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华莱士:一个物种只有为生存斗争时才会变成另一个物种

2017-05-04 00:02:30 来源: 网易科学人
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进化论是人类自然科学史上的重大成果,一般认为是达尔文和华莱士在差不多相同的时间各自独立提出了相关原则。

出品︱网易科学人栏目组 王真

作者︱晗冰

关于进化论   该记住的不止有达尔文

维基百科关于阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士解释如下:

阿尔弗雷德·罗素·华莱士(英语:Alfred Russel Wallace,1823年1月8日-1913年11月7日)英国博物学者、探险家、地理学家、人类学家和生物学家,以“天择”独立构想演化论而闻名。他以此为主题的论文在1858年与查尔斯·达尔文的一些著作共同出版,这促使达尔文在《物种起源》中发表自己的想法。华莱士先后在亚马逊盆地和马来群岛做了一些广泛的田野调查,并在马来群岛确定了现在生物地理学中区分东洋区和澳大拉西亚区的分界线(又称:华莱士线)。

他被认为是19世纪动物物种地理分布的权威专家,有时被称为“生物地理学之父”。华莱士是19世纪主要的演化思想家之一,除了是天择的共同发现者之外,还为演化理论的发展做出了许多其他贡献,包括动物的警戒作用和华莱士效应(关于天择如何除去杂交种来促成种化的假设)。

世界上有这样一个地方,所有的自然力量相互融合在一起,创造出一个如此独特的环境,让众多动植物得以汇集在一起。在这里,火山从珊瑚礁的海洋中拔地而起,其上覆盖着郁郁葱葱的雨林,在这里,完善的生态系统创造出了无与伦比的生物多样性。

这里就是马来群岛。从1854年到1862年,华莱士花了8年时间进行科学研究,在这里他几乎完成了一生中所有最重要的科学发现。这奠定了华莱士在进化论中的关键地位,也为人们理解岛屿如何影响自然界奠定了基础。

关于进化论 该记住的不止有达尔文 还有华莱士

图示:婆罗洲覆盖着茂密森林的岛屿山峰

华莱士的研究试图回答这样一个最基本也最深刻的问题:生命从哪里来?而他的探索改变了历史的进程。

华莱士生于1823年的威尔士,性格温和,但却对自然探索充满激情。他选择追求自己的兴趣所在。起初华莱士以收集昆虫为爱好,但最终对冒险的渴望导致他开始探索整个世界。

足够幸运的是,华莱士正处于维多利亚时代的英国,整个社会对奇异昆虫的兴趣日渐增长,博物馆和私人收藏对昆虫的需求也不断增加,这让华莱士能够做他所爱的生活:收集甲虫和其他昆虫。

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图示:华莱士起初的主要工作是收集和研究昆虫

但是他探索世界的第一次旅程却在灾难中结束。

华莱士冒险到南美洲的亚马逊。这里的热带雨林中蕴含着丰富的物种,正处于华莱士的科学研究版图之上。起初他和朋友跟随自然主义者亨利·沃尔特·贝茨(Henry Walter Bates)结伴旅行,但他们最终分道扬镳,华莱士涉足了很多亚马逊河未开发的支流。

四年后,华莱士出发回家,带着丰厚的科学成果满载而归。但他的船在大西洋中部发生火灾。随着每个人都幸存下来,但华莱士不得不绝望地看着他的标本付之一炬。其中他带回来的不少活体动物,也在火焰中挣扎。

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图示:华莱士的探索深入丛林

这对于华莱士来说是一段痛心的经历:他付诸心血的四年研究都在大火中付之一炬。但他并没有停下脚步。

1854年,31岁的华莱士开始了另一次冒险,这次的目的地是马来群岛。马来群岛离华莱士的家乡很远,当时很多欧洲人甚至不知道它存在。

冒险开始于从伦敦到新加坡的旅程。与现代航空旅行形成鲜明对比的是,这次前往马来群岛的旅程耗费了6个星期的时间,设计到当时存在的每种运输方式。华莱士甚至对于旅行的前进速度惊叹不已。

