科普 |《物种起源》：作为亿万年演化中的胜利者，每个地球人都应该读的书

作为亿万年演化中的胜利者，每个地球人都应该读的书。

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名人推荐：

美国作家高普尼克 （Adam Gopnik）：

“我们阅读达尔文并非因为他所说的是当今的科学家们所相信的——很多不再是了。我们之所以还读他，是因为书中高雅的雄辩以及条分缕析的证据罗列，且以如此谦逊和娓娓道来的语调陈述，让人们看到了光明驱除黑暗、迷失林中却闯出一条正途的理智力量。”

01听前思考

演化理论的逻辑基础是什么？

达尔文会受到哪些质疑，他又是如何解释的?

演化理论的证据在哪里？

02 书中金句

自然选择完全根据各种生物的利益并且为了它们的利益而起作用。

自然界的战争不是无间断的，恐惧是感觉不到的，死亡一般是迅速的，而强壮的、健康的和幸运的则可生存并繁殖下去。

经过时间的推移，生活条件的改变，如果任何部分变为有害的，那么它就要改变；倘不如此，则这种生物就要绝灭，如无数的生物已经绝灭了的一样。

自然选择只是根据并且为了每一生物的利益而工作，所以一切肉体的和精神的禀赋都有向着完善化前进的倾向。

03 精华笔记

《物种起源》这本书几乎凝聚了达尔文的毕生心血，奠定了演化理论的基础。这本书出版于1859年，也就是一百五十多年前，在日不落帝国的光辉下，英国的博物学家与地质学家得以畅通无阻地在全世界考察并采集样本，演化思想就这样萌芽了。达尔文正是这其中的集大成者，他年轻时曾乘坐“小猎犬号”环球旅行，一路考察各地生物风貌。这次考察让达尔文建立起了比较完整的演化理论。

达尔文列举了极大量的证据来阐述他的演化理论，并且对演化理论当中一切可能的疑点都做了非常详尽的阐述。我们将分三个部分解读达尔文的演化思想。

第一部分，达尔文构建了演化的逻辑。

在人工选择下，物种会发生变化。

农牧民早就知道，即使是同一种动植物，内部也有个体差异，这些差异大多都可以遗传给后代。如果留下最肥的猪不吃，它配种生下的后代就会比别的猪更肥一些，留下最优质的谷子充当明年的种子，就会让作物变得越来越好。

借助于生物可以遗传的突变，人们可以在漫长的时光里主动改变生物的种种特征，而且这种改变可以有很多的维度。牧民养牛，基本就只为了吃，最多再偶尔充当劳动力，因此选择方向非常明确，千百年来就驯化出了寥寥几种牛。养狗的目的则多种多样，人们会出于不同的目的筛选狗的后代，狗的品种就很丰富。

在自然选择中，生物也会发生变化。

在野生动物中，不同的个体之间也有细微的差异，比如毛色、体型、生长速度等等，和人类驯化的动植物一样，这些变化也是无穷无尽的，每一个后代都会产生新的变异。

即便是同一个物种，内部也可以分成不同的小群体，这些不同的小群体称为亚种，这些亚种的特征往往和它们在地理上的分布情况关系很大，例如北极熊和棕熊其实就是同一种熊的不同亚种。很显然北极熊的种种特性，比如雪白的毛色、厚实的皮毛、巨大的体型等等，都更适宜北极冰原的生活环境，相对而言，棕熊更适合在森林里生活。

不难推导出，跟人工选择一样，自然也可以通过各种不同的环境对生物起到选择的作用。

生物在稳定环境中存在着生存竞争。

自然界当中所有的生物都有过度繁殖的倾向。相对的，生命活动所需的种种资源都是非常有限的，与此同时，一旦某种生物数量大爆发，以这些生物为食的动物或寄生生物也会迅速增加，在这些资源和敌害的限制下，生物的总数量就会维持在一个比较稳定的范围内，这就意味着物种内部必然存在着非常激烈的竞争。

自然选择只是在各种随机的突变中筛选出有利的那些，竞争的胜利者携带着这些变异产生大量具有同样变异的后代，而这些后代也会出现变异，就这样天长日久地积累变异，推动生物演化。

