移动首页 | 我读过的 | 世界名著 | 诺奖作品 |
国学名著 | 科幻名著 | 言情名著 | 恐怖名著 |
历史小说 | 武侠名著 | 教育名著 | 传记名著 |
假定我们的图表所表示的变异量相当大,则物种(A)及一切较早的变种皆归灭亡,而被八个新物种a14到m14所代替;并且物种(1)将被六个新物种(n14到z14)所代替。
我们还可以再做进一步论述。假定该属的那些原种彼此相似的程度并不相等,自然界中的情况一般就是如此;物种(A)和B、C及D的关系比和其他物种的关 系较近;物种(I)和G、H、K、L的关系比和其他物种的关系较近,又假定(A)和(I)都是很普通而且分布很广的物种,所以它们本来一定就比同属中的大 多数其他物种占有若干优势。它们的变异了的后代,在一万四千世代时共有十四个物种,它们遗传了一部分同样的优点:它们在系统的每一阶段中还以种种不同的方 式进行变异和改进,这样便在它们居住的地区的自然组成中,变得适应了许多和它们有关的地位。因此,它们极有可能,不但会取得亲种(A)和(I)的地位而把 它们消灭掉,而且还会消灭某些与亲种最接近的原种。所以,能够传到第一万四千世代的原种是极其稀少的。我们可以假定与其他九个原种关系最疏远的两个物种 (E与F)中只有一个物种(F),可以把它们的后代传到这一系统的最后阶段。
在我们的图表里,从十一个原种传下来的新物种数目现在是十五。由于自然选择造成分歧的倾向,a14与z14之间在性状方面的极端差异量远比十一个原种 之间的最大差异量为大。还有,新种间的亲缘的远近也很不相同。从(A)传下来的八个后代中,a14、q14 、p14 三者,由于都是新近从a10分出来的,亲缘比较相近;b14和f14系在较早的时期从a5分出来的,故与上述三个物种在某种程度上有所差别;最后O14、 i14、m14 彼此在亲缘上是相近的,但是因为在变异过程的开端时期便有了分歧,所以与前面的五个物种大有差别,它们可以成为一个亚属或者成为一个明确的属。
从(1)传下来的六个后代将形成为两个亚属或两个属。但是因为原种(1)与(A)大不相同,(I)在原属里差不多站在一个极端,所以从(I)分出来的 六个后代,只是由于遗传的缘故,就与从(A)分出来的八个后代大不相同;还有,我们假定这两组生物是向不同的方向继续分歧的。而连接在原种(A)和(I) 之间的中间种(这是一个很重要的论点),除去(F),也完全绝灭了,并且没有遗留下后代。因此,从(I)传下来的六个新种,以及从(A)传下来的八个新 种,势必被列为很不同的属,甚至可以被列为不同的亚科。
所以,我相信,两个或两个以上的属,是经过变异传衍,从同一属中两个或两个以上的物种产生的。这两个或两个以上的亲种又可以假定是从早期一属里某一物 种传下来的。在我们的图表里,是用大写字母下方的虚线来表示的,其分枝向下收敛,趋集一点;这一点代表一个物种,它就是几个新亚属或几个属的假定祖先。新 物种F14的性状值得稍加考虑,它的性状假定未曾大事分歧,仍然保存(F)的体型,没有什么改变或仅稍有改变。在这种情形里,它和其他十四个新种的亲缘关 系,乃有奇特而疏远的性质。因为它系从现在假定已经灭亡而不为人所知的(A)和(I)两个亲种之间的类型传下来的,那末它的性状大概在某种程度上介于这两 个物种所传下来的两群后代之间。但这两群的性状已经和它们的亲种类型有了分歧,所以新物种(F14)并不直接介于亲种之间,而是介于两群的亲种类型之间; 每一个博物学者大概都能想到这种情形。
