第七章 对于自然选择学说的种种异议 2
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第七章 对于自然选择学说的种种异议 2
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除非幼体能够同时吸食这种分泌物,则乳腺的发达便没有用处,而且也不会受自然选择的作用。要理解幼小哺乳动物怎样能够本能地懂得吸食乳汁,并不比理解未孵化的小鸡怎样懂得用特别适应的嘴轻轻击破蛋壳,或者怎样在离开了蛋壳数小时以后便懂得啄取谷粒的食物,更加困难。在这等情形里,最可能的解释似乎是,这种习性起初是在年龄较大的时候由实践里获得的,其后乃传递给年龄较幼的后代。但是,据说幼小的袋鼠并不吸乳,只是紧紧含住母兽的乳头,母兽就把乳汁射进她的软弱的、半形成的后代的口里。对于这个问题,米伐特先生说道,“如果没有特别的设备,小袋鼠一定会因乳汁侵入气管而被窒息,但是,特别的设备是有的。它的喉头生得如此之长,上面一直通到鼻管的后端,这样就能够让空气自由进入到肺里,而乳汁可以无害地经过这种延长了的喉头两侧,安全地达到位在后面的食管”。米伐特先生于是问道,自然选择怎样从成年袋鼠以及从大多数其他哺乳类(假定是从有袋类传下来的)把“这种至少是完全无辜的和无害的构造除去呢?”可以这样答复:发声对许多动物确有高度的重要性,只要喉头通进鼻管,就不能大力发声;并且弗劳尔教授(Prof. Flower)曾经告诉我说,这种构造对于动物吞咽固体食物,是大有妨碍的。
这样,我们看到,眼睛从头的一侧移向另一侧的最初阶段,米伐特先生认为这是有害的,但这种转移可以归因于侧卧在水底时两眼努力朝上看的习性,而这种习性对于个体和物种无疑都是有利的,有几种比目鱼的嘴弯向下面,而且没有眼睛那一侧的头部颚骨,如特拉奎尔博士(Dr. Traquair)所想像的,由于便利在水底取食,比另一侧的颚骨强而有力,我们可以把这种事实归因于使用的遗传效果。另一方面,包括侧鳍在内的鱼的整个下半身比较不发达,这种情况可以借不使用来说明;虽然耶雷尔(Yarrell)推想这等鳍的缩小,对于比目鱼也有利,因为“比起上面的大形鳍,下面的鳍只有极小的空间来活动”。星鲽(plaice)的上颚生有四个至七个牙齿,下颚生有二十五个至三十个牙齿,这种牙齿数目的比例同样也可借不使用来说明。根据大多数鱼类的以及许多其他动物的腹面没有颜色的状况,我们可以合理地假定,比目鱼类的下面一侧,无论是右侧或左侧,没有颜色,都是由于没有光线照射的缘故。但是我们不能假定,鳎的上侧身体的特殊斑点很像沙质海底,或者如普谢(Pouchet)最近指出的某些物种具有随着周围表面而改变颜色的能力,或者欧洲大菱鲆(turbot)的上侧身体具有骨质结节,都是由于光线的作用。在这里自然选择大概发生作用,就像自然选择使这等鱼类身体的一般形状和许多其他特性适应它们的生活习性一样。我们必须记住,如我以前所主张的,器官增强使用的遗传效果,或者它们不使用的遗传效果,会因自然选择而加强。因为,朝着正确方向发生的一切自发变异会这样被保存下来;这和由于任何部分的增强使用和有利使用所获得的最大遗传效果的那些个体能够被保存下来是一样的。至于在各个特殊的情形里多少可以归因于使用的效果,多少可以归因于自然选择,似乎是不可能决定的。
经常有人问道,自然选择既然如此有力量,为什么对于某些物种显然有利的这种或那种构造,没有被它们获得呢?但是考虑到我们对于各种生物的过去历史以及对于今日决定它们的数量和分布范围的条件是无知的,要想对于这样的问题给予确切的回答,是不合理的。在许多情形里,仅能举出一般的理由,只有在少数情形里,才可以举出具体的理由。这样,要使一个物种去适应新的生活习性,许多协调的变异几乎是不可少的,并且常常可以遇到以下的情形,即那些必要的部分不按照正当的方式或正当的程度进行变异。许多物种一定由于破坏作用,而阻止了它们增加数量,这种作用和某些构造在我们看来对物种有利,因此便想像它们是通过自然选择而被获得的,但并无关系。在这种情形里,生存斗争并不依存于这等构造,所以这等构造不会通过自然选择而被获得。在许多情形里,一种构造的发展需要复杂的、长久持续的而且常常具有特殊性质的条件;而遇到这种所需要的条件的时候大概是很少的。我们所想像的、并且所往往错误想像的对于物种有利的任何一种构造,在一切环境条件下都是通过自然选择而被获得的,这种信念与我们所能理解的自然选择的活动方式是相反对的。米伐特先生并不否认自然选择有一些效力,但是他认为,我用它的作用来解说这等现象,“例证还不够充分”。他的主要论点刚才已被讨论过了,其他的论点以后还要讨论到。依我看来,这些论点似乎很少有例证的性质,其分量远不及我们的论点,我们认为自然选择是有力量的,而且常常受到其他作用的帮助。我必须补充一点,我在这里所用的事实和论点,有些已在最近出版的《医学外科评论》 (Medico Chirurgical Review)的一篇优秀的论文里,为了同样的目的而被提出过了。
