Monday, January 11, 2010

“大龟岛”和达尔文 Galapagos and Darwin

Darwin Finch
大龟岛,或巨龟群岛,是我给起的名儿。正规的译名应该是“葛拉帕格斯”群岛。它原本是中古西班牙语“马鞍”的意思。当初西班牙人“发现” 这些小岛时曾看见很多巨大的甲龟,甲壳看上去像是一具具马鞍,所以外号叫它们马鞍甲龟。久而久之,外号也就特指这里独有的大乌龟了。我则又给这个西语名称删繁就简,取其意,叫大龟岛。

大龟岛位于太平洋东部的赤道上,距离赤道之国厄瓜多尔本土1000多公里,从首都基多(Quito)飞到那里需要三个半小时。它由大约二十多个大小岛屿组成,相互间隔不很远,有些只有二、三十公里。这里原生态环境保护比较完好,除了两三个大一点的岛屿有居民居住外,其他岛屿都不允许住人,甚至不可以随意上岛。游客基本上吃、住在游轮上,每天乘小橡皮艇去不同的岛屿观光。

去那里游玩,自然有好多理由。比如赤道上的海岛毫无疑问风光特殊,而且一个岛一个特点;又比如这里仍然保留有不少独特的动、植物:笨拙可爱的蓝脚布布鸟(Blue-footed Boobies),红脖子Frigate鸟(居然没有中文翻译!),丑陋吓人的大蜥蜴,尤其是赫赫有名的大甲龟(Giant Tortoise)等等。当然,最主要的还是因为查理斯·达尔文曾经到过那里,并且由于在那里的观察而受启发写下了跨时代的《物种起源》宏论。我们虽然无缘做最早的探险发现者,但至少可以步前人后尘,游历群岛,长点知识,留下“到此一游”的脚印。

达尔文是在跟随英国小猎犬号(The Beagle)船长在南美大陆沿海地区考察三年后,回返途中在大龟岛屿短暂停留的,在那里的时间总共不过三十多天,而且只有一半的时间上岸观察和采集标本。是什么神奇独特的东西使他发现了生物世界的奥秘、并由此改变了人们对自然界的认识和科学研究的进程?

不去那里,我可能一辈子也不会对那些叽叽喳喳的小杂鸟感兴趣。它们看起来不过是一群小麻雀。谁会注意它们的小嘴壳是尖的还是钝的,是长的还是短的?可是达尔文就发现这里的“小麻雀”不仅跟南美大陆的“小麻雀”即相像又不同,而且每个小岛上的“小麻雀”跟相邻几十公里外的小岛上的“小麻雀”也是即相像又各有不同。他在整理自己的标本时发现,有一种Mockingbird(模仿鸟)全部来自同一个小岛,第二种Mockingbird又全部来自另外一个小岛,而第三种又来自第三个小岛。后来,在鸟类学家的协助下,他们又分辨出13种各异的、大龟群岛独有的、以他的名字命名的Darwin Finch (达尔文雀)。按照以往“上帝造物”的说教,每个物种都应该是被造物主单独创造出来的,可是这些远离大陆的小鸟却明显地和南美大陆的小鸟来自同一个大家族,然而又有区域性的区别。为什么?又是如何发生的?

在后来几年的研究中,达尔文又注意到,这些雀鸟的不同主要表现在它们的喙部,有些宽厚,有些尖长,有些介于中间-不尖不钝;而这种不同则是由于这些雀鸟在不同的岛屿受当地不同食物种类的局限,吃食不同食物而造成的;也有是它们偏食某种食物造成的。比如,短嘴的喜吃仙人果的肉,也喜爱硬壳果核类;尖嘴的喜欢叨啄仙人果的果心和小虫子;如此等等。自此,他找出了物种演变的奥秘:“自然选择”(Natural Selection)法则。

在考察大龟群岛期间,达尔文巧遇当地的英国殖民总督。这位总督向他夸耀自己如何有本事根据甲壳的不同形状准确无误地辨认出来自几个不同岛屿的大甲龟。达尔文当时并没有在意总督的炫耀,而且还和船员们共同享受了当地人捕捉送上船的五十多只大龟,一路作为佳肴极品煲汤吃喝掉了,甚至连龟甲都没有保留。后来反应过来,已经是后悔莫及。他们离开后的仅仅十年间,群岛之一的Santa Maria岛上,大甲龟消失。

大龟群岛的巨龟(Giant Tortoise)之所以有名,主要在于它们是生活于陆地的大甲龟,形体巨大而且长命百岁。大海龟比较普遍,但是几百斤重量的陆地旱龟只有在这里和非洲某个海岛上才有发现。它们虽然生活于狭小的海岛上,却从来不下海,和海里的大海龟既是近亲,又从不来往。达尔文后来自然回想起这些特殊的大甲龟。它们和那些“小麻雀”一样,由于生活在不同的小岛上,为适应当地的地形、气候,及食物来源,而生长出不同形状和纹路的龟甲来,衍化为不同的种类。不幸现在只剩下屈指可数的几种。

达尔文也注意到各个岛上多得“讨人厌”却很温顺的大蜥蜴 — 鬣(lie4)蜥(Iguana)。这里有两大类大蜥蜴:陆蜥或旱蜥(Land Iguana),和海蜥(Marine Iguana)。旱蜥不下海,而海蜥却有两栖习性,海里陆地来回跑。这里的海鬣蜥是世界上独一无二的生活在大海里的蜥蜴种类。它们无疑最早和旱鬣蜥也是一家。在大龟岛屿的不同小岛上,由于食物来源的不同,它们身上的颜色也显出不同。一般的海蜥都是黑色,但在“西班牙” 小岛(Espanola Island),岸边地形陡峭,海蜥需要深入海中很深的地方才能吃到附在岩面的海藻,而海底的海藻由于岩石的矿物成分(含铁量高?)而呈红色,所以这里的海蜥吃了红色的海藻,身体也变成了红黑相间的颜色。

大龟群岛的植物也表现出同样的适应能力。我们在群岛之一的小岛Baltra下飞机,那里长有很多的粗壮的仙人掌类植物,高的有一人多高,引人注目。第二天去了另一个小岛,突然发现这里同样的仙人掌高大如树,完全进入另一个级别。惊讶之际心里在发问:同样的植物,怎么会产生如此大的区别?是温度?湿度?土壤?原来达尔文也早已注意到,并且做了调查研究和解释。仙人树长得低矮的地方,一般没有旱鬣蜥;而旱蜥多的岛屿,仙人树都长得很高,并且树干很长,掌叶和果实都离地面很远。原来,旱蜥的主要食物是仙人果。由于它们不断地侵犯攫取低处的仙人果,仙人树们不得不拼命往高长,身下的树干也变得光秃秃的,让鬣蜥们采不到任何果实,从而保护自己。

大龟群岛丰富多样的动物植物和它们众多奇异的演变形式给了达尔文最初的启发和最有说服力的实例,成就了他对不同物种起源的解释。他的科学贡献在于他发现并论证了生物是如何、并且为什么进化的问题,也就是进化机制(Mechanism)问题。其核心便是“自然选择”法则。





能看见这只小 Finch 吗?








Mockingbirds







Giant Tortoise







Marine Iguanas













Land Iguanas









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