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他的行李非常之多。维多利亚时代的人惯于在旅行中带上所有的必需品,家具、衣服到盐和胡椒应有尽有。但是,除此之外,华莱士还需要带上他所有的科学设备来收集标本,其中包括各式各样的网,盒子,针以及笼子。

他以新加坡为基地,花费八年时间前往该地区的不同群岛。

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在1854年写给他母亲的一封信中,他描述了典型的一天生活:“我早上五点半起床,先是洗澡和喝咖啡。然后坐下来,把前一天的昆虫收到风干。查理斯(他的助手)修补捕虫网,填充针垫,为一天的工作做好准备。我们八点早餐,九点出发前往丛林,我们需要翻越陡峭的山坡,一直走到汗流浃背。我们会漫步寻找,虽然是计划找到两到三只,但常常却带回大约五十或六十只甲虫,其中一些非常罕见和美丽。我们满载而归,洗澡,换衣服,坐下来把昆虫钉在板上做成标本。查尔斯处理苍蝇,虫子和黄蜂,我不相信他能处理好甲虫。我们四点晚餐,然后再工作到六点。依旧是坐下来喝咖啡、阅读。如果捕获的昆虫很多,我们会一直工作到晚上八九点,然后睡觉。”

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在这些新事物面前,华莱士不断意识到自己的渺小。他后来回忆说:“当我听这些有趣的声音时,我意识到我是第一个在阿鲁岛生活了几个月的欧洲人,这个地方是我曾经希望造访的地方。我想除我以外,许多人都渴望达到这些几乎像仙境一般的圣地,并且亲眼目睹我惯常所遇到的许多美好。

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图示:来自印度尼西亚的网纹蟒蛇

他八年的观察也使他得到一些惊人的结论。

在这个时候,科学家们已经开始意识到,地球和其中存在的生命要比以前想象的要老得多。这个时间并不是几千年,而是数百万年。

这一领域的关键思想家是地质学家查尔斯·莱尔(Charles Lyell)。他认为地球地貌会随着时间的推移而变化,诸如造山运动等漫长的地质变迁等等。

华莱士一直是这个话题的狂热读者。作为一个拥有自由思想的人,他不怕告诉人们他发现了什么,并引用了一些有争议的想法,所以他兴奋地公开了莱尔的想法,同时也对这个论点进一步深化,并且认为生命也会随着时间的推移而发生改变。华莱士认为,一种类似猩猩的物种不是固定不变的,而是随着时间的推移逐渐发生变化。

1858年,华莱士来到印度尼西亚的特纳特岛。在那里,他写了一个被称为特纳特论文(Ternate essay)的文章,这段论文写作永远改变了人们对生命的认识。

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图示:1895年的华莱士

在他的论文中,华莱士认为,一个物种只有在为了生存而斗争时,才会变成另一个物种。

华莱士的朋友贝茨是对自然选择的进化思想比较认同的众多科学家之一。在给华莱士的一封信中,他写道:“这个想法就像事实本身一样简单明了,那些阅读和理解的人将会被它的简明所吸引,但它是完全原创的。”

华莱士把自己的想法也带给了英国自然学家查尔斯·达尔文,他们彼此之间经常有书信往来。事实上,达尔文已经对自己的自然选择进化理论研究了20年,其中的灵感来自于他1835年对加拉帕戈斯群岛的造访。

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图示:华莱士通过研究甲虫揭示了关于自然界最大的发现

但达尔文并没有发布他的论点,因为他害怕导致社会的强烈抵制。但他很快意识到,华莱士的发现与自己的发现不谋而合,并决定进行冒险尝试。他决定同时提交他们两个人的论文,这样两个人就会都获得发现进化论的荣誉。

在他们之后,他们都成名。但是达尔文在1859年出版进化论代表性著作《自然选择》后,被公认为进化论的发现者。但大多数人都忘了华莱士。

在科学家中,华莱士以他发现的“岛屿生物地理学”而闻名:岛屿的不同环境塑造了不同的物种。他注意到相邻岛屿间的动物有很大的差异,最显着的是在巴厘岛与龙目岛。他说:“这个群岛的两个不同岛屿之间有着巨大的对比,而巴厘岛与龙目岛正好把这种差异性突出表现出来。