缠绕是沿着支柱上升的最简单方法,并且是在这一系列的最下级地位,因此可以很自然地问道,植物最初怎样获得这种能力,此后才通过自然选择有所改进和增大缠绕的能力,第一,依赖茎在幼小时的极度可挠性(这是许多非攀缘植物所共有的性状);第二,依赖茎枝按照同一顺序逐次沿着圆周各点的不断弯曲。茎依赖这种运动,才能朝着各个方向旋转,茎的下部一旦碰上任何物体而停止缠绕,它的上部仍能继续弯曲、旋转,这样必然会缠绕着支柱上升,在每一个新梢的早期生长之后,这种旋转运动即行停止。在系统相距甚远的许多不同科植物里,一个单独的物种和单独的属常常具有这种旋转的能力,并且由此而变成缠绕植物,所以它们一定是独立地获得了这种能力,而不是从共同祖先那里遗传来的。因此,这使我预言,在非攀缘植物中,稍微具有这类运动的倾向,也并非不常见,这就为自然选择提供了作用和改进的基础。当我作这一预言时,我只知道一个不完全的例子,即轻微地和不规则地旋转的毛籽草(Maurandia)的幼小花梗,很像缠绕植物的茎,但这种习性一点也没有被利用。以后不久米勒发现了一种泽泻属(99lib•netAlisma)植物和一种亚麻属(Linum)植物——二者并不是攀缘植物,而且在自然系统上也相距甚远——的幼茎虽然旋转得不规则,但分明是能够这样的;他说道,他有理由可以猜测,某些别种植物也有这种情形。这等轻微的运动看来对于那种植物并没有什么用处;无论如何,它们对于我们所讨论的攀缘作用至少是毫无用处的。尽管如此,我们还能看出,如果这等植物的茎本来是可挠屈的,并且如果在它们所处的条件下有利于它们的升高,那末,轻微的和不规则的旋转习性便会通过自然选择而被增大和利用。直到它们转变为十分发达的缠绕物种。
某些复合动物,以前称为植虫(zoophytes),现在称为群栖虫类(Po1yzoa),生有奇妙的器官,叫做鸟嘴体(avicularia)。这等器官的构造在不同物种里大不相同。在最完善的状态下,它们具体而微地与秃鹫的头和嘴奇妙的相类似,它们生在颈部上面,而且能运动,下颚也是如此。我曾观察到一个物种,其生于同一枝上的鸟嘴体常常一齐向前和向后运动,下颚张得很大,约成九十度的角,能张开五秒钟;它们的运动使得整个群栖虫体都颤动起来了。如果用一枝针去触它的颚,它们把它咬得如此牢固,以致会摇动它所在的一枝。
在某些星鱼的属里,这等器官并不是固定的,即不是生在一个不动的支柱上的,而是生在能挠曲的、具有肌肉的短柄上的;在这种情形里,除了防御之外,它们大概还营某些附加的机能。在海胆类里,由固定的棘变到连接于壳上并由此而成为能动的棘,这些步骤是可以追踪出来的。可惜在这里没有篇幅把阿加西斯先生关于叉棘发展的有趣考察作一个更详细的摘要。照他说,在星鱼的叉棘和棘皮动物的另一群、即阳遂足(Ophiurians )的钩刺之间,也可以找到一切可能的级进;并且还可以在海胆的叉棘和棘皮动物这一大纲的海参类(Holothuria)的锚状针骨之间,找到一切可能的级进。
但这是和一切推理相违背的。就像在人类的无意识选择的场合中那样,这种难点只有根据逐渐进化的学说才可以避免;所谓逐渐进化,是通过多少朝着任何有利方向变化的大多数个体的保存,和朝相反方向变化的大多数个体的毁灭来实现的。
许多事实,只有根据物种由极微细的步骤发展起来的原理,才可以得到解释。例如,大属的物种比小属的物种在彼此关系上更密切,而且变种的数目也较多。大属的物种又像变种环绕着物种那样地集成小群;它们还有类似变种的其他方面,我在第二章里已经说明过了。根据同一个原则,我们能够理解,为什么物种的性状比属的性状更多变异;以及为什么以异常的程度或方式发展起来的部分比同一物种的其他部分更多变异。在这方面还可以举出许多类似的事实。
