达尔文的生命树

2022-07-08 23:40侯美玲
知识窗 2022年6期
关键词:进化论分枝达尔文

侯美玲

1831年,达尔文跟随贝格尔号军舰,开始了为期五年的环球科学考察。环球旅行时,达尔文随身带了几只小鸟,为了喂养小鸟,达尔文种植了草芦草,小鸟和草芦草成了他观察生物变化的一个绝佳切入点。

每到一个地方,达尔文都会仔细采集动物、植物、昆虫、化石标本,详细记录所到之处的生物状况。通过不断观察,他發现不同环境中的动物、植物生长有很大差异,这样的想法不断在他的大脑中积累,促使他立志成为一个进化论科学家。

达尔文坚持写旅行日记,记录自己的所见所闻、所思所想,这些内容被完整地保留在26本日记本中,并分批次邮寄回家,成为他日后研究生物进化的重要原始资料。

航海结束回到伦敦后,达尔文每天坐在书房整理自己的旅行日记,不断归纳、解释生物繁衍现象。这些观点和想法陆续整理在5本硬皮笔记本上,后来被分别标记为“A、B、C、D、E”。除了A是以地质为主题外,其余4本均以进化论为主题。

1837年7月的一天,达尔文在整理笔记时,有关加拉帕戈斯芬雀因气候及食物变化而改变鸟喙形状这一现象让他灵光乍现,脑海里随即出现一棵树。于是,他在红色皮面的B笔记本第36页上,用纤细的笔画勾勒出一棵树的素描。

在这张草图中,达尔文以“I think”开头,首次用演化的“生命树”将生物之间的关系联系起来,以分枝系统表现祖先至后代的演变过程,树枝上的“T”型分枝表示现有物种,“I”型分枝表示灭绝物种。在生命树的下方,达尔文用文字表述道:“我想以这样的例子呈现物种间的关系,经由世代累积,而其中同一属的许多物种会走向灭绝。A与B有相当远的关系,C与B关系最近,B与D关系有一点距离,因此具有相同祖先形式关系的物种于是形成属。祖先①可以创造13个现生的形式。”

生命树以树状结构表示生命演化的宏观图景,构建了某一类生物如何沿着某一个分支向前进化,这一发现如同隧道出口的亮光,让达尔文看到了一个物种变成另一个物种的可能性。同时,达尔文也用生命树解释了灭绝动物和现代动物之间的关系。

22年后,达尔文的《物种起源》出版,原先那棵瘦弱的小树已经长成健壮的大树,变成更为精致、完整的生命树插图。

生命树并不是一棵普普通通的树,而是用来表明不同物种在进化史上保持亲缘关系的树,展示了从一个物种如何进化出许多分支物种,以及各个物种在时间上出现的先后次序,是迄今为止最重要的进化论观点之一。达尔文去世后,展现他灵感与想法的,包括B在内的5本笔记本成为剑桥大学图书馆的重要藏品,它们被分别放置于量身定制的蓝色藏品盒中,保存于特藏保险库中。

2020年,剑桥图书馆清点藏品时发现笔记本B和C遗失,推测为20年前藏品扫描时丢失。因为这两个笔记本是达尔文留下的最有价值的文物之一,市场估值达数百万英镑,图书馆和警方想方设法寻找它们。有趣的是,2022年3月9日,失踪的笔记本被匿名归还。很多人担心笔记本会有所损伤,经过一系列专业鉴定,笔记本完好无损,达尔文手绘的生命树依然清晰可辨。

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