海水将两个岛屿分割开来,华莱士认识到这意味着大多数物种不能通过它们之间。

婆罗洲和苏门答腊岛红毛猩猩也是另一个例子。它们是相似但区别的物种,只存在于和它们同名的岛屿上。

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图示:婆罗洲红毛猩猩

华莱士也意识到,大多数岛屿曾经与澳大利亚或亚洲大陆相连接。当海平面上升时,通道被切断,生活在其上的物种就被孤立了。这意味着东南亚的部分岛屿地区既有亚洲动物,也有来自于澳大利亚的动物。

而亚洲和澳大利亚动物种群之间的分界线被称为华莱士线。

他还在论文中广泛阐述了关于不同物种不同颜色的问题,提出了动物为什么会演变出这么多种不同颜色的问题。 2010年10月发表的一项研究回顾了华莱士的观点,发现尽管当时的研究条件与今日的条件无可比拟,但华莱士的差错“很少”。

当华莱士历时8年研究重返家乡之后,他发现整个国家已经被他和达尔文的发现所震惊。人们正在就他们对整个世界的理解和在这个世界上的地位产生质疑。

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图示:创作中的华莱士

华莱士收集了逾12.5万个物种,其中有5000种是新发现。时至今日,这些物种仍然坐落在世界各地的博物馆中。

华莱士关于马来群岛的著述是当时关于该地区最重要的科学文献,时至今日仍被许多科学家,旅行者和冒险家所参阅。其于1869年出版,一版再版,从未失色。

我跟随者华莱士的脚步,于2016年6月到7月探索了东南亚丛林覆盖的岛屿。

如同华莱士经历的一天一样,丛林生活是对身体和感官的双重折磨攻击。到处充斥着蚊子、蜘蛛和水蛭,无不在攻击着你的身体。

就是这个丛林天堂经常被令人毛骨悚然的声音所扰乱,刺耳的电锯声在林间不断回荡。

在丛林间行走,汗水瞬间就会浸湿衣服,从来不会变干。这或许听起来很可怕,但就是这样一个繁荣的生态系统,蕴含着丰富的植物群和动物群。

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图示:在树上鸣叫的犀鸟

黎明的寂静常常是被鸟鸣声所打破的,声音像交响乐的开幕式一样在屋顶上回荡。

随着太阳升起,丛林热量不断上升,蝉声开始成为交响乐的主角。它们几乎把所有的声音都淹没了,期间如果集中注意力,你能听到犀鸟在舞动它的翅膀,或者像猴子之类的动物在树顶上来回跳跃,扰起沙沙地叶子声。

夜晚是丛林生命的开始。随着夜幕的降临,青蛙的叫声开始此起彼伏。蛇在窥视青蛙等猎物,而猫头鹰掠过夜空,发出柔和的鸣叫。

河流穿过软石灰石构成的河道,自由坠落产生壮观的层状瀑布。这些河水曾经是层叠而过,但现在流域和水量都在不断下降。

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图示:仅存于苏拉威西岛上的飞蛙

但是今天这个丛林天堂常常被不和谐的声音所困扰:刺耳的电锯声在林间不断回荡。尽管该地区是生物多样性的典范,但栖息地遭到的破坏正在使许多物种处于危险之中。

华莱士在100多年前就预见了这个问题。

华莱士特别钟情于爪哇岛,他称之为“可能是世界上最好和最有趣的热带岛屿”,一个完整的“美丽而多样”野生动物家园。对他来说,这是一个老虎和犀牛仍然可以闲散发呆的地方。

但他告诫说,“现代文明正在向这片土地蔓延”。这种趋势在不断加剧。

今天,爪哇岛是马来群岛地区人口最多的岛屿,居住着1.45亿人口。森林仍旧在遭到砍伐,爪哇虎已经灭绝,爪哇犀牛是世界上频临灭绝的犀牛种类。

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图示:砍伐森林在华莱士走过的大部分地区已经很常见

华莱士警告世人,世界并不是为了人类的利益而创造的。他在《马来群岛》中写道:“现存的树木和水果,乃至于动物王国不同的物种,并不是依据人类的用途和便利而生成。”

网易科学人。

王真 本文来源:网易科学人 责任编辑:王真_NT5228
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