在这张图表里,各条横线都假定代表一千代,但它们也可以代表一百万或更多代:它还可以代表包含有绝灭生物遗骸的地壳的连续地层的一部分,我们在《地质 学》一章里,还必须要讨论这一问题,并且,我想,在那时我们将会看到这张图表对绝灭生物的亲缘关系会有所启示,——这些生物虽然常与现今生存的生物属于同 目、同科、或同属,但是常常在性状上多少介于现今生存的各群生物之间;我们是能够理解这种事实的,因为绝灭的物种系生存在各个不同的辽远时代,那时系统线 上的分枝线还只有较小的分歧。
我看没有理由把现在所解说的变异过程,只限于属的形成。在图表中,如果我们假定分歧虚线上的各个连续的群所代表的变异量是巨大的,那末标着a14到 p14、b14和f14、以及o14到m14的类型,将形成三个极不相同的属。我们还会有从(I)传下来的两个极不相同的属,它们与(A)的后代大不相 同。该属的两个群,按照图表所表示的分歧变异量,形成了两个不同的科,或不同的目。这两个新科或新目,是从原属的两个物种传下来的,而这两个物种又假定是 从某些更古老的和不为人所知的类型传下来的。
我们已经看到,在各地,最常常出现变种即初期物种的,是较大属的物种。这确实是可以被预料到的一种情形;因为自然选择是通过一种类型在生存斗争中比其 他类型占有优势而起作用的,它主要作用于那些已经具有某种优势的类型;而任何一群之成为大群,就表明它的物种从共同祖先那里遗传了一些共通的优点。因此, 产生新的、变异了的后代的斗争,主要发生在努力增加数目的一切大群之间。一个大群将慢慢战胜另一个大群,使它的数量减少,这样就使它继续变异和改进的机会 减少,在同一个大群里,后起的和更高度完善的亚群,由于在自然组成中分歧出来并且占有许多新的地位,就经常有一种倾向,来排挤和消灭较早的、改进较少的亚 群。小的和衰弱的群及亚群终归灭亡。瞻望未来,我们可以预言:现在巨大的而且胜利的、以及最少被击破的、即最少受到绝灭之祸的生物群,将能在一个很长时期 内继续增加。但是哪几个群能够得到最后的胜利,却无人能够预言;因为我们知道有许多群从前曾是极发达的,但现在都绝灭了。瞻望更远的未来,我们还可预言: 由于较大群继续不断地增多,大量的较小群终要趋于绝灭,而且不会留下变异了的后代;结果,生活在任何一个时期内的物种,能把后代传到遥远未来的只是极少 数。我在《分类》一章里还要讨论这一问题,但我可以在这里再谈一谈,按照这种观点,由于只有极少数较古远的物种能把后代传到今日,而且由于同一物种的一切 后代形成为一个纲,于是我们就能理解,为什么在动物界和植物界的每一主要大类里,现今存在的纲是如此之少。虽然极古远的物种只有少数留下变异了的后代,但 在过去遥远的地质时代里,地球上也有许多属、科、目及纲的物种分布着,其繁盛差不多就和今天一样。
论生物体制倾向进步的程度
“自然选择”的作用完全在于保存和累积各种变异,这等变异对于每一生物,在其一切生活期内所处的有机和无机条件下都是有利的。这最后的结果是,各种生 物对其外界条件的关系日益改进。这种改进必然会招致全世界大多数生物的体制逐渐进步。但我们在这里遇到了一个极复杂的问题,因为,什么叫做体制的进步,在 博物学者间还没有一个满意的界说。在脊推动物里,智慧的程度以及构造的接近人类,显然就表示了它们的进步。可以这样设想,从胚胎发育到成熟,各部分和各器 官所经过的变化量的大小,似乎可以作为比较的标准;然而有些情形,例如,某些寄生的甲壳动物,它的若干部分的构造在成长后反而变得不完全,所以,这种成熟 的动物不能说比它的幼虫更为高等。