淺草

每種生物都有自己的生態(tài)位

在很多人看來，進化是由盲目的偶然性主演的一場戲，物種的命運完全操控在大自然的手里。

這是對進化的誤解。

事實上，很多物種為了提高生存機會，可以自己去改變環(huán)境：鳥類和白蟻筑巢，海貍筑壩，人類建造房屋……無數(shù)生物都懂得改造環(huán)境。這被稱為“生態(tài)位建設(shè)”。通過這樣做，它們也改變了自己進化進程。

所謂生態(tài)位，就是一個生態(tài)系統(tǒng)中局部的小環(huán)境。當大環(huán)境無力改變時，我們可以通過改造小環(huán)境，讓自己過得舒適些。比如，雖然刮風下雨是阻擋不了的，但我們可以通過建造房屋來躲避風雨。

傳統(tǒng)上，生物學家認為，生態(tài)位建設(shè)也完全是進化的結(jié)果。比如說燕子筑巢的本領(lǐng)，本身也是進化來的，大自然傾向讓不會筑巢的燕子滅絕。所以說到底，起作用的還是進化，還是盲目的偶然性那只巨手。

這樣說，一般也沒錯，但也并非完全如此。譬如，并非人身上有個什么制造槍炮的基因，才使得人類能夠制造槍炮;也并非建造混凝土樓房的基因在人群中傳播，才使得我們熱衷于建造城市。生態(tài)位建設(shè)并不總是進化的結(jié)果。

反之，生態(tài)位建設(shè)倒是常常成為進化的原因。我們自己就是一個典型的例子。通過發(fā)明農(nóng)業(yè)，人類不僅戲劇性地改變了地貌，還改變了飲食習慣。隨著時間的推移，人類的基因也開始改變。比如，進化出能處理碳水化合物和奶蛋白的消化酶。

生態(tài)位建設(shè)并不是微不足道的活動，很可能發(fā)生在所有動物、植物乃至細菌身上，并對它們的進化產(chǎn)生重大影響。通過改造它們所處的小環(huán)境，它們成為自己進化的積極參與者。

在許多人眼里，進化是一個漫長的過程，需要數(shù)百萬年的時間才能發(fā)生顯著的變化，在人類壽命的時間尺度上是很難察覺的。這種說法一般來說也沒錯，但有時候情況恰恰顛倒過來：生物體能夠?qū)Νh(huán)境變化做出極其迅速的反應(yīng)，在短時間內(nèi)就發(fā)生顯著變化，時間尺度一拉長，變化倒是不明顯了。

著名的加拉帕戈斯雀就是一個很好的例子。它們曾經(jīng)啟發(fā)了達爾文對進化的思考。這些雀鳥是大約200萬年前，由單一品種抵達加拉帕戈斯群島之后分化來的，如今至少有14個品種，分布于加拉帕戈斯各個島嶼。其中一些有著大喙，用來啄食大種子，另一些則有小得多的喙，用來吃其他食物。加拉帕戈斯雀的進化，被達爾文認為是相當快的，但最新的發(fā)現(xiàn)表明，它們的進化速度比達爾文估計的還快。

加拉帕戈斯雀的進化，比達爾文估計的還快。

1977年，達芙妮·梅杰島（加拉帕戈斯群島中的一個島嶼）上發(fā)生了一場旱災(zāi)，導(dǎo)致只有相對較大的種子可供食用，生存環(huán)境青睞喙較大的雀。結(jié)果，幾代之內(nèi)，島上的加拉帕戈斯雀喙的大小增大了約4%。然后在1983年的雨季，小種子又變得豐富起來，過了幾年，當?shù)氐募永粮晁谷膏沟某叽缬挚s小了。經(jīng)過一番變化之后，又回到了1977年前的狀況。你要是選擇在1977年前后或者1983年前后去島上觀察，你會覺得島上的加拉帕戈斯雀進化很快;但你要是1977年前去一次，然后1983年后再去一次，雖然時間尺度拉長了，反倒看不出什么變化來。

同樣，新物種可能“來也匆匆，去也匆匆”——這種變化在短時間內(nèi)易于覺察，時間尺度拉長，反倒不易覺察。1980年代，一只雄性仙人掌雀從100千米外的一個島上飛來達芙妮·梅杰島，與當?shù)氐膬芍淮菩缘厝附慌浞敝常a(chǎn)生了新品種。新品種起初是有生育力的，但由于近親婚配，兩代之后生育力就喪失，最后滅絕了。

此外，已形成的物種還會迅速退化。在圣克魯斯島（加拉帕戈斯群島中的另一個島嶼）上的加拉帕戈斯雀本來已分化成大喙、小喙兩個品種，但可能是人們喂它們米飯的緣故，兩個品種之間的區(qū)別正在逐漸消失。現(xiàn)在，該島上大多數(shù)加拉帕戈斯雀的喙都是中等大小。

數(shù)千個快速進化的例子已經(jīng)被記錄在案。例如，在僅僅半個世紀的時間里，美國的鳉魚進化出了比通常致死劑量高出許多倍的抗污染能力。事實上，有科學家避免使用“快速進化”這個詞，因為他們認為，“快速”才是進化的常態(tài)。（未完待續(xù)）

標準版的進化論

20世紀關(guān)于進化論的思想有三個支柱：變異、繼承和選擇。這是綜合了達爾文理論和遺傳學的成果總結(jié)出來的。

變異以基因突變的形式出現(xiàn)。DNA序列隨機變化是由于外力（如輻射）和內(nèi)部作用（如由自由基引起的DNA或RNA損傷）的結(jié)果。這些變化大多數(shù)不是中性的，就是對生命有害的，但也有少數(shù)突變對生命有益，并得以在種群中擴散，導(dǎo)致整個物種進化。

任何細胞都可能發(fā)生突變，但只有生殖細胞（如卵子和精子）中的突變，才能世代相傳，產(chǎn)生具有不同基因的個體：這是遺傳的基礎(chǔ)。達爾文最偉大的見解之一是認識到，生物體往往會產(chǎn)生各種各樣的后代，但不是所有的后代都能存活下來并繁衍子嗣。他說，自然選擇會淘汰那些不太適合環(huán)境的個體，而讓更健康的個體生存下來，并將其特征遺傳給后代。以這種方式，變異、遺傳和選擇導(dǎo)致進化，并隨著環(huán)境的變化形成新物種。

今天，進化論仍然是科學中最強大的思想之一，但是和所有好的思想一樣，進化論也正在“進化”。隨著我們對進化機制更好的認識，產(chǎn)生了許多新觀念，其中就包括這一見解：生物體在自身的進化過程中也扮演了積極的角色。