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第三章 暗中為善


  神創論具有持久的吸引力,其原因並不難找到。這並不是因為人們相信《創世紀》或其他有關部落起源的故事句句是真(至少我所見到的多數人不是),而是人們自己發現了生命世界的美妙和複雜,並斷定它「顯然」是早已設計好的。一些神創論者認識到對他們的聖經教義來說,達爾文進化論至少提供了另外一種不同的學說。為此,他們常常採取一種稍稍高明些的反駁意見,他們否認存在進化中間環節的可能性。他們說:「XX必定是由造物主設計好的,因為半個XX一點用都沒有。XX的各個部分都是同時組合在一起的;它們不可能是逐步演化成的。」例如,我在開始寫這一章的那天恰巧接到一封信。信是一位美國部長寫來的,他原本是無神論者,但在讀了《國家地理)雜誌中的一篇文章後改變了看法。下面就是他來信中的一段:這篇文章講的是令人驚異的適應性問題:為了成功地繁殖後代,蘭花適應了周圍環境。

  我閱讀這篇文章的時候,該物種的繁殖計謀勾起了我的興趣。這一計謀需要一隻雄黃蜂的配合。顯然這種花與雌蜂十分相像,包括在適當的位置也有個小孔,誘使雄黃蜂與花朵交配,交配時,剛好夠到花中的花粉。然後,雄黃蜂又飛到下一朵花重演同一過程,從而完成了異花授粉。吸引雄黃蜂的,首先是這種花所散發出的外激素(一種特別的化學引誘劑,昆蟲常用以吸引異性)。花散發的外激素與雌黃蜂散發出的完全一樣。我懷著興趣將這篇文章的照片細細看了足有一分鐘。於是,我懷著極大的震驚意識到,為使這種繁殖計謀發揮效用,從一開始它就必須完美無瑕。逐步達到這一境地是不可能的,因為如果蘭花的外形和氣味不都像雌黃蜂,如果沒有一個適宜於與雄黃蜂交配的孔,或者孔內的花粉不能充分接觸到雄黃蜂的生殖器官的話,那麼整個計謀就完全不能成功。

  我永遠不會忘記當時那種身陷滅頂之災的感覺。因為我突然省悟,一定有某種上帝以某種形式存在著,並且必定與生命形成的過程有著不斷發展的關係。簡言之,造物主上帝不是大洪水之前的神話,而是確實存在的。雖然很不情願,我還是立即感覺到,我必須設法更多地去瞭解這位上帝。

  毫無疑問,其他人轉向宗教的過程各有不同,但是肯定有許多人的經驗與這位部長相似。他們見到或讀到過大自然的某些奇跡。

  在通常情況下,這往往會使他們對大自然充滿了畏懼、驚奇,甚至崇敬。更甚者,如像上述那位來信者,他們認定,這種具體自然現象——諸如蜘蛛網、鷹眼或翅膀,或者其他什麼東西——不可能是逐級進化而成的,因為那些中間的、只形成一半的階段根本毫無作用。本章的目的,就是要駁倒這種質難:複雜的裝置要起作用的話,它就必須是完善的。順便說一句,蘭花是達爾文偏愛的例子之一,他專門寫了一本書,以闡明通過自然選擇而逐步進化的原理在解釋蘭花用以吸引昆蟲為它授粉的「各種設計」時經受的考驗。

  那位部長的質難關鍵在於這一斷言:「為使這種繁殖計謀發揮效用,從一開始它就必須完美無暇,不存在達到這一步的中間階段。」關於眼睛的進化,也可以提出同樣的質難——實際上這樣的質難已經頻頻被人提出。在本章裡我還會回到這個話題。

  當我聽到這種論斷的時候,發言者的自信每每使我感到驚奇。我想請問這位部長,您憑什麼如此肯定酷似黃蜂的蘭花(或者眼睛,或者其他東西)的各個部分必須從一開始就完美無缺、並且在準確的位置上,否則就毫無用處呢?您對這件事實際上有過片刻的思考嗎?您確實知道蘭花(或者黃蜂,或者黃蜂用以觀看雌性和蘭花的眼睛)最初的情形嗎?是什麼使您敢於斷言黃蜂是如此難於受騙,以至於蘭花必須在所有方面都與它十分相像才行呢?請你回想一下,上次你偶然被某種相似所欺騙的情形。也許,你曾在大街上向一個陌生人脫帽致禮,然而,你卻錯把她當成熟人了。電影明星們常用替身演員代替他們從馬背上墜地或者跳下懸崖。通常,替身演員與真正的明星只是「形似」,但快速動作攝影使替身演員完全可以哄騙住觀眾。雜誌上的一張圖片就能激起男人的性慾。圖片只不過是印在紙上的油墨而已。它只是平面的,不是立體的;圖片的大小不過幾十厘米。它甚至可能僅是由幾道線條勾勒出的漫畫,而不是非常逼真的照片。儘管如此,它還是能引得男人的性慾。大概一隻快速飛行中的雄黃蜂在試圖去與雌黃蜂交配之前所見到的雌黃蜂只能是驚鴻一瞥。它注意的只是少數幾個關鍵的刺激因子。

  我們有各種理由認為黃蜂可能比人更容易受騙上當。刺魚就是如此,而魚的腦子比黃蜂大,視力也比黃蜂好。雄刺魚的腹部都是紅色的,它們不僅恫嚇其他雄性,甚至也恫嚇有「紅肚子」的相似的東西。我的老師,曾獲諾貝爾獎的行為學家尼科爾·廷博根(Niko Tinbergen)曾講過一個有名的故事。一輛紅色郵車從他的實驗室窗外駛過,魚缸中的紅刺魚都衝向窗戶那一側,起勁地「恫嚇」紅色郵車。成熟的雌刺魚腹內充滿魚卵,鼓脹的大肚子非常顯眼。廷博根發現,一個極其粗糙的、略現細長的銀白色模型,儘管以我們的眼光看,一點不像刺魚,但由於它有個鼓鼓的圓「肚子」,所以引得雄刺魚對它作出全部交配動作。在廷博根創建的研究院裡,最近用所謂的「性炸彈」做過一些實驗。「性炸彈」是個梨形物體,圓圓的、鼓鼓的,但並不長。無論怎麼看,沒有人會把它想像成魚的樣子。然而,它卻能更有效地激起雄魚的性慾。刺魚「性炸彈」是超級刺激因子——比實物(雌魚)更有效的刺激因子——的一個典型例子。還有一個例子。廷博根發表過一張照片,在照片上,一隻蠣鷸正欲伏到一隻像鴕鳥蛋那麼大的蛋上去。鳥類的腦子比魚的大,視力也比魚好,當然比黃蜂就更不用說了。儘管如此,蠣鷸顯然「認為」,一隻像鴕鳥蛋那麼大的蛋是最好的孵化對象。

