第三章 暗中为善 神创论具有持久的吸引力,其原因并不难找到。这并不是因为人们相信《创世 纪》或其他有关部落起源的故事句句是真(至少我所见到的多数人不是),而是人 们自己发现了生命世界的美妙和复杂,并断定它“显然”是早已设计好的。一些神 创论者认识到对他们的圣经教义来说,达尔文进化论至少提供了另外一种不同的学 说。为此,他们常常采取一种稍稍高明些的反驳意见,他们否认存在进化中间环节 的可能性。他们说:“XX必定是由造物主设计好的,因为半个XX一点用都没有。 XX的各个部分都是同时组合在一起的;它们不可能是逐步演化成的。”例如,我 在开始写这一章的那天恰巧接到一封信。信是一位美国部长写来的,他原本是无神 论者,但在读了《国家地理)杂志中的一篇文章后改变了看法。下面就是他来信中 的一段:这篇文章讲的是令人惊异的适应性问题:为了成功地繁殖后代,兰花适应 了周围环境。 我阅读这篇文章的时候,该物种的繁殖计谋勾起了我的兴趣。这一计谋需要一 只雄黄蜂的配合。显然这种花与雌蜂十分相像,包括在适当的位置也有个小孔,诱 使雄黄蜂与花朵交配,交配时,刚好够到花中的花粉。然后,雄黄蜂又飞到下一朵 花重演同一过程,从而完成了异花授粉。吸引雄黄蜂的,首先是这种花所散发出的 外激素(一种特别的化学引诱剂,昆虫常用以吸引异性)。花散发的外激素与雌黄 蜂散发出的完全一样。我怀着兴趣将这篇文章的照片细细看了足有一分钟。于是, 我怀着极大的震惊意识到,为使这种繁殖计谋发挥效用,从一开始它就必须完美无 瑕。逐步达到这一境地是不可能的,因为如果兰花的外形和气味不都像雌黄蜂,如 果没有一个适宜于与雄黄蜂交配的孔,或者孔内的花粉不能充分接触到雄黄蜂的生 殖器官的话,那么整个计谋就完全不能成功。 我永远不会忘记当时那种身陷灭顶之灾的感觉。因为我突然省悟,一定有某种 上帝以某种形式存在着,并且必定与生命形成的过程有着不断发展的关系。简言之, 造物主上帝不是大洪水之前的神话,而是确实存在的。虽然很不情愿,我还是立即 感觉到,我必须设法更多地去了解这位上帝。 毫无疑问,其他人转向宗教的过程各有不同,但是肯定有许多人的经验与这位 部长相似。他们见到或读到过大自然的某些奇迹。 在通常情况下,这往往会使他们对大自然充满了畏惧、惊奇,甚至崇敬。更甚 者,如像上述那位来信者,他们认定,这种具体自然现象——诸如蜘蛛网、鹰眼或 翅膀,或者其他什么东西——不可能是逐级进化而成的,因为那些中间的、只形成 一半的阶段根本毫无作用。本章的目的,就是要驳倒这种质难:复杂的装置要起作 用的话,它就必须是完善的。顺便说一句,兰花是达尔文偏爱的例子之一,他专门 写了一本书,以阐明通过自然选择而逐步进化的原理在解释兰花用以吸引昆虫为它 授粉的“各种设计”时经受的考验。 那位部长的质难关键在于这一断言:“为使这种繁殖计谋发挥效用,从一开始 它就必须完美无暇,不存在达到这一步的中间阶段。”关于眼睛的进化,也可以提 出同样的质难——实际上这样的质难已经频频被人提出。在本章里我还会回到这个 话题。 当我听到这种论断的时候,发言者的自信每每使我感到惊奇。我想请问这位部 长,您凭什么如此肯定酷似黄蜂的兰花(或者眼睛,或者其他东西)的各个部分必 须从一开始就完美无缺、并且在准确的位置上,否则就毫无用处呢?您对这件事实 际上有过片刻的思考吗?您确实知道兰花(或者黄蜂,或者黄蜂用以观看雌性和兰 花的眼睛)最初的情形吗?是什么使您敢于断言黄蜂是如此难于受骗,以至于兰花 必须在所有方面都与它十分相像才行呢?请你回想一下,上次你偶然被某种相似所 欺骗的情形。也许,你曾在大街上向一个陌生人脱帽致礼,然而,你却错把她当成 熟人了。电影明星们常用替身演员代替他们从马背上坠地或者跳下悬崖。通常,替 身演员与真正的明星只是“形似”,但快速动作摄影使替身演员完全可以哄骗住观 众。杂志上的一张图片就能激起男人的性欲。图片只不过是印在纸上的油墨而已。 它只是平面的,不是立体的;图片的大小不过几十厘米。它甚至可能仅是由几道线 条勾勒出的漫画,而不是非常逼真的照片。尽管如此,它还是能引得男人的性欲。 大概一只快速飞行中的雄黄蜂在试图去与雌黄蜂交配之前所见到的雌黄蜂只能是惊 鸿一瞥。它注意的只是少数几个关键的刺激因子。 我们有各种理由认为黄蜂可能比人更容易受骗上当。刺鱼就是如此,而鱼的脑 子比黄蜂大,视力也比黄蜂好。雄刺鱼的腹部都是红色的,它们不仅恫吓其他雄性, 甚至也恫吓有“红肚子”的相似的东西。我的老师,曾获诺贝尔奖的行为学家尼科 尔·廷博根(Niko Tinbergen)曾讲过一个有名的故事。一辆红色邮车从他的实验 室窗外驶过,鱼缸中的红刺鱼都冲向窗户那一侧,起劲地“恫吓”红色邮车。成熟 的雌刺鱼腹内充满鱼卵,鼓胀的大肚子非常显眼。廷博根发现,一个极其粗糙的、 略现细长的银白色模型,尽管以我们的眼光看,一点不像刺鱼,但由于它有个鼓鼓 的圆“肚子”,所以引得雄刺鱼对它作出全部交配动作。在廷博根创建的研究院里, 最近用所谓的“性炸弹”做过一些实验。“性炸弹”是个梨形物体,圆圆的、鼓鼓 的,但并不长。无论怎么看,没有人会把它想象成鱼的样子。然而,它却能更有效 地激起雄鱼的性欲。刺鱼“性炸弹”是超级刺激因子——比实物(雌鱼)更有效的 刺激因子——的一个典型例子。还有一个例子。廷博根发表过一张照片,在照片上, 一只蛎鹬正欲伏到一只像鸵鸟蛋那么大的蛋上去。鸟类的脑子比鱼的大,视力也比 鱼好,当然比黄蜂就更不用说了。尽管如此,蛎鹬显然“认为”,一只像鸵鸟蛋那 么大的蛋是最好的孵化对象。 鸥、鹅以及其他在地面筑巢的鸟类对于滚到巢外的蛋都有一种固定不变的反应。 它们用喙的下缘去够巢外的蛋,将它拨回巢内。廷博根和他的学生们发现,鸥不仅 这样对待自己的蛋,也同样对待母鸡下的蛋,以至圆木棒或野营者丢弃的易拉罐。 幼银鸥从父母那里取得食物。