除了物种内部存在竞争外，物种之间也会有竞争。更能适应环境的物种，总会在物种间的竞争中脱颖而出，灭绝掉相对而言原始落后的其他物种，生命系统便会在整体上更新换代，越靠近现代，生物总是显得更加优秀。但这经常给人一种误导，好像生命的演变是有方向的，物种总是在“进化”，我们不免会奇怪，为什么先进的现代哺乳动物会和原始的袋鼠共存在这个时代。

因为物种需要的只是适应它所生活的环境，不能被同一个环境中其他竞争物种压制。有袋类哺乳动物生活在与世隔绝的澳大利亚和新西兰等地，当地在历史上从未出现过高等的哺乳动物，事实上，在欧洲白人携带着猫狗等少数几种高等哺乳动物进入澳大利亚后，当地的有袋类动物便开始了大规模的灭绝。

达尔文非常清晰地梳理了他的演化逻辑，然而在当时，仍然存在着质疑的声音。即便到现在，依然会有人拿着一星半点的所谓证据去质疑演化，更不用提在达尔文那个时代，他所面对的社会压力了。

第二部分，达尔文专门站在了反对者的角度质疑自己的演化思想，寻找其理论上的薄弱环节。

 第一个质疑，眼睛这样复杂的器官，也是进化而来的么？

达尔文承认当时的演化理论很难解释像眼睛这样复杂的器官是如何从无到有，依靠一点一滴的突变积累而产生。

但是达尔文也提出，自然界有许多不同类型的眼睛，大量不同的眼睛完全可以从简单到复杂排列起来，描绘出一个眼睛演化的基本轮廓。而且当时也已经知道了许多其他器官从无到有演化出来的例子。器官演化拥有非常多的途径，要断言一个器官不可能通过演化产生是极其困难的。

上世纪末，学术界用来自分子生物学的证据，精确描述了眼睛演化的过程，证实了达尔文两百多年前的猜想。

 第二个质疑，为什么要进化出那些“没有用的器官”呢？

既然演化讲究“适者生存”，那么为什么孔雀要长出笨重又招摇的尾羽。在达尔文的时代，很多设计论者会声称，这证明了设计者喜欢“美丽的事物”。

达尔文给出的解释是，这是因为“性选择”，自然选择归根结底是要繁殖更多后代。虽然孔雀的尾羽看上去是没有用的，但是这些器官有助于雄性动物吸引雌性，从而繁殖出更多后代。

直到现在，性选择依旧是现代演化理论中非常重要的一环，只不过以当代生命科学的眼光来看，达尔文有些夸大性选择的作用了，那些器官大多也有别的作用。

第三个质疑，为什么某些物种能演化出特殊的生活方式？

自然界的某些物种，拥有独特的生活方式，比如长颈鹿能轻易吃到树上的叶子，几乎垄断了非洲草原上所有的树叶。既然长颈鹿的长脖子这么好用，那为什么别的动物没有演化出长脖子呢。达尔文的回答是先发优势，非洲草原上所有的树叶早就已经被长颈鹿占领了，而演化又是个漫长的过程，因此别的食草动物当中就算是脖子最长的个体，也不可能去和长颈鹿竞争树叶，因此脖子长的个体就不会得到选择。

后来的研究表明，不仅是长颈鹿吃树叶，自然界有许多生活方式，一旦被某种生物抢先霸占，就会阻止同一地区的其他生物演化出同样的生活方式。这就是现代生态学当中的“生态位”概念，因此可以说在这方面，达尔文奠定了现代生态学的一些基础。

第四个质疑，动物似乎天生就有的本能，也是进化而来的么？

在自然界，所谓本能就是动物一些“天生就会”的技能，蜘蛛天生就会结网，蜜蜂天生就能筑巢。跟鲜明的形态特征不同，人们很难想像这些本能也会由微小的突变慢慢形成。

达尔文首先指出，本能和其他特征一样，也有遗传和突变。最典型的例子依然来自家养的动物，人们可以驯化猪和牛，使它们能够忍耐狭小拥挤的圈养。而不同功能的鸽子和狗也有着完全不同的行为习惯，这些都可以通过人工选择创造出来。

