見證人不只是石頭

作者：貓獰科普

《鳥喙》的故事發(fā)生在加拉帕格斯群島，官方名稱科隆群島，是太平洋上的火山群島，位于赤道附近，屬于厄瓜多爾領(lǐng)土。這些小島在地圖上并不起眼，最早的記錄已經(jīng)是1535 年，巴拿馬的主教在前往秘魯時(shí)意外漂流至此。然而這座島上的野生動(dòng)物卻引人注目：象龜、鬣蜥、藍(lán)腳鰹鳥、豐富的海洋生物……地雀算是最常見的動(dòng)物之一了，但細(xì)致觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些長(zhǎng)相平凡的小鳥也有神奇之處。它們的鳥喙形態(tài)各異，各司其職，有的以仙人掌為生，吃種子、喝花蜜，在仙人掌上筑巢繁殖；有的能撕開植物的外皮，吃嫩枝；有的以鬣蜥身上的寄生蟲為食；有的則不太“光彩”，會(huì)啄傷鰹鳥吸食血液。好了，如果我們忽略一點(diǎn)不喜歡的因素，這些小島上的生態(tài)簡(jiǎn)直就是布朗寧的詩(shī)歌：“上帝居于天堂，一切盡善盡美”。

然而這座小島卻在在十九世紀(jì)迎來(lái)了一位不速之客，讓我們對(duì)小島的認(rèn)識(shí)徹底改變。查爾斯·達(dá)爾文 1835 年跟隨小獵犬號(hào)旅行時(shí)達(dá)到了這座群島，采集了大量的標(biāo)本。他注意到，地雀的喙呈現(xiàn)出層次性，在研究筆記中，達(dá)爾文認(rèn)為這些地雀可能是分布到各個(gè)島嶼的。一個(gè)思想已經(jīng)呼之欲出：這些地雀有一個(gè)共同的祖先，后來(lái)才演變多種不同的種類。這個(gè)思想在后來(lái)變成了一本巨著《物種起源》。這個(gè)思想在近一百五十年后，改變了另一些人。喬納生·威諾跟隨一組科學(xué)家：彼得·格蘭特和羅斯瑪麗·格蘭特夫婦等人參與了對(duì)地雀的研究，在 1994 年寫成了一本普利策獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)作品《鳥喙》。

格蘭特夫婦是那種傳奇式的科學(xué)家，他們的大半生都在和一種生物打交道，就是加拉帕格斯群島的地雀。1973 年他們第一次登上群島，隨行的有他們的研究生和他們的兩個(gè)女兒。此后將近二十年，他們的研究都圍繞地雀進(jìn)行。他們的女兒在火山島上度過(guò)童年，和他們同往的研究生和研究助手換了一批又一批。他們經(jīng)歷了大旱和洪災(zāi)，觀察到了之前難以想象的鳥類變化。

這一切還需要從達(dá)爾文說(shuō)起。影視作品喜歡將一切編寫成故事片：達(dá)爾文來(lái)到島上看看地雀，像是阿基米德一樣大喊“發(fā)現(xiàn)了”！回去就著書立說(shuō)了。然而實(shí)際情況遠(yuǎn)比這個(gè)來(lái)的復(fù)雜。達(dá)爾文回到英國(guó)后，直到 1859 年才發(fā)表《物種起源》。再他一生研究的大量生物中，很難講觀察地雀和演化論的直接關(guān)系有多大。然而演化論帶來(lái)了一種迫切感，支持這種理論的學(xué)者需要進(jìn)一步的實(shí)證證據(jù)，需要更多數(shù)據(jù)，更多細(xì)節(jié)。地雀是理想的觀察對(duì)象，在面積不大的島嶼上，分布著多種習(xí)性不同的地雀。他們多種多樣的形態(tài)，尤其是鳥喙的形態(tài)，真的如演化論的預(yù)言，是自然選擇的結(jié)果么？二十世紀(jì)以來(lái)，已經(jīng)有很多生物學(xué)家前來(lái)研究。然而，沒有人像格蘭特夫婦一樣，呆了那么長(zhǎng)時(shí)間。

