超越达尔文——物种的代谢学说

作者:赵若舟2009-06-2016:56:44发布于:博客中国分类:科学哲学
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超越达尔文——物种的代谢学说

一提起“进化论”,人们常用“弱肉强食”来概括。其实,常人在这儿都犯了一个严重的错误。“进化论”并不是讲“强”者生存,“弱”者淘汰,而是“适”者生存,“不适”者被淘汰。

在这里,“强者”和“适者”是两个完全不同的概念。“强者”不一定都是“适者”,“适者”也未必都强大。

比如,恐龙是中世纪的“强者”,无论从体形上讲,还是从种类、地域上讲都是其它生物无法相比的,它们多以其它生物为食,是“弱肉强食”中强者的代表,但它们最终因“不适”而被淘汰,于白垩纪晚期灭绝了。而同时代的弱者,比恐龙小得多的蛇类、龟类、鱼类、昆虫却一直生存下来,直到今天。

“适者”未必就是“强者”的例子也很多。比如啮齿类的鼠类,适应能力非常强,在全球的许多角落都有它的足迹,而且数量极为可观。为了防止鼠害,人类想出了各种办法消灭老鼠,用鼠药、养家猫,甚至高科技手段,但鼠类这个物种却没有任何消退的迹象,足见其适应能力之强。但它却是名符其实的弱者,它是猫、猫头鹰、蛇、黄鼠狼的主要食物,整天都有被“强者”食用的命运,它不是“强者”却是“适者”。

所以“进化论”所阐述的并不是“弱肉强食”的道理,而是“适者生存”的真谛。

随着社会的发展,科技的进步,人类对自然的干涉能力也越来越大,人类通过三种方式改变着其它生物,第一种是直接猎杀;第二种是砍伐森林、盲目垦荒;第三种是污染环境。

在过去的4亿年中,全球每27年才有一种植物消失,现在每小时就有1种物种从地球上消失。已分类和定名的170万种生物中,已有10—20%的物种已灭绝。

在这里的主要受害者是质量对策者,如:大型脊椎动物常生活在比较稳定的环境中,这种稳定的环境逐渐促使生活在其中的质量对策者特化,越高度特化(如食性专一性,生境狭窄性等),越不适应变化的环境,只要狭窄的环境一旦破坏,该类生物将会处于濒危之中,甚至绝灭,大熊猫、长臂猿等就属此类。现在许多质量对策者已绝灭或濒临绝灭,如“亚洲像、非洲像、东北虎、金丝猴、美洲豹等都处在濒危的境地。

与此同时,有些数量对策者因为对人类有害,也遭到人类千方百计的扼杀。某些昆虫是人类的大敌,它们损害庄稼、传播病毒。人们在对付昆虫时,用了巨毒的农药,这种方法一开始证明是有效的,但不久我们发现,有些农药已经对它们不起作用,许多昆虫产生了对农药的抗药性。人类再和老鼠的战争中也发生了同样的情况。

各种病菌:结核菌、霍乱弧菌等是人类的健康的大敌,人们在对付病菌最成功的手段是抗生素,但到今天,这一手段却越来越不灵验,原因主要是一部分病毒菌产生了抗药性。比如有的病菌能产生青霉素分解酶,从而使青霉素对它不起作用。这些数量对策者生命力极为强大,即使是掌握高科技的人也对它们束手无策。

从这些例子中我们可以看到,同是人类的干涉,质量对策者却大量绝灭,而数量对策者却安然无恙。其实人类对数量对策者比对质量对策者的干涉更为残酷,但数量对策者却顽强生存下来。

正是由于这个原因,我们会在生物进化史上发现这一个现象。大型的动物或植物(它们是极端的质量对策者)很少能够存活到现在。虽然它们在生物进化史上曾盛极一时,但最后都绝灭了。

这一方面的典型例子主要有:寒武纪盛极一时的三叶虫,石炭纪盛极一时的大型乔木状蕨类植物,中生代称霸海陆空的大型爬行动物恐龙、翼龙、鱼龙。这些生物都先后绝灭。而产生于侏罗纪的数量对策者—昆虫大约有1000余种,它们绝大多数都延存到现在,这些昆虫主要有:蟑螂类、蜻蜓类、甲虫类、蛴类、树虱类、蝇类和蛀虫类等。直到现在我们仍没发现这些昆虫有任何退化的迹象。