它们啄父母喙上的一个红点,刺激它们的父母从自己 鼓胀的嗉囊中反刍出一些鱼来。廷博根和他的同事表明,用硬纸板做一个幼鸥父母 头部的简单模型,能非常有效地引起幼鸥的乞食行为。真正需要的,只是一个红点 而已。对于幼银鸥来说,它们的父母就是那个红点。它们也许能看到父母身体的其 他部分,但似乎并不重要。 这种明显有局限性的视力,不仅限于幼鸥。成年黑头鸥的头脸是黑色的,十分 显眼。 廷博根的学生罗伯特·马什(Robert Mash)将木制的鸥头模型涂黑,用来 研究黑脸对其他成年鸥有多大重要性。每个木鸥头钉在一根木棍顶端,木棍与装在 一个盒子里的电动机相连。通过遥控,马什可以使假鸥头上升下降和左右转动。他 将盒子埋在一个鸥巢附近,木鸥头降至沙土之下,不为真鸥看到。以后,他每天都 来到鸥巢附近的一个掩蔽体内,观察巢里的鸥对升起来并左右转动的模型木鸥头有 什么反应。黑头鸥对木鸥头和木鸥头转动的反应就如同看到了真鸥一样,尽管这不 过是装在木棍上的一个模型,既没有身体,又没有腿、翅膀和尾巴,除了机械地、 毫无生气地升降、转动之外,既不能发声,又不会走动。看来,对于黑头鸥来说, 脱离了躯体的一张黑脸简直就是一个可怕的邻居,至于有没有身体、翅膀或其他部 分,都无所谓。 为了进入隐蔽地点去观察这些鸟,马什利用了久为人知的鸟神经系统的局限性: 鸟类天生不是数学家。世世代代的鸟类学家都利用这个局限性。他们这样做:两个 人走进掩体,然后其中一个人离去。如果不耍这么个花招的话,那些鸟就会对这个 掩体保持警惕,“知道”有人进了掩体。但是,如果它们看到有一个人离开了,它 们就“认为”两个人都走了。如果鸟连一个人与两个人部分不清的话,那么,雄黄 蜂可能被长得不完全像雌黄蜂的兰花所蒙骗,难道还是令人吃惊的事吗?在这方面, 还有一个关于鸟的故事,但这是一出悲剧。火鸡妈妈是她的孩子们的凶悍的守护者。 她们必须保护自己的孩子免受黄鼠狼和食腐肉的家鼠等“强盗”的袭击。火鸡妈妈 惯用的区别入侵者的方法,既简单粗暴又令人惊愕:攻击任何在自己巢穴附近活动 的东西,除非它能发出像小火鸡那样的叫声。这是奥地利动物学家沃尔夫冈·施莱 特(Wolfgang Schleidt) 发现的。有一次,施莱特看到一只火鸡妈妈凶狠地咬死 了她所有的孩子。原因很简单,也很不幸:它聋了。对于火鸡的神经系统来说,掠 夺者的定义就是“不能发出像小火鸡叫声的活动物体”。因此,尽管那些小火鸡不 仅看起来像小火鸡,动作像小火鸡,并且像小火鸡那样充满信任地跑向它们的妈妈, 却成为它们妈妈对掠夺者所下严格定义的牺牲品。她为了保护她的孩子免受它们对 自己的袭击,而把它们全部杀了。 在有些昆虫之间,也会发生像火鸡这样的悲剧。在蜜蜂的触角上有一些感觉细 胞只对油酸(一种化学物质)敏感(它们也有对其他化学物质敏感的细胞)。腐烂 的蜜蜂尸体会产生油酸,刺激蜜蜂作出“殡仪员动作”,把死尸从蜂巢中清除出去。 实验者往一只活蜜蜂身上涂了一滴油酸,虽然这只蜜蜂明显地还活着,还是蹬着腿 挣扎着被拖出去,和死蜜蜂扔在一起。 昆虫的脑比鸡脑或者人脑要小得多。昆虫的眼睛,甚至蜻蜓的大复眼,其敏锐 性也比人眼或鸟眼差得多。除此之外,我们知道,昆虫眼睛观看世界的方式与我们 的眼睛完全不同。伟大的奥地利动物学家卡尔·冯·弗里奇(Ka rl von Frisch) 在青年时代就发现,昆虫看不见红光,却可以看见紫外光。紫外光是昆虫独特的色 彩,我们看不见。昆虫的眼睛往往易被东西的“扑动”所吸引,“扑动”看来部分 地替代了我们所说的“形状”,至少对快速飞翔的昆虫来说是如此。人们曾看见雄 蝴蝶向从树上飘落下来的死树叶“求爱”。我们看到雌蝴蝶拍打着一对大翅膀上下 飞舞,一只正在飞行的雄蝴蝶看见了它,并出于对“扑动”的高度注意,向它求爱。 你可以用一盏频闪闪光灯来骗它上当。频闪灯本身并不动,只是一闪一闪地发光。 如果你把闪光频率调得对,雄蝴蝶就会像对待另一只正以那种频率振翅飞行的蝴蝶 那样对待频闪灯。条纹对于我们来说是静态的图案,而在飞过的昆虫眼中,就成了 某种“扑动”的东西,可以用闪光频率相同的频闪灯来模仿。昆虫眼中的世界与我 们看到的世界大相径庭,因而,以我们自己的经验为根据,去讨论兰花应如何“完 美无瑕”地模仿雌黄蜂的形态,只不过是人们的臆断罢了。 黄蜂本身就是一个经典实验的实验对象。这实验最初是由伟大的法国博物学家 简·亨利·法布雷(Jean-Henri Fabre)做的,后来为许多人重复,其中也包括廷 博根研究院的成员。雌泥蜂带着因被她蜇过而瘫痪的猎物回到它的土巢。它把猎物 放在土巢外面,然后自己钻进去。显然它是要检查一下里面是否一切正常。然后, 它再出来把猎物拖进去。在雌泥蜂钻入土巢后,实验者将猎物从它所放的位置移开 了几英寸。泥蜂重新出现的时候,发现猎物已经不在了,但很快便又找到了。然后, 它再次把猎物拖到土巢入口。这时离它检查蜂穴内部仅仅过了几秒钟。我们认为它 实在没有什広理由不按惯例进行下一步——把猎物拽进蜂穴,完成这一过程。但是, 它的程序已经重新调到前一个步骤上了。它认真负责地将猎物再一次留在土巢入口 外边,重新进到里面察看一番。实验者可以毫不掩饰地把这个游戏重复40遍,直到 实验者自己感到厌倦为止;而泥蜂的表现则像一台程序已被定在早期步骤的洗衣机 一样,也不“知道”这些衣服已经被不停地洗了40次。杰出的计算机科学家道格拉 斯·霍尔斯塔特(Douglas Hofstadter)用二个新词“泥蜂式的”来形容这种不灵 活的、无头脑的自动性。因此,至少在某些方面黄蜂旱很容易上当的。这是一种与 兰花所设计的完全不同的愚弄。 无论如何,我们必须谨防用人类的直觉来断言“为了使这种繁殖策略发挥效用, 从一开始它就必须完美无瑕。”我可能把说服你相信黄蜂很容易受骗这件事做得太 好了。而你呢,可能正在对我所说的产生怀疑,而且想法与我所提到的写信人的疑 问完全相反。