有一片由火山噴發而形成的美麗群島,不只孕育了種類繁多的生物,更催生了影響近代人類史的一種重要思想──演化論。
那就是位於東太平洋赤道海域上的「加拉巴戈斯群島」(Galápagos Islands),它距離厄瓜多本土約有一千公里,總面積約 7500 多平方公里,由 13 座火山島與 19 個岩礁組成。
儘管這座群島位於赤道附近,其近海卻有著來自南極的冰冷海水隨著洋流而流入,不僅為當地水域注入了豐富的養分,更造就於熱帶島域十分罕見的乾冷氣候。
這裡就像「冰」與「火」兩種異質元素共存之地──明明位於赤道,你卻能看見寒帶生物的企鵝與信天翁,與熱帶生物的海獅共處的奇景。
由於遠離大陸、人跡罕至,加上獨特的氣候,島上的生態系相當奇特,約有 8 成的鳥類、9 成 7 的爬蟲類與哺乳類、以及超過 3 成的植物,都是與其他大陸不同的特有種。
毫無疑問,加拉巴戈斯群島是生態學者們的聖地,世人譽之為「生物演化博物館」。
說到這座群島之所以世界知名的起源,且讓我們先把時間倒回至十九世紀初的英國,來看一位年輕男子的故事。
這位年輕人從小性格溫和,平日喜歡收集昆蟲、化石和貝殼,對大自然充滿好奇心。
他原本就讀神學院,打算畢業後從事聖職,然而對大自然的熱情始終不減,促使他一直在課餘時間接觸各種自然科學。
在 1831 年的冬天,一場因緣際會之下,他登上了一艘隸屬於英國海軍的測量艦──小獵犬號,受邀成為船上的博物學家(*),展開了長達 5 年的航行。
( *:當時的自然科學尚未像今日有著較細的領域劃分,因此使用「博物學家」一詞來泛指研究植物、動物、地質學、生態等自然界的學者)
這位年輕博物學家,正是日後提出「演化論」的查爾斯・達爾文(Charles Robert Darwin)。這 5 年的旅程,不只改變了他的人生,更改變了人類對於自己和世界的基礎認識。
原本作為一名虔誠的基督徒,達爾文深信自然界的秩序理應依照上帝所制定的法則運行:
包含人類在內,所有生物都是上帝的創造物,其身體結構和形態依功能精心設計,以完美地適應環境。
也就是說,為何各個生物有那麼多不同的樣貌?答案很單純,就是「一開始就是如此」。
但在這 5 年的航程之中,達爾文不斷地收集各種動植物的標本與化石,在研究的過程中,他總是對島上物種的身體結構與奇妙特徵不斷地感到驚訝。
因為加拉巴戈斯群島上有著許多在大陸上從未見過的動植物,而更令他震驚的,是各個離島之間所棲息的生物有著顯著差異,明明相距才不過五、六十英里,外形卻明顯不同。
最著名的例子,是一種體形不大、顏色樸素,後來被命名為「達爾文地雀」(Darwin’s finches)的雀鳥。
牠們的祖先可能是偶然從南美大陸飛來的,但達爾文發現到,在不同的離島上,這些雀鳥嘴喙與翅膀的形狀、大小各有不同。
有的雀鳥為了在堅硬的岩石間覓食,嘴形變得短而有力;有的則為了捕捉昆蟲,嘴喙變得又細長又尖銳;有些還會叼著仙人掌的刺當成工具,勾取樹皮下的小蟲來吃。
有些雀鳥為草食,因此牠們的嘴喙更為粗壯,能輕鬆啄碎堅硬的種子;有些則吃昆蟲,就用牠們如短矛般的喙好刺擊獵物。
經後人研究,整個加拉巴戈斯群島的達爾文地雀,居然有多達 15 個變種。
達爾文感到疑惑:為什麼同一種鳥類會長成這麼多種不同的模樣?難道是上帝在創造牠們之時有意而為的嗎?
如果是的話,為何要在同一片群島內,就為了這麼一種鳥做出這麼多變體呢?