  鷗、鵝以及其他在地面築巢的鳥類對於滾到巢外的蛋都有一種固定不變的反應。它們用喙的下緣去夠巢外的蛋,將它撥回巢內。廷博根和他的學生們發現,鷗不僅這樣對待自己的蛋,也同樣對待母雞下的蛋,以至圓木棒或野營者丟棄的易拉罐。幼銀鷗從父母那裡取得食物。它們啄父母喙上的一個紅點,刺激它們的父母從自己鼓脹的嗉囊中反芻出一些魚來。廷博根和他的同事表明,用硬紙板做一個幼鷗父母頭部的簡單模型,能非常有效地引起幼鷗的乞食行為。真正需要的,只是一個紅點而已。對於幼銀鷗來說,它們的父母就是那個紅點。它們也許能看到父母身體的其他部分,但似乎並不重要。

  這種明顯有局限性的視力,不僅限於幼鷗。成年黑頭鷗的頭臉是黑色的,十分顯眼。廷博根的學生羅伯特·馬什(Robert Mash)將木製的鷗頭模型塗黑,用來研究黑臉對其他成年鷗有多大重要性。每個木鷗頭釘在一根木棍頂端,木棍與裝在一個盒子裡的電動機相連。通過遙控,馬什可以使假鷗頭上升下降和左右轉動。他將盒子埋在一個鷗巢附近,木鷗頭降至沙土之下,不為真鷗看到。以後,他每天都來到鷗巢附近的一個掩蔽體內,觀察巢裡的鷗對升起來並左右轉動的模型木鷗頭有什麼反應。黑頭鷗對木鷗頭和木鷗頭轉動的反應就如同看到了真鷗一樣,儘管這不過是裝在木棍上的一個模型,既沒有身體,又沒有腿、翅膀和尾巴,除了機械地、毫無生氣地升降、轉動之外,既不能發聲,又不會走動。看來,對於黑頭鷗來說,脫離了軀體的一張黑臉簡直就是一個可怕的鄰居,至於有沒有身體、翅膀或其他部分,都無所謂。

  為了進入隱蔽地點去觀察這些鳥,馬什利用了久為人知的鳥神經系統的局限性:鳥類天生不是數學家。世世代代的鳥類學家都利用這個局限性。他們這樣做:兩個人走進掩體,然後其中一個人離去。如果不耍這麼個花招的話,那些鳥就會對這個掩體保持警惕,「知道」有人進了掩體。但是,如果它們看到有一個人離開了,它們就「認為」兩個人都走了。如果鳥連一個人與兩個人部分不清的話,那麼,雄黃蜂可能被長得不完全像雌黃蜂的蘭花所矇騙,難道還是令人吃驚的事嗎?在這方面,還有一個關於鳥的故事,但這是一出悲劇。火雞媽媽是她的孩子們的凶悍的守護者。她們必須保護自己的孩子免受黃鼠狼和食腐肉的家鼠等「強盜」的襲擊。火雞媽媽慣用的區別入侵者的方法,既簡單粗暴又令人驚愕:攻擊任何在自己巢穴附近活動的東西,除非它能發出像小火雞那樣的叫聲。這是奧地利動物學家沃爾夫岡·施萊特(Wolfgang Schleidt)發現的。有一次,施萊特看到一隻火雞媽媽凶狠地咬死了她所有的孩子。原因很簡單,也很不幸:它聾了。對於火雞的神經系統來說,掠奪者的定義就是「不能發出像小火雞叫聲的活動物體」。因此,儘管那些小火雞不僅看起來像小火雞,動作像小火雞,並且像小火雞那樣充滿信任地跑向它們的媽媽,卻成為它們媽媽對掠奪者所下嚴格定義的犧牲品。她為了保護她的孩子免受它們對自己的襲擊,而把它們全部殺了。

  在有些昆蟲之間,也會發生像火雞這樣的悲劇。在蜜蜂的觸角上有一些感覺細胞只對油酸(一種化學物質)敏感(它們也有對其他化學物質敏感的細胞)。腐爛的蜜蜂屍體會產生油酸,刺激蜜蜂作出「殯儀員動作」,把死屍從蜂巢中清除出去。實驗者往一隻活蜜蜂身上塗了一滴油酸,雖然這只蜜蜂明顯地還活著,還是蹬著腿掙扎著被拖出去,和死蜜蜂扔在一起。

  昆蟲的腦比雞腦或者人腦要小得多。昆蟲的眼睛,甚至蜻蜓的大複眼,其敏銳性也比人眼或鳥眼差得多。除此之外,我們知道,昆蟲眼睛觀看世界的方式與我們的眼睛完全不同。偉大的奧地利動物學家卡爾·馮·弗裡奇(Karl von Frisch)在青年時代就發現,昆蟲看不見紅光,卻可以看見紫外光。紫外光是昆蟲獨特的色彩,我們看不見。昆蟲的眼睛往往易被東西的「撲動」所吸引,「撲動」看來部分地替代了我們所說的「形狀」,至少對快速飛翔的昆蟲來說是如此。人們曾看見雄蝴蝶向從樹上飄落下來的死樹葉「求愛」。我們看到雌蝴蝶拍打著一對大翅膀上下飛舞,一隻正在飛行的雄蝴蝶看見了它,並出於對「撲動」的高度注意,向它求愛。你可以用一盞頻閃閃光燈來騙它上當。頻閃燈本身並不動,只是一閃一閃地發光。如果你把閃光頻率調得對,雄蝴蝶就會像對待另一隻正以那種頻率振翅飛行的蝴蝶那樣對待頻閃燈。條紋對於我們來說是靜態的圖案,而在飛過的昆蟲眼中,就成了某種「撲動」的東西,可以用閃光頻率相同的頻閃燈來模仿。昆蟲眼中的世界與我們看到的世界大相逕庭,因而,以我們自己的經驗為根據,去討論蘭花應如何「完美無瑕」地模仿雌黃蜂的形態,只不過是人們的臆斷罷了。

  黃蜂本身就是一個經典實驗的實驗對象。這實驗最初是由偉大的法國博物學家簡·亨利·法佈雷(Jean-Henri Fabre)做的,後來為許多人重複,其中也包括廷博根研究院的成員。雌泥蜂帶著因被她蜇過而癱瘓的獵物回到它的土巢。它把獵物放在土巢外面,然後自己鑽進去。顯然它是要檢查一下裡面是否一切正常。然後,它再出來把獵物拖進去。在雌泥蜂鑽入土巢後,實驗者將獵物從它所放的位置移開了幾英吋。泥蜂重新出現的時候,發現獵物已經不在了,但很快便又找到了。然後,它再次把獵物拖到土巢入口。這時離它檢查蜂穴內部僅僅過了幾秒鐘。我們認為它實在沒有什廣理由不按慣例進行下一步——把獵物拽進蜂穴,完成這一過程。但是,它的程序已經重新調到前一個步驟上了。它認真負責地將獵物再一次留在土巢入口外邊,重新進到裡面察看一番。實驗者可以毫不掩飾地把這個遊戲重複40遍,直到實驗者自己感到厭倦為止;而泥蜂的表現則像一台程序已被定在早期步驟的洗衣機一樣,也不「知道」這些衣服已經被不停地洗了40次。傑出的計算機科學家道格拉斯·霍爾斯塔特(Douglas Hofstadter)用二個新詞「泥蜂式的」來形容這種不靈活的、無頭腦的自動性。因此,至少在某些方面黃蜂旱很容易上當的。這是一種與蘭花所設計的完全不同的愚弄。