如果昆虫的视力真这么差,黄蜂真这么容易受骗,为什么兰花还伤脑 筋使自己的花长得如此象黄蜂呢?黄蜂的视力并不总是这么差。在有些情况下,黄 蜂的视力就非常好:比如,在长时间寻食飞行之后,确定它们蜂穴的位置的时候。 廷博根观察了一种捕食蜜蜂的泥蜂(Philanthus)的行为。他等一只泥蜂落入了蜂 穴。在它重新出来之前,廷博根迅速地将一些“标志物”,诸如细树枝、松果等, 放在蜂穴入口周围。然后他隐蔽到一旁,等待泥蜂飞出来。它出来以后,先围着蜂 穴飞了两三圈,好像是在脑子里给这个地点“照相”,然后飞去觅食了。等它飞远 以后,廷博根就把细枝和松果移到几英尺以外。泥蜂飞回来的时候,找不到它的蜂 穴了。 它在与放细枝和松果的新地方相应的那一点上钻入沙土中,从一方面讲,泥蜂 再次“受骗”了,但是另一方面,它的视力此次却受到了我们的尊敬。看起来,它 先前的绕圈飞行确实是“在脑子里照相”。它好像是认识了细枝和松果的图形,或 “完形”。廷博根反复试验了很多次,采用了各种不同的标志物(比如用松果摆成 一圈等),结果都一样。 现在我们介绍廷博根的学生杰拉德·贝仁德(GerardBaerends)所做的实验, 这个实验与法布雷的 “洗衣机” 实验适成鲜明对比。 贝仁德使用一种泥蜂 (Ammophila campestris)做实验(法布雷也研究过这种泥蜂)。这种泥蜂可谓是 非同寻常的“积极主动的食品供应者”。大多数泥蜂在地穴中放入食物,产上一粒 卵之后, 便把穴封起来,让幼虫自己取食。Ammophila则不同。它就像鸟一样,每 天要回到穴中去检查幼虫的生长情况,并根据需要供食。仅此还没有什么特别值得 注意的。但是雌蜂每次总要巡视两至三个穴。一个穴中有一只比较大的、近乎成熟 的幼虫;另一个穴中是一只小的、新近孵化的幼虫;可能还有一个,是一只虫龄和 大小介于上述两者之间的幼虫。很自然地,这三只幼虫对食物的需求量是不同的, 它们的母亲会根据它们各自的情况提供食品。通过一系列繁杂的实验,包括将穴中 的幼虫对换,贝仁德终于证明,蜂妈妈确实记住了每个穴不同的食物需要量。这看 起来很聪明,但是贝仁德还发现,它也并不聪明,有其非常怪异并且与众不同的愚 蠢之处。蜂妈妈每天清晨的第一件事,就是对它所有有幼虫的穴巡视一周。蜂妈妈 正是根据黎明巡视各穴时估量的情况决定它这一整天的供食行为。贝仁德在泥蜂妈 妈黎明巡视之后随意地频繁倒换各个穴中的幼虫,都未使泥蜂妈妈的供食行为有任 何改变。好像只有在清晨巡视时,它才启动“巢穴评估装置”,此后,为了节约用 电,在余下的时间里就把它关了。 一方面,这个故事向我们提示,在蜂妈妈的脑中有专司计数、估量甚至计算之 职的复杂装置。现在,人们很容易相信黄蜂的脑确实只在兰花与雌黄蜂在细节上完 全相像的情况下,才会上当受骗。 但是,同时,贝仁德的实验结果还提示,黄蜂具有选择性“失明”和“受骗” 的本领,这与前述洗衣机实验如出一辙。这又使人们相信,兰花与雌黄蜂大致相像 也同样有效。我们应该汲取的总的教训就是,永远不要用人类的眼光来评价这类事 物。千万别说:“我不能相信某某是逐渐选择进化过来的”;如果有什么人这么说, 你也千万不要当真。我把这种谬误称为“来自个人的多疑的论点”。 我所抨击的是这样的观点:某某事物的逐渐进化是不可能发生的,因为某某事 物要起作用,它显然必须从一开始就是完美无暇的。到现在为止,我在回答这种观 点时,已经采用大量的事实,说明黄蜂及其他动物眼中的世界与我们眼中的世界是 非常不同的。在任何情况下,我们都很容易干蠢事。但是,我还有其他一些更有说 服力、更普遍的论点需要进一步阐发。让我们用“一碰就坏”这个词来形容一种装 置,这种装置要想发挥效用,就必须完美无瑕,这正像给我写信者所断言的模拟黄 蜂的兰花。我发现,实际上很难想象一种毫不含糊的“一碰就坏”装置,这一点是 很有意义的。飞机不是一碰就坏的。因为,尽管我们都更愿意把我们的生命委托给 一架所有零件都处于完善工作状态的波音747飞机, 但是,一架飞机即使主要的零 部件(例如一台或两台发动机)出了故障,它仍然能够飞行。显微镜不是一碰就坏 的,因为虽然一台劣质显微镜只能提供模糊的、灰暗的图象,但是用它来观察细小 物体总比没有显微镜好得多。收音机也不是一碰就坏的,如果它在有的方面存在缺 陷,它可能保真度差些,声音听起来尖细、失真,但是你仍然能够听懂话语的意思。 我曾凝视窗外足有10分钟,想找出那怕一件人造的一碰就坏的装置的恰当例子,结 果只想出了一个:拱门。拱门有某种近乎一碰就坏的性质。就是说,一旦两边合拢 之后,它有很高的强度和稳定性。但在合拢之前,两部分都不能稳固地竖立。建造 拱门的时候,必须借助支架撑住。支架在拱门完工之前起暂时支撑的作用;造好之 后就可以将支架拆走,拱门便可长久地稳固地屹立在那里了。 在技术领域,我们没有理由说一个装置原则上不应是一碰就坏的。工程师们有 权在他们的绘图板上设计各种装置。如果只完成一半,便毫无用处。然而,即使在 工程领域,我们也很难找到一个名副其实的一碰就坏的装置。我相信对有生命的装 置来说,这种说法就更是千真万确了。让我们来看看在生物界中神创论者的宣传所 推出的一碰就坏的装置吧。黄蜂和兰花仅仅是迷人的拟态现象中的一个例子。大量 的动物和某些植物因为像其他一些物体(通常是其他动物或植物)而得益。几乎生 活的每个方面都有某些地方因拟态而增强或搅乱了。 为了捕食,老虎和豹子在阳光斑驳的林地里偷偷地接近猎物时,几乎难以被察 觉;鮟鱇伏在海底,它们的体表与海底极相似,以一根长长的“钓鱼杆”来引诱猎 物,“鱼杆”头上还有一个酷似蚯蚓的诱饵;荡妇萤火虫模拟另一种萤火虫求偶时 的闪光模式,把雄萤火虫引来后吃掉;长有剑齿的鳚鱼模仿酷似专门给大鱼清扫卫 生的另一种鱼,一旦获准接近大鱼之后,就会从大鱼的鳍上狠咬一口。 