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勃龙的几个异议

著名古生物学者 勃龙 在将本书翻译成德文时,提出了几个问题。

海因里希·勃龙(1800~1862),德国地质学

勃龙的异议1

变种在自然选择原理的作用下,怎样才能与亲种同时存在?

物种和变种或许因为都能适应略微不一样的生存环境或者只在生活习性上稍有不同,而生活在一起。但是,如果我们先抛开具有多形性现象的物种和暂时偶发性的变异(如大小、皮肤白化等)不谈,仅考虑具有一定稳定性的变种,我们就会发现,这些变种大多数与原始种生活在不同地区,而非生活在一起。例如,物种和变种分别生活在山区和平原,或者气候湿润和干旱的地区。

除此之外,对于那些居无定所和交配比较随意的动物来说,它们的变种大部分都不局限于同一地域,而是广泛分布。

勃龙的异议2

不同物种不仅在某一性状上具有差别,而且在其他许多地方也存在着差异,那么生物的各种构造是怎样发生变异的?在自然选择的过程中,变异又是如何发生的?

正如我前面论述的,生物的变异是一个逐渐递进的过程,不是一蹴而就的。一开始是某个部分为了适应某种环境条件而发生改变,进而其他部分也慢慢随之发生变异。这些变异都是细微的、逐渐积累的,并且通过自然选择的作用遗传给后代,使这个变异得以传承。这使物种构造的变异看上去像是一起形成的。

一些家养物种的变化给这个问题提供了最有力的解答——家养物种在人工选择下,朝着人们所期望的目标不断积累变异,进而慢慢变成人们想要的样子。例如,赛跑马与驾车马,或者长躯猎犬和 马士提夫獒犬 ,不仅身体形态,它们就连生理性状都有很大不同。不过,如果我们对它们最近的几个变化阶段进行观察就会发现,它们每一时期的变化部位都不同,而且只是略微地发生了变异,而看不见重大的、一起发生的改变。

马士提夫獒犬

在培育植物时,人们的选择对性状改变的作用尤为明显。我们发现,经过人工选择的植物,可能不仅仅是花、果实和种子发生变化,甚至连叶子等部分都发生了很大的变化。而其他组成部分即使没有显著变化,也存在或多或少的轻微变化。这可以通过两方面进行解释:

● 一是相关生长原理。

● 二是所谓的自发变异。

勃龙的异议3

勃龙和布罗卡最近又提出了一个更为尖锐的异议: 那些对物种本身没有多大作用的特性,是否会受到自然选择的影响?

他们两人认为不会。为此,勃龙举了一些例子,如不同种类的山兔和鼠的耳朵、尾巴的长度,许多动物牙齿上都有由珐琅质形成的复杂窝沟等。

内格利曾经在一篇优秀的论文中针对植物讨论过这个问题。他认为,不同植物之间形态上的差异性,对物种的兴衰具有非常重要的影响,并由此得出结论,生物某种内在的趋向性促使它们朝着更适应环境、更加进步完善的方向发展,从而具有更强的生存能力。

内格利为了论证为什么有的时候自然选择不能发挥作用,列举了细胞在组织中的排列与叶子在茎轴上的排序的例子。我认为除了这些,还应该对花的每一部分的数量、胚珠的位置,以及对传播毫无作用的种子形状等看似不受影响的方面进行讨论。

上述质疑确实很难解答。然而,某种结构对于该物种是否有用或以前是否曾经有用,我们无法轻易地得出结论。更何况,我们不能忽略的是,一些因素导致的不同构造间的相互影响,如一部分构造的变异引起其他部分的改变,其中的原因,我们尚不明确。例如,在营养进行分配时,某一构造养分的增多或变少,会影响其他构造被分配的养分的多少。在发育过程中,首先发育的构造会影响后面发育的构造,或者引起其他改变。也许还有很多我们不知道的因素造成了这些现象。 这些不同构造间的相互影响,都可以简单地概括为生长规律。

胚珠:被子植物雌蕊下面略微膨大的部分为子房,在子房内着生的卵形小体为胚珠,是种子的前体。

直生胚珠:即胚珠各部分均匀生长,整个胚珠直立地着生在株柄上。

倒生胚珠:即胚珠一侧生长快,另一侧生长慢,胚珠向生长慢的一侧倒转约180°。

另外,我们在考虑变异问题时,除了要想到变化的生存环境对生物变异起到直接或间接的作用外,还应想到在自发变异中,生存环境所起的作用并不大。

自发变异的例子有很多,如在一般的蔷薇上长出苔蔷薇,又或在普通桃树上生出油桃,这些都是非常典型的植物嫩芽的变异。但我们不能简单地认为,在这些变异中生存环境没有起到一点儿作用,因为有时虫类的一小滴毒液就足以形成繁杂的树瘿。这种树液性质的部分改变导致突然出现更明显的变异,以及无数不易察觉的细微差别的现象,一定是有某种强大的因素在起作用,但我们尚不清楚这种因素如何连续发挥作用,以及受该因素影响的物种是否能在许多个体中产生类似的变异。

我在本书前几个版本中对由自发变异引起的变化频度与重要性估计得不足,现在看来这种变异是大量存在的。但我仍不认为每个物种身上比较完善的器官或者构造的产生,全部都是这个原因导致的。在不清楚人工选择原理以前,过去一些博物学家对有比较好的适应能力的赛跑马或者长躯猎犬有着很多猜想,但即便是现在,我们仍不能很好地阐释这些家养物种的改变。

我觉得有必要再列举一些例子来论证上面的观点。假如每个物种都有毫无用处的构造或器官,并且我们熟悉的高等动物里还有很多这样的构造或器官,但它们却十分发达,以至于我们无法忽略它们的存在。那么,即使这些构造或器官的作用尚未明确,我们也不能怀疑其重要性。对此,我不必再多言。

既然勃龙指出,一些鼠类的耳朵与尾巴并无特殊用途却存在结构上的差异,那么我就以薛布尔博士的说法作为反击,即一般鼠类的耳朵都长着许多按特别形式排列的神经,所以具有触觉功能,从而对感受外界环境的变化起着重要的作用。此外,对于某些物种来说,尾巴是一种用处很大的平衡器官,因此尾巴的用途自然决定着自身的长短。 vUaVbJ7bj8M59d00pxX3LJAOrFvJfweyHmFa4eNybQfTq1i/Ki7O8/+zMmIR1sav

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