当我们环顾我们周围的动物和植物时,生命的多样性似乎令人惊讶。即使是在一个繁忙的城市,一次步行也能让我们接触到几十种不同的物种,从我们几乎看不见的昆虫,到树木和大型动物,如鸟类和哺乳动物。在农村,即使是一小片森林、草地或沼泽,也有成千上万的物种。
我们仍然不知道世界上有多少物种。到目前为止,科学家们已经仔细鉴定、描述、分类和命名了大约120万个物种,但总数远不止这些。目前最准确的估计是大约有八九百万物种,但是一些生物学家认为实际总量可能比这个数字要高得多。这意味着地球上绝大多数的物种还没有被命名。它们可能会灭绝,而我们甚至不会注意到!
这些物种从何而来?这是一个人类经常会问的问题。世界上许多宗教都有答案。他们谈论上帝创造生命。然而,这个答案对科学家来说还不够。即使上帝创造了物种——包括我们——我们也想知道是在什么时候、怎样被创造出来的!
19世纪的查尔斯·达尔文给出了我们至今仍认为正确的答案。
达尔文意识到,正如农民可以通过选择只使用某些个体来繁殖下一代,以培育农场动物新品种一样,大自然也可以通过他所说的“自然选择”来培育新品种。例如,假设在植物主要产生小种子的某些地方和植物主要产生大种子的某些地方,以种子为食的鸟类广泛分布;还要假设鸟喙的大小不可避免地会有一些变化,而鸟喙的大小还有一部分取决于其父母喙的大小,因此,具有小喙的鸟往往会产生带有小喙的后代,而喙大的鸟产生的后代通常也有巨大的鸟喙。
查尔斯·达尔文是一位著名医生的儿子。他在爱丁堡学医,然后决定在学习生物学的同时成为一名牧师。在他成为一名神职人员之前,他被任命为“绅士博物学家”,登上了一艘名为“贝格尔号”(HMS Beagle)的海军测量船,这艘船将进行环球航行——这使得他能够调研许多不同地方的植物、动物和地质构造。这次航行从1831年持续到1836年,达尔文收集了许多标本,并进行了许多观察,这些观察影响了他的一生。
达尔文是个富有的人,婚姻幸福美满。他和他的妻子艾玛雇佣了仆人,他的妻子管理家务。这给了达尔文时间去完成他的科学工作,尽管他和艾玛有10个孩子,而且这些孩子许多都喜欢冲进他们父亲的书房,试图让他陪他们一起玩耍。
到目前为止,没有什么令人惊讶的。但是达尔文意识到,如果鸟喙的大小对鸟的生存和繁殖很重要——例如,因为食物有时供应不足——那么自然选择就会逐渐导致鸟喙大小有所变化。随着时间的推移,住在有大种子植物的地方的鸟会有大喙,而住在有小种子植物的地方的鸟会进化出小喙。倘若时间充足,那么原来的单一鸟类可能会进化成两个新物种,每一个物种都能够很好地适应它的食物源。
1859年,达尔文在一本名为《物种起源》的书中发表了他的理论。(完整的书名是《论借助自然选择(即在生存斗争中保存优良族)的方法的物种起源》——维多利亚女王时代的人喜欢冗长的书名。)这是有史以来最重要的科学著作之一。它改变了我们看待世界的方式,而且从未绝版。这是一部大块头的书,但仍然非常值得一读。
达尔文是第一个承认他的理论不能解释一切的人。特别是,第一个物种是如何形成的?毕竟,他的理论也许能够解释物种是如何随着时间的推移而变化并进化成新物种的,但它并没有说明整个过程是如何进行的。
达尔文是个奇才。事实上,他不仅仅是一个天才;他完完全全是一个旷世奇才。他提出的关于最早物种起源的初步答案与今天许多科学家所认知的情况大致相同。1871年2月1日,达尔文写信给他的好朋友,同为科学家的约瑟夫·胡克:
人们常说,现在已经具备了生命有机体最初产生的所有条件,而这些条件可能本来就一直存在。——但是,如果(哦这真是一个大大的假设)我们可以设想,如果把铵盐和磷酸盐放在温暖的小水洼中,在光、热、电等等的作用下,就会形成有可能变成原始生命的蛋白质。在现在这样的蛋白质一形成就会被生物吃掉或吸收,但是在生命诞生之前,那就是另一回事了。
我们仍然不确定生命是如何诞生的。它很可能就像达尔文说的那样,在一个或多个“温暖的小池塘”里诞生,但是一旦生命形成了,就不会终止。随着数百万年时光的流逝,地球表面逐渐被越来越多的生命所覆盖。物种变得更强大更耐寒。
他们占领了这片土地,并飞上了天空。最终,在这个过程开始30到40亿年后,我们有了鲸、蜂鸟、巨大的红杉树和美丽的兰花,以及今天所有其他的800万到900万物种,包括我们人类。
我们还在继续发现这样的一些物种。也许有一天,你会发现自己也踏上了探索我们这个奇妙地球的旅程,成为发现新物种的第一人!