为了避免被吃掉,被捕食的动物长得像各种各样的东西,诸如树皮、树枝、鲜 绿的树叶、卷曲的枯叶、花、玫瑰花的刺、海藻叶子、石头、鸟粪,以及众所周知 的有毒动物。 为了把捕食者引离幼仔,反嘴鹬以及其他多种在地上筑巢的鸟类,会模仿折断 翅膀的鸟的姿势和步态。 为了保护自己的卵,杜鹃的卵与它寄放的巢中的鸟卵相仿;一种口育鱼类的雌 鱼在两胁“画了”许多假卵,用以吸引雄鱼将真卵吸入嘴中孵育。 所有的事例,都诱使人们认为模拟必须完美无瑕才行。在黄蜂兰花这个特别的 例子中,我列举了黄蜂及其他受拟态所骗者在知觉方面的许多缺陷。实在说,在我 看来,兰花对黄蜂、蜜蜂或者苍蝇的模拟并不那么神妙。对我的眼睛来说,叶[虫+ 脩]对树叶的模仿要精确得多,这可能是因为我的眼睛更像叶[虫+脩]所防范的捕食 者(大概是鸟类)的眼睛。 认为模仿必须完美无瑕才能有效的观点,在更普遍的意义上也是错误的。无论 捕食者的眼力可能有多么好,然而观察条件却不会总是很理想。此外,观察条件几 乎总是从非常坏到非常好连续变化的。试想某件你非常熟悉的物体,熟悉到你已经 不可能把它错当成任何其他什么东西。或者试想一个人,比如一个亲密朋友,你与 她是如此亲密、如此熟悉,以至你永远不可能把她错认成另外一个人。但是,请你 想象她正从很远的地方向你走来。在距离非常远的时候,你会根本看不见她;在距 离非常近的时候,你能看清她的五官、每一根眼睫毛、每一个毛孔。在这两者之间 不会有突然的转变。 可辨认性总是逐渐清晰或逐渐模糊的。 步兵军事操典中写道:“在200码处, 可以清楚地看到身体的各部分;在300码处,脸庞的轮廓模糊不清;在400码处,看 不到脸; 在600码处,脑袋是一个点而身体是个锥形。”在你的朋友逐渐接近你的 过程中,毫无疑问你会突然把她辨认出来。但在这个例子中,“突然认出她”的可 能性随距离的增加或减少而逐渐减小或增大。 无论从哪个方面来说,距离都造成了可见度的逐渐变化。从根本上来说,可见 度是渐变的。无论模仿者与原型之间相像程度如何,无论它们是非常相像还是完全 不像,都有一个会使捕猎者眼睛受骗的距离。稍小于这个距离,捕食者的眼睛就不 太可能受骗。于是,在进化过程中,自然选择会倾向于相似程度的逐渐改进,这使 捕猎者受骗的临界距离逐渐减小。这里,我用了“捕猎者的眼睛”这种提法,来取 代“要想蒙骗过的眼睛”。在有些情况下,会是猎物的眼睛、养父母的眼睛、雌鱼 的眼睛,等等。 我曾经在对儿童发表演讲时示范过这种距离效应。我在牛津大学博物馆工作的 同事乔治·麦加文(George McGavin)博士为我制作了一个“树林模型”。模型上 点缀着树枝,掉下来的树枝、枯叶和苔藓。他巧妙地在模型上布置了几十只死昆虫, 其中有一些(如金龟甲)非常显眼;另一些,如竹节虫、拟叶蝴蝶等,有精妙的伪 装;还有一些昆虫,比如棕色的蟑螂,则是介于这两者之间。我从听众中请出几个 孩子,让他们慢慢地朝我的模型走来,一边走一边寻找模型里的昆虫,找到一只昆 虫就大声说出来。当孩子们离模型足够远时,甚至连那些最显眼的昆虫他们都看不 见。随着他们渐渐接近模型,首先看到的是那些显眼的昆虫,然后是那些中等可见 度的昆虫(比如蟑螂),最后才能看见那些巧妙伪装的昆虫。至于那些伪装得最好 的昆虫,孩子们走到很近的距离内,瞪着眼睛仔细看也找不到。当我把那些昆虫指 给他们看时,孩子们惊诧得张大了嘴。 距离并不是能够用于做出这种论证的唯一的渐变因素。微弱的光线是另外一个 因素。在深夜,几乎什么都看不见,只要略有点相像的模拟物就能骗过检查。在正 午时分,只有细微之处都极相像的模拟物才可能不被察觉。在这两个时刻之间,在 黎明和黄昏,在昏暗的或是乌云密布天气里,在浓雾或倾盆大雨中,可见度就会发 生平滑而连续的变化。这里又一次出现这样的情况:自然选择,倾向于相似程度的 渐臻完善。这是因为,对任何给定的相似程度,必有一个相应的能见度水平。在这 个能见度下,这样的相似程度就会暴露出与原型的差别。在进化过程中,相似程度 的逐渐改善会因使敌害受骗的临界光照越来越亮而给生物提供生存优势。 另一个类似的渐变因素,是观察的角度。一只伪装的昆虫,不管它像与不像, 总有某个时候会被捕猎者眼角一扫就看到。在别的时候,它又会在正面直视下被发 现。在外围必定存在一个视角,在这个视角下,连最差劲的模拟物也能不被发觉。 必定还存在一个中央视角,即使是最高明的模拟者也岌岌可危。在这两者之间,是 视角稳定而连续的变化。任何一个给定的模拟精度水平,都会有一个临界角度,在 这个角度上,相像程度只要稍微提高一点或降低一点,结果便会大不一样。在进化 过程中,倾向于相似的质量稳步提高,因为骗过敌害的临界视角会越来越正。 敌人的眼力和智力可以被视为另一个渐变因素。这一点我在本章的前面曾经提 到。在模拟物与原型之间,对任何一定的相似程度,都可能有一种眼睛会被模拟物 所蒙骗;也都会有另一种眼睛不被蒙骗。仍然是这样,在进化过程中就倾向于相似 程度的稳步提高,因为这样能骗过眼睛更加精致敏锐的捕食者。我这样说,并不意 味着捕食者的眼睛与猎物的相似程度齐头并行地进化,虽然这种情况有可能发生。 我的意思是,总有什么地方,存在着眼力好的捕食者,也存在着眼力差的捕食者, 所有这些捕食者都构成了威胁。低水平的模仿只能骗过眼力差的捕食者;高水平的 模仿却能蒙骗几乎所有的捕食者。在这两者之间,也有一个平稳而连续的过渡。 说到“坏”眼力与“好”眼力,又使我想起神创论者最喜爱的那个谜。一半视 力有什么用?自然选择怎能倾向于不完美的眼睛呢?前面我曾探讨过这个问题,还 列举了一系列处于中间状态的眼睛,它们都实际存在于动物的各个门。在这里,我 要把眼睛与我已经建立起来的“渐变学说”的规程结合起来。对于要用到眼睛的任 务,存在着一个连续的梯度。此刻,我正在用我的眼睛辨认计算机屏幕上显示的字 符。做这种事,你要有一双视力良好、高度敏锐的眼睛。