如果你有機(jī)會觀察熊貓的前腳印,你會發(fā)現(xiàn)它的前手掌是一對“六指”。有了它,熊貓可以靈活地抓握竹子,還能順著竹竿捋下葉子。要知道,人和很多猿類的拇指可以與其他指頭對握,因?yàn)橛锌梢詫ξ盏氖种?,我們才會使用工具,這種靈活的拇指是人類成功的標(biāo)志之一。不過,熊貓的這對拇指,卻是典型的“偽劣產(chǎn)品”,因?yàn)槎喑鰜淼哪且粋€指頭,并不是真實(shí)的拇指,而是一塊腕骨擴(kuò)大形成的。
作者古爾德選擇“熊貓的拇指”作為本書標(biāo)題,就是因?yàn)樾茇埖哪粗复砹怂v述的核心論點(diǎn)之一:進(jìn)化中存在很多不完美現(xiàn)象。熊貓是熊科動物,早期其實(shí)是食肉動物,由于環(huán)境的轉(zhuǎn)變,后來才主要以竹子為食。為了更好地抓握竹子,熊貓手腕上的一塊骨頭就進(jìn)化得長出來一些,可以當(dāng)作拇指來用,但是遠(yuǎn)比真正的拇指笨拙,算不上靈活。這樣的進(jìn)化稱不上完美的設(shè)計(jì),更像是找到什么就用什么的臨時加工。
達(dá)爾文的進(jìn)化理論影響非常深遠(yuǎn),他證明了生物進(jìn)化是“物競天擇”,而不是神的旨意。不過,“進(jìn)化”這個詞會讓人有很多誤會,比如進(jìn)化是不是就等于進(jìn)步?是不是就是從簡單到復(fù)雜,從單一到多樣,從低級到高級?本書作者古爾德就是破除人們這些想法的杰出代表。
從1974年起,古爾德在《自然史》雜志上開辟了一個專欄“這種生命觀”,講述由生物進(jìn)化現(xiàn)象所引出的種種思考。最后這些專欄文章集結(jié)成冊,成為了“自然沉思錄”系列。整個系列有七本書,這本《熊貓的拇指》,非常有代表性。古爾德不僅用輕松的語調(diào)介紹了進(jìn)化論,還用很多例證提出了一個顛覆性的看法——把進(jìn)化等同于進(jìn)步,是一個人類中心主義的思想。進(jìn)化論的核心不在于“進(jìn)化”這兩個字,而在于“自然選擇”,但自然選擇長期以來就被大眾拒絕和忽視。自然選擇本身就是對環(huán)境的適應(yīng),并沒有從低到高的方向性,并不代表進(jìn)步。
古爾德曾在哈佛大學(xué)教授古生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)和科學(xué)史,同時他也是著名的自然科普作家。值得說明的是,古爾德的研究工作為達(dá)爾文的理論增加了很多注解和延伸。聽完本期的解讀,你會發(fā)現(xiàn),進(jìn)化論遠(yuǎn)比我們想象得要豐富和有趣。
我從中為你選出了最具有顛覆性的三個結(jié)論。
第一,我們通常認(rèn)為生物進(jìn)化是越來越完美的,但是,生物進(jìn)化過程中其實(shí)存在著很多缺陷和不完美的現(xiàn)象,而且,反而是這些缺陷現(xiàn)象可以更好地證實(shí)進(jìn)化論。
第二,我們通常也認(rèn)為生物進(jìn)化一定是從低級到高級,古爾德卻認(rèn)為,進(jìn)化不等于進(jìn)步,生物進(jìn)化具有偶然性和不可預(yù)測性。進(jìn)一步說,人類和其它有意識生命的進(jìn)化是歷史上的偶然事件,如果讓人類進(jìn)化的歷程重新再來一次,那人類進(jìn)化到今天,會是一個完全不同的歷史軌跡。