  無論如何,我們必須謹防用人類的直覺來斷言「為了使這種繁殖策略發揮效用,從一開始它就必須完美無瑕。」我可能把說服你相信黃蜂很容易受騙這件事做得太好了。而你呢,可能正在對我所說的產生懷疑,而且想法與我所提到的寫信人的疑問完全相反。如果昆蟲的視力真這麼差,黃蜂真這麼容易受騙,為什麼蘭花還傷腦筋使自己的花長得如此象黃蜂呢?黃蜂的視力並不總是這麼差。在有些情況下,黃蜂的視力就非常好:比如,在長時間尋食飛行之後,確定它們蜂穴的位置的時候。廷博根觀察了一種捕食蜜蜂的泥蜂(Philanthus)的行為。他等一隻泥蜂落入了蜂穴。在它重新出來之前,廷博根迅速地將一些「標誌物」,諸如細樹枝、松果等,放在蜂穴入口周圍。然後他隱蔽到一旁,等待泥蜂飛出來。它出來以後,先圍著蜂穴飛了兩三圈,好像是在腦子裡給這個地點「照相」,然後飛去覓食了。等它飛遠以後,廷博根就把細枝和松果移到幾英尺以外。泥蜂飛回來的時候,找不到它的蜂穴了。

  它在與放細枝和松果的新地方相應的那一點上鑽入沙土中,從一方面講,泥蜂再次「受騙」了,但是另一方面,它的視力此次卻受到了我們的尊敬。看起來,它先前的繞圈飛行確實是「在腦子裡照相」。它好像是認識了細枝和松果的圖形,或「完形」。廷博根反覆試驗了很多次,採用了各種不同的標誌物(比如用松果擺成一圈等),結果都一樣。

  現在我們介紹廷博根的學生傑拉德·貝仁德(GerardBaerends)所做的實驗,這個實驗與法佈雷的「洗衣機」實驗適成鮮明對比。貝仁德使用一種泥蜂(Ammophila campestris)做實驗(法佈雷也研究過這種泥蜂)。這種泥蜂可謂是非同尋常的「積極主動的食品供應者」。大多數泥蜂在地穴中放入食物,產上一粒卵之後,便把穴封起來,讓幼蟲自己取食。Ammophila則不同。它就像鳥一樣,每天要回到穴中去檢查幼蟲的生長情況,並根據需要供食。僅此還沒有什麼特別值得注意的。但是雌蜂每次總要巡視兩至三個穴。一個穴中有一隻比較大的、近乎成熟的幼蟲;另一個穴中是一隻小的、新近孵化的幼蟲;可能還有一個,是一隻蟲齡和大小介於上述兩者之間的幼蟲。很自然地,這三隻幼蟲對食物的需求量是不同的,它們的母親會根據它們各自的情況提供食品。通過一系列繁雜的實驗,包括將穴中的幼蟲對換,貝仁德終於證明,蜂媽媽確實記住了每個穴不同的食物需要量。這看起來很聰明,但是貝仁德還發現,它也並不聰明,有其非常怪異並且與眾不同的愚蠢之處。蜂媽媽每天清晨的第一件事,就是對它所有有幼蟲的穴巡視一周。蜂媽媽正是根據黎明巡視各穴時估量的情況決定它這一整天的供食行為。貝仁德在泥蜂媽媽黎明巡視之後隨意地頻繁倒換各個穴中的幼蟲,都未使泥蜂媽媽的供食行為有任何改變。好像只有在清晨巡視時,它才啟動「巢穴評估裝置」,此後,為了節約用電,在餘下的時間裡就把它關了。

  一方面,這個故事向我們提示,在蜂媽媽的腦中有專司計數、估量甚至計算之職的複雜裝置。現在,人們很容易相信黃蜂的腦確實只在蘭花與雌黃蜂在細節上完全相像的情況下,才會上當受騙。

  但是,同時,貝仁德的實驗結果還提示,黃蜂具有選擇性「失明」和「受騙」的本領,這與前述洗衣機實驗如出一轍。這又使人們相信,蘭花與雌黃蜂大致相像也同樣有效。我們應該汲取的總的教訓就是,永遠不要用人類的眼光來評價這類事物。千萬別說:「我不能相信某某是逐漸選擇進化過來的」;如果有什麼人這麼說,你也千萬不要當真。我把這種謬誤稱為「來自個人的多疑的論點」。

  我所抨擊的是這樣的觀點:某某事物的逐漸進化是不可能發生的,因為某某事物要起作用,它顯然必須從一開始就是完美無暇的。到現在為止,我在回答這種觀點時,已經採用大量的事實,說明黃蜂及其他動物眼中的世界與我們眼中的世界是非常不同的。在任何情況下,我們都很容易干蠢事。但是,我還有其他一些更有說服力、更普遍的論點需要進一步闡發。讓我們用「一碰就壞」這個詞來形容一種裝置,這種裝置要想發揮效用,就必須完美無瑕,這正像給我寫信者所斷言的模擬黃蜂的蘭花。我發現,實際上很難想像一種毫不含糊的「一碰就壞」裝置,這一點是很有意義的。飛機不是一碰就壞的。因為,儘管我們都更願意把我們的生命委託給一架所有零件都處於完善工作狀態的波音747飛機,但是,一架飛機即使主要的零部件(例如一台或兩台發動機)出了故障,它仍然能夠飛行。顯微鏡不是一碰就壞的,因為雖然一台劣質顯微鏡只能提供模糊的、灰暗的圖像,但是用它來觀察細小物體總比沒有顯微鏡好得多。收音機也不是一碰就壞的,如果它在有的方面存在缺陷,它可能保真度差些,聲音聽起來尖細、失真,但是你仍然能夠聽懂話語的意思。我曾凝視窗外足有10分鐘,想找出那怕一件人造的一碰就壞的裝置的恰當例子,結果只想出了一個:拱門。拱門有某種近乎一碰就壞的性質。就是說,一旦兩邊合攏之後,它有很高的強度和穩定性。但在合攏之前,兩部分都不能穩固地豎立。建造拱門的時候,必須借助支架撐住。支架在拱門完工之前起暫時支撐的作用;造好之後就可以將支架拆走,拱門便可長久地穩固地屹立在那裡了。

  在技術領域,我們沒有理由說一個裝置原則上不應是一碰就壞的。工程師們有權在他們的繪圖板上設計各種裝置。如果只完成一半,便毫無用處。然而,即使在工程領域,我們也很難找到一個名副其實的一碰就壞的裝置。我相信對有生命的裝置來說,這種說法就更是千真萬確了。讓我們來看看在生物界中神創論者的宣傳所推出的一碰就壞的裝置吧。黃蜂和蘭花僅僅是迷人的擬態現象中的一個例子。大量的動物和某些植物因為像其他一些物體(通常是其他動物或植物)而得益。幾乎生活的每個方面都有某些地方因擬態而增強或攪亂了。