冯贝尔(Von Baer)所定的标准似乎可应用得最广而且也最好,这个标准是指同一生物的各部分的分化量,——这里我应当附带说明一句,是指成体状态而言——以及它们的 不同机能的专业化程度;也就是米尔恩·爱德华所说的生理分工的完全程度。但是,假如我们观察一下,例如鱼类就可以知道这个问题是何等的晦涩不明了:有些博 物学者把其中最接近两栖类的,如沙鱼,列为最高等,同时,还有一些博物学者把普通的硬骨鱼列为最高等,因为它们最严格地呈现鱼形并和其他脊椎纲的动物最不 相像。在植物方面,我们还可以更明确地看出这个问题的晦涩不明,植物当然完全不包含智慧的标准;在这里,有些植物学者认为花的每一器官,如萼片、花瓣、雄 蕊、雌蕊充分发育的植物是最高等;同时,还有一些植物学者,却认为花的几种器官变异极大的而数目减少的植物是最高等,这种看法大概较为合理。
如果我们以成熟生物的几种器官的分化量和专业化量(这里包括为了智慧目的而发生的脑的进步)作为体制高等的标准,那么自然选择显然会指向这种标准的: 因为所有生物学者都承认器官的专业化对于生物是看利的,由于专业化可以使机能执行得更好些;因此,向着专业化进行变异的积累是在自然选择的范围之内的。另 一方面,只要记住一切生物都在竭力进行高速率的增加,并在自然组成中攫取各个未被占据或未被完全占据的地位,我们就可以知道,自然选择十分可能逐渐使一种 生物适合于这样一种状况,在那里几种器官将会成为多余的或者无用的:在这种情形下,体制的等级就发生了退化现象。从最远的地质时代到现在,就全体说,生物 体制是否确有进步,在《地质的演替》一章中来讨论将更为方便。
但是可以提出反对意见:如果一切生物,既然在等级上都是这样倾向上升,为什么全世界还有许多最低等类型依然存在?在每个大的纲里,为什么有一些类型远 比其他类型更为发达?为什么更高度发达的类型,没有到处取代较低等类型的地位并消灭它们呢?拉马克相信一切生物都内在地和必然地倾向于完善化,因而他强烈 地感到了这个问题是非常难解的,以致他不得不假定新的和简单的类型可以不断地自然发生。现在科学还没有证明这种信念的正确性,将来怎么样就不得而知了。根 据我们的理论,低等生物的继续存在是不难解释的;因为自然选择即最适者生存,不一定包含进步性的发展——自然选择只利用对于生物在其复杂生活关系中有利的 那些变异。那末可以问,高等构造对于一种浸液小虫(infusorian anin lcule),以及对于一种肠寄生虫,甚至对于一种蚯蚓,照我们所能知道的,究有什么利益?如果没有利益,这些类型便不会通过自然选择有所改进,或者很少 有所改进,而且可能保持它们今日那样的低等状态到无限时期。地质学告诉我们,有些最低等类型,如浸液小虫和根足虫(rhizopods),已在极长久的时 期中,差不多保持了今日的状态。但是,如果假定许多今日生存着的低等类型,大多数自从生命的黎明初期以来就丝毫没有进步,也是极端轻率的;因为每一个曾经 解剖过现今被列为最低等生物的博物学者们,没有不被它们的确系奇异而美妙的体制所打动。
如果我们看一看一个大群里的各级不同体制,就可以知道同样的论点差不多也是可以应用的;例如、在脊推动物中,哺乳动物和鱼类并存;在哺乳动物中,人类 和鸭嘴兽并存;在鱼类中,沙鱼和文昌鱼(Amphioxus)并存,后一种动物的构造极其简单,与无脊椎动物很接近。但是,哺乳动物和鱼类彼此没有什么可 以竞争的;哺乳动物全纲进步到最高级,或者这一纲的某些成员进步到最高级,并不会取鱼的地位而代之。生理学家相信,脑必须有热血的灌注才能高度活动,因此 必须进行空气呼吸;所以,温血的哺乳动物如果栖息于水中,就必须常到水面来呼吸,很不便利。