米伐特先生举出这个例子,主要在于他认为群栖虫类的鸟嘴体和棘皮动物的叉棘“本质上是相似的器官”,而且这些器官在动物界的远不相同的这两个部门里通过自然选择而得到发展是困难的。但仅就构造来说,我看不出三叉棘和鸟嘴体之间的相似性。鸟嘴体倒很类似甲壳类的钳;米伐特先生大概可以同等妥当地举出这种相似性,甚至它们与鸟类的头和喙的相似性,作为特别的难点。巴斯克先生(Mr. Busk)、斯密特博士(Dr. Smitt)和尼采博士(Dr. Nitsche)——他们是仔细研究过这一类群的博物学者——都相信鸟嘴体与单虫体(zooid)以及组成植虫的虫房是同源的;能运动的唇,即虫房的盖,是与鸟嘴体的能运动的下颚相当的,然而巴斯克先生并不知道现今存在于单虫体和鸟嘴体之间的任何级进。所以不可能猜想通过什么样的有用级进,这个能够变为那个;但决不能因此就说这等级进从来没有存在过。
关于长颈鹿,在某些已经绝灭了的能触及高处的反刍类中,凡具有最长的颈和腿等,并且能咬吃比平均高度稍高一点的树叶,其个体就会继续得到保存,凡不能在那样高处取食的个体就会不断地遭到毁灭,这样,大概便能满足这种异常的四足兽的产生了。但是一切部分的长期使用,再加上遗传作用,大概曾经大大地帮助了各部分的相互协调。关于模拟各种物体的许多昆虫,完全可以相信,对于某一普通物体的偶然类似性,在各个场合里曾是自然选择发生作用的基础,以后经过使这种类似性更加接近的微细变异的偶然保存,这样模拟才逐渐趋于完善。只要昆虫继续发生变异,并且只要愈来愈加完善的类似性能够使它逃出视觉锐利的敌害,这种作用就会继续进行。在某些鲸鱼的物种里,有一种颚上生有不规则的角质小粒点的倾向;并且直到这些粒点开始变为栉片状的突起或齿,像鹅的喙上所生的那样,——然后变成短的栉片,像家鸭的喙上所生的那样——再后变成栉片,像琵琶嘴鸭的嘴那样完善,——最后变成鲸须的巨片,像格林兰鲸鱼口中的那样——所有这些有利变异的保存,似乎完全都在自然选择的范围之内。在鸭科里,这栉片最初是当牙齿用的,随后部分当牙齿用,部分当滤器用,最后,就几乎完全当滤器用了。
我可以再举一例来说明,一种构造的起源显然是完全由于使用或习性的作用。某些美洲猴的尾端已变成一种极其完善的把握器官,而当作第五只手来使用。一位完全赞同米伐特先生的评论者,关于这种构造说道,“不可能相信,在任何悠久的年代中,那个把握的最初微小倾向,能够保存具有这等倾向的个体生命,或者能够惠予它们以生育后代的机会”。但是任何这种信念都是不必要的。习性大概足以从事这种工作,习性差不多意味着能够由此得到一些或大或小的利益。布雷姆(Brehm)看到一只非洲猴(Cer-copithecus)的幼猴,用手攀住它的母亲的腹面,同时还用它的小尾巴钩住母猴的尾巴。亨斯洛教授(Prof. Henslow)伺养了几只仓鼠(Mus messorius),这种仓鼠的尾巴构造得并不能把握东西;但是他屡屡观察到它用尾巴卷住放在笼内的一丛树枝上,来帮助它们的攀缘,我从京特博士那里得到一个类似的报告,他曾看到一只鼠用尾巴把自己挂起。如果仓鼠有严格的树栖习性,它的尾巴或者会像同一目中某些成员的情形那样,构造得具有把握性。考察了非洲九*九*藏*书*网猴幼小时的这种习性,为什么它们后来不这样呢,这是难以解答的。这种猴的长尾可能在巨大的跳跃时当作平衡器官,比当作把握器官对于它们更有用处吧。
今日,几乎所有的博物学者都承认有某种形式的进化。米伐特先生相信物种是通过“内在的力量或倾向”而变化的,这种内在的力量究竟是什么,实在全无所知。所有进化论者都承认物种有变化的能力;但是,依我看来,在普通变异性的倾向之外,似乎没有主张任何内在力量的必要;普通变异性通过人工选择的帮助,曾经产生了许多适应性良好的家养族;而且它通过自然选择的帮助,将会同等好地、一步一步地产生出自然的族,即物种。最后的结果,如已经说过的那样,一般是体制的进步,但在某些少数例子里是体制的退化。
米伐特先生曾经提出过这种情形,并且说,在眼睛的位置上有突然的、自发的转变是难以相信的,我十分同意这种说法。他又说,“如果这种过渡是逐渐的,那么这种过渡,即一只眼睛移向头的另一侧的行程中的极小段落,如何会有利于个体,真是难以理解的。这种初期的转变与其说有利,勿宁说多少是有害的”。可是在曼姆(Malm)1867年所报道的优秀观察中,他可以找到关于这个问题的答复,比目鱼科的鱼在极幼小和对称的时候,它们的眼睛分生在头的两侧,但因为身体过高,侧鳍过小,又因为没有鳔,所以不能长久保持直立的姿势。不久它疲倦了,便向一侧倒在水底。根据曼姆的观察,它们这样卧倒时,常常把下方的眼睛向上转,看着上面;并且眼睛转动得如此有力,以致眼球紧紧地抵着眼眶的上边。结果两眼之间的额部暂时缩小了宽度,这是可以明白看到的。有一回,曼姆看见一条幼鱼抬起下面的眼睛,并且把它压倒约七十度角的距离。
