地質(zhì)學(xué)家是怎樣得出“彗星撞擊論”的？
進(jìn)化與滅絕——一個(gè)科學(xué)之迷
滅絕現(xiàn)象不簡單，生存下來不容易
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霸王龍 |
如果達(dá)爾文關(guān)于生物為了生態(tài)位而競爭的設(shè)想正確，那么新物種形成的速率應(yīng)該與舊物種滅絕的速率達(dá)到平衡。但是，恐龍的滅絕是在短時(shí)間內(nèi)突然發(fā)生的，迄今為止，還沒有任何關(guān)于比馬斯特里奇白堊更新的地層中發(fā)現(xiàn)過恐龍化石的可靠報(bào)道。是哺乳動物消滅了恐龍嗎？這樣的想法恐怕讓每個(gè)人都會覺得是天方夜談。當(dāng)時(shí)的哺乳動物都很小，根本無力擊敗那些龐然大物；而且，它們的生態(tài)位與霸王龍或三角龍之類并不相擾，因此也不會發(fā)生激烈的生存競爭。
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三角龍 |
因此，科學(xué)家就這個(gè)問題應(yīng)該探究的決不是生存競爭，而應(yīng)該是生物與環(huán)境之間的相互作用。根據(jù)化石記錄和動物的選擇性繁殖，達(dá)爾文明了生物的演化是及其緩慢的，生物個(gè)體在生命期限內(nèi)發(fā)生不了多大的變化。例如，一種生物不能因?yàn)闅夂蛉找娓珊刀兂神橊劊挥薪?jīng)歷了許多代的干旱之后，生物才能形成能夠忍耐缺水的習(xí)性，或者形成某種防止失水的功能，并能夠獲得某種比那些沒有形成類似習(xí)性與功能的物種稍強(qiáng)的繁殖優(yōu)勢。在這一過程中，無疑會有一些生物個(gè)體沒有留下后代，因?yàn)榧词故巧鷳B(tài)環(huán)境中連續(xù)發(fā)生的緩慢變化，對生物的適應(yīng)能力來說也是太快了。
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駱駝 |
但是，地質(zhì)記錄本身也反映了兩種截然不同的演化速率。有一段時(shí)間是平靜時(shí)期，大多數(shù)物種保持不變，演化形成的新物種與滅絕的舊物種數(shù)量基本上保持平衡。但是也有一些時(shí)間里，物種形成速率極快，或者生物的滅絕速率極快。這些事件并不同時(shí)發(fā)生。首先，歷史上出現(xiàn)諸如恐龍滅絕這樣的大規(guī)模生物滅絕事件，隨后是一個(gè)間歇期，這時(shí)期生物就像馬爾薩斯所說的那樣像兔子一樣成倍地增長，然后分化形成新的物種，有時(shí)演化速率之快簡直可以用“爆炸”來形容。
科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種有趣的聯(lián)系，就是快速的環(huán)境變化必然加速生物滅絕的速率，使之超過新物種的形成速率，因?yàn)槿魏紊锿ㄟ^演化而適應(yīng)環(huán)境變化的速率是有限的。這時(shí)，舊物種的滅絕與新物種的形成所引起的競爭根本無從說起，只能證明那些趨于滅絕的生物不能適應(yīng)環(huán)境變化而已。這時(shí)候再來套用達(dá)爾文所強(qiáng)調(diào)的生物之間相互作用的理論顯然不對。
以此推理，環(huán)境變化速率就應(yīng)該成為生物滅絕問題的核心。因此，恐龍滅絕很可能是由環(huán)境的劇烈變化引起的。如果有一種災(zāi)變能夠證明對某種生物滅絕現(xiàn)象的解釋是正確的，那么達(dá)爾文的“規(guī)律”就會從根本上發(fā)生動搖。如果我們不能通過鑒定古生物化石和現(xiàn)代物種的研究來預(yù)測哪種生物將會滅絕、哪種生物可以幸存，那適者生存又有什么意義呢？
預(yù)測結(jié)果是對適者生存學(xué)說的最后檢驗(yàn)。可以說適應(yīng)能力是是判斷幸存者的標(biāo)準(zhǔn)，也可以定義適應(yīng)能力是生物個(gè)體適應(yīng)生態(tài)位的程度，甚至可以預(yù)言哪一種農(nóng)作物具備從一場為時(shí)短暫的旱災(zāi)中幸存下來的能力。但是如果環(huán)境發(fā)生了災(zāi)難性的變化，科學(xué)家能夠預(yù)言哪一種生物具備最快的適應(yīng)能力嗎？即使能夠猜度未來災(zāi)變情況，又能預(yù)言即將產(chǎn)生的生態(tài)位的情況嗎？現(xiàn)在的生態(tài)系統(tǒng)中沒有食草蛇類的生態(tài)位，因?yàn)楦静淮嬖谑巢莸纳哳�。假設(shè)有一場災(zāi)變引起了昆蟲、嚙齒動物以及小型鳥類的急劇減少，科學(xué)家并不能根據(jù)蛇的適應(yīng)能力來預(yù)測它們是否能夠靠取食植物而幸存下來，也無法預(yù)測這些蛇類能夠經(jīng)過幾代的變化而有機(jī)會創(chuàng)造出一種生態(tài)位來保障它們免于滅絕。