在野外环境下动物行为的演化则是个研究难点，毕竟行为很难体现在古生物的化石当中，不过根据对现有动物的观察还是能看出一些蛛丝马迹。比如说欧洲杜鹃自己从不筑巢，而是会把蛋下在别的鸟的巢穴中。通过对近缘物种——美洲杜鹃的研究，发现它们需要经常迁徙，那么更喜欢把蛋产在别家鸟巢里的个体，就会在迁徙中获得优势，它们的后代就会一代代强化这种特征，最终完全放弃自己筑巢。类似的，寄生蜂捕捉虫子作为自己后代的食物，还有某些蚂蚁的蓄奴行为，都能通过对它们近缘物种的观察，推导出这种行为演化的脉络。

对于本能行为的演化还有一个经常被人质疑的点。比如说像蚂蚁、蜜蜂这样的社会性昆虫，不能生育的工蚁工蜂承担了整个群体的苦力，它们为何可以存续下去呢？达尔文的解释是，自然选择不仅作用于个体，也能作用于群体，工蚁不能生育，但是跟它在遗传上完全一致的蚁后帮她完成了传宗接代的任务。

不过随着现代遗传学的确立，这个问题其实也就很快化解了，蚁后和工蚁不但拥有完全一致的遗传物质，而且蚁后在产下工蚁的时候，还会干预后者的基因表达。

第五个质疑，为什么动物不能杂交，植物却能杂交。

在达尔文时代，遗传学尚未成体系，而且人们对于植物的分类也多有不妥之处。因此达尔文非常疑惑，为什么几乎所有的动物物种都不能杂交，而这种障碍在植物当中却不是那么显著。

达尔文唯一能做的，只能是尽他所能罗列出不同物种杂交尝试的结果，但他并不能从这些研究当中总结出任何规律，只能假定交配受到若干奇妙的和复杂的法则所支配，而事实也的确如此，直到今天，雌雄配子相结合的分子生物学机制，也是生命科学最复杂的问题之一。

达尔文尽其所能地罗列了演化思想的所有薄弱环节，他并未给自己毕生的心血护短，而将其所有的不足留给后人，这对于现代演化理论的形成起到了非常关键的作用。

第三部分，达尔文详尽解释了那些演化证据上的细节。

首先最需要说的自然是化石记录。根据达尔文的演化思想，任何演化都是非常缓慢的，因此理论上从一个物种的祖先到这个物种现在的样子之间，必定存在一系列介于两者之间的过渡形态。但事实上，除了马等少数物种以外，绝大多数物种的演化史上，似乎总是会有一些化石记录上的空白。达尔文的解释是，一个生物要形成化石，这本身就需要满足众多苛刻的条件，而且就算是已经形成的化石，也会因为各种各样的原因而被毁灭掉。

与化石记录缺失相对应的，是有的时候化石记录当中会突然出现一大堆新物种。其中最令人费解的莫过于发生在五亿多年前的寒武纪大爆发，这些动物的身体形态已经非常复杂。类似寒武纪大爆发这样的事件在当时极大地动摇了很多地质学家对达尔文的支持，达尔文当时对此也没什么足够令人信服的解释，只能寄希望于更多的化石资料。在现代，因为先进的科技和考古发现，这个问题早已得到解答。

化石记录呈现出生物类群的变化，这种变化非常明显的随着时间推移。通过观察这些化石可以发现，越是古老的生物就越是能够将现存的几种相差巨大的生物联系起来，这就对应于演化理论中共同祖先的概念。

在另一些情况中，很多古生物都是整个类群彻底灭绝或是只有极少数存活至今，这其实就说明了自古以来的物种间竞争，不但一个物种可以在竞争中战胜另一个物种，甚至在有些情况下，一个大类的物种会整体性地打败另一大类的物种，就像是翼龙战胜了巨型古昆虫，而鸟类又淘汰了翼龙一样，新一轮天空的主宰几乎彻底灭绝掉了上一代统治者。

解读 | 唐骋

中科院神经科学研究所博士，科普作家，《大脑的奥秘》作者之一

播音 | 张煜

策划编辑 | 陈艳

音频编辑 | 陈子夫