  為了捕食,老虎和豹子在陽光斑駁的林地裡偷偷地接近獵物時,幾乎難以被察覺;□□伏在海底,它們的體表與海底極相似,以一根長長的「釣魚桿」來引誘獵物,「魚桿」頭上還有一個酷似蚯蚓的誘餌;蕩婦螢火蟲模擬另一種螢火蟲求偶時的閃光模式,把雄螢火蟲引來後吃掉;長有劍齒的□魚模仿酷似專門給大魚清掃衛生的另一種魚,一旦獲准接近大魚之後,就會從大魚的鰭上狠咬一口。

  為了避免被吃掉,被捕食的動物長得像各種各樣的東西,諸如樹皮、樹枝、鮮綠的樹葉、捲曲的枯葉、花、玫瑰花的刺、海藻葉子、石頭、鳥糞,以及眾所周知的有毒動物。

  為了把捕食者引離幼仔,反嘴鷸以及其他多種在地上築巢的鳥類,會模仿折斷翅膀的鳥的姿勢和步態。

  為了保護自己的卵,杜鵑的卵與它寄放的巢中的鳥卵相仿;一種口育魚類的雌魚在兩脅「畫了」許多假卵,用以吸引雄魚將真卵吸入嘴中孵育。

  所有的事例,都誘使人們認為模擬必須完美無瑕才行。在黃蜂蘭花這個特別的例子中,我列舉了黃蜂及其他受擬態所騙者在知覺方面的許多缺陷。實在說,在我看來,蘭花對黃蜂、蜜蜂或者蒼蠅的模擬並不那麼神妙。對我的眼睛來說,葉[蟲+脩]對樹葉的模仿要精確得多,這可能是因為我的眼睛更像葉[蟲+脩]所防範的捕食者(大概是鳥類)的眼睛。

  認為模仿必須完美無瑕才能有效的觀點,在更普遍的意義上也是錯誤的。無論捕食者的眼力可能有多麼好,然而觀察條件卻不會總是很理想。此外,觀察條件幾乎總是從非常壞到非常好連續變化的。試想某件你非常熟悉的物體,熟悉到你已經不可能把它錯當成任何其他什麼東西。或者試想一個人,比如一個親密朋友,你與她是如此親密、如此熟悉,以至你永遠不可能把她錯認成另外一個人。但是,請你想像她正從很遠的地方向你走來。在距離非常遠的時候,你會根本看不見她;在距離非常近的時候,你能看清她的五官、每一根眼睫毛、每一個毛孔。在這兩者之間不會有突然的轉變。

  可辨認性總是逐漸清晰或逐漸模糊的。步兵軍事操典中寫道:「在200碼處,可以清楚地看到身體的各部分;在300碼處,臉龐的輪廓模糊不清;在400碼處,看不到臉;在600碼處,腦袋是一個點而身體是個錐形。」在你的朋友逐漸接近你的過程中,毫無疑問你會突然把她辨認出來。但在這個例子中,「突然認出她」的可能性隨距離的增加或減少而逐漸減小或增大。

  無論從哪個方面來說,距離都造成了可見度的逐漸變化。從根本上來說,可見度是漸變的。無論模仿者與原型之間相像程度如何,無論它們是非常相像還是完全不像,都有一個會使捕獵者眼睛受騙的距離。稍小於這個距離,捕食者的眼睛就不太可能受騙。於是,在進化過程中,自然選擇會傾向於相似程度的逐漸改進,這使捕獵者受騙的臨界距離逐漸減小。這裡,我用了「捕獵者的眼睛」這種提法,來取代「要想矇騙過的眼睛」。在有些情況下,會是獵物的眼睛、養父母的眼睛、雌魚的眼睛,等等。

  我曾經在對兒童發表演講時示範過這種距離效應。我在牛津大學博物館工作的同事喬治·麥加文(George McGavin)博士為我製作了一個「樹林模型」。模型上點綴著樹枝,掉下來的樹枝、枯葉和苔蘚。他巧妙地在模型上佈置了幾十隻死昆蟲,其中有一些(如金龜甲)非常顯眼;另一些,如竹節蟲、擬葉蝴蝶等,有精妙的偽裝;還有一些昆蟲,比如棕色的蟑螂,則是介於這兩者之間。我從聽眾中請出幾個孩子,讓他們慢慢地朝我的模型走來,一邊走一邊尋找模型裡的昆蟲,找到一隻昆蟲就大聲說出來。當孩子們離模型足夠遠時,甚至連那些最顯眼的昆蟲他們都看不見。隨著他們漸漸接近模型,首先看到的是那些顯眼的昆蟲,然後是那些中等可見度的昆蟲(比如蟑螂),最後才能看見那些巧妙偽裝的昆蟲。至於那些偽裝得最好的昆蟲,孩子們走到很近的距離內,瞪著眼睛仔細看也找不到。當我把那些昆蟲指給他們看時,孩子們驚詫得張大了嘴。

  距離並不是能夠用於做出這種論證的唯一的漸變因素。微弱的光線是另外一個因素。在深夜,幾乎什麼都看不見,只要略有點相像的模擬物就能騙過檢查。在正午時分,只有細微之處都極相像的模擬物才可能不被察覺。在這兩個時刻之間,在黎明和黃昏,在昏暗的或是烏雲密佈天氣裡,在濃霧或傾盆大雨中,可見度就會發生平滑而連續的變化。這裡又一次出現這樣的情況:自然選擇,傾向於相似程度的漸臻完善。這是因為,對任何給定的相似程度,必有一個相應的能見度水平。在這個能見度下,這樣的相似程度就會暴露出與原型的差別。在進化過程中,相似程度的逐漸改善會因使敵害受騙的臨界光照越來越亮而給生物提供生存優勢。

  另一個類似的漸變因素,是觀察的角度。一隻偽裝的昆蟲,不管它像與不像,總有某個時候會被捕獵者眼角一掃就看到。在別的時候,它又會在正面直視下被發現。在外圍必定存在一個視角,在這個視角下,連最差勁的模擬物也能不被發覺。必定還存在一個中央視角,即使是最高明的模擬者也岌岌可危。在這兩者之間,是視角穩定而連續的變化。任何一個給定的模擬精度水平,都會有一個臨界角度,在這個角度上,相像程度只要稍微提高一點或降低一點,結果便會大不一樣。在進化過程中,傾向於相似的質量穩步提高,因為騙過敵害的臨界視角會越來越正。

  敵人的眼力和智力可以被視為另一個漸變因素。這一點我在本章的前面曾經提到。在模擬物與原型之間,對任何一定的相似程度,都可能有一種眼睛會被模擬物所矇騙;也都會有另一種眼睛不被矇騙。仍然是這樣,在進化過程中就傾向於相似程度的穩步提高,因為這樣能騙過眼睛更加精緻敏銳的捕食者。我這樣說,並不意味著捕食者的眼睛與獵物的相似程度齊頭並行地進化,雖然這種情況有可能發生。我的意思是,總有什麼地方,存在著眼力好的捕食者,也存在著眼力差的捕食者,所有這些捕食者都構成了威脅。低水平的模仿只能騙過眼力差的捕食者;高水平的模仿卻能矇騙幾乎所有的捕食者。在這兩者之間,也有一個平穩而連續的過渡。