除非我们承认转变就像米伐特先生所主张的那样巨大,如鸟类或蝙蝠的翅膀是突然发展的,或者三趾马会突然变成马,那末,突然变异的信念,对于地层里相接连锁的缺乏,不会提供任何说明。但是对于这种突然变化的信念,胚胎学却提出了强有力的反对。众所周知,鸟类和蝙蝠的翅膀,以及马和别种走兽的腿,在胚胎的早期是没有区别的,它们后来以不可觉察的微细步骤分化了。如以后还要说到的,胚胎学上一切种类的相似性可作如下的解释,即现存物种的祖先在幼小的早期以后,发生了变异,并且把新获得的性状传递给相当年龄的后代。这样,胚胎几乎是不受影响的,并且可作为那个物种的过去情况的一种纪录。因此,现存物种在发育的最初阶段里,与属于同一纲的古代的、绝灭的类型常常十分相似。按照这种胚胎相似的观点,事实上按照任何观点,都不能相信一种动物会经过上述那样巨大而突然的转变;何况在它的胚胎的状态下,一点也找不到任何突然变异的痕迹;它的构造的每一个微细之点,都是以不可觉察的微细步骤发展起来的。
许多物种以极其逐渐的方式而进化,几乎是无可怀疑的。许多自然的大科里的物种甚至属,彼此是这样地密切近似,以致难以分别的不在少数。在各个大陆上,从北到南,从低地到高地等等,我们可以看到许多密切相似的或代表的物种;在不同的大陆上,我们有理由相信它们先前曾经是连续的,也可以看到同样的情形。但是,在作这些和以下的叙述时,我不得不先提一提以后还要讨论的问题,看一看环绕一个大陆的许多岛屿,那里的生物有多少只能升到可疑物种的地位。如果我们观察过去的时代,拿刚刚消逝的物种与今日还在同一个地域内生存的物种相比较;或者拿埋存在同一地质层的各亚层内的化石物种相比较,情形也是这样。显然,许许多多的物种与现今依然生存的或近代曾经生存过的其他物种的关系,是极其密切的;很难说这等物种是以突然的方式发展起来的。同时不要忘记,当我们观察近似物种的、而不是不同物种的特殊部分时,有极其微细的无数级进可以被追踪出来,这等微细的级进可以把大不相同的构造连接起来。
虽然产生许多物种所经过的步骤,几乎肯定不比产生那些分别微小变种的步骤为大;但是还可以主张,有些物种是以不同的和突然的方式发展起来的。不过要作这样承认,不可没有坚强的证据。昌西·赖特先生曾举出一些模糊的而且在若干方面有错误的类比来支持突然进化的观点,如说无机物质的突然结晶,或具有小顶的椭圆体从一小面陷落至另一小面;这些类比几乎是没有讨论的价值的。然而有一类事实,如在地层里突然出现新而不同的生物类型,最初一看,好像能支持突然发展的信念。但是这种证据的价值全然决定于与地球史的辽远时代有关的地质记录是否完全。如果那记录像许多地质学者所坚决主张的那样,是片断的话,那末,新类型好像是突然出现的说法,就不值得奇怪了。
关于这等奇异器官的进化步骤,阿加西斯先生根据他自己的研究以及米勒的研究,作出如下推论:他认为星鱼和海胆的叉棘无疑应当被看作是普通棘的变形。这可以从它们个体的发育方式,并且可以从不同物种和不同属的一条长而完备的系列的级进变化——由简单的颗粒到普通的棘,再到完善的三叉棘——推论出来。这种逐渐演变的情形,甚至见于普通的棘和具有石灰质支柱的叉棘如何与壳相连结的方式中。在星鱼的某些属里可以看到,“正是那种连结表明了叉棘不过是变异了的分枝叉棘”。这样,我们就可以看到固定的棘,具有三个等长的、锯齿状的、能动的、在它们的近基部处相连接的枝;再上去,在同一个棘上,另有三个能动的枝。如果后者从一个棘的顶端生出,事实上就会形成一个粗大的三叉棘,这样的情况在具有三个下面分枝的同一棘上可以看到。叉棘的钳臂和棘的能动的枝具有同一的性质,这是没有问题的。众所公认普通棘是作为防御用的;如果是这样的话,那就没有理由可以怀疑那些生着锯齿和能动分枝的棘也是用于同样的目的的;并且一旦它们在一起作为把握或钳住的器具而发生作用时,它们就更加有效了,所以,从普通固定的棘变到固定的叉棘所经过的每一个级进都是有用处的。