我已经到了不戴老花镜就 不能阅读的年纪了,不过眼下我的眼镜度数还很低。随着年龄的增加,我所用的眼 镜的度数也会逐渐加深。 我会发现,没有眼镜,我将渐渐地越来越难于看清近处细小的物体。这里我们 又有了一种连续性,那就是年龄的连续性。 任何正常人,不论他多么老,视力都比昆虫好。有些工作可以由视力较差甚至 几乎失明的人来完成。你的视力模糊,却能打网球,因网球比较大,即使焦点没对 准,你也能看清它的位置和运动情况。尽管用我们的标准来衡量,靖蜓的眼力很差, 但是用昆虫的标准来看,蜻蜓的眼力是好的;蜻蜓能够捕食飞行中的昆虫,这跟我 们击打网球一样容易。视力很差的眼睛照样能承担避免走路撞壁、失足坠崖或不幸 落水的任务。更差的视力,能发现有一片阴影掠过头顶,那可能是云朵飘过,也可 能是捕食者飞过。视力极差的眼睛还能分清白昼与黑夜,这也有用,其他用途不说, 它可以协调繁殖季节,还可以知道什么时候该睡觉了。要用到眼睛的任务有一连串。 对任何一种眼睛来说,不管是视力敏锐的还是差劲的,都有某种相应的任务,视力 只要稍有改善就会大不相同。因此,这就不难理解,眼睛从原始的、低级的早期阶 段,经过平稳的、连续的中间过渡,逐渐进化到完善的程度,如我们见到的鹰眼或 青年人的眼睛。 因此,神创论者的问题——“一半的眼力有什么用?”——是一个份量很轻的 问题, 一个非常容易回答的问题。一半的眼力正好比49%的眼力好1%,而49%的 眼力已经比48%要好,因此差异是有意义的。另一个份量显得较重的问题隐含于如 下说法之中: “作为一个物理学家*,我简直不能相信,对于像眼睛这么复杂的器 官,有足够的时间从无开始进化到目前的地步。你真的认为已经有了足够的时间吗?” 两个问题都来自“个人怀疑论”的论点。听众自然是要有一个答案,我则还是要回 到地质年代的绝对量值上去。如果以一步代表一个世纪,那么全部公元纪年的时间 也就缩短为板球的一掷。照这个比例,如果你要回到多细胞动物的起源,得从纽约 走到旧金山。 现在可以看出来,要驳倒地质年代不够久远的说法,简直是用汽锤去砸花生米。 从东海岸跋涉到西海岸,生动地表达了眼的进化可利用的时间。但是,由一对瑞典 科学家丹·尼尔森(Dan Nilsson)和苏珊娜·皮尔格(Susan ne Pelger)所做的 最新研究表明,只要那段时间的几近荒唐的一小段就足够了。顺便提一句,当一个 人说“眼睛”的时候,他往往是暗指脊椎动物的眼睛。然而在许多无脊椎动物中, 适用的、能够形成图象的眼睛,已经各自独立地、从头开始进化了40~60次。在这 40次以上的独立进化中, 至少发现了9种有明显区别的机理,包括针孔式眼睛,两 种照相机镜头式的眼睛、反射曲面(“碟形卫星天线”)式眼睛,以及好几种复合 眼。 尼尔森和皮尔格集中精力研究了照相机镜头式的眼睛,例如已经很发达的脊椎 动物和章鱼的眼睛。 你怎样着手估计一定数量的进化变异所需要的时间呢?我们必须找到用于度量 每一步进化规模的单位。用百分比变化来表示已到达的进化水平,是合情合理的。 尼尔森和皮尔格采用1%作为单位来计量解剖学上量的变化。 这只是一个方便的单 位而已,就像“焦”被规定为完成一定数量的工作所需要的能量。当所有的变化都 是发生在一维的时候, 使用1%作为单位是最简单的。以下面这种不大可能发生的 情况为例: 如果自然选择倾向于极乐鸟的尾巴不断变长,那么这种鸟的尾巴从1米 长进化成1000米长需要经过多少步呢? 尾巴长度增加1%,不会引起粗心的观察者 的注意。然而,只需经过少得令人吃惊的步数就可以使尾巴进化到1000米长——不 到700步。 尾巴从1米长进化到1000米长, 这很好说(但是,却非常荒谬),但是怎样在 相同的坐标上为眼睛的进化定位呢?问题在于,对于眼睛来说,在许多不同的部位 有许多不同的事情并行发生。尼尔森和皮尔格的任务,就是设计出眼睛进化的计算 机模型来回答以下两个问题。第一个问题我们在前几页中一次又一次地提出过,而 他们利用计算机提出就更为系统化:从平整的表皮到完全的“照相机式眼睛”,是 否存在平稳的渐进变化,即每一个中间类型都是一种改进?(自然选择不能“下山”, 即使在山谷那边有一座诱人的更高的山峰,也不能走下坡路,这与人类设计者不同。) 第二个问题,也就是我们在本节开始时提出的问题,完成这些必要的进化演变量需 要多长的时间?尼尔森和皮尔格没有试图在计算机模型中模拟细胞的内部工作情况。 他们的工作是在创建了一个单个光敏细胞(把它称为光电池也无妨)之后开始的。 将来最好是再做一个计算机模型,从细胞内部的层次上展示第一个活的光电池是怎 样从一个最初期的、最普通的细胞一步步改进而来。然而,必须有个起点,而尼尔 森和皮尔格的起点是在发明了光电池之后。他们是在组织水平上开始工作的:即, 他们是在由细胞组成的组织这一水平,而不是在单个细胞水平进行工作。皮肤是一 种组织,肠壁是组织,肌肉和肝脏也是组织。各种组织在随机突变的影响下发生各 种变化。一片片的组织可以变大,也可以变小,它们可能变厚或变薄。像晶体组织 这样的透明组织,它们能够改变局部的折射率(即使光线弯折的能力)。 模拟眼睛比之模拟诸如猎豹飞奔的腿,其妙处就在于,利用基本的光学定律很 容易测定其功效。眼睛用一个二维截面图表示,计算机很容易以单个的实数算出它 的视觉敏锐度或空间分辨能力。 用相应的数字形式表示猎豹的腿(或脊柱)的功效要难得多。尼尔森和皮尔格 从一块平展的视网膜开始,视网膜位于平展的色素层之上,在视网膜上又有一层起 保护作用的透明层。透明层的折射率能够产生局部随机突变。然后,它们让这个模 型本身以随机的方式变形,前题是任何变化必须是小变化,而且必须对前一个变化 有改进。 结果很快就出来了,而且很明确。随着视力敏锐程度的稳定提高,直接导致了 以下的变化:开始时是平面结构,随后变成浅浅的凹面,一直到不断加深的杯状体, 眼睛模型本身的变形情况都在计算机屏幕上显示出来。