第三,我們通常還認(rèn)為生物的進(jìn)化是一項(xiàng)漸變的緩慢的過程,然而化石記錄卻顯示,存在著大量物種突然出現(xiàn)或是物種保持靜態(tài)發(fā)展的現(xiàn)象。
第一部分
我們先來說說第一個內(nèi)容:生物進(jìn)化并不是越來越完美的。
我們的教科書喜歡用完美出色的例子來證明進(jìn)化,比如枯葉蝶可以通過模仿干枯的樹葉來躲避天敵的捕殺,再比如日本的武士蟹,蟹殼上的紋路越像人臉的那些,活下來的幾率就越大。因?yàn)槿毡居袀髡f,說這些背上有類似人的面孔的螃蟹,是武士的英魂,不能吃,所以漁民們就算抓到也會放走它們。但如果是普普通通的螃蟹,那肯定就會被吃掉。
這么一代代繁衍下來,枯葉蝶就越來越像枯葉,武士蟹的外殼也越來越像人臉。你看,這些就是常規(guī)用來解釋自然選擇和人工選擇的案例,淘汰是外部作用的結(jié)果,蝴蝶越像枯葉、螃蟹背上花紋越像武士,生存的幾率就越大,不具備這些特征的物種就被篩出去了。這可能也是為什么,我們會下意識地認(rèn)為,進(jìn)化就應(yīng)該是完美的。
但用這些完美案例來論證進(jìn)化論還是有一點(diǎn)欠缺。比如西方的一些神創(chuàng)論者會認(rèn)為,這是萬能的造物主的作用,是神的旨意,讓生物有了完美無缺的設(shè)計(jì)。其實(shí),進(jìn)化論真正具備說服力的證據(jù),并不在于完美,反而在于不完美。
古爾德是怎么論證自己的觀點(diǎn)的呢?達(dá)爾文在《物種起源》發(fā)表以后,并沒有對自然選擇做出更多的闡釋,而是寫了一本非?;逎年P(guān)于蘭花的書,這本書是進(jìn)化論的重要注解。對于花卉來說,自花授粉,也就是自己給自己授粉,是一個糟糕的策略,因?yàn)檫@樣的后代只攜帶單親的基因,適應(yīng)環(huán)境的能力更差。因此,蘭花與昆蟲結(jié)成聯(lián)盟,依靠昆蟲來完成異花授粉。達(dá)爾文寫到的這種蘭花的設(shè)計(jì),是為了證明自然選擇是進(jìn)化的動力,蘭花會進(jìn)化出能更適應(yīng)環(huán)境的策略來。
不過古爾德看到這個例子,想到的卻是進(jìn)化中的不完美。因?yàn)槿绻嬗袀€上帝來憑空設(shè)計(jì)最理想的蘭花,一定在一開始就用最完美的設(shè)計(jì)來體現(xiàn)自己的智慧,而不是發(fā)現(xiàn)哪里不對之后再臨時改動。同樣的例子還有我們剛剛介紹的熊貓的拇指。
正是因?yàn)檫M(jìn)化是伴隨著一個又一個的偶然而不斷發(fā)展的,所以在進(jìn)化中,不完美才隨處可見。除了熊貓的拇指,每種生物其實(shí)都包含了許多不完美。比如我們知道,鯨魚在海洋中生活,卻是用肺呼吸,每隔一定的時間就要到海面上來換氣。比起可以在水中用鰓呼吸的魚類,自然是不方便得多。但是,這是因?yàn)樗菑年懙鼗貧w海洋的哺乳動物,作為溫血動物耗氧量巨大,如果單純從海水中獲取氧氣是完全不足以支撐日常生理活動的耗氧量需求的。
再比如,人類擁有發(fā)達(dá)的大腦,嬰兒的頭部相對較大,但是女性的骨盆卻不能隨之同比例擴(kuò)大,因此分娩就特別困難和兇險(xiǎn)。但是較大的腦容量是人類重要的競爭優(yōu)勢之一,為了保住這個優(yōu)勢,人類女性只好提前分娩,在大腦還沒發(fā)育完全的時候,先把嬰兒生出來。也就是說,其實(shí)我們每個人都是早產(chǎn)兒。