关于花粉块的第二个主要特性,即附着在柄端的那一小块粘性物质,可以举出一长列的级进变化,每一个级进显然对于这种植物都有用处,其他“目”的大多数花的柱头却分泌很少的粘性物质。某些兰科植物也藏书网分泌相似的粘性物质,但在三个柱头中只有一个柱头分泌得特别多:这个柱头大概因为分泌过盛的结果,而变为不育的了。当昆虫访问这类花的时候,它擦去一些这种粘性物质,这样就同时把若干花粉粒粘去。从这种与大多数普通花相差极微的简单情形起,——直到花粉块附着在很短的和游离的花粉块柄上的物种,——再到花粉块柄固着在粘性物质上的、并且不育柱头变异很大的其他物种,——存在着无数的级进。在最后的场合里,花粉块最发达而且最完全。凡是亲身仔细研究过兰科植物的花的人,都不会否认有上述一系列的级进存在——有的兰科植物的花粉粒团仅由细丝连结在一起,其柱头和普通花的柱头相差无几,从这种情形起,一直到高度复杂的花粉块,它们非常适应于昆虫运送;他也不会否认那几个物种的所有级进变化都非常适应于各种花的一般构造由不同昆虫来授粉。在这种情形里,而且差不多在其他一切情形里,还可以更进一步地向下追问下去;可以追问普通花的柱头怎样会变成粘的,但是因为我们还不知道任何生物群的全部历史,所以这样发问之没有用处,正如企图解答它们之没有希望一样。
因为甲壳类的钳在某种程度上与群栖虫类的鸟嘴体相类似,二者都是当作钳子来使用的,所以值得指出,关于甲壳类的钳至今还有一长系列有用的级进存在着。在最初和最简单的阶段里,肢的末节闭合时抵住宽阔的第二节的方形顶端,或者抵住它的整个一边;这样,就能把一个所碰到的物体夹住;但这肢还是当作一种移动器官来用的。其次,宽阔的第二节的一角稍微突出,有时生着不整齐的牙齿,末节闭合时就抵住这些牙齿,随着这种突出物增大,它的形状以及末节的形状也都稍有变异和改进,于是钳就会变得愈益完善,直到最后变成为龙虾钳那样的有效工具,实际上一切这等级进都是可以追踪出来的。
我已经尽力解释了植物怎样由于轻微的和不规则的、最初对于它们并无用处的旋转运动这种倾向的增大而变为缠绕植物;这种运动以及由于触碰或摇动而起的运动,是运动能力的偶然结果,并且是为了其他有利的目的而被获得的。在攀缘植物逐步发展的过程中,自然选择是否得到使用的遗传效果之助,我还不敢断定;但是我们知道,某种周期的运动,如植物的所谓睡眠运动,是受习性的支配的。
如果相信某种古代生物类型通过一种内在力量或内在倾向而突然转变为,例如,有翅膀的动物,那么他就几乎要被迫来假设许多个体都同时发生变异,这是与一切类比的推论相违背的。不能否认,这等构造上的突然而巨大的变化,与大多数物种所明显进行的变化是大不相同的。进而他还要被迫来相信,与同一生物的其他一切部分美妙地相适应的、以及与周围条件美妙地相适应的许多构造都是突然产生的;并且对于这样复杂而奇异的相互适应,他就不能举出丝毫的解释来了。他还要被迫来承认,这等巨大而突然的转变在胚胎上不曾留下一点痕迹。依我看来,承认这些,就是走进了奇迹的领域,而离开科学的领域了。
除鸟嘴体外,群栖虫类还有一种奇妙的器官,叫做震毛(vibra-cula)。这等震毛一般是由能移动的而且易受刺激的长刚毛所组成的。我检查过一个物种,它的震毛略显弯曲,并且外缘成锯齿状,而且同一群栖虫体上的一切震毛常常同时运动着:它们像长桨似地运动着,使一枝群体迅速地在我的显微镜的物镜下穿过去。如果把一枝群体面向下放着,震毛便纠缠在一起,于是它们就猛力地把自己弄开,震毛被假定有防御作用,正如巴斯克先生所说的,可以看到它们“慢慢地静静地在群体的表面上扫动,当虫房内的纤弱栖住者伸出触手时,把那些对于它们有害的东西扫去”。鸟嘴体与震毛相似,大概也有防御作用,但它们还能捕捉和杀害小动物,人们相信这些小动物被杀之后被水流冲到单虫体的触手所能达到的范围之内的。有些物种兼有鸟嘴体和震毛,有些物种只有鸟嘴体,并且还有少数物种只有震毛。
一位练达的博物学者仔细挑选了一些例子来证明自然选择不足以解释有用构造的初期阶段,现在我对他提出的异议已作了足够的讨论,或者已经讨论得过多了;并且我已阐明,如我所希望的,在这个问题上并没有什么大的难点,这样,就提供了一个好机会,来稍微多讨论一点有关构造的级进变化,这等级进变化往往伴随着机能的改变——这是一个重要的问题,而在本书的以前几版里没有作过详细的讨论。现在我把上述情形再扼要地重述一遍。