然后,人们又看到,透明层 变厚,充满了整个杯状体,它的外表面均匀地膨凸,变成曲面。在这以后,几乎像 变魔术一样,这透明填充物的一部分又浓缩成一个具有更高折射率的局部球形小区。 该区的更高折射率并不是均匀的,而是呈梯度变化的,因此这个球形区是个卓越的 “分级折射率”透镜。对于制造透镜的人来说,“分级折射率”透镜是陌生的,但 在生物的眼睛中却很常见的。人类通过把玻璃磨成一定的形状来制造透镜。我们还 制造复合透镜,比如昂贵的照相机镜头。这种镜头包括若干个透镜,但是每一个透 镜都是由均匀一致的玻璃制成的。与此相反,“分级折射率”透镜却具有连续变化 的折射率。典型的情况下,越接近透镜中心处,折射率越高。鱼眼就是“分级折射 率”透镜。人们很早就知道,当焦距与半径之比达到特定的理论最适值时,“分级 折射率”透镜就得到了畸变最小的效果。这个比值叫做马希森比例(Mattiessen's ratio)。尼尔森和皮尔格的计算机模型与马希森比例准确相符。 现在,让我们看一看整个这一进化过程需要多长时间。为了回答这个问题,尼 尔森和皮尔格必须对自然种群做一些遗传上的假设。他们需要给模型提供一些合理 的量值,如遗传率。遗传率用来表示变种受遗传控制的程度。常用的测定遗传率的 方法,是将单卵孪生子(他们的遗传物质完全相同)的相像程度与普通孪生子作比 较。 一项研究发现,在男人中,腿长的遗传率为77%。遗传率为100%意味着什么 呢?你测量一位单卵孪生子的腿长,就可完全知道另一位单卵孪生子的腿长,即使 他们是被分开来抚养也是一样。 遗传率为0%意味着, 两位单卵孪生子的腿长之间,与一定环境下特定人群中 任何一个人相比,并无更大的相似程度。人类其他方面的遗传率的测试结果为:头 宽95%;坐高85%;臂长80%,身高79%。 遗传率往往高于50%。因此,尼尔森和皮尔格感到,给他们的眼睛模型设定遗 传率为50%是稳妥的。这是一个保守的,或者说是一个“悲观的”假设。与一个更 接近实际的假设(比如70%)相比,悲观的假设会使估算出的眼睛进化所需时间更 长些。他们情愿自己的估计失之过长,因为像眼睛这样的复杂器官,进化时间如果 估计得过短,人们会从直觉上怀疑它的准确性。 出于同样的原因,对于变异系数(即典型情况下,在群体中发生变异的几率) 和选择强度(即由于视力改进所造成的生存优势的量值),他们都选取了保守的数 值。他们甚至走得更远,假设每个新一代每一次只在眼睛的一个部分发生改变;眼 睛不同部分同时发生变化的情况也被排除,因为这会大大加速进化。然而,尽管采 取了这些保守的假设,从平展表皮进化到鱼眼所用的时间也很短:不到40万代。对 于我们正在讨论的小动物,可以假设每年一代,因此,进化到优良的“照相机式眼 睛”所需时间不足50万年。 有了尼尔森和皮尔格的研究结果,在动物界中,“眼睛”已经有过不下40次各 自独立的进化,也就不足为奇了。有足够的时间供它在任一谱系之内从零开始连续 进化1500次。给小动物设定了每一代的长度之后,眼睛进化所需时间,远没有人们 轻易相信的那么久,对于地质学家来说,它短得无法计量!在地质年代上,这只不 过是个瞬间而已。 暗中为善。进化的一个主要特征是它的渐进性。这是一个原则而非现实。进化 过程的某些片断可能发生,也可能不发生突然转向。快速的进化可能会有间断,甚 至突然发生大突变,比如使孩子与其父母都不相像的重大变化。肯定还存在突然的 物种灭绝——这可能是由大的自然灾害引起,比如彗星撞击地球。发生这样的事件 之后,就会留下真空,有待快速发展的替补队员来填补,就像哺乳动物取代了恐龙 一样。实际上,进化很可能并非总是渐进的。但是,在使用进化来解释像眼睛这样 复杂的、显然设定好的物体是怎样成为现实时,它必须是渐进的。因为如果在这些 情况下进化不是渐进的,它就完全失去了任何解释力。在这些情况下,没有了渐进 性,我们就回到了魔法,而魔法与全无解释是同义语。 眼睛,以及黄蜂授粉的兰花给我们留下的印象是它们不可能发生。由于偶然的 运气它们自发组合的可能性,在现实世界中是很小的。一小步、一小步地逐渐进化, 每一步都是幸运的,但又不是太幸运,这就是谜底。但是,如果它不是渐进的,它 就不是谜底了,只是重述了一遍谜语而已。 有时人们会苦苦思索,这渐进的中间产物可能是什么样的?这些又将是对我们 智能的挑战,但是,如果我们想象不出,那纯粹是我们智力上的问题。这并不能证 明没有过渐进的中间产物。在思考渐进的中间产物方面,对我们智能最大的挑战之 一,是蜜蜂那备受称颂的“舞蹈语言”。这“舞蹈语言”是由著名的卡尔·冯·弗 里希的经典实验工作发现的。在这里进化的最终产物看起来是太复杂、太精巧了, 它与我们平常料想得到的一只昆虫所能做的事相去太远了,以致我们很难想象中间 产物会是什么样子。 蜜蜂以一种仔细编码的舞蹈为手段互相转告哪里有鲜花。如果它们所需要的食 物距蜂巢很近,它们就跳“圆形舞”。这只是使其他蜜蜂兴奋起来,争先恐后地在 蜂巢附近搜索。这不特别奇怪。非常奇特的事情发生在食物离蜂巢很远的情况下。 发现了食物的蜜蜂表演的舞蹈,我们称为“摇摆舞”,用姿势和时间长短告诉其他 蜜蜂食物的方位和距离。摇摆舞是在蜂巢里面,在蜂房的垂直面上表演的。由于蜂 巢里面很黑,其他蜜蜂看不见它跳舞。它们是感觉到、听到的,因为跳舞的蜜蜂在 表演时发出微弱的、有节奏的嗡嗡声。 舞蹈路线呈8字形, 中间有一段直行。直行线的指向蕴含一种巧妙的密码,告 诉其他蜜蜂食物的方向。 直行线并不直接指向食物的方向。它不可能这样做,因为舞蹈是在蜂房的垂直 面上表演,不管食物可能在什么地方,蜂房本身的朝向是固定的。食物必须指出它 的平面地理方位。垂直的蜂房更像钉在墙上的一幅地图。画在地图上的直线,不直 接指向一个特定的目的地,但是你可以依据约定的意思读出它所指的方向。 