這類展示了“不完美”的例子,可以更好地捍衛(wèi)進(jìn)化論。明智的上帝或者造物主是不會選擇這些不完美的設(shè)計(jì)的。這些妥協(xié),是生物們?yōu)榱诉m應(yīng)環(huán)境不得已的策略。最讓古爾德高興的是,大部分生物都保留了古老階段的痕跡或者退化結(jié)構(gòu)。比如說藍(lán)鯨的胚胎在母親的子宮內(nèi)時有牙齒,后來隨著胚胎發(fā)育,這些牙齒就被吸收,長成了“過濾器”,能幫藍(lán)鯨從海水中篩出它的食物,比如磷蝦這種特別小的生物。這就是因?yàn)?,藍(lán)鯨的祖先是有牙齒的,后來牙齒消失。藍(lán)鯨的牙齒就是“痕跡器官”,能讓我們看出進(jìn)化的痕跡,它們證明了進(jìn)化的不完美,證明了藍(lán)鯨在用很費(fèi)力的方式適應(yīng)著現(xiàn)下的環(huán)境。
好了,上面為你講述的就是第一個重點(diǎn),生物進(jìn)化并不是越來越完美的。古爾德關(guān)注的是生物進(jìn)化中的不完美現(xiàn)象,這些不完美的特征反而可以更好地證明進(jìn)化的發(fā)生,證明生物的自然選擇機(jī)制。
第二部分
那么,回顧生物進(jìn)化史時,我們很容易有這樣一個疑問,雖然偶爾有不完美的特征出現(xiàn),但進(jìn)化的大趨勢是不是確定的?生物是不是總是向著整體更高級的方向進(jìn)化?這就是咱們今天第二個重點(diǎn),進(jìn)化不等于進(jìn)步,進(jìn)化具有偶然性和不可預(yù)測性。
進(jìn)化不等于進(jìn)步。這是達(dá)爾文當(dāng)年也強(qiáng)調(diào)的觀點(diǎn):不能用高等或低等來描述生物的結(jié)構(gòu)。他堅(jiān)持認(rèn)為,生物的變化能讓生物更適應(yīng)生活環(huán)境,但我們不能說,哪種變化更高級。
這一點(diǎn)古爾德也有同感,他強(qiáng)調(diào),進(jìn)化事件是一連串無法重復(fù)、不可預(yù)測的偶然的鏈條組成。如果進(jìn)化始終朝著進(jìn)步的方向,為什么小小的細(xì)菌就會吞噬人類的生命,而人類還往往束手無策?要知道,細(xì)菌可是地球上最古老的物種之一,如果進(jìn)化就是越來越高級,那這么古老的物種早就應(yīng)該被后來越來越高級的物種不斷打壓、直至滅絕了才對。但縱觀生物發(fā)展的歷程,細(xì)菌始終存在,而且一成不變。從生物一出現(xiàn)時就有的細(xì)菌,現(xiàn)在依然存在。也許它們才是地球上最成功的有機(jī)體。
把進(jìn)化看做是進(jìn)步,而且認(rèn)為人類是進(jìn)化的頂點(diǎn),這只是人類狂妄自大而衍生的偏見罷了。古爾德認(rèn)為,之所以有人類,純粹是機(jī)緣巧合,我們是歷史的孩子,而歷史被偶然性控制著。如果讓人類進(jìn)化的歷程重新再來一次,那人類進(jìn)化到今天,會是一個完全不同的歷史軌跡。生命發(fā)展的每個階段都可以以一種無休止的方式進(jìn)行下去,一些微不足道的差異在當(dāng)時看上去不值一提,但隨著發(fā)展卻能在以后引起巨大的變化。而我們之所以認(rèn)為“人類是進(jìn)化的頂點(diǎn)”,都是因?yàn)椤叭祟愔行闹髁x”的思想在作怪。