在外观上比刚毛(即震毛)与类似鸟头的鸟嘴体之间的差异更大的两个物体,是不容易想像出来的;然而它们几乎肯定是同源的,而且是从同一个共同的根源——即单虫体及其虫房——发展出来的。因此,我们能够理解,如巴斯克先生向我说的,这等器官在某些情形里,怎样从这种样子逐渐变化成另一种样子。这样,膜胞苔虫属(Lepralia)有几物种,其鸟嘴体的,能运动的颚是这样突出,而且这样类似刚毛,以致只能根据上侧固定的嘴才可以决定它的鸟嘴体的性质。震毛可能直接从虫房的唇片发展而来,并没有经过鸟嘴体的阶段;但它们经过这一阶段的可能性似乎更大些,因为在转变的早期,包藏着单虫体的虫房的其他部分,很难立刻消失。在许多情形里,震毛的基部有一个带沟的支柱,这支柱似乎相当于固定的鸟嘴状构造;虽然某些物种完全没有这支柱。这种震毛发展的观点,如果可靠,倒是有趣的;因为,假定一切具有鸟嘴体的物种都已绝灭了,那末最富有想像力的人也决不会想到震毛原来是一种类似鸟头式的器官的一部分,或像不规则形状的盒子或兜帽的器官的一部分。看到如此大不相同的两种器官竟会从一个共同根源发展而来,确很有趣;并且因为虫房的能运动的唇片有保护单虫的作用,所以不难相信,唇片首先变为鸟嘴体的下颚,然后变为长刚毛,其间所经过的一切级进,同样可以在不同方式和不同环境条件下发挥保护作用。
米伐特先生进而相信新种“是突然出现的,而且是由突然变异而成”,还有一些博物学者附和他的这种观点。例如,他假定已经绝灭了的三趾马(Hipparion )和马之间的差异是突然发生的。他认为,鸟类的翘膀“除了由于具有显著而重要性质的、比较突然的变异而发展起来的以外,其他方法都藏书网是难于相信的”;并且显然他把这种观点推广到蝙蝠和翼手龙(pterodactyles)的翅膀。这意味着进化系列里存在着巨大的断裂或不连续性,这结论,依我看来,是极端不可能的。
我怀疑自然的物种会像家养族那样也突然发生变化,并且我完全不相信米伐特先生所说的自然的物种以奇特的方式发生变化,理由如下。根据我们的经验,突然而显著的变异,是单独地、并且间隔较长的时间,在家养生物里发生的。如果这种变异在自然状况下发生,如前面所说的,将会由于偶然的毁灭以及后来的相互杂交而容易失去;在家养状况下,除非这类突然变异由人的照顾被隔离并被特别保存起来,我们所知道的情况也是那样的。因此,如果新种像米伐特先生所假定的那种方式而突然出现,那么,几乎有必要来相信若干奇异变化了的个体会同时出现在同一个地区内,
我们现在稍微谈一谈动物界中比较低等的部门。棘皮动物(星鱼、海胆等等)生有一种引人注意的器官,叫做叉棘(pedicellaria),在很发达的情况下,它成为三叉的钳,——即由三个锯齿状的钳臂形成的,三个钳臂密切配合在一起,位在一枝有弹性的、由肌肉而运动的柄的顶端。这种钳能够牢固地挟住任何东西;亚历山大·阿加西斯曾看到一种海胆(Echinus)很快地把排泄物的细粒从这个钳传递给那个钳,沿着体部一定的几条线路落下去,以免弄污它的壳。但是它们除了移去各种污物之外,无疑还有其他的功用;其中之一显然是防御。
在植物的幼小的、和成长着的器官里,由于被触碰或者被摇动所起的轻微运动,对于它们似乎很少可能有任何机能上的重要性。但是植物顺应着各种刺激而发生运动能力,对于它们却是极其重要的;例如向光的运动能力以及比较罕见的背光的运动能力,——还有,对于地球引力的背性和比较罕见的向性。当动物的神经和肌肉受到电流的刺激时,或者由于吸收了木鳖子精(strychnine)而受到刺激时所发生的运动,可以称为偶然的结果,因为神经和肌肉对于这等刺激并不具有特别的敏感。植物大概也是这样,它们因为有顺应一定的刺激而发生运动的能力,所以遇到被触碰或者被摇动,便起偶然状态的激动。因此,我们不难承认在叶攀缘植物和卷须植物的情形里,被自然选择所利用的和增大的就是这种倾向。然而根据我的研究报告所举出的各项理由,大概只在已经获得了旋转能力的、并且因此已变成为缠绕植物的植物里,才有这种情形发生。
乳腺是哺乳动物全纲所共有的,并且对于它们的生存是不可缺少的;所以乳腺必在极其久远的时代就已经发展了,而关于乳腺的发展经过,我们肯定是什么也不知道的。米伐特先生问道:“能够设想任何动物的幼体偶然从它的母亲的胀大的皮腺吸了一滴不大滋养的液体,就能避免死亡吗?即使有过一次这种情形,那么有什么机会能使这样的变异永续下去呢?”但是这个例子举得并不适当。大多数进化论者都承认哺乳动物是从有袋动物传下来的;如果是这样的话,则乳腺最初一定是在育儿袋内发展起来的。在一种鱼(海马属[ Hippocampus])的场合里,卵就是在这种性质的袋里孵出的,并且幼鱼有一时期也是养育在那里的;一位美国博物学者洛克伍得先生(Mr. Lockwood),根据他看到的幼鱼发育情形,相信它们是由袋内皮腺的分泌物来养育的。