野外工作是辛苦了。例如格蘭特等科學(xué)家研究的達(dá)芬·梅杰島就是一座無(wú)人島，遠(yuǎn)望就像一座露出海面的巨巖，島上的地雀甚至不知道懼怕人類。那些年月，他們費(fèi)力登上這座小島，既要觀察地雀，也要想辦法野外生存。他們劃分出土地小塊，收集一塊地上所有地雀的食物，估算島上的食物總量。他們盡可能給所有地雀帶上腳環(huán)（環(huán)志），記錄下他們每一代的親緣關(guān)系，再用卡尺測(cè)量他們的身體構(gòu)造，尤其是鳥喙的長(zhǎng)、寬、深等數(shù)據(jù)。他們甚至用一個(gè)類似握力計(jì)的東西計(jì)算那些堅(jiān)硬的果實(shí)，測(cè)算鳥類啄開果子吃到種子需要消耗的能量。這些地雀也許是家譜最為詳盡的野外生物，幾年過(guò)去，科學(xué)家甚至能看看腳環(huán)就說(shuō)出他們的繁育情況。

1977年是少雨的一年，島上地雀的生存受到很大威脅。這只是一場(chǎng)大旱災(zāi)的開始，之后一段時(shí)間很多地雀被餓死，連過(guò)去地雀不愿意去吃的蒺藜也都被咬開。這時(shí)，鳥喙的差異開始表現(xiàn)為優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，那些體型小、鳥喙小的地雀很難獲取足夠的食物。在平時(shí)，這些地雀獲取食物的難易近似，但一旦食物緊缺，易于獲得的食物最先被吃光。剩下的果實(shí)太硬，消耗很多能量才能吃到。對(duì)于小鳥，甚至根本無(wú)法啄開。在旱災(zāi)結(jié)束后，地雀鳥喙的平均大小增加了，那些鳥喙太小的地雀死亡率要高很多。格蘭特根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，生存和死亡可能只有0.5毫米的距離，小一點(diǎn)的鳥喙就意味著被淘汰。

然而自然的力量如此反復(fù)無(wú)常。1982年，厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生，巨量的降水來(lái)臨。地雀瘋狂的繁殖，科學(xué)家剛剛為一窩幼鳥帶上腳環(huán)，幾個(gè)月后再次登島就發(fā)現(xiàn)這些出生第一年的小鳥開始孵蛋了。這場(chǎng)狂歡帶來(lái)的不一定是喜劇。地雀吃下了太多食物，超過(guò)了島嶼植物生產(chǎn)的速度。很快，澇災(zāi)帶來(lái)了另一種饑荒。這一次，自然選擇的力量“偏愛”體型小的地雀。小種子的數(shù)量多過(guò)大種子，然而這一次，體型大，鳥喙大的鳥類卻很難處理這些小種子。 雨量帶來(lái)的繁殖熱潮最終首先殺死了那些體型較大的鳥。

這些數(shù)據(jù)，向人們揭示了之前從未證實(shí)的演化細(xì)節(jié)：速度。我們接受的教育往往認(rèn)為新物種的誕生需要成千上萬(wàn)年。撇開這一含糊其辭的說(shuō)法，有些學(xué)者通過(guò)化石證據(jù)，認(rèn)為演化導(dǎo)致身體變化速度是以百萬(wàn)年為單位的。而格蘭特等人的研究卻揭示，在短短十幾年的時(shí)間里，地雀的體型經(jīng)歷了一次拉鋸，一些細(xì)小的鳥喙差異就能改變生死，就能決定誰(shuí)的基因留傳下去。對(duì)于演化論這幅巨作，鳥喙的研究又填補(bǔ)了一塊重要的色塊。在格蘭特等人的眼皮底下，自然選擇發(fā)生著作用。大約八百萬(wàn)年前，火山活動(dòng)讓群島浮出海面。然后仙人掌、鬣蜥、地雀的祖先因?yàn)橐馔鈦?lái)到這里。之后，人類目睹的這種力量讓這些地雀演化成了多種多樣的類型。《鳥喙》的結(jié)語(yǔ)寫到：“達(dá)爾文雀仍將嚴(yán)守與達(dá)爾文的群島簽訂的契約，一堆堆石頭仍將是見證人”。然而，見證人不僅有石頭。二十年間，一群科學(xué)家用他們嚴(yán)謹(jǐn)而翔實(shí)的數(shù)據(jù)，同樣見證了演化的力量，見證了一種最精巧、最美的學(xué)說(shuō)獲得了新的證明。人類是他們自己的見證人。

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