  說到「壞」眼力與「好」眼力,又使我想起神創論者最喜愛的那個謎。一半視力有什麼用?自然選擇怎能傾向於不完美的眼睛呢?前面我曾探討過這個問題,還列舉了一系列處於中間狀態的眼睛,它們都實際存在於動物的各個門。在這裡,我要把眼睛與我已經建立起來的「漸變學說」的規程結合起來。對於要用到眼睛的任務,存在著一個連續的梯度。此刻,我正在用我的眼睛辨認計算機屏幕上顯示的字符。做這種事,你要有一雙視力良好、高度敏銳的眼睛。我已經到了不戴老花鏡就不能閱讀的年紀了,不過眼下我的眼鏡度數還很低。隨著年齡的增加,我所用的眼鏡的度數也會逐漸加深。

  我會發現,沒有眼鏡,我將漸漸地越來越難於看清近處細小的物體。這裡我們又有了一種連續性,那就是年齡的連續性。

  任何正常人,不論他多麼老,視力都比昆蟲好。有些工作可以由視力較差甚至幾乎失明的人來完成。你的視力模糊,卻能打網球,因網球比較大,即使焦點沒對準,你也能看清它的位置和運動情況。儘管用我們的標準來衡量,靖蜓的眼力很差,但是用昆蟲的標準來看,蜻蜓的眼力是好的;蜻蜓能夠捕食飛行中的昆蟲,這跟我們擊打網球一樣容易。視力很差的眼睛照樣能承擔避免走路撞壁、失足墜崖或不幸落水的任務。更差的視力,能發現有一片陰影掠過頭頂,那可能是雲朵飄過,也可能是捕食者飛過。視力極差的眼睛還能分清白晝與黑夜,這也有用,其他用途不說,它可以協調繁殖季節,還可以知道什麼時候該睡覺了。要用到眼睛的任務有一連串。對任何一種眼睛來說,不管是視力敏銳的還是差勁的,都有某種相應的任務,視力只要稍有改善就會大不相同。因此,這就不難理解,眼睛從原始的、低級的早期階段,經過平穩的、連續的中間過渡,逐漸進化到完善的程度,如我們見到的鷹眼或青年人的眼睛。

  因此,神創論者的問題——「一半的眼力有什麼用?」——是一個份量很輕的問題,一個非常容易回答的問題。一半的眼力正好比49%的眼力好1%,而49%的眼力已經比48%要好,因此差異是有意義的。另一個份量顯得較重的問題隱含於如下說法之中:「作為一個物理學家*,我簡直不能相信,對於像眼睛這麼複雜的器官,有足夠的時間從無開始進化到目前的地步。你真的認為已經有了足夠的時間嗎?」兩個問題都來自「個人懷疑論」的論點。聽眾自然是要有一個答案,我則還是要回到地質年代的絕對量值上去。如果以一步代表一個世紀,那麼全部公元紀年的時間也就縮短為板球的一擲。照這個比例,如果你要回到多細胞動物的起源,得從紐約走到舊金山。

  現在可以看出來,要駁倒地質年代不夠久遠的說法,簡直是用汽錘去砸花生米。從東海岸跋涉到西海岸,生動地表達了眼的進化可利用的時間。但是,由一對瑞典科學家丹·尼爾森(Dan Nilsson)和蘇珊娜·皮爾格(Susanne Pelger)所做的最新研究表明,只要那段時間的幾近荒唐的一小段就足夠了。順便提一句,當一個人說「眼睛」的時候,他往往是暗指脊椎動物的眼睛。然而在許多無脊椎動物中,適用的、能夠形成圖像的眼睛,已經各自獨立地、從頭開始進化了40∼60次。在這40次以上的獨立進化中,至少發現了9種有明顯區別的機理,包括針孔式眼睛,兩種照相機鏡頭式的眼睛、反射曲面(「碟形衛星天線」)式眼睛,以及好幾種復合眼。

  尼爾森和皮爾格集中精力研究了照相機鏡頭式的眼睛,例如已經很發達的脊椎動物和章魚的眼睛。

  你怎樣著手估計一定數量的進化變異所需要的時間呢?我們必須找到用於度量每一步進化規模的單位。用百分比變化來表示已到達的進化水平,是合情合理的。尼爾森和皮爾格採用1%作為單位來計量解剖學上量的變化。這只是一個方便的單位而已,就像「焦」被規定為完成一定數量的工作所需要的能量。當所有的變化都是發生在一維的時候,使用1%作為單位是最簡單的。以下面這種不大可能發生的情況為例:如果自然選擇傾向於極樂鳥的尾巴不斷變長,那麼這種鳥的尾巴從1米長進化成1000米長需要經過多少步呢?尾巴長度增加1%,不會引起粗心的觀察者的注意。然而,只需經過少得令人吃驚的步數就可以使尾巴進化到1000米長——不到700步。

  尾巴從1米長進化到1000米長,這很好說(但是,卻非常荒謬),但是怎樣在相同的坐標上為眼睛的進化定位呢?問題在於,對於眼睛來說,在許多不同的部位有許多不同的事情並行發生。尼爾森和皮爾格的任務,就是設計出眼睛進化的計算機模型來回答以下兩個問題。第一個問題我們在前幾頁中一次又一次地提出過,而他們利用計算機提出就更為系統化:從平整的表皮到完全的「照相機式眼睛」,是否存在平穩的漸進變化,即每一個中間類型都是一種改進?(自然選擇不能「下山」,即使在山谷那邊有一座誘人的更高的山峰,也不能走下坡路,這與人類設計者不同。)第二個問題,也就是我們在本節開始時提出的問題,完成這些必要的進化演變量需要多長的時間?尼爾森和皮爾格沒有試圖在計算機模型中模擬細胞的內部工作情況。他們的工作是在創建了一個單個光敏細胞(把它稱為光電池也無妨)之後開始的。將來最好是再做一個計算機模型,從細胞內部的層次上展示第一個活的光電池是怎樣從一個最初期的、最普通的細胞一步步改進而來。然而,必須有個起點,而尼爾森和皮爾格的起點是在發明了光電池之後。他們是在組織水平上開始工作的:即,他們是在由細胞組成的組織這一水平,而不是在單個細胞水平進行工作。皮膚是一種組織,腸壁是組織,肌肉和肝臟也是組織。各種組織在隨機突變的影響下發生各種變化。一片片的組織可以變大,也可以變小,它們可能變厚或變薄。像晶體組織這樣的透明組織,它們能夠改變局部的折射率(即使光線彎折的能力)。

  模擬眼睛比之模擬諸如獵豹飛奔的腿,其妙處就在於,利用基本的光學定律很容易測定其功效。眼睛用一個二維截面圖表示,計算機很容易以單個的實數算出它的視覺敏銳度或空間分辨能力。

  用相應的數字形式表示獵豹的腿(或脊柱)的功效要難得多。尼爾森和皮爾格從一塊平展的視網膜開始,視網膜位於平展的色素層之上,在視網膜上又有一層起保護作用的透明層。透明層的折射率能夠產生局部隨機突變。然後,它們讓這個模型本身以隨機的方式變形,前題是任何變化必須是小變化,而且必須對前一個變化有改進。

