犀牛列传

文：尼伯龙根·蜗藤

犀牛在我们的时代只是一个快要灭亡的物种：在地球上现在仅仅剩下5种犀牛，总数不过2万头左右。其中在亚洲的三种——印度犀、苏门答腊犀和爪哇犀——都只有几十头到几百头左右，它们都危在旦夕。有的科学家说，犀牛是一个注定要灭亡的物种，即便没有人的出现，它们的生命轨迹也不会改变，唯一可变的不过是灭亡的快与慢而已。这种说法可能有一定道理吧，毕竟偶蹄目动物的兴起大大地缩小了奇蹄目（马、犀牛和貘等等）的领地。但是我只是部分认同这个答案。人类对犀牛的屠杀证据确凿，远有原始人对披毛犀的滥杀，近有文明人对犀角的豪夺。如果没有人类，犀牛的处境会比现在好得多。

我们现在看到的犀牛样子都相差不大：长角、笨重、厚皮、无毛就是它们的共同特征。但是在历史上，犀牛却是非常繁荣的一个群体，地球上曾经有过几十种形状各异的犀牛：有后恐龙时代陆地上最大的庞然大物；有快速奔跑的灵巧型；有身披长毛的生长在最寒冷地区的犀牛；有如同河马一般在热带水陆两栖的犀牛；有长着一个大板角的犀牛；也有众多无角的犀牛。它们的起源和进化，构成了哺乳动物进化史上一个亮丽的篇章。而犀牛的衰灭，更是脊椎动物在人类出现后走向急速衰落的历史进程上的一个活生生的例子。从这个意义来说，犀牛的历程，乃是最典型的哺乳动物的历程。

最早的犀牛

犀牛属于奇蹄目（Perissodactyla），现存的奇蹄目动物包括三个科：马、犀牛和貘，它们的共同特征是蹄上的脚趾数是奇数的，这个和偶蹄目动物正好相反。

奇蹄目大约出现于始新世（Eocene，5千5百万年前）。在八年前的教科书中（比如Colbert的《脊椎动物的演化》第五版），都认为奇蹄目和偶蹄目还有长鼻目（大象）等有蹄动物源自同一个祖先。但是最新的分子生物学证据却完全颠覆了这个系统。现在科学界认为奇蹄目和食肉目（猫和狗）以及有鳞目（穿山甲）是亲戚，和偶蹄目的关系已经较为疏远，而和长鼻目更是八杠子打不到。

奇蹄目出现之后，迅速分为了几支发展。第一支就是马和驴，第二支就是貘和犀牛，另外还有两支是早已灭绝的动物，它们都是身躯庞大形状怪异的动物：雷兽（brontotheres，bronto-雷暴，theres-兽）和沙兽（chalicotheres，chalix-沙砾，theres-兽），关于它们的故事非常有趣，可惜它们不是本文的重点，在此暂且不提。

貘和犀牛这支最早出现在北美，根据现在的看法，貘首先出现，而犀牛从貘中分化出来。最早的犀牛要算是Hyrachyus，这是一种长达1.5米的动物，无论大小和形态都和现在的貘相近。关于Hyrachyus的地位，一直是科学界争论不休的问题。1873年发现它的时候，它被归在貘的一类；后来又有人认为它是一种犀牛；再后来又有人把它归到貘的一类去；但是最近越来越多的人把它看作是最原始的犀牛，因为它的牙齿的形状和犀牛很相像。可怜的Hyrachyus就这样被人往貘和犀牛之间来回推，我们其实不妨把它看作是犀牛刚刚从貘分化出来的代表。这个动物的中文译名干脆就译成了犀貘。

犀貘的大小和当时的貘和马都差不多，远比现在的犀牛要轻盈，远远不能和当时的庞然大物雷兽等相比。根据它的体型估计，它的习性大概和今天的貘差不多，都是在树林里以灌木树叶为生的动物。从它的骨骼来看，它还有不少原始特性，比如它还有4个脚趾，其中的3个是用于行走，另外一个没有什么作用。在以后的演化中，这个脚趾渐渐消失，犀牛才彻彻底底地变成“奇蹄目”。另外，犀貘并不像现代犀牛一样有角，事实上，犀牛的角是很晚才出现的一种特征，而且在3个犀牛的分支中，只有犀类发展出角，这个以后我会专门谈到。

犀貘之后，犀牛就进行了迅速的分化，主要分成了3支。第一支朝着轻盈的方向发展，变成了跑犀类（Hyracodontidae），第二支向着水陆两栖的方向发展，形成了两栖犀（Amynodontidae），最后一支则向着现代犀牛的方向发展，形成了真犀类动物（Rhinocerotidae）。