从这些事例中我们可以得到这样一个结论:生物的物种和个体一样,并不是永恒的,物种本身也有一个产生、发展、兴盛、衰老和灭绝的过程。

一般来讲,每一个物种都有一定寿命,比如,一个脊椎动物的平均寿命大约是500万年,而一种维管植物的自然绝灭也大约要经过几百万年的时间。根据这个原理,我们可以把生物的系统发育过程分为5个时期。

第一个时期是数量对策者时期。这个时期生物以数量对策适应环境,这时候,生物体型小,较原始。

第二时期是物种形成期。由于环境趋于稳定,生物从数量对策者向质量对策者进化,形成较为稳定的物种。

第三时期是适应辐射期。稳定的环境形成大量质量对策物种,占据绝大多数的生态空间,大量物种形成适应辐射。

第四个时期是数量对策期。由于长期在稳定的环境中生活,质量对策者高度特化,食性专一,生境狭窄。

第五个时期是灭绝期。由于环境发生变化,高度特化的质量对策者因无法适应环境而灭绝。

以爬行动物为例,石炭纪以前是爬行动物的数量对策者期,石炭纪后期出现最原始的爬行动物——蜥蜴,二迭纪、三迭纪是爬行动物的物种形成期,鱼龙亚纲、蛇颈龙、杯龙纲等纷纷出现。侏罗纪是繁盛时期,这一时期,爬行动物出现了广泛的适应辐射,水中有鱼龙亚纲、空中有翼龙亚纲、陆上有各种恐龙、蛇颈龙等分布极为广泛,成为地球上的统治者。白垩纪是爬行动物的衰老期和灭绝期。鱼龙亚纲、蛇颈龙亚纲、翼龙亚纲、恐龙亚纲、鸟龙类都相续在白垩纪绝灭,只有龟鳖亚纲、鳄亚纲和有鳞亚纲一直延续至今。这些爬行动物体型较小,属质量数量连接体的中间对策者,有的还偏向数量—对策者,这是它们能生存至今的主要原因。

如果我们把生物的系统发育用图表示出来,它的形状很像一颗树,我们称之为系统树。无论就系统树而言还是系统树的侧枝而言,都有这样的规律,它的“主干”或“主枝”相当于数量对策期。树冠的下端就是物种形成期,树冠的膨大部分是繁盛期。

从数量对策期到繁盛期,物种的数目越来越多,这些物种大都在物种形成期形成。在繁盛期还会出现广泛的适应辐射,充分占用生态空间。物种的适应方式逐渐从数量对策向质量对策转变,到繁盛期形成了质量对策者统治地球的局面。到衰老期,物种向高度特化,高度适应的方向发展表现为食性专一,生境狭窄,向极端质量对策进化,这一时期大约相当树冠的上端。当环境一变化,食性专一,生境狭窄的质量—对策者就会大量绝灭,这就是灭绝期,大约相当于树冠的末端。


数量对策期

物种形成期限

适应辐射期

辐射击期限

质量对策者期

绝灭期

生物系统发育的过程


数量对策者正如被子植物的分生组织,它有巨大的生殖能力,好比是分生组织具有分裂能力。分生组织可以分化出其它组织,好比是数量对策者可进化成其它物种。

质量对策者好比是成熟组织,成熟组织高度特化,失去分裂能力,它也是细胞分化的盲端,质量对策者也是高度特化,是生物进化的盲端。所以讲,数量对策者是物种形成的丰富源泉,它是生物进化系统树上的芽,是它的不断分化形成多种多样的物种。

世界上没有永恒的物种,人类也不例外。但于其它生物不同的是人的危机很大程度上却是人类自己造成的。人类社会进入资本主义社会以后,机械力代替了人力,蒸汽机、内燃机和电动机开始广泛使用,适应纺织、运输、机械制造的各种机器也被发明并应用到生活的各个领域,生产效率有成百倍的提高。

生产效率的提高,不断满足人们生产生活的需要的同时,也给人类生存的环境施加了巨大的压力。

不断增长的能源的消耗,工业废气、废水的排放,使地球已不堪重负。生物圈的各种物质的平衡(地下水的平衡,大气中CO2、SO2的平衡)都遭到严重破坏。

生产效率的提高,在满足了人类社会的物质需求的同时,也使得资源枯竭、环境污染和生态失衡。

本文作者:赵若舟

文本出处:博客中国

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