  結果很快就出來了,而且很明確。隨著視力敏銳程度的穩定提高,直接導致了以下的變化:開始時是平面結構,隨後變成淺淺的凹面,一直到不斷加深的杯狀體,眼睛模型本身的變形情況都在計算機屏幕上顯示出來。然後,人們又看到,透明層變厚,充滿了整個杯狀體,它的外表面均勻地膨凸,變成曲面。在這以後,幾乎像變魔術一樣,這透明填充物的一部分又濃縮成一個具有更高折射率的局部球形小區。該區的更高折射率並不是均勻的,而是呈梯度變化的,因此這個球形區是個卓越的「分級折射率」透鏡。對於製造透鏡的人來說,「分級折射率」透鏡是陌生的,但在生物的眼睛中卻很常見的。人類通過把玻璃磨成一定的形狀來製造透鏡。我們還製造復合透鏡,比如昂貴的照相機鏡頭。這種鏡頭包括若干個透鏡,但是每一個透鏡都是由均勻一致的玻璃製成的。與此相反,「分級折射率」透鏡卻具有連續變化的折射率。典型的情況下,越接近透鏡中心處,折射率越高。魚眼就是「分級折射率」透鏡。人們很早就知道,當焦距與半徑之比達到特定的理論最適值時,「分級折射率」透鏡就得到了畸變最小的效果。這個比值叫做馬希森比例(Mattiessen's ratio)。尼爾森和皮爾格的計算機模型與馬希森比例準確相符。

  現在,讓我們看一看整個這一進化過程需要多長時間。為了回答這個問題,尼爾森和皮爾格必須對自然種群做一些遺傳上的假設。他們需要給模型提供一些合理的量值,如遺傳率。遺傳率用來表示變種受遺傳控制的程度。常用的測定遺傳率的方法,是將單卵孿生子(他們的遺傳物質完全相同)的相像程度與普通孿生子作比較。一項研究發現,在男人中,腿長的遺傳率為77%。遺傳率為100%意味著什麼呢?你測量一位單卵孿生子的腿長,就可完全知道另一位單卵孿生子的腿長,即使他們是被分開來撫養也是一樣。

  遺傳率為0%意味著,兩位單卵孿生子的腿長之間,與一定環境下特定人群中任何一個人相比,並無更大的相似程度。人類其他方面的遺傳率的測試結果為:頭寬95%;坐高85%;臂長80%,身高79%。

  遺傳率往往高於50%。因此,尼爾森和皮爾格感到,給他們的眼睛模型設定遺傳率為50%是穩妥的。這是一個保守的,或者說是一個「悲觀的」假設。與一個更接近實際的假設(比如70%)相比,悲觀的假設會使估算出的眼睛進化所需時間更長些。他們情願自己的估計失之過長,因為像眼睛這樣的複雜器官,進化時間如果估計得過短,人們會從直覺上懷疑它的準確性。

  出於同樣的原因,對於變異係數(即典型情況下,在群體中發生變異的幾率)和選擇強度(即由於視力改進所造成的生存優勢的量值),他們都選取了保守的數值。他們甚至走得更遠,假設每個新一代每一次只在眼睛的一個部分發生改變;眼睛不同部分同時發生變化的情況也被排除,因為這會大大加速進化。然而,儘管採取了這些保守的假設,從平展表皮進化到魚眼所用的時間也很短:不到40萬代。對於我們正在討論的小動物,可以假設每年一代,因此,進化到優良的「照相機式眼睛」所需時間不足50萬年。

  有了尼爾森和皮爾格的研究結果,在動物界中,「眼睛」已經有過不下40次各自獨立的進化,也就不足為奇了。有足夠的時間供它在任一譜系之內從零開始連續進化1500次。給小動物設定了每一代的長度之後,眼睛進化所需時間,遠沒有人們輕易相信的那麼久,對於地質學家來說,它短得無法計量!在地質年代上,這只不過是個瞬間而已。

  暗中為善。進化的一個主要特徵是它的漸進性。這是一個原則而非現實。進化過程的某些片斷可能發生,也可能不發生突然轉向。快速的進化可能會有間斷,甚至突然發生大突變,比如使孩子與其父母都不相像的重大變化。肯定還存在突然的物種滅絕——這可能是由大的自然災害引起,比如彗星撞擊地球。發生這樣的事件之後,就會留下真空,有待快速發展的替補隊員來填補,就像哺乳動物取代了恐龍一樣。實際上,進化很可能並非總是漸進的。但是,在使用進化來解釋像眼睛這樣複雜的、顯然設定好的物體是怎樣成為現實時,它必須是漸進的。因為如果在這些情況下進化不是漸進的,它就完全失去了任何解釋力。在這些情況下,沒有了漸進性,我們就回到了魔法,而魔法與全無解釋是同義語。

  眼睛,以及黃蜂授粉的蘭花給我們留下的印象是它們不可能發生。由於偶然的運氣它們自發組合的可能性,在現實世界中是很小的。一小步、一小步地逐漸進化,每一步都是幸運的,但又不是太幸運,這就是謎底。但是,如果它不是漸進的,它就不是謎底了,只是重述了一遍謎語而已。

  有時人們會苦苦思索,這漸進的中間產物可能是什麼樣的?這些又將是對我們智能的挑戰,但是,如果我們想像不出,那純粹是我們智力上的問題。這並不能證明沒有過漸進的中間產物。在思考漸進的中間產物方面,對我們智能最大的挑戰之一,是蜜蜂那備受稱頌的「舞蹈語言」。這「舞蹈語言」是由著名的卡爾·馮·弗裡希的經典實驗工作發現的。在這裡進化的最終產物看起來是太複雜、太精巧了,它與我們平常料想得到的一隻昆蟲所能做的事相去太遠了,以致我們很難想像中間產物會是什麼樣子。

  蜜蜂以一種仔細編碼的舞蹈為手段互相轉告哪裡有鮮花。如果它們所需要的食物距蜂巢很近,它們就跳「圓形舞」。這只是使其他蜜蜂興奮起來,爭先恐後地在蜂巢附近搜索。這不特別奇怪。非常奇特的事情發生在食物離蜂巢很遠的情況下。發現了食物的蜜蜂表演的舞蹈,我們稱為「搖擺舞」,用姿勢和時間長短告訴其他蜜蜂食物的方位和距離。搖擺舞是在蜂巢裡面,在蜂房的垂直面上表演的。由於蜂巢裡面很黑,其他蜜蜂看不見它跳舞。它們是感覺到、聽到的,因為跳舞的蜜蜂在表演時發出微弱的、有節奏的嗡嗡聲。

  舞蹈路線呈8字形,中間有一段直行。直行線的指向蘊含一種巧妙的密碼,告訴其他蜜蜂食物的方向。

  直行線並不直接指向食物的方向。它不可能這樣做,因為舞蹈是在蜂房的垂直面上表演,不管食物可能在什麼地方,蜂房本身的朝向是固定的。食物必須指出它的平面地理方位。垂直的蜂房更像釘在牆上的一幅地圖。畫在地圖上的直線,不直接指向一個特定的目的地,但是你可以依據約定的意思讀出它所指的方向。