关于鱼类,沙鱼科的鱼不会有取代文昌鱼的倾向,因为我听弗里 茨·米勒说过,文昌鱼在巴西南部荒芜沙岸旁的唯一伙伴和竞争者是一种。奇异的环虫(annelid)。哺乳类中三个最低等的目,即有袋类、贫齿类和啮齿 类,在南美洲和大量猴子在同一处地方共存,它们彼此大概很少冲突。总而言之,全世界生物的体制虽然都进步了,而且现在还在进步着,但是在等级上将会永远呈 现许多不同程度的完善化;因为某些整个纲或者每一纲中的某些成员的高度进步,完全没有必要使那些不与它们密切竞争的类群归于绝灭。在某些情形里,我们以后 还要看到,体制低等的类型,由于栖息在局限的或者特别的区域内,还保存到今日,它们在那里遭遇到的竞争较不剧烈,而且在那里由于它们的成员稀少,阻碍了发 生有利变异的机会。
最后,我相信,许多体制低等的类型现在还生存在世界上,是有多种原因的。在某些情形里,有利性质的变异或个体差异从未发生,因而自然选择不能发生作用 而加以积累。大概在一切情形里,人对于最大可能的发展量,没有足够的时间。在某些少数情形里,体制起了我们所谓的退化。但主要的原因是在于这样的事实,即 在极简单的生活条件下,高等体制没有用处——或者竟会有害处,因为体制愈纤细,就愈不容易受调节,就愈容易损坏。
再来看一下生命的黎明初期,那时候一切生物的构造,我们可以相信都是极简单的,于是可以问:身体各部分的进步即分化的第一步骤是怎样发生的呢?赫伯 特·斯潘塞先生大概会答复说,当简单的单细胞生物一旦由于生长或分裂而成为多细胞的集合体时,或者附着在任何支持物体的表面时,他的法则“任何等级的同型 单位,按照它们和自然力变化的关系,而比例地进行分化”,就发生作用了。但是,既没有事实指导我们,只在这一题目上空想,几乎是没有什么用处的。但是,如 果假定,在许多类型产生以前,没有生存竞争因而没有自然选择,就会陷入错误的境地:生长在隔离地区内的一个单独物种所发生的变异可能是有利的,这样,全部 个体就可能发生变异,或者,两个不同的类型就可能产生,但我在《绪论》将结束时曾经说过,如果承认我们对于现今生存千世界上的生物间的相互关系极其无知, 并且对于过去时代的情形尤其如此,那末关于物种起源问题还有许多不能得到解释的地方,便不会有人觉得奇怪了。
性状的趋同
H. C. 沃森先生认为我把性状分歧的重要性估计得过高了(虽然他分明是相信性状分歧的作用的),并且认为所谓性状趋同同样也有一部分作用。如果有不同属的但系近属 的两个物种,都产生了许多分歧新类型,那末可以设想,这些类型可能彼此很接近,以致可以把它们分类在一个属里;这样,两个不同属的后代就合二而成为一属 了。就大不相同的类型的变异了的后代来说,把它们的构造的接近和一般相似归因于性状的趋同,在大多数场合里都是极端轻率的。结晶体的形态,仅由分子的力量 来决定,因此,不同的物质有时会呈现相同的形态是没有什么奇怪的。但就生物来说,我们必须记住,每一类型都是由无限复杂的关系来决定的,即由已经发生了的 变异来决定的,而变异的原因又复杂到难于究诘,——是由被保存的或被选择的变异的性质来决定的,而变异的性质则由周围的物理条件来决定,尤其重要的是由同 它进行竞争的周围生物来决定的,——最后,还要由来自无数祖先的遗传(遗传本身就是彷惶的因素)来决定,而一切祖先的类型又都通过同样复杂的关系来决定。 因此,很难相信,从本来很不相同的两种生物传下来的后代,后来是如此密接地趋同了,以致它们的整个体制变得近乎一致,如果这种事情曾经发生,那么在隔离极 远的地层里,我们就可以看到毫无遗传联系的同一类型会重复出现,而衡量证据正和这种说法相反。