從這個(gè)角度來看，適者生存學(xué)說只是根據(jù)幸存者來定義適應(yīng)能力，卻沒有獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)作為預(yù)言的基礎(chǔ)，因此它可能沒有什么意義。如果大多數(shù)生物物種的絕滅都是由災(zāi)變引起的，那么決定生物生死存亡的將是機(jī)遇而不是它自身所謂的優(yōu)越性。由此推理，控制生物演化的全過程的也是機(jī)遇，而不是從所謂的劣等種族向所謂的優(yōu)等種族的緩慢上升。
許靖華教授正是因?yàn)樯钌畹厮伎剂松厦嬷v過的所有的這些問題，才開始從進(jìn)化論的角度來審視恐龍滅絕問題。他曾經(jīng)用麻將、撲克和“齋司”三種游戲做例子來表達(dá)他對絕滅與幸存的感悟。
麻將是中國人最喜歡玩的游戲，是一種適應(yīng)能力的比賽。過于剛愎自用的人，不顧必然規(guī)律而蠻干，結(jié)果往往會痛失良機(jī)，輸個(gè)一敗涂地。而那些福至心靈的人卻可以經(jīng)常取勝。中國人常說，福無雙至，禍不單行，命運(yùn)可能會降臨到每個(gè)人的頭上。這與道教或佛教的哲學(xué)一致。因此，中國人重視每一種生命形式或生活方式的價(jià)值，他們也相信，每一個(gè)人都可能從不期而遇的機(jī)會中收益。
撲克則是美國人愛玩的把戲，是一種實(shí)力的較量。有些人能夠靠虛張聲勢來贏牌，但是必須有足夠的籌碼。比賽的結(jié)果往往是強(qiáng)者為勝，而這正符合美國人的生存哲學(xué)。
“齋司”是瑞士的國粹。許靖華先生移居瑞士后也學(xué)會了這種游戲。就是這種一般人習(xí)以為常的游戲，卻令許靖華悟出了許多深刻的道理，這是因?yàn)?968年8月23日他玩了一次“齋司”，而這次玩“齋司”讓他終生難忘。那天，正是蘇聯(lián)派軍隊(duì)入侵捷克斯洛伐克之際。許靖華和一位同樣是“齋司”老手的瑞士人為一方，許太太和一位同樣是初出茅廬的新手為另一方。他們在旅館里玩了一整天，窗外呼嘯著槍聲，使人無時(shí)不在感覺著蘇軍坦克向布拉格推進(jìn)的駭人場面。碰巧，兩位新手大獲全勝。此情、此景、此境使許靖華感慨萬分�！褒S司”是一種賭運(yùn)氣的游戲，勝負(fù)根本無法按照參賽者的技巧預(yù)測。很多人說，成為瑞士人是幸運(yùn)的，但是許靖華此刻卻不以為然。他知道，一個(gè)瑞士人除非碰巧出身于有社會地位的家庭，否則幾乎沒有任何出人頭地的機(jī)會。
許靖華由此悟出了三條不同的成功之路。其一是成功屬于自己，那些能夠掌握命運(yùn)并戰(zhàn)勝對手的人才能成功；其二是成功就是運(yùn)氣，誰也無法控制；其三是成功屬于那些能夠忍辱負(fù)重的人，他們不管命運(yùn)如何，總是能夠因勢利導(dǎo)地加以利用。這三條成功之路正好對應(yīng)了撲克、“齋司”和麻將的取勝之道。
正是這樣的感悟使許靖華認(rèn)為物競天擇并不是生物進(jìn)化的真諦。于是他就有了一種推動力，試圖探討研究最詳盡的陸地災(zāi)變事件和地質(zhì)歷史上生物大規(guī)模滅絕事件的證據(jù)。
有了研究的目標(biāo)和動力，接下來的問題就是，怎樣進(jìn)行科學(xué)的研究？
許靖華教授選擇了一種歷史分析的方法，著重于追蹤地質(zhì)學(xué)家、古生物學(xué)家和地球物理學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，來解答諸如此類的問題：究竟是對生存條件的爭奪決定了恐龍的命運(yùn)，還是來自于外部的事件造成的環(huán)境變化引起了恐龍的滅絕？如果是災(zāi)變割斷了一些生物連續(xù)進(jìn)化的鏈條，其它的生物卻為什么能夠幸存下去？是否可以說幸存者是適者，還是應(yīng)該說幸運(yùn)者僅僅是幸運(yùn)兒而已？
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