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新物种从何而来？ 陈蓉霞 分析新物种的产生机制，主要有两大问题需要解决：一个是新物种中适应性状的出现；一个是新物种与原有物种的界限。首先我们来看第一个问题。拉马克曾以“用进废退”与“获得性遗传原理”来解释所有适应性状的出现。达尔文认为这有一定的道理，比如鼹鼠的双眼退化就是由于长久不用的缘故。但是，他更深刻地看到，有些适应性状是无法通过上述原理来加以解释的。比如啄木鸟的体形构造，它的足、尾、嘴和舌这些器官是如此地适应于取食树皮内的昆虫，这与生物体的用进废退似乎没有任何关系；又如入人的外耳道中有一种黏性分泌物，带有苦味，可以有效地阻止害虫的侵入，这一现象显然也与动物体的主动行为无关，自然无法以获得性遗传来加以解释。、 达尔文的成功就在于他引入了一种崭新的解释机制，这就是考察繁殖过程中的各种因素。达尔文对园艺业、畜牧业所做的大量考察使他相信，人类正是利用了生殖过程中的各种变异，才培育了符合我们需要的各种品种。例如深受人们喜爱的各类形态奇异、色彩斑斓的金鱼，其祖先却是貌不惊人的鲫鱼。这就是人工选择的产物。它有赖于育种专家们长期的耐心积累，才使得本不起眼的微小有用性状得到保存，并最终汇集成为一个新的品种。自然界其实也在做着同样的工作。由于生存条件的严酷，以漫长的时间为代价，自然选择所能达到的效果将远远超过人工选择。 就自然选择来说，它的前提首先在于大量变异性状的存在。达尔文指出，在家养和野生的状态下，生物界普遍存在着个体差异现象。有一句谚语叫做“自然界没有一片树叶是相同的”，就传神地描述了这一现象。此外，自然界还广泛存在着生存斗争现象。达尔文写道：“我们常常从光明、愉快的方面去看自然界的外貌，我们常看到极丰富的食物，而没有注意到在我们四周闲散歌唱的鸟类，大都取食昆虫或植物种子，因而不断地毁灭生命；我们忘记了这些鸟类和它们的卵或雏鸟，亦常常被猛兽所吞噬；并且也没有注意到食物在目前虽丰富，但并不是每年的一切季节都是如此。”这就是严酷的生存斗争。从数量上来看，食物的增长远远跟不上生物个体的增长，一株植物年产1 000颗种子，而平均仅有一颗种子可以长成，它就是竞争中的获胜者。而竞争对象既有其兄弟，也有其他家族的成员。激烈的生存竞争为自然选择创造了条件。 在自然状态下产生的各种变异，只要具有略微的优势，就将得到较多的机会生存繁殖；反之，任何有害的变异，虽危害程度极轻微，但在严酷无情的生存竞争中必然会被淘汰。以长颈鹿为例，在非洲的大平原上，长颈鹿以高树上的叶子为食物，脖子较长的鹿就能吃到更多的树叶，它们也就有更多的生存机会；与此同时，那些脖子略短的鹿因吃不到足够的叶子，就会被无情地淘汰。经过许多代的积累，就有了我们今天所见到的长颈鹿。显而易见，长颈鹿的脖子变长与它们的主动意志无关，而是与变异及自然选择的作用有关。这就是达尔文与拉马克的不同。 自然选择以漫长的时间作为代价，得到的回报是适应性状的形成和物种的进化。那么，这一过程具体又是如何展开的呢？达尔文敏锐地看出，性状分歧是形成新物种的关键。一般说来，相同类型的物种，或同一物种内的个体，由于所需的生活条件相似，竞争也就更为激烈。在此情况下，极端的变异只要有益，更可能得到保存。而一切中间类型以及原始新种的本身，大致都有灭绝的趋向。反映在生物分类系谱树上，就表现为从一个单一的原始物种出发，分出越来越多的分支、旁支，去占领各种各样的地理环境。所以，生物演化的系谱图，犹如一棵枝叶茂盛的参天大树。 一个原始物种，它的性状趋异越是厉害，就越能在不同的环境中生存下去，比如哺乳动物的祖先，逐渐分化出能上树的（猴子）能入海的（鲸）、能上天的（蝙蝠），以及大量在陆地上生存的走兽。所以，自地质年代的新生代以来，哺乳动物迅速崛起，其家族成员兴旺繁荣，成为脊椎动物中足迹遍及地球各个角落的、极富生机的最大一纲。 相反，在环境变化不明显的地方，生物种类也会比较单调，比如澳洲的生物种类较之欧亚大陆大为逊色。这也是陆地生物的种类要远远丰富于水中生物的缘故。虽然生命最初从水中而来，但是水环境的单一性，阻碍了新的适应性状的形成，不利于新物种的分化。 由于性状趋异而发生中间类型的绝灭，是具有明确界限的新物种形成的关键，这也正是物种形成过程中面临的第二大问题，新物种与原有物种的界限就此得到确立。至此，达尔文一气呵成，从变异性状出发，以一套完整的自然选择理论解答了物种起源这一神秘中之神秘的问题。 现今的分子生物学以实验事实无可辩驳地证明了在生物圈中，从最高贵的人到最低微的病毒，都拥有同一套遗传密码体系，表明地球上所有的生物都来自于一个共同的祖先，这正是达尔文进化理论的必然结论。 一次探险航行，不仅就此改变了达尔文的一生，也改变了整个19世纪的思想史。从此，“进化”成为我们这个时代最富有魅力的思想。 (责任编辑：admin) |