自然选择的连续作用,结合件状的分歧,就能产生无数的物种的类型,华生先生反对这种说法。如果单就无机条件来讲,大概有很多物种会很快地适应于各种很 不相同的热度和湿度等等;但我完全承认,生物间的相互关系更为重要;随着各处物种的继续增加,则有机的生活条件必定变得愈益复杂。结果,构造的有利分歧 量,初看起来,似乎是无限的,所以能够产生的物种的数量也应该是无限的。甚至在生物最繁盛的地区,是否已经充满了物种的类型,我们并不知道;好望角和澳洲 的物种数量如此惊人,可是许多欧洲植物还是在那里归化了。但是,地质学告诉我们,从第三纪早期起,贝类的物种数量,以及从同时代的中期起,哺乳类的数量并 没有大量增加,或根本没有增加。那未,抑制物种数量无限增加的是什么呢?一个地区所能维持的生物数量(我不是指物种的类型数量)必定是有限制的,这种限制 是由该地的物理条件来决定的;所以,如果在一个地区内栖息着极多的物种,那末每一个物种或差不多每一个物种的个体就会很少;这样的物种由于季节性质或敌害 数量的偶然变化就容易绝灭。绝灭过程在这种场合中是迅速的,而新种的产生永远是缓慢的。想像一下一种极端的情况吧,假如在英国物种和个体的数量一样多,一 次严寒的冬季或极干燥的夏季,就会使成千上万的物种绝灭。在任何地方,如果物种的数量无限增加,各个物种就要变为个体稀少的物种,两个稀少的物种,由于常 常提到的理由,在一定的期间内所产生的有利变异是很少的;结果,新种类型的产生过程就要受到阻碍。任何物种变为极稀少的时候)近亲交配将会促其绝灭;作者 们以为立陶宛的野牛(Aurochs)、苏格兰的赤鹿、挪威的熊等等的衰颓,皆由于这种作用所致。最后,我以为这里还有一个最重要的因素,即一个优势物 种,在它的故乡已经打倒了许多竞争者,就会散布开去,取代许多其他物种的地位。得康多尔曾经阐明,这些广为散布的物种一般还会散布得极广;结果,它们在若 干地方就会取代若干物种的地位,而使它们绝灭,这样,就会在全世界上抑制物种类型的异常增加。胡克博士最近阐明,显然有许多侵略者由地球的不同地方侵入了 澳洲的东南角,在那里,澳洲本地物种的类量就大大地减少了。这些论点究有多大价值,我还不敢说;但把这些论点归纳起来,就可知道它们一定会有在各地方限制 物种无限增加的倾向。
本章提要
在变化着的生活条件下,生物构造的每一部分几乎都要表现个体差异,这是无可争论的;由于生物按几何比率增加,它们在某年龄、某季节或某年代,发生激烈 的生存斗争,这也确是无可争论的;于是,考虑到一切生物相互之间及其与生活条件之间的无限复杂关系,会引起构造上、体质上及习性上发生对于它们有利的无限 分歧,假如说从来没有发生过任何有益于每一生物本身繁荣的变异,正如曾经发生的许多有益于人类的变异那样,将是一件非常离奇的事。但是,如果有益于任何生 物的变异确曾发生,那么具有这种性状的诸个体肯定地在生活斗争中会有最好的机会来保存自己;根据坚强的遗传原理,它们将会产生具有同样性状的后代。我把这 种保存原理,即最适者生存,叫做“自然选择”。“自然选择”导致了生物根据有机的和无机的生活条件得到改进;结果,必须承认,在大多数情形里,就会引起体 制的一种进步。然而,低等而简单的类型,如果能够很好地适应它们的简单生活条件,也能长久保持不变。
根据品质在相应龄期的遗传原理,自然选择能够改变卵、种籽、幼体,就像改变成体一样的容易。在许多动物里,性选择,能够帮助普通选择保证最强健的、最 适应的雄体产生最多的后代。性选择又可使雄体获得有利的性状,以与其他雄体进行斗争或对抗;这些性状将按照普遍进行的遗传形式而传给一性或雌雄两性。