達爾文發現到象龜也有類似的情形。說到底,加拉巴戈斯(Galápagos)這個名字本身,就是當地語言裡「象龜」之意。
不同島上的象龜,龜殼形狀各不相同,有的像圓頂,有的像馬鞍。尤其是達爾文發現,某些島上的象龜,其頸部明顯比生活在其他乾燥低地上的同類來得長。
鬣蜥更是讓達爾文感到驚訝。加拉巴戈斯群島上的鬣蜥全身漆黑,當牠們成群蹲在火山岩上曬太陽時,活像縮小版的恐龍。
更出乎他意料的是,跟棲息在大陸的同類不同,加拉巴戈斯群島的鬣蜥們會游泳和潛水,也不吃魚肉、而是以海藻為主食。
不只是動物,植物在不同的離島上,也呈現出不同的樣貌。
在沒有象龜和鬣蜥的島上,仙人掌的刺就長得很柔軟;相反的,島上若棲息著象龜和鬣蜥,仙人掌就長滿又硬又尖的刺,就像是為了要防止被啃食、而刻意長出來的那般。
而在某些生息著長脖象龜的島上,仙人掌長得就比一般的品種來得更高。
這些觀察,使達爾文在日記中質疑:「同一群島中的同種生物,為何在不同的離島上,上帝就把他們造得不一樣呢?」
他推論出的唯一解釋,就是──生物會「變異」。
他開始懷疑,世間的所有生物可能並不是上帝一次性創造出來的,而是長時間在面對著環境與生存壓力下,一點一滴的逐漸改變自己的身體構造,因而造成的結果。
回國後,達爾文花了好幾年整理標本與筆記,試著從大量的細節中找出理論依據,演化論的根基就是在這裡打下的。
到 1842 年,他已經寫好了後來影響世界深遠的名著:《物種起源》的提綱,卻在接下來十幾年之中遲遲沒有動筆,因為他很清楚,一旦發表了這套理論,必定引起廣大的爭論,甚至動搖整個西方世界的信仰核心。
為什麼呢?因為它直截了當地指出:人類和其他動物一樣,都是從更低等的生命形式演化而來。
而按照《聖經》的說法,上帝創造人類,是要人「生養眾多,遍滿地面,治理地上一切,也要管理海裡的魚、空中的鳥和地上各樣活物」。
達爾文很清楚,演化論和《物種起源》一旦問世,就是對這整個核心敘事發起大逆不道的挑戰。
直到 1858 年,一封突如其來的信,打破了整個沉靜的局面。
原來,有另外一名英國博物學家:阿爾弗雷德.華萊士(Alfred Russel Wallace)在世界各地考察後,也提出了與達爾文類似的論點,並將論文寄給他。達爾文震驚之餘,得到了皇家學會的朋友建言,想與華萊士一同發表論文。
華萊士欣然同意,甚至覺得榮幸。兩人聯名發表論文之事,成了科學史上著名的良緣佳話。日後,達爾文終於出版了代表演化論的經典之作:《物種起源》。
達爾文認為,之所以造成他在群島上看到的那些現象,表示整個自然界是按照以下三項核心原則來運行的:
第一,生物特徵是會遺傳的。
大多數生物的形態與性狀,會從父母傳給後代。雖然當時並沒有基因這個概念,沒有人知道具體的機制如何運行,但當時學界普遍都接受這個觀點。
第二,生存資源有限。
這意味著,每一世代的生物,都必須為有限的食物、棲息地與配偶展開生存競爭。
第三,後代之間,會有著特徵上的差異。而這種差異也會遺傳到下一代。
有些個體的特徵更有利於生存,例如:高效的覓食方式、更好的隱蔽能力、或是較為強健的體能,能讓牠在生存競爭之中勝出,並繁殖更多後代。
這些有利於生存與繁殖的優勢特徵,又會隨著世代更迭而流傳下來,逐漸普及於族群之中。
像是上面提到的,群島上為何都是長頸象龜,是因為與短頸的同類相比,它們能夠吃到更多樹葉,在食物缺乏時存活率更高。久而久之整個象龜族群的特徵就變成長頸子的了,因為這更能適應當地環境。
這個過程,就是自然選擇(natural selecton)──也是目前所知,唯一能夠讓生命產生適應性進化的機制。
如同達爾文當初所預料,《物種原始》與演化論一經發表,不旦影響了後世生物學與生態學,更引起了以基督教為根基的西方社會中極大的爭議,直到現在仍有餘波。
演化論,為人類提供了另一個視角,讓我們得以用更長的時空尺度來觀察生命的變化。
它告訴了我們,生物並非「一開始就是這樣」,而是「經過漫長過程的演變,才走到今天」。
只是說,這條時間軸實在太長,動輒以百萬年、甚至上億年來計算,而人類的壽命不過短短的百餘年,整個文明發展史也只有區區五千年左右……
但至少,面對人類世界的三大終極提問「我是誰」、「我從哪裡來」、「我要往哪裡去」,演化論雖沒能告訴我們終點在哪裡,卻讓我們更清楚了自己的起點。