  為了弄清蜜蜂所遵循的約定,你必須首先知道蜜蜂像許多其他昆蟲一樣,飛行時將太陽作為指南針來導航。我們在航行時也採用類似的方法。這種方法有兩個缺點。第一,太陽常常躲在雲層裡。

  蜜蜂是靠一種感官來解決這個問題的,而我們沒有這種感官。此外,馮.弗裡希發現蜜蜂能「看見」光的偏振方向,因此即使看不見太陽,它們也知道太陽的位置。把太陽當做指南針存在的第二個問題是,隨著時間的推移,太陽在天空中移動。蜜蜂靠它的生物鐘解決這個問題。馮.弗裡希發現,幾乎令人難以置信的是,跳舞的那只蜜蜂在尋找食品遠征歸來之後,在蜂巢中被關了數小時後,它們會慢慢改變其直行線的方向,就好像這條線是24小時制時鐘的時針一樣。它們在蜂巢內看不見太陽,卻慢慢地轉動著跳舞的方向以跟上太陽的運動,這是生物鐘告訴它們外面正在進行著的事情。

  令人驚奇的是,從南半球來的各種蜜蜂也會做同樣的事,不過方向相反,正如它們在南半球應做的那樣。

  現在讓我們來看看舞蹈密碼本身。舞蹈的直行線垂直向上,表示食物在朝著太陽的方向。垂直向下,表示食物在背著太陽的方向。介於兩者之間的角度都代表相應的方向。向上偏左50度,表示在水平面上從太陽方向左偏50度。但是在實際舞蹈中並沒有如此精確的角度。這是為什麼?因為把羅盤分成360度是人為的規定,而蜜蜂則將羅盤大約分成8個蜜蜂度。實際上,除了職業航海家外,我們的做法也差不多。我們把非正式的「羅盤」分成8個區:北、東北、東、東南、南、西南、西、西北。

  在蜜蜂的舞蹈裡也含有食物距離的密碼。或者說,舞蹈的各方面情況——旋轉速率、搖擺速率、嗡嗡叫的速率——都與食物的距離有關,任何一個方面,或者幾個方面相組合,都能被其他蜜蜂用來讀出食物的距離。離食物越近,舞就跳得越快。通過聯想,你就能記住這一點:與一隻在遠處找到食物的蜜蜂相比,一隻蜜蜂發現了離蜂巢很近的食物會更興奮,體力消耗也少。我們將會看到,這還暗示了舞蹈是怎樣進化的。

  總而言之,一隻尋食的蜜蜂發現了一處很好的食源。它滿載著花蜜和花粉飛回蜂巢,把花蜜和花粉交給迎接它的工蜂,然後就開始跳舞。在蜂房的垂直面的某一點(隨便哪一點)上,它開始快速地繞8字形跳舞。其他工蜂聚集在它周圍,感覺著、傾聽著。它們數著嗡嗡聲的速率,或許還數著旋轉的速率。當舞蹈者搖擺它的腹部的時候,其他蜜蜂度量著它的直行線與垂線之間的夾角。然後它們來到蜂巢門口,從黑暗中來到陽光下。它們觀察太陽的位置——不是觀察太陽的高度角,而是觀察太陽在水平面上的方位角。然後,它們沿著一條直線飛去,直線與太陽的夾角,等於找到食物的蜜蜂跳舞時的方向與垂線的夾角。它們沿著這個方向一直飛,飛的距離與跳舞時發出的嗡嗡聲的速率的對數成反比。有趣的是,如果原來那只蜜蜂為了尋找食物而飛了彎路的話,它向同伴們指引的方向,不是它所飛過的彎路,而是調整過的直接飛向食物的方向。

  蜜蜂跳舞的故事令人難以置信,也確有人不相信。我將在下一章回到懷疑者,回到最近的一些實驗上來,這些實驗結果終於印證了這事。在這一章,我想討論一下蜜蜂的舞蹈是如何逐漸進化來的。在進化過程的中間階段這些舞蹈看起來是什麼樣的?當這種舞蹈尚不完善時它們又是如何起作用的?順便說一句,敘述這些問題的詞語並不十分準確。沒有什麼生物能在「不完善的」「中間階段」生存。古代的、已經死去很久的蜜蜂,從事後認識,它們的舞蹈可以被看作是走向現代蜜蜂舞蹈的中間階段。而那些蜜蜂也曾經生活得很好。它們走完了蜜蜂的全部生命歷程,從未想到它們「正在走向」某種「更好」的生活。再者,「現代」的蜜蜂舞蹈也許並不是最後的產物,而且可能在我們和我們的蜜蜂都死後,進化成更令人驚奇的東西。不管怎麼說,現代的蜜蜂舞蹈是怎樣逐步進化來的,對我們來說確實是個謎。這些逐漸發展的中間類型看起來是什麼樣,又是怎麼起作用的呢?馮.弗裡希自己也注意到了這個問題。他是通過考察家族樹、研究蜜蜂的現代遠親來處理這個問題的。這些現代遠親並不是蜜蜂的祖先,因為它們與現在的蜜蜂生活在同一時代。但是它們也許保留著蜜蜂祖先的特徵。蜜蜂是溫帶昆蟲,它們在中空的樹幹裡或洞穴裡築巢。它們最近的親戚是熱帶蜂。熱帶蜂能在露天裡做巢,即把巢做在樹枝上或裸露的岩石上。因此,它們在跳舞時能看到太陽,而不必求助於用垂線「代表」太陽方向這種規定。太陽能代表它自己。

  蜜蜂的一種熱帶親戚——小蜜蜂(apis florea)——在蜂巢頂端的水平面上跳舞。在舞蹈中,它們的直行線直接指向食物。這裡不需要地圖上的那種規定,直接指出方向就行了。當然,這似乎是蜜蜂進化道路上的一個可能的過渡階段,但是我們還是想瞭解在它之前、之後的一些中間階段。矮蜂舞的先驅會是什麼呢?為什麼剛找到食物的蜜蜂必須一圈又一圈地繞8字形飛舞,而其直線的方向直接指向食物呢?有人認為,這是起飛時一種儀式化了的形式。馮·弗裡希認為,在舞蹈進化之前,找到食物的蜜蜂飛回蜂房,卸掉負載之後,會直接向著原來的方向起飛,再次飛回那食源地。

  為了準備起飛,它將頭朝向正確的方向,還會向前走上幾步。如果故意誇大或延長起飛時的助跑動作能發動其他蜜蜂跟隨其後,那麼,自然選擇就會促使這種趨勢進一步發展。也許這種舞蹈就是一種儀式化的反反覆覆的起飛助跑動作。這似乎是可能的,因為不管它們是不是利用舞蹈,蜜蜂時常採用一隻跟著一隻地飛向食物源的這種直接策略。另外一個事實也使這種想法具有可能性,即:跳舞的蜜蜂微微張開翅膀,好像是準備起飛,然後它們振動翅膀肌肉,這種振動雖不足以使蜜蜂起飛,卻可以發出聲音,這聲音也就成了舞蹈信號的一個重要的組成部分。