這是什么意思呢?我們就拿人類最引以為豪的“大腦”來舉例子。如果我們只把目光放在自己身上,會覺得人類就是整個世界的中心,人和其他動物不一樣,是特別的,是地球的主宰。那人類能成為地球的主宰,主要就是因?yàn)槲覀冇辛似渌麆游锼鶝]有的大腦。
早期的進(jìn)化論者認(rèn)為,腦容量的擴(kuò)大一定早于直立行走,因?yàn)槟X的進(jìn)化和它產(chǎn)生的巨大效果都非常特殊。腦容量擴(kuò)大之后,人類才能直立行走,才有了后來創(chuàng)造的所有奇跡。但古爾德認(rèn)為,這些研究認(rèn)為大腦先進(jìn)化,就是“人類中心主義”思想的誤導(dǎo)。
現(xiàn)在的研究已經(jīng)證明,擴(kuò)大腦容量比直立行走更簡單。這多虧了在南方古猿身上的發(fā)現(xiàn)。我們知道著名的南方古猿露西,她是目前所知人類的最早祖先,是第一個直立行走的人類。不過,雖然南方古猿都是直立行走的了,可大腦還是非常小,只是現(xiàn)代人腦容量的1/3左右。這是因?yàn)?,想要從爬行變成直立,需要從根本上重建人類的解剖結(jié)構(gòu),尤其是腳和骨盆。但腦容量的增加,反而是比較次要和容易的,顱骨的特征不需要太大的變化。
再比如,我們曾經(jīng)認(rèn)為,恐龍是愚蠢的,落后的已滅絕生物代表。它的腦容量很小,身軀卻又那么龐大,這種比例就代表了笨拙和愚蠢。不過,古爾德認(rèn)為恐龍的大腦根本就不小。
首先,與小型動物相比,大型動物的腦占比相對比較小。從老鼠到大象,從小蜥蜴到巨蜥,腦容量是增加的,但是卻不會像身體增加得這么快,大約只會是身體增加程度的2/3。如果僅僅以腦容量來衡量,就很可能會低估大型動物的心智能力。其次,在脊椎動物的類群中,腦與身體的大小關(guān)系也不一樣,爬行動物的腦容量要比同體重的哺乳動物小一些。所以綜合來看,大型爬行動物的腦容量,并不會很大,至少不能以小型哺乳動物的腦和身體比例去類比。
針對古化石的研究,也證明了恐龍的腦容量并不小。尤其是那些生存時間長的主要恐龍類群,它們的腦容量都高于同體重爬行類動物的平均值。古生物學(xué)家們推斷,這些恐龍都有很高的奔跑速度和靈活性,這對大腦的要求非常高。而且也已經(jīng)有證據(jù)表明,某些恐龍可能是群居的,比如壯龍有精致的肉冠,魚龍有突出的褶皺和角,腫頭龍有巨大的頭骨,這些都是用于性展示和競爭的部位??铸埧刹皇侵粫谀嗬锎驖L的愚蠢動物,它們有復(fù)雜的行為和精細(xì)的社會體系。
對恐龍能力最不利的事實(shí)是,它們滅亡了。但是滅亡是所有物種的必然歸宿,并不是失敗的標(biāo)志??铸堊蠲黠@的特征,是他們在地球上主宰的時間非常的長,它們統(tǒng)治了地球一億年。當(dāng)時的哺乳動物還都是小型動物,一直生活在恐龍世界的縫隙里。仔細(xì)算來,人類現(xiàn)在雖然占領(lǐng)了地球的統(tǒng)治地位,但是這點(diǎn)小成績簡直不值一提。就算從南方古猿算起,也只有500萬年,智人才不過5萬年。誰又能肯定地說,智人一定就能比恐龍生存的年代長呢?