为了弄清蜜蜂所遵循的约定,你必须首先知道蜜蜂像许多其他昆虫一样,飞行 时将太阳作为指南针来导航。我们在航行时也采用类似的方法。这种方法有两个缺 点。第一,太阳常常躲在云层里。 蜜蜂是靠一种感官来解决这个问题的,而我们没有这种感官。此外,冯. 弗里 希发现蜜蜂能“看见”光的偏振方向,因此即使看不见太阳,它们也知道太阳的位 置。把太阳当做指南针存在的第二个问题是,随着时间的推移,太阳在天空中移动。 蜜蜂靠它的生物钟解决这个问题。冯. 弗里希发现,几乎令人难以置信的是,跳舞 的那只蜜蜂在寻找食品远征归来之后,在蜂巢中被关了数小时后,它们会慢慢改变 其直行线的方向,就好像这条线是24小时制时钟的时针一样。它们在蜂巢内看不见 太阳,却慢慢地转动着跳舞的方向以跟上太阳的运动,这是生物钟告诉它们外面正 在进行着的事情。 令人惊奇的是,从南半球来的各种蜜蜂也会做同样的事,不过方向相反,正如 它们在南半球应做的那样。 现在让我们来看看舞蹈密码本身。舞蹈的直行线垂直向上,表示食物在朝着太 阳的方向。垂直向下,表示食物在背着太阳的方向。介于两者之间的角度都代表相 应的方向。向上偏左50度,表示在水平面上从太阳方向左偏50度。但是在实际舞蹈 中并没有如此精确的角度。 这是为什么?因为把罗盘分成360度是人为的规定,而 蜜蜂则将罗盘大约分成8个蜜蜂度。 实际上,除了职业航海家外,我们的做法也差 不多。我们把非正式的“罗盘”分成8个区:北、东北、东、东南、南、西南、西、 西北。 在蜜蜂的舞蹈里也含有食物距离的密码。或者说,舞蹈的各方面情况——旋转 速率、摇摆速率、嗡嗡叫的速率——都与食物的距离有关,任何一个方面,或者几 个方面相组合,都能被其他蜜蜂用来读出食物的距离。离食物越近,舞就跳得越快。 通过联想,你就能记住这一点:与一只在远处找到食物的蜜蜂相比,一只蜜蜂发现 了离蜂巢很近的食物会更兴奋,体力消耗也少。我们将会看到,这还暗示了舞蹈是 怎样进化的。 总而言之,一只寻食的蜜蜂发现了一处很好的食源。它满载着花蜜和花粉飞回 蜂巢,把花蜜和花粉交给迎接它的工蜂,然后就开始跳舞。在蜂房的垂直面的某一 点(随便哪一点) 上,它开始快速地绕8字形跳舞。其他工蜂聚集在它周围,感觉 着、倾听着。它们数着嗡嗡声的速率,或许还数着旋转的速率。当舞蹈者摇摆它的 腹部的时候,其他蜜蜂度量着它的直行线与垂线之间的夹角。然后它们来到蜂巢门 口,从黑暗中来到阳光下。它们观察太阳的位置——不是观察太阳的高度角,而是 观察太阳在水平面上的方位角。然后,它们沿着一条直线飞去,直线与太阳的夹角, 等于找到食物的蜜蜂跳舞时的方向与垂线的夹角。它们沿着这个方向一直飞,飞的 距离与跳舞时发出的嗡嗡声的速率的对数成反比。有趣的是,如果原来那只蜜蜂为 了寻找食物而飞了弯路的话,它向同伴们指引的方向,不是它所飞过的弯路,而是 调整过的直接飞向食物的方向。 蜜蜂跳舞的故事令人难以置信,也确有人不相信。我将在下一章回到怀疑者, 回到最近的一些实验上来,这些实验结果终于印证了这事。在这一章,我想讨论一 下蜜蜂的舞蹈是如何逐渐进化来的。在进化过程的中间阶段这些舞蹈看起来是什么 样的?当这种舞蹈尚不完善时它们又是如何起作用的?顺便说一句,叙述这些问题 的词语并不十分准确。没有什么生物能在“不完善的”“中间阶段”生存。古代的、 已经死去很久的蜜蜂,从事后认识,它们的舞蹈可以被看作是走向现代蜜蜂舞蹈的 中间阶段。而那些蜜蜂也曾经生活得很好。它们走完了蜜蜂的全部生命历程,从未 想到它们“正在走向”某种“更好”的生活。再者,“现代”的蜜蜂舞蹈也许并不 是最后的产物,而且可能在我们和我们的蜜蜂都死后,进化成更令人惊奇的东西。 不管怎么说,现代的蜜蜂舞蹈是怎样逐步进化来的,对我们来说确实是个谜。这些 逐渐发展的中间类型看起来是什么样,又是怎么起作用的呢?冯. 弗里希自己也注 意到了这个问题。他是通过考察家族树、研究蜜蜂的现代远亲来处理这个问题的。 这些现代远亲并不是蜜蜂的祖先,因为它们与现在的蜜蜂生活在同一时代。但是它 们也许保留着蜜蜂祖先的特征。蜜蜂是温带昆虫,它们在中空的树干里或洞穴里筑 巢。它们最近的亲戚是热带蜂。热带蜂能在露天里做巢,即把巢做在树枝上或裸露 的岩石上。因此,它们在跳舞时能看到太阳,而不必求助于用垂线“代表”太阳方 向这种规定。太阳能代表它自己。 蜜蜂的一种热带亲戚——小蜜蜂(apis florea) ——在蜂巢顶端的水平面上 跳舞。在舞蹈中,它们的直行线直接指向食物。这里不需要地图上的那种规定,直 接指出方向就行了。当然,这似乎是蜜蜂进化道路上的一个可能的过渡阶段,但是 我们还是想了解在它之前、之后的一些中间阶段。矮蜂舞的先驱会是什么呢?为什 么刚找到食物的蜜蜂必须一圈又一圈地绕8字形飞舞, 而其直线的方向直接指向食 物呢?有人认为,这是起飞时一种仪式化了的形式。冯·弗里希认为,在舞蹈进化 之前,找到食物的蜜蜂飞回蜂房,卸掉负载之后,会直接向着原来的方向起飞,再 次飞回那食源地。 为了准备起飞,它将头朝向正确的方向,还会向前走上几步。如果故意夸大或 延长起飞时的助跑动作能发动其他蜜蜂跟随其后,那么,自然选择就会促使这种趋 势进一步发展。也许这种舞蹈就是一种仪式化的反反复复的起飞助跑动作。这似乎 是可能的,因为不管它们是不是利用舞蹈,蜜蜂时常采用一只跟着一只地飞向食物 源的这种直接策略。另外一个事实也使这种想法具有可能性,即:跳舞的蜜蜂微微 张开翅膀,好像是准备起飞,然后它们振动翅膀肌肉,这种振动虽不足以使蜜蜂起 飞,却可以发出声音,这声音也就成了舞蹈信号的一个重要的组成部分。 一种显而易见的延长和夸大助跑动作的方式,就是重复这些动作。重复,就意 味着回到起点,然后再朝食物的方向走几步。回到起点有两种方式,即:可以在跑 道的尽头向右转或者向左转。如果你总是向左转或总是向右转,那么,哪个方向是 真正的起飞方向, 而哪个方向是重新回到跑道起点的方向就不明确了。 