那末关于哺乳动物的早期祖先,差不多在它们可以适用这个名称之前,其幼体按照同样的方法被养育,至少是可能的吧?并且在这种情形里,那些分泌带有乳汁性质的、并且在某种程度或方式上是最营养的液汁的个体,比起分泌液汁较差的个体,毕竟会养育更多数目的营养良好的后代;因此,这种与乳腺同源的皮腺就会被改进,或者变得更为有效,分布在袋内一定位置上的腺,会比其余的变得格外发达,这是与广泛应用的专业化原理相符合的;它们于是变为乳房,但起初没有乳头,就像我们在哺乳类中最下级的鸭嘴兽里所看到的那样。分布在一定位置上的腺,通过什么样的作用,会变得比其余的更加专业化,是否一部分由于生长的补偿作用、使用的效果、或者自然选择,我还不敢断定。
我们必须记住,头骨在这样的早期是软骨性的,并且是可挠性的,所以它容易顺从肌肉的牵引。并且我们知道,高等动物甚至在早期的幼年以后,如果它们的皮肤或肌肉因病或某种意外而长期收缩,头骨也会因此而改变它的形状。长耳朵的兔,如果它们的一只耳朵向前和向下垂下,它的重量就能牵动这一边的所有头骨向前,我曾画过这样的一张图。曼姆说,鲈鱼(percbes)、大马哈鱼和几种其他对称鱼类的新孵化的幼鱼,往往也有在水底卧在一侧的习性;并且他看到,这时它们常常牵动下面的眼睛向上看;因此它们的头骨会变得有些歪。然而这些鱼类不久就能保持直立的姿势,所以永久的效果不会由此产生。比目鱼科的鱼则不然,由于它们的身体日益扁平,所以长得愈大,卧在一侧的习性也愈深,因而在头部的形状上和眼睛的位置上就产生了永久的效果。用类推的方法可以判断,这种骨骼歪曲的倾向按照遗传原理无疑会被加强的。希阿特与某些其他博物学者正相反,他相信比目鱼科的鱼甚至在胚胎时期已不十分对称,如果是这样的话,我们就能理解为什么某些物种的鱼在幼小的时候习惯地卧在左侧,而其他一些物种却卧在右侧。曼姆在证实上述意见时,又说道,不属于比目鱼科的北粗鳍鱼(Trachypterus arcticus )的成体,在水底也卧在左侧,并且斜着游泳;这种鱼的头部两侧,据说有点不相像。我们的鱼类学大权威京特博士(Dr. Gunther)在描述曼姆的论文之后,加以评论:“作者对比目鱼科的异常状态,提出了一个很简单的解释。”
关于叶柄、花柄和卷须的感应性,几乎同样可以用来说明缠绕植物的旋转运动。属于大不相同的群的许许多多物种,都被赋予了这种感应性,因此在许多还没有变为攀缘植物的物种里,也应该可以看到这种性质的初生状态,事实是这样的:我观察到上述毛籽草的幼小花梗,自己能向所接触的那一边微微弯曲。莫伦(Morren)在酢酱草属(Oxalis)的若干物种里,发现了如果叶和叶柄被轻轻地、反复地触碰着,或
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者植株被摇动着,叶和叶柄便发生运动,特别是暴露在烈日之下以后更加如此。我对其他几个酢酱草属的物种反复地进行了观察,结果是一样的;其中有些物种的运动是很明显的,但在幼叶里看得最清楚;在别的几个物种里运动却是极其轻微的。根据高级权威霍夫迈斯特(Hofme1ster)所说,一切植物的幼茎和叶子,在被摇动之后,都能运动,这是一个更加重要的事实;至于攀缘植物,如我们所知,只在生长的早期,它们的叶柄和卷须才是敏感的。
我们现在要讲一讲攀缘植物。从单纯地缠绕一个支柱的攀缘植物起,到被我称为叶攀缘植物和生有卷须的攀缘植物止,可以排列成一个长的系列。后两类植物的茎虽然还保持着旋转的能力,纵不是常常失去,但一般已失去了缠绕的能力,而卷须同样也具有旋转能力。从叶攀缘植物到卷须攀缘植物的级进是密切相接的,有某些植物可以随便放在任何一类里。但是,从单纯的缠绕植物上升到叶攀缘植物的过程中,却添加了一种重要性质,即对接触的感应性,依靠这种感应性,叶柄或花梗,或已变成卷须的叶柄或花梗,能因刺激而弯曲在接触物体的周围并绕住它们,凡是读过我的关于这等植物的研究报告的人,我想,都会承认在单纯的缠绕植物和卷须攀缘植物之间,其机能上和构造上的所有级进变化,各各对于物种都高度有利。例如,缠绕植物变为叶攀缘植物,显然是大有利的;具有长叶柄的缠绕植物,如果这叶柄稍具必需的接触感应性,大概就会发展为叶攀缘植物。
