脂肪的尾部是袋獾健康的指標(biāo)，因?yàn)槭菹鞯奈膊看泶到】登芳选４档拿l(fā)呈黑色，不過胸部和臀部往往帶有小塊白色的毛。身長525-800毫米，尾長230-300毫米，體重4.1-11.8千克。毛色深褐或灰色，喉部及臀部具有白色塊斑，吻為淺粉色。體形與鼬科動物相近。腹部生有育兒袋。
袋獾和其他有袋動物不同之處在于其前足比后足稍長。它們可以最高時速13公里（8.1英里）奔跑。雄性袋獾體型一般較雌性為大：雄性平均身長為652毫米（其中尾部長258毫米），平均體重則為8公斤；雌性平均身長則為570毫米（其中尾部長244毫米），平均體重6公斤。野生袋獾的壽命為6年，受飼養(yǎng)的袋獾則較長壽。
袋獾臉上和頭頂有觸須，以便在黑暗中尋找獵物或偵測同類的存在。它們在被激怒時會放出臭氣，刺鼻程度可與臭鼬比擬。袋獾長于聽覺及嗅覺，至于視覺則以黑白視力表現(xiàn)較佳，因?yàn)樗鼈兌嘣谕砩铣鰟?。它們較能看到移動物件，卻難以觀察靜止物件。
一項(xiàng)關(guān)于哺乳類動物噬咬能力的分析指出，相對于各自的體積而言，袋獾是噬力最強(qiáng)的現(xiàn)存哺乳類動物。這與其頭部大小有一定關(guān)系。袋獾一生之中只有一副會慢慢長大的牙齒。

生物的演化有方向性嗎

生物的演化有方向性嗎？如果向你提出這個問題，你會如何回答？

然而事實(shí)上，答案可能會讓你失望：既不是“有”，也不是“沒有”。

當(dāng)然，我們很容易說演化沒有某些具體的方向，比如沒有“進(jìn)步”和“倒退”——因?yàn)檫M(jìn)和退根本就沒有良好定義，總不能說通向人類就是進(jìn)步、遠(yuǎn)離人類就是倒退；也沒有明顯的“變大”和“變小”——大象遠(yuǎn)小于恐龍，可藍(lán)鯨就是地球歷史上最大的生物。

藍(lán)鯨是地球歷史上最大的生物 圖片來源：Mike Johnson

但不限定具體方向的話，談?wù)撨@個問題就很難了。因?yàn)檠莼鳛橐粋€歷史事件實(shí)在太漫長，在不同的時間尺度上，會表現(xiàn)出不同的行為。

譬如說，你每天的移動有方向嗎？假設(shè)只看工作日早晨八點(diǎn)鐘，那么你可能正在高速前往公司，方向正西；但晚上六點(diǎn)鐘，則可能反過來高速前往家里。一天平均下來，雖然發(fā)生了移動，但并沒有方向。

現(xiàn)在說的不是你一個人，而是這個星球38億年來每一個曾經(jīng)生活過的生命；討論的也不是一目了然的物理移動，而是從發(fā)育構(gòu)架到內(nèi)臟到外貌的全方位指標(biāo)?？梢韵胂筮@個問題有多難。

圖片來源：Shutterstock

雖然難，但若要回答“演化是否有方向性”的問題，也可以拆分成幾個小問題來說。這里，我會按照時間為標(biāo)準(zhǔn)來劃分。

A

1微秒

沒有方向性，因?yàn)闆]動

在1微秒的時間尺度上，演化當(dāng)然沒方向，因?yàn)檫@么短的時間里它基本上就是靜止的。

再長一些呢？

B

1分鐘

沒有方向性，因?yàn)橥蛔冸S機(jī)

這時候演化就不是靜止了，但依然沒有方向，因?yàn)橥蛔兪恰半S機(jī)”的，意外也是隨機(jī)的。

突變，包括“基因突變”是隨機(jī)的 圖片來源：smanewstoday.com

這里的隨機(jī)不是平時說的數(shù)學(xué)隨機(jī)概念，而是說，“遺傳物質(zhì)發(fā)生了什么變化，和這個變化身處什么環(huán)境里、能產(chǎn)生什么效果，二者沒有聯(lián)系?！?/p>

在19世紀(jì)初，幾乎所有人都認(rèn)為遺傳作用的方式就是“用進(jìn)廢退”：哪個器官用的多，它在后代里也就長得好。雖然今天我們會把它稱之為拉馬克主義，但拉馬克沒有發(fā)明用進(jìn)廢退的想法，只是他先用這個想法來解釋演化而已。而今天的科學(xué)已經(jīng)否認(rèn)了這個觀點(diǎn)：無論是外界環(huán)境還是生物體的使用，都不能指定遺傳物質(zhì)要怎么變。在這個時間尺度上，自然選擇沒有發(fā)揮作用， 所以演化還是沒有方向的。（對，哪怕是表觀遺傳學(xué)也沒有推翻這個觀點(diǎn)，但這件事情又很復(fù)雜，此處暫時沒法討論……）