  一種顯而易見的延長和誇大助跑動作的方式,就是重複這些動作。重複,就意味著回到起點,然後再朝食物的方向走幾步。回到起點有兩種方式,即:可以在跑道的盡頭向右轉或者向左轉。如果你總是向左轉或總是向右轉,那麼,哪個方向是真正的起飛方向,而哪個方向是重新回到跑道起點的方向就不明確了。消除這種「糊塗」的最佳辦法,就是左轉右轉交替使用。這就是自然選擇的8字形。

  但是,食物距離與舞蹈速率之間的關係是怎樣演化的呢?如果舞蹈速率與食物距離成正比關係,這種關係就很難解釋。但是,你會記得,實際上這種關係正相反:食物越近,舞得越快。這直接暗示著逐步進化的一條可能途徑。在舞蹈本身開始進化之前,尋找食物的蜜蜂也許只是儀式化地反覆表演起飛助跑動作,也沒有特定的速率。至於跳舞的速率,也許是它們偶然覺得喜歡那麼跳。試想,如果你剛從幾英里以外飛回家,滿載著花蜜和花粉,難道你還願意飛速地繞著蜂房衝來衝去麼?不能,你一定已經感到精疲力竭了。

  如果你剛剛在離蜂巢很近的地方發現了一處豐饒的食物源,經過很短的歸途你仍然會精神飽滿、體力充沛。於是,人們就不難理解,食物的距離和舞蹈的速率之間,怎樣從最初的偶然聯繫發展成儀式化的、正式而可靠的密碼。

  現在讓我們看一看最有爭議的中間階段。直行路線直接指向食物的原始舞蹈怎樣轉變為另一種舞蹈,用與垂線之間的夾角來表示食物與太陽之間的夾角?這個轉變勢在必行,部分是因為蜂巢裡面很暗,從那裡看不見太陽;部分則因為在蜂房的垂直面上跳舞時不可能直接指向食物,除非垂直面本身碰巧朝向食物。但是這還不足以說明這種轉變必定會發生。我們還必須解釋清楚,這個困難的轉變是怎樣經過一系列可能的步驟,一步一步實現的。

  這看上去很難解釋,但是關於昆蟲神經系統的一個奇特事實可以幫我們的忙。下面是一個曾經對各種昆蟲——從甲蟲到螞蟻——都做過的一個非同尋常的實驗。實驗開始時,讓一隻甲蟲在水平放置的木板上行走,有一隻電燈照著它。第一件要證明的事是,這只甲蟲在利用光羅盤來導向。將燈泡的位置改變一下,甲蟲便相應地改變它行進的方向。如果它行進的方向與光源成30度角,改變燈泡位置後,它會改變自己的走向,使之仍與移動了的光源成30度角。實際上,你可以把光束當做舵柄,來引導甲蟲到你想讓它去的任何地方。關於昆蟲的這個事實很早就為人所知了:它們以太陽(或者月亮,或者星星)作為指南針。你用一個燈泡就很容易使它們上當受騙。談到這裡,一切都順當。現在讓我們看一個有趣的實驗。將燈熄滅,同時把木板豎起來。這甲蟲繼續無所畏懼地行進,並且,說也奇怪,它改變了行進方向,使行進方向與垂線之間的夾角跟原先與光線之間的夾角相同——在我們的例子裡是30度。

  沒有人知道為什麼會發生這樣的事情,但它確實發生了。這好似洩漏了昆蟲神經系統一個偶發的現象——種感覺上的混亂,重力感覺與視覺感覺線路的交錯,有點像我們被當頭打了一棒時,眼前看見金星閃爍。不論怎樣,這大概為解釋蜜蜂舞的「垂線代表太陽」密碼的演化,提供了必要的橋樑。

  發人深省的是,如果你在蜂巢裡點上一盞電燈,蜜蜂就會拋開它們的重力感,用燈光的方向直接代替它們密碼中的太陽。這一早就知曉的事實被用於一個聰明巧妙的實驗中,最終證明了蜜蜂的舞蹈確實起作用。在下一章中我還將討論這個問題。同時,我們已經發現了一系列可能的逐漸發展的中間類型,現代的蜜蜂舞蹈就是經過這些中間類型從簡單的初始階段進化來的。上面講的,如我所述,是以馮·弗裡希的想法為基礎的。這想法實際上可能不一定正確。然而,與之多少有些相似的事情確曾發生過。我講這個故事是為了回答自然懷疑論,即來自個人懷疑論的質難。當人們面對精妙的或複雜的自然現象時,就會萌生這種論調。懷疑論者說:「我不能想像有一系列可能的中間類型,因此,沒有這樣的中間階段。這種現象是一種自發產生的奇跡。」馮·弗裡希已經提供了一個可能的中間類型系列,即便它不是一個完全正確的系列,但它是可能的這一事實本身就足以挫敗個人懷疑論的質難。我們迄今討論過的其他例子(從模擬黃蜂的蘭花到照相機式眼睛)也是這樣。

  自然界中一切難以理解和令人困惑的現象都會被懷疑達爾文漸進的進化論的人搜集起來。比如,有人曾要求我解釋,在太平洋海溝中既無光線、水壓又可能超過1000個大氣壓的環境裡,生物是怎樣逐漸進化的。在太平洋海溝深處沸熱的火山口周圍,生長著一個完整的動物群落。細菌的生化過程全然不同,它們利用火山口的熱進行硫的代謝而不是氧的代謝。較大動物群落的生存最終都依賴於這些硫細菌,正如普通生命依賴於從太陽獲取能量的綠色植物。

  硫群落中的動物全都是在其他地方發現的普通動物的親戚。

  它們是怎樣進化的?通過了什麼樣的中間階段?爭論的形式完全一樣。為了進行解釋,我們需要的只是至少一個自然梯度,而當我們潛入海中時,梯度是十分豐富的。1000個大氣壓是一個可怕的壓力,但它在數量上僅僅比999個大氣壓多了1個大氣壓而已,而999個大氣壓也僅比998個大氣壓多了1個大氣壓而已,等等,等等。海底提供了從0經過所有中間深度,一直到10000米的深度梯度;壓力則從1個大氣壓平緩地增加到1000個大氣壓;亮度也從水面處明亮的白晝緩緩地變為深海的完全黑暗,只有魚類的發光器官裡的少量發光菌能提供一點光亮。沒有明顯的突然中斷現象。

  對於業已適應的每一壓力與黑暗程度,都會存在一種特定的動物,它與那些生存在更深1噚、更暗1流明的地方的動物略有不同。對於每一……但是這一章已經太長了。你知道我的方法,華生。應用它們吧。

  原註:我希望這不至於失禮。為了支持我的觀點,我從《科學與基督教信仰》一書中摘錄了一段話。作者,傑出的物理學家約翰。波爾金霍恩(John Polkinghorne)牧師稱:「有的人,像理查德·道金斯(Richard Dawkins),可以向人們展示具有說服力的生動描述,說明一些很小的差異如何經過篩選和積累而發展形成大的差別。但是,出於本能,一個物理學家卻願看到這樣的估計,不管它多麼粗略,即:從一個對光略有敏感的細胞,進化成一個完全成形的昆蟲眼睛需要經過多少步驟,以及發生這些必要的突變大約需要經過多少代」。
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