任何人如果相信进化是缓慢而逐渐的,当然也会承认物种的变化可以是突然的和巨大的,有如我们在自然状况下,或者甚至在家养状况下所看到的任何单独变异那样。但是如果物种受到饲养或栽培,它就比在自然状况下更容易变异,所以,像在家养状况下常常发生的那样巨大而突然的变异,不可能在自然状况下常常发生。家养状况下的变异,有若干可以归因于返祖遗传,这样重新出现的性状,在许多情形里,大概最初是逐渐获得的。还有更多的情形,必定叫作畸形,如六指的人、多毛的人、安康羊、尼亚太牛等等:因为它们在性状上与自然的物种大不相同,所以它们对于我们的问题所能提供的解释是很少的,除了这些突然的变异之外,少数剩下来的变异,如果在自然状况下发生,充其量只能构成与亲种类型仍有密切相联的可疑物种。
关于上述的角质栉片或鲸须的这等构造,据我们所能判断的来说,习性或使用对于它们的发展,很少或者没有作用。相反地,比目鱼下侧的眼睛向头的上侧转移,以及一个具有把握性的尾的形成,几乎完全可以归因于连续的使用以及伴随着的遗传作用。关于高等动物的乳房,最可能的设想是,最初有袋动物的袋内全表面的皮腺都分泌出一种营养的液体;后来这等皮腺通过自然选择,在机能上得到改进,并且集中在一定的部位,于是形成了乳房。要理解某些古代棘皮动物的作防御用的分枝棘刺,怎样通过自然选择而发展成三叉棘,比起理解甲壳动物的钳是通过最初专作行动用的肢的末端二节的微细的、有用的变异而得到发展,并没有更多的困难。在群栖虫类的鸟嘴体和震毛里,我们看到从同一根源发展成外观上大不相同的器官;并且关于震毛,我们能够理解那些连续的级进变化可能有什么用处。关于兰科植物的花粉块,可以从原本用来把花粉粒结合在一起的细丝,追踪出逐渐粘合成花粉块的柄;还有,如普通花的柱头所分泌的粘性物质,可以供作虽不十分一样的、但大致相同的目的之用,这种粘性物质附着在花粉块柄的游离末端上所经过的步骤也是可以追踪出来的;——所有这等级进变化对于各该植物都是显著有利的。至于攀缘植物,我不必重复刚才已经讲过的那些了。
在植物界里,米伐特先生只讲到两种情形,即兰科植物的花的构造和攀缘植物的运动。关于兰科植物,他说道:“对于它们的起源的解释完全不能令人满意,——对于构造之初期的、最微细的发端,所进行的解释,十分不充分。这些构造只有在相当发展时才有效用。”我在另一著作里已经详细地讨论过这个问题,因此这里只对兰科植物的花的最显著特性,即它们的花粉块(pollinia),稍微详细地加以叙述。高度发达的花粉块,是由一团花粉粒集成的,着生在一条有弹性的柄、即花粉块柄上,此柄则附着在一小块极粘的物质上。花粉块就由这种方法依靠昆虫从这花被运送到那花的柱头上去。某些兰科植物的花粉块没有柄,花粉粒仅由细丝联结在一起;但是这种情形不仅限于兰科植物,所以无须在这里进行讨论;然而我可以提一提处于兰科植物系统中最下等地位的杓兰属(Cypripedium ),从那里我们可以看出这些细丝大概是怎样最初发达起来的。在其他兰科植物里,这些细丝粘着在花粉块的一端;这就是花粉块柄的最初发生的痕迹。这就是柄——即使是相当长而高度发达的柄——的起源,我们还能从有时埋藏在中央坚硬部分的发育不全的花粉粒里找到良好的证据。
关于这些器官,米伐特先生又像以前许多次的情形那样问道:“这种构造的最初不发育的开端,会有什么用处呢?并且这种初期的萌芽怎么能够保存一个海胆的生命呢?”他又补充说道:“纵使这种钳住作用是突然发展的,如果没有能够自由运动的柄,这种作用也不会是有利的,同时,如果没有能够钳住的钳,这种柄也不会有什么效用,然而单是细微的、不定的变异,并不能使构造上这等复杂的相互协调同时进化;如果否认这一点,似乎无异肯定了一种惊人的自相矛盾的奇论。”虽然在米伐特先生看来这似乎是自相矛盾的,但是基部固定不动的、却有钳住作用的三叉棘,确在某些星鱼类里存在着;这是可以理解的,如果它们至少部分地把它当作防御手段来使用,在这个问题上供给我很多材料使我十分感激的阿加西斯先生告诉我说,还有其他星鱼,它们的三枝钳臂的当中一枝已经退化成其他二枝的支柱;并且还有其他的属,它们的第三枝臂已经完全亡失了。根据柏利那先生(Mr. Perrier)的描述,斜海胆(Ecbinoneus)的壳上生着两种叉棘,一种像刺海胆的叉棘,一种像心形海胆属(Spatangus)的叉棘;这等情形常常是有趣的,因为它们通过一个器官的两种状态中的一种的亡失,指出了明确突然的过渡方法。
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