拉馬克主義主張“用進(jìn)廢退”，他們認(rèn)為長頸鹿的脖子之所以那么長，是由于從祖先起，常吃高樹上的樹葉，所以脖子變長，經(jīng)過一代一代遺傳，脖子越來越長。圖片來源：Amanda Durflinger

除了突變之外，還有各種各樣意外的環(huán)境事故可以死人，從而改變一個物種的遺傳構(gòu)成。但在短時間尺度上，這些事故也是隨機(jī)的。

要是再長一些呢？

C

1000年

有方向性，取決于環(huán)境

等到自然選擇能發(fā)揮作用的時候，情況就發(fā)生了變化。和隨機(jī)的突變不同，自然選擇是有方向的。

但是這個方向并不是更高更快更強(qiáng)，而是朝著“更適應(yīng)環(huán)境”的方向走。它和我們平常理解的方向概念就有微妙的差異。

自然界和人類社會一樣，做任何事情都需要成本——只不過這個成本不是錢，而是能量、營養(yǎng)物質(zhì)和時間之類。如果變高的收益抵不過成本，那生物就會變矮。如果變聰明消耗的能量太多，那生物就會變笨。哪怕同一個環(huán)境下，不同生物也會有不同的收支狀況，并產(chǎn)生不同的改變。但至少，理論上我們只要知道一個環(huán)境的面貌，知道一個生物此刻的狀態(tài)，就能大致預(yù)測它短期內(nèi)會往哪個方向變化；而現(xiàn)實(shí)中，這種預(yù)測也有很多成功的案例。演化生物學(xué)能夠做出預(yù)測并接受事實(shí)檢驗(yàn)，所以它確實(shí)是科學(xué)。

需要說的是1000年這個時間是很約略的說法，因?yàn)椴煌锏囊淮鷷r間相差很大，細(xì)菌理想情況只要20分鐘，而人類需要20年。曾經(jīng)有一個廣為流傳的舊觀點(diǎn)說演化速度很慢，萬年才能看到；這個觀點(diǎn)并不對。演化的速度取決于一代有多長、環(huán)境壓力有多大。假如你給細(xì)菌99.9%的選擇壓，那一天就能看到明顯演化；給麻雀5%的選擇壓，四五年能看到可測量的演化；而如果給人類0.0001%的選擇壓，那當(dāng)然就幾百年也看不出大差別了。畢竟，我們和最初的農(nóng)業(yè)定居人類距離不過五百代，這對細(xì)菌而言只是一個星期的事兒。

抗生素的濫用，會加快細(xì)菌抗藥性的演化。 圖片來源：Ian Cuming

另外值得一提的是，單憑環(huán)境不足以決定生物的面貌，必須考慮現(xiàn)有生命的歷史和現(xiàn)狀，稍長期一點(diǎn)的話還得考慮偶然性。很多人都注意到了“趨同演化”現(xiàn)象——比如澳洲的有袋類和其他大陸哺乳類各自演化出了一批相似的物種，所以有人用這個論證演化是有方向性的，數(shù)學(xué)家西蒙·康威·莫里斯就據(jù)此認(rèn)為地球上必然誕生智慧生命。但現(xiàn)實(shí)中，沒有被占的坑恐怕比被占的坑更多。新大陸的猴子有抓握尾，舊大陸卻沒有；澳洲有袋狼袋獾，可是沒有袋蝙蝠、袋長頸鹿、袋大象和袋靈長類。趨同演化是個十分有趣的現(xiàn)象，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上普遍規(guī)律，自然也無力規(guī)定整個演化的方向性。

澳洲有很多不同的“有袋動物”，這正是“趨同演化”的體現(xiàn) 圖為樹袋熊 圖片來源：Animal Fact Guide

（也因此， “演化的方向就是適應(yīng)”這樣的說法并不合適， 脫離具體環(huán)境和物種談適應(yīng)是沒意義的。）

但再長一些呢？

D

100萬年

好像沒有方向性，因?yàn)榄h(huán)境會變

環(huán)境是自然選擇的標(biāo)桿，環(huán)境變了演化方向也得變。1代的尺度上我們通常還不用考慮環(huán)境改變（人類除外，人類改變環(huán)境的能力太奇葩），100萬年就不行了。

而在這個尺度上，環(huán)境的變化十分麻煩。

一方面，環(huán)境變化有一定周期性。冰川期就是一個典型例子：過去100萬年里，地球正處在大概10萬年遭遇一次冰期的循環(huán)狀態(tài)中，上一次在1萬多年前結(jié)束， 下一次可能會在約5萬年后到來。

圖片來源：history.com

決定這個循環(huán)的主要因素似乎是地球軌道。地球繞太陽運(yùn)行雖說一年一圈，但其實(shí)每圈并非一成不變，軌道偏心率、軌道傾角、地軸傾角等等會發(fā)生微小的變化，而這個變化也是有周期的，通常在幾萬年左右。所以，1萬年前也許生物在變得適應(yīng)溫暖環(huán)境，但5萬年后又要開始適應(yīng)寒冷環(huán)境，幾個周期下來，就談不上有什么方向了。