自然选择是否真能如此发生作用,使各种生物类型适应于它们的若干条件和生活处所,必须根据以下各章所举的证据来判断。但是我们已经看到自然选择怎样引 起生物的绝灭;而在世界史上绝灭的作用是何等巨大,地质学已明白他说明了这一点。自然选择还能引致性状的分歧;因为生物的构造、习性及体质愈分歧;则这个 地区所能维持的生物就愈多,——我们只要对任何一处小地方的生物以及外地归化的生物加以考察,便可以证明这一点。所以,在任何一个物种的后代的变异过程 中,以及在一切物种增加个体数目的不断斗争中,后代如果变得愈分歧,它们在生活斗争中就愈有成功的好机会,这样,同一物种中不同变种间的微小差异,就有逐 渐增大的倾向,一直增大为同属的物种间的较大差异、或者甚至增大为异属间的较大差异。
我们已经看到,变异最大的,在每一个纲中是大属的那些普通的、广为分散的、以及分布范围广的物种;而且这些物种有把它们的优越性——现今在本上成为优 势种的那种优越性——传给变化了的后代的倾向。正如方才所讲的,自然选择能引致性状的分歧,并且能使改进较少的和中间类型的生物大量绝灭。根据这些原理, 我们就可以解释全世界各纲中无数生物问的亲缘关系以及普遍存在的明显区别。这的确是奇异的事情,——只因为看惯了就把它的奇异性忽视了——即一切时间和空 间内的一切动物和植物,都可分为各群,而彼此关联,正如我们到处所看到的情形那样,——即同种的变种问的关系最密切,同属的物种问的关系较疏远而且不均 等,乃形成区(section)及亚属;异属的物种间关系更疏远,并且属间关系远近程度不同,乃形成亚科、科、目、亚纲及纲。任何一个纲中的几个次级类群 都不能列入单一行列,然皆环绕数点,这些点又环绕着另外一些点,如此下去,几乎是无穷的环状组成。如果物种是独立创造的,这样的分类便不能得到解释;但 是,根据遗传,以及根据引起绝灭和性状分歧的自然选择的复杂作用,如我们在图表中所见到的,这一点便可以得到解释。
同一纲中一切生物的亲缘关系常常用一株大树来表示。我相信这种比拟在很大程度上表达了真实情况。绿色的、生芽的小枝可以代表现存的物种;以往年代生长 出来的枝条可以代表长期的、连续的绝灭物种。在每一生长期中,一切生长着的小枝都试图向各方分枝,并且试图遮盖和弄死周围的新技和枝条,同样地物种和物种 的群在巨大的生活斗争中,随时都在压倒其他物种。巨枝为分大枝,再逐步分为愈来愈小的枝,当树幼小时,它们都曾一度是生芽的小枝;这种旧芽和新芽由分枝来 连结的情形,很可以代表一切绝灭物种和现存物种的分类,它们在群之下又分为群。当这树还仅仅是一株矮树时,在许多茂盛的小枝中,只有两三个小枝现在成长为 大枝了,生存至今,并且负荷着其他枝条;生存在久远地质时代中的物种也是这样,它们当中只有很少数遗下现存的变异了的后代,从这树开始生长以来,许多巨枝 和大枝都已经枯萎而且脱落了;这些枯落了的、大小下等的枝条,可以代表那些没有留下生存的后代而仅处于化石状态的全目、全科及全属。正如我们在这里或那里 看到的,一个细小的、孤立的枝条从树的下部分叉处生出来,并且由于某种有利的机会,至今还在旺盛地生长着,正如有时我们看到如鸭嘴兽或肺鱼之类的动物,它 们由亲缘关系把生物的两条大枝连络起来,并由于生活在有庇护的地点,乃从致命的竞争 、里得到幸免。芽由于生长而生出新芽,这些新芽如果健壮,就会分 、出枝条遮盖四周许多较弱枝条,所以我相信,这巨大的“生命之树”(Tree of Life)在其传代中也是这样,这株大材用它的枯落的枝条填充了地壳,并且用它的分生不息的美丽的枝条遮盖了地面。