地球已經(jīng)存在了45億年,如果將地球的歷史壓縮成24小時,而人類的文明只是在最后的幾秒才出現(xiàn)。相比之下,人類經(jīng)歷過的進(jìn)化歷程是多么微不足道,更不用說,我們每個人的生命只能算是這24小時當(dāng)中的幾個微秒。
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”。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。
第三部分
上面為你講述的就是本書的第二個重點(diǎn),進(jìn)化不等于進(jìn)步。那么,進(jìn)化的具體節(jié)奏是怎樣的呢?我們通常認(rèn)為生物的進(jìn)化是一項(xiàng)漸變的、緩慢的過程,然而在化石記錄中,存在著大量物種突然出現(xiàn)或是物種保持靜態(tài)發(fā)展的現(xiàn)象。這就是我們今天要講述的第三部分內(nèi)容,達(dá)爾文的“漸變論”和古爾德的“間斷平衡論”之間的沖突。這是古爾德對達(dá)爾文理論的重要補(bǔ)充。
展開來說,就是達(dá)爾文曾經(jīng)把進(jìn)化描繪成一個穩(wěn)定、規(guī)范的過程,進(jìn)化的速度很緩慢。比如遠(yuǎn)古化石中發(fā)現(xiàn)的雞和我們現(xiàn)在看到的雞,外觀肯定差異很大。我們一般會認(rèn)為,從遠(yuǎn)古雞到現(xiàn)代雞的進(jìn)化過程應(yīng)該是慢慢過渡的,需要很長的時間。然而,古爾德提出,進(jìn)化不是循序漸進(jìn)的,而是平穩(wěn)和突變的交替。通過化石發(fā)掘,古生物學(xué)家中形成了一個行業(yè)共識:特別缺乏過渡類型的化石。
在化石記錄中,很多新物種幾乎是瞬間出現(xiàn)的,出現(xiàn)時就已經(jīng)完全成型,而在同一地區(qū)的地質(zhì)記錄中并不存在相關(guān)的過渡類型化石。而且在地質(zhì)記錄中,很多物種從出現(xiàn)到消失時的外形幾乎一樣,形態(tài)上的變化不太大。這種演化,就有“突變”和“平穩(wěn)”兩種完全不同的特征。但不管是哪個特征,都不支持達(dá)爾文的漸變論。也就是說,完美的、線性的、逐漸過渡的階段不一定存在。
物種的進(jìn)化主要有兩個模式。一是整個譜系的轉(zhuǎn)變,也就是整個群體從一種狀態(tài)變成了另一種狀態(tài),但這種轉(zhuǎn)變,不能增加生物的多樣性。另一個模式是,當(dāng)一小批生物脫離了它的同類大集體,開始自己的進(jìn)化旅程時,新物種就產(chǎn)生了。第二種模式可以豐富地球上生物的種類。而且,在這種模式的進(jìn)化過程中,脫離大集體的這批生物,遇到的環(huán)境和之前相比有了很大的轉(zhuǎn)變,自然選擇壓力非常大,這就讓生物們迅速突變,成為新物種。而當(dāng)新物種適應(yīng)了環(huán)境之后,就進(jìn)入了一段進(jìn)化速度很平緩的時期,很長時間都沒什么變化。
這就是作者古爾德的間斷平衡論。這個學(xué)說可以和現(xiàn)有的化石記錄對應(yīng),新物種在短期內(nèi)迅速形成,又長期保持穩(wěn)定。化石中保留了大量大群體的遺跡,而在群體的外周區(qū)域,新物種的形成是一種相對迅速的過程。新物種的迅速出現(xiàn),讓生物種群的平穩(wěn)發(fā)展產(chǎn)生了偶然的間斷。
比如說,家雞是從紅色原雞進(jìn)化而來的。著名的“先有雞還是先有蛋”的問題,在進(jìn)化論提出后已經(jīng)有了答案。雞的誕生,就是在一代又一代的“雞和蛋”的循環(huán)之中,一個本來不太像雞的東西,逐漸變得越來越像雞,最終在某一個時間點(diǎn)上,按照人類的定義真正成為了“雞”。因此可以說,雞和蛋都在一個演變進(jìn)化的鏈條中,不存在“先有雞還是先有蛋”的問題。