另一方面，百萬年時間尺度，也是地球級災(zāi)難開始登場的尺度。比如，3200立方千米巖漿級別的超級火山差不多就100萬年一次。這種災(zāi)難給環(huán)境帶來影響太偶然了，實(shí)在難以預(yù)測。

圖片來源：rockesci

無論是周期性也好，還是偶然性也好，都談不上有什么方向。雖然自然選擇還在發(fā)揮作用，但它的目標(biāo)不停地變，導(dǎo)致生物演化也失去了明顯的方向。

如果再長一些呢？

E

10億年

不知道

這可能是宏演化領(lǐng)域最坑人的一個問題了。

如果回顧一下過去10億年地球的生命歷史，幾乎所有人都會產(chǎn)生這樣的印象：生命在從簡單變復(fù)雜。畢竟10億年前只有極為簡單的多細(xì)胞動物，而5億年就有了寒武紀(jì)大爆發(fā)，4億年動物登陸，2億年恐龍誕生，5000萬年哺乳動物稱霸，20萬年有了智人。這么顯而易見的趨勢，難道不是方向性？

不是。因?yàn)閺墓胖两?，地球上壓倒性多?shù)的生物始終是各色各樣的細(xì)菌啊。

好吧，就算只有一小撮在變得更復(fù)雜，但我們至少可以說生命的復(fù)雜性上限在增加，這至少也可以算方向性吧？

不一定。因?yàn)闆]有方向沒有偏好的隨機(jī)事件，也可以產(chǎn)生“看起來”的方向性。

演化生物學(xué)家古爾德就舉過一個著名的例子。

夜晚的大街上走著一個醉鬼，街的左邊是一堵墻，右邊是一道水溝。醉鬼爛醉如泥，他的走路方向完全是隨機(jī)的，沒有任何趨勢。第二天人們會在哪里找到他？ 水溝里。他會掉進(jìn)水溝，并不是因?yàn)樗邢矚g水溝的趨勢，而是因?yàn)閴踝×怂穆?，不能再往左邊走了。如果沒有水溝，那么這個夜晚越是漫長，醉鬼和墻的平均距離就越遠(yuǎn)；而不管水溝離墻有多遠(yuǎn)，只要讓醉鬼一直這么走下去，他最后掉進(jìn)水溝的概率一定是1。

在這個例子里，如果去掉水溝，任憑一大群醉鬼隨便漫游，我們會發(fā)現(xiàn)他們的軌跡鋪滿了一大片區(qū)域——有的醉鬼離墻近，有的離墻遠(yuǎn)。一開始所有醉鬼離墻都很近，最后有些醉鬼走到了很遠(yuǎn)的地方。夜晚越是漫長，走得最遠(yuǎn)的那批醉鬼，和墻的距離就越遠(yuǎn)。而我們?nèi)祟?，暫時就是走得最遠(yuǎn)的醉鬼之一。

人類是最復(fù)雜的生物，也是“離墻最遠(yuǎn)的醉鬼”，細(xì)菌在一開始就是很簡單的狀態(tài)，無法再向更簡單進(jìn)化，相當(dāng)于“被墻擋住了”。

當(dāng)然也可能是醉鬼其實(shí)稍微有一點(diǎn)討厭墻，每往左邊走一百步就往右邊走一百零一步，這是肉眼無法分辨的，需要統(tǒng)計學(xué)——但我們的數(shù)據(jù)不夠。因此，我們只能說“不知道”。

還要再長一些呢？

F

100億年

有方向性

我們要么飛向群星，要么都死了

這一條反而是最簡單的，因?yàn)樘栕鳛橹餍蛐堑膲勖皇Ｏ?0億年。那之后，太陽會先變成紅巨星，亮度急劇增加，吃掉水星和金星，然后要么把地球烤熟、要么直接吞掉燒化。然后，太陽會變成白矮星，地球（如果還存在）陷入冰冷長夜。應(yīng)該沒有什么生命能扛過這一劫，除非它掌握了先進(jìn)技術(shù)文明。

太陽變成紅巨星后，地球可能不復(fù)存在 圖片來源：How the universe works

再長的話……那就不是生物演化的問題了。

歷史上Evolution一詞在文化界長期和進(jìn)步的概念聯(lián)系在一起，導(dǎo)致它在中國被翻譯成了“進(jìn)化”。但達(dá)爾文曾經(jīng)在筆記上寫過“千萬別說什么最高級、最低級”，今天的生物學(xué)家也已經(jīng)基本達(dá)成共識：生命歷史沒有那么顯而易見的方向性，無法用進(jìn)退來概括。在這個意義上，“演化”是比“進(jìn)化”更好的用詞。

但是，沒有簡單進(jìn)退，并不等于沒有任何方向。它的方向問題是一個龐然大坑，無法給出“是”或者“不是”這樣簡單漂亮的回答。很遺憾的是，在生物界，幾乎所有的大問題都是這個面貌。畢竟，和永恒不易的物理定律不同，生命是歷史的產(chǎn)物，而歷史必定是復(fù)雜的——有了人的參與之后，就更加如此了。

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