消除这种 “糊涂”的最佳办法,就是左转右转交替使用。这就是自然选择的8字形。 但是,食物距离与舞蹈速率之间的关系是怎样演化的呢?如果舞蹈速率与食物 距离成正比关系,这种关系就很难解释。但是,你会记得,实际上这种关系正相反: 食物越近,舞得越快。这直接暗示着逐步进化的一条可能途径。在舞蹈本身开始进 化之前,寻找食物的蜜蜂也许只是仪式化地反复表演起飞助跑动作,也没有特定的 速率。至于跳舞的速率,也许是它们偶然觉得喜欢那么跳。试想,如果你刚从几英 里以外飞回家,满载着花蜜和花粉,难道你还愿意飞速地绕着蜂房冲来冲去么?不 能,你一定已经感到精疲力竭了。 如果你刚刚在离蜂巢很近的地方发现了一处丰饶的食物源,经过很短的归途你 仍然会精神饱满、体力充沛。于是,人们就不难理解,食物的距离和舞蹈的速率之 间,怎样从最初的偶然联系发展成仪式化的、正式而可靠的密码。 现在让我们看一看最有争议的中间阶段。直行路线直接指向食物的原始舞蹈怎 样转变为另一种舞蹈,用与垂线之间的夹角来表示食物与太阳之间的夹角?这个转 变势在必行,部分是因为蜂巢里面很暗,从那里看不见太阳;部分则因为在蜂房的 垂直面上跳舞时不可能直接指向食物,除非垂直面本身碰巧朝向食物。但是这还不 足以说明这种转变必定会发生。我们还必须解释清楚,这个困难的转变是怎样经过 一系列可能的步骤,一步一步实现的。 这看上去很难解释,但是关于昆虫神经系统的一个奇特事实可以帮我们的忙。 下面是一个曾经对各种昆虫——从甲虫到蚂蚁——都做过的一个非同寻常的实验。 实验开始时,让一只甲虫在水平放置的木板上行走,有一只电灯照着它。第一件要 证明的事是,这只甲虫在利用光罗盘来导向。将灯泡的位置改变一下,甲虫便相应 地改变它行进的方向。如果它行进的方向与光源成30度角,改变灯泡位置后,它会 改变自己的走向,使之仍与移动了的光源成30度角。实际上,你可以把光束当做舵 柄,来引导甲虫到你想让它去的任何地方。关于昆虫的这个事实很早就为人所知了: 它们以太阳(或者月亮,或者星星)作为指南针。你用一个灯泡就很容易使它们上 当受骗。谈到这里,一切都顺当。现在让我们看一个有趣的实验。将灯熄灭,同时 把木板竖起来。这甲虫继续无所畏惧地行进,并且,说也奇怪,它改变了行进方向, 使行进方向与垂线之间的夹角跟原先与光线之间的夹角相同——在我们的例子里是 30度。 没有人知道为什么会发生这样的事情,但它确实发生了。这好似泄漏了昆虫神 经系统一个偶发的现象——种感觉上的混乱,重力感觉与视觉感觉线路的交错,有 点像我们被当头打了一棒时,眼前看见金星闪烁。不论怎样,这大概为解释蜜蜂舞 的“垂线代表太阳”密码的演化,提供了必要的桥梁。 发人深省的是,如果你在蜂巢里点上一盏电灯,蜜蜂就会抛开它们的重力感, 用灯光的方向直接代替它们密码中的太阳。这一早就知晓的事实被用于一个聪明巧 妙的实验中,最终证明了蜜蜂的舞蹈确实起作用。在下一章中我还将讨论这个问题。 同时,我们已经发现了一系列可能的逐渐发展的中间类型,现代的蜜蜂舞蹈就是经 过这些中间类型从简单的初始阶段进化来的。上面讲的,如我所述,是以冯·弗里 希的想法为基础的。这想法实际上可能不一定正确。然而,与之多少有些相似的事 情确曾发生过。我讲这个故事是为了回答自然怀疑论,即来自个人怀疑论的质难。 当人们面对精妙的或复杂的自然现象时,就会萌生这种论调。怀疑论者说:“我不 能想象有一系列可能的中间类型,因此,没有这样的中间阶段。这种现象是一种自 发产生的奇迹。”冯·弗里希已经提供了一个可能的中间类型系列,即便它不是一 个完全正确的系列,但它是可能的这一事实本身就足以挫败个人怀疑论的质难。我 们迄今讨论过的其他例子(从模拟黄蜂的兰花到照相机式眼睛)也是这样。 自然界中一切难以理解和令人困惑的现象都会被怀疑达尔文渐进的进化论的人 搜集起来。比如,有人曾要求我解释,在太平洋海沟中既无光线、水压又可能超过 1000个大气压的环境里,生物是怎样逐渐进化的。在太平洋海沟深处沸热的火山口 周围,生长着一个完整的动物群落。细菌的生化过程全然不同,它们利用火山口的 热进行硫的代谢而不是氧的代谢。较大动物群落的生存最终都依赖于这些硫细菌, 正如普通生命依赖于从太阳获取能量的绿色植物。 硫群落中的动物全都是在其他地方发现的普通动物的亲戚。 它们是怎样进化的?通过了什么样的中间阶段?争论的形式完全一样。为了进 行解释,我们需要的只是至少一个自然梯度,而当我们潜入海中时,梯度是十分丰 富的。 1000个大气压是一个可怕的压力,但它在数量上仅仅比99 9个大气压多了1 个大气压而已, 而999个大气压也仅比998个大气压多了1个大气压而已,等等,等 等。 海底提供了从0经过所有中间深度,一直到10000米的深度梯度;压力则从1个 大气压平缓地增加到1000个大气压;亮度也从水面处明亮的白昼缓缓地变为深海的 完全黑暗,只有鱼类的发光器官里的少量发光菌能提供一点光亮。没有明显的突然 中断现象。 对于业已适应的每一压力与黑暗程度,都会存在一种特定的动物,它与那些生 存在更深1噚、更暗1流明的地方的动物略有不同。对于每一……但是这一章已经太 长了。你知道我的方法,华生。应用它们吧。 原注:我希望这不至于失礼。为了支持我的观点,我从《科学与基督教信仰》 一书中摘录了一段话。 作者, 杰出的物理学家约翰。 波尔金霍恩 (John Polkinghorne)牧师称:“有的人,像理查德·道金斯(Richard Dawkins),可以 向人们展示具有说服力的生动描述,说明一些很小的差异如何经过筛选和积累而发 展形成大的差别。但是,出于本能,一个物理学家却愿看到这样的估计,不管它多 么粗略,即:从一个对光略有敏感的细胞,进化成一个完全成形的昆虫眼睛需要经 过多少步骤,以及发生这些必要的突变大约需要经过多少代”。