按照古爾德的說法,新物種的出現(xiàn)是一瞬間的事,那這一瞬間是多長呢?答案是上百年,甚至上千年。不過,上千年這樣的時間長度,在地質(zhì)學(xué)家的眼中也就是一瞬間而已。
讀完古爾德的書,我們就會認(rèn)識到,人類還遠(yuǎn)不是進(jìn)化的頂端,這個星球的美麗之處就在于大自然具有無與倫比的復(fù)雜性。生物不是臺球,我們不能簡單預(yù)測它在外力作用下的結(jié)果。一些微小的變化,可能會在生物體上輸出令人驚奇的變化。

下面, 我們來總結(jié)一下為你分享的內(nèi)容。
首先,我們說到了生物進(jìn)化過程中存在著很多不完美。熊貓的拇指就是這樣的例子,它不是真正的拇指,只是腕骨上變大的一塊。但是這樣不完美的存在反而可以更好地證明進(jìn)化論,因?yàn)檎嬲呙鞯脑煳镏鞑粫粝逻@樣的瑕疵,自然的進(jìn)化過程才會。
其次,進(jìn)化不等于進(jìn)步?!把莼笔潜取斑M(jìn)化”更合適的翻譯,就連人類的誕生也充滿了偶然性。古爾德對“進(jìn)化等于進(jìn)步”的思想非常警惕,認(rèn)為這會催生自大的情緒。人類其實(shí)只是生命之樹的小枝椏,只有當(dāng)我們承認(rèn)了這個觀點(diǎn),達(dá)爾文當(dāng)年的革命才算完成。
第三,進(jìn)化不是漸變的。古爾德重視生物學(xué)的歷史性、復(fù)雜性與偶然性,在此基礎(chǔ)上他提出了間斷平衡論。新的物種在短期內(nèi)迅速形成,又長期保持穩(wěn)定。這個學(xué)說可以和現(xiàn)有的化石記錄對應(yīng)。
但是古爾德同時強(qiáng)調(diào),他不認(rèn)為這是唯一的真理,他是“多元論”的信奉者,這也表明了他一貫的謙遜和嚴(yán)謹(jǐn)。古爾德認(rèn)為,自然選擇不是唯一的答案,但依舊是最重要的答案。
最后,我想跟你再談?wù)劰艩柕聦κ澜绲挠绊憽K南盗锌破瘴恼?,不僅普及了有關(guān)生物進(jìn)化的知識,還大力傳播了科學(xué)思想和人文主義精神。在進(jìn)化論的發(fā)展歷史中,其實(shí)鋪滿了謬誤,而這些謬誤的制造者中,居然也有最聰明的科學(xué)家們。事實(shí)上,科學(xué)也只是受文化影響的人類活動之一,和人類的其他創(chuàng)造性活動差不多。
這本書里就提到過早期科學(xué)家走過的彎路??茖W(xué)家一向被認(rèn)為是公正客觀的,不過有些科學(xué)活動也會用來印證人類社會中的一些偏見。當(dāng)有人懷著對答案的期望而進(jìn)行研究時,會很容易得到自己愿意相信的答案,但這也是很容易出錯的。
比如說腦容量的大小與智力的關(guān)系,腦容量越大就證明這個人越聰明,這是一種非常樸素的認(rèn)知,也是17世紀(jì)科學(xué)界的主流看法。現(xiàn)在我們已經(jīng)知道,其實(shí)聰不聰明和頭圍的大小、腦門的大小都沒有直接關(guān)系,決定智力高低的是大腦結(jié)構(gòu)、發(fā)育的時間和過程。但是在曾經(jīng)的科學(xué)史上,很多科學(xué)家都熱衷于測量人的腦容量,按照腦的大小來排出智力高低的順序,甚至?xí)鶕?jù)偏見來選擇實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。最后就出現(xiàn)了這樣的結(jié)果:智力從高到低,依次是杰出男性白人、非洲鄉(xiāng)下女人和大猩猩。
你看,科學(xué)家一向被認(rèn)為是最客觀公正的人群,但其實(shí)科學(xué)也是受文化偏見影響的,在科學(xué)史上,還存在著很多受偏見影響的實(shí)驗(yàn)。這也是古爾德系列科普文章的價(jià)值所在,它們在向人們展示一種理念,一種看待世界的視角。他改變了人們對進(jìn)化和生命史的既有認(rèn)識,隨著時間的進(jìn)步,也許未來的生物研究還會揭示進(jìn)化的不同結(jié)論,生成不一樣的科學(xué)觀。這種努力是非常難能可貴的。科學(xué),應(yīng)當(dāng)成為自由的工具。