拿「鳥喙」做例子，看看環境變化和物種進化的關係，漲個姿勢吧

「鳥喙」指的就是鳥的尖嘴。你可不要小看這些鳥喙，它們曾在進化論這一科學理論的發展史上產生過巨大的貢獻，當年達爾文乘坐「小獵犬號」旅行到加拉帕戈斯群島時，正是因為比較了不同島嶼上的鳥的鳥喙形狀的相同點和不同點，才啟發了他對「物種起源」問題的新思考。後來，美國的進化生物學家格蘭特夫婦也在加拉帕戈斯群島進行了長期的觀察研究，得到了許多重要的發現。好多科學家在討論中針對鳥喙的問題介紹了一些有意思的觀察結果，這些研究對我們理解進化的機制以及生物與環境的關係有著很重要的啟示。

那麼鳥喙到底能給我們一些怎樣的啟示呢？我們不妨根據「人工生命之父」克雷格·文特爾的討論來思考這個問題。

假如島嶼上經歷了一場旱災，那麼這對於存活下來的鳥的嘴巴會產生怎樣的影響呢？要分析鳥的嘴巴會發生怎樣的變化，我們首先要看的是鳥的食物會發生怎樣的變化。旱災所直接影響的其實是生活在陸地上的植物，這些植物及其種子常常會是鳥的主要食物來源。經過一場旱災，大量的植物不但會幹枯，植物的種子也會受到威脅。那麼對植物而言，要想在旱災中生存下來，一種可能的方式就是讓種子進化出堅硬的外殼，這些外殼可以保護種子不至於過分失水。

說完植物，讓我們回到鳥類來。假如一開始在小島上的鳥有著各種各樣不同形狀不同強度的鳥喙，那麼在經歷了旱災的自然選擇之後，只有那些有尖利的鳥喙的鳥才能撬開植物種子堅硬的外殼，吃到食物，最後生存下來。也就是說，一旦環境變得惡劣，小的種群就會開始形成。

「戴森球」概念的提出者大科學家弗里曼·戴森對此有個簡單的總結：在環境變得不好的時候，為了保證能夠成功繁殖後代，就不得不限制更多的條件。其實我們也很容易理解這一點，比如當環境變得很冷的時候，可能會進化出很耐寒的生物；而當環境變得很乾燥的時候，也可能會進化出適應乾燥環境的生物……隨著越來越多限制條件的產生，逐漸也就產生了從外觀形態到生活習性都非常不同的物種。

然而，環境不會永遠一成不變，適應某種環境的生物看起來是自然選擇中的贏家，可它們的勝利其實是有代價的，這個代價就是「可進化性」的降低。這聽起來有些難懂，用個直觀的比喻來看：一種生物在進化中適應了乾旱的環境，可如果環境處在劇烈的變動之中，比如突然又連續幾年發大水，那麼它原先適應乾旱環境的優勢可能反而會轉為劣勢。換句話說，由於「可進化性」的降低，這種生物在大自然的選擇下顯得非常固化，缺乏可塑性，也就缺乏了適應性。

「自私的基因」概念的提出者、著名的科普作家理查德·道金斯就討論了關於「可進化性」的有關問題，他反覆強調的一點就是：生物不但在進化，而且在發生「可進化性的進化」。「可進化性的進化」的意思就是說，與其花費巨大的成本，在某些特殊的環境保持超強的適應性，不如有時候退一步，學會在進化中保持對環境變動的適應性。

好了，當我們理解了「可進化性」這個概念之後，再來看鳥喙的例子。我們就會發現，在我們原來的討論中還失掉了重要的一環。我們前面的討論強調了「進化」，就是當環境惡劣時，生物的繁衍需要更多的約束條件，這導致會形成更小的種群。這時如果還考慮到「可進化性的進化」，我們就會看到另一種相反的過程。如果形成了很多個更小的種群，那麼我們通過在中學課堂上學過的「生殖隔離」的概念，會知道它們之間是無法交配產生出具有生育能力的後代的。所以為了繁衍後代，一個物種在形成的初期還會長期存在著「雜交和融合」。

格蘭特夫婦在加拉帕戈斯群島通過對鳥喙的觀察，就得到了這正反兩個方面的完整圖像。一方面，當環境條件變差，物種會發生分離，小的種群會產生；另一方面，如果環境條件變好，這些已經開始走向分離的物種又會開始雜交，繁衍後代。這種雜交看起來不是在進化，而是在發生某種退步，但正是這種退步卻可以幫助各種小的種群適應各種變動的環境，而不僅僅適應某種特殊的極端環境。

我們來總結一下「鳥喙」的例子給我們的啟示。生物與環境的關係其實非常複雜：當環境條件變差，為了適應某一種特定的環境，物種會進化出能適應這一種環境的特性，從而發生物種分離，小的種群會產生；而當環境條件變好時，各種漸漸走向分離的物種又會開始雜交，雜交看似讓生物對於某些特殊環境的適應性變得更差了，但這可以有助於生物適應多種多樣或是複雜多變的環境。總而言之，生物不但在「進化」，而且在發生「可進化性的進化」，生物因此也適應了環境的變動。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！