犀牛中的马——跑犀

跑犀（Hyracodon）出现于始新世（Eocene）的北美大陆，然后扩散到欧亚大陆。从形态上说，跑犀是犀貘的正宗后裔，它大小也是约1米半长，高约75厘米左右。比起它的祖先，跑犀的骨骼更加轻盈，腿更加细长，更加善于奔跑，所以无论从形态还是生活习性，跑犀都更像它的远方亲戚——马。和马一样，跑犀的发展见证了从始新世到渐新世（oligocene）地球自然生态的发展。始新世的时候，陆地上以森林为主，但是随着天气的变干，大草原（savanna）逐渐成为主流生态环境，跑犀也随之而逐步变化。最早期的跑犀，臼齿比较简单适合，唇部比较发达，以嫩叶为生，到了渐新世，部分犀牛的臼齿就变得复杂，适合一个以草为主食。犀牛在各个分支上几乎都演化出以树叶为食的browser和以草为食的grazer。由气候变化而导致的大环境更替，始终贯穿着包括脊椎动物的演变中，犀牛也毫不例外。

跑犀类动物共有多达12个属，其中绝大部分都是类似跑犀一样的中等大小擅长奔跑的动物。可是其中的一支在渐新世中期却演变成为哺乳动物界的奇迹，这就是史上最大的陆上哺乳动物——巨犀（Paraceratherium或Indricotherium或Baluchitherium）。

巨犀游弋在亚洲的高加索到中亚直到蒙古一带，目前已经认定了4种。它肩高高达5米半，长度达到8米（不算尾巴）。头部仰起的高度达到7米半，仅仅一块头骨就有1米3。据估计，它的体重能达到15到20吨，有人甚至估计它的体重能达到30吨。现在最高的动物长颈鹿的高度是6米左右，最重的陆上动物非洲象大概能达到7吨。巨犀无论在高度和体重都到达了陆上哺乳动物的顶峰。

巨犀的这个身体大小是非常不寻常的。在陆上的大动物很多，但是一般来说都有一个限制，这就是5～6吨左右。绝大部分中生代的恐龙，和哺乳动物中的大象、河马和其它犀牛都在这个范围之内。这种大小被认为是正常生理状态之下的大动物的合适大小。中生代的蜥脚类恐龙突破了这个极限，创造了生理上的奇迹。3千万年后，巨犀再一次突破这个限制，它是大得变态的蜥脚类恐龙之外唯一做到这一点的动物。

这么大的动物当然只能靠吃植物为生，仅仅从它的身高看来，也几乎肯定它吃的是乔木枝叶。它的门牙高度特化，只剩下上下各一对，门牙突出，呈锥子状，看上去象小型的象牙。它有一个灵活的上唇，可以用于抓住树枝。这些都是和它生活习性相适合的。

跑犀类在距今大约是2千万年中新世（miocene）早期灭绝。中小型跑犀的灭绝和马类的竞争有关，巨犀的灭绝原因不明。在哺乳动物史发展史上，多种著名的大动物，包括我们上面提到的雷兽，都莫名其妙地自然而然地灭绝，随后再由另外的大动物代替。巨犀也逃不过这个宿命。

犀牛中的河马——两栖犀

犀牛的另一支朝着另外一个方向发展，这就是水陆两栖。两栖犀类（Amynodontidae）最早也是在始新世出现在北美大陆，然后向欧亚大陆扩散。两栖犀体型象现代的河马，四肢粗短，身躯巨大，生活在河畔。这些都令人相信它们的生活习性和现代的河马相似，都是半水栖的生物。

两栖犀类的早期代表是始新世的两栖犀（Amynodon），中后期代表是渐新世的Metamynodon和Cadurcodon。

Metamynodon身长达4米，体重大概有3～4吨。它有两对发达的獠牙，很可能是用于挖掘或者用于防身，相信它的食物以硬质植物为主。

Cadurcodon是两栖犀中比较另类的一种，它长了一个灵活的鼻子。这点和现代的貘很象。

两栖犀类在渐新世达到最鼎盛，特别在北美地区，最终在渐新世结束时就灭绝了。

真犀类

跑犀和两栖犀在始新世和渐新世到达自己的顶峰，构建了犀牛的第一代王朝。然而在渐新世末期就双双式微，最后的几种代表苟延至中新世也灭绝了。东方不亮西方亮，原先跑犀中不起眼的一支在渐新世开始出现，到了中新世开始极速发展，开创了犀牛的第二个王朝，这就是真犀类。

真犀类是三枝犀牛中最为繁荣的一类，现存所有犀牛都属于这一类，所以我们对这类犀牛也更加熟悉。它们同样起源于北美大陆，遍布于辽阔的北美大陆，后来它们向欧亚大陆进军，最后还成功进入了非洲和东南亚。它们发展出超过50个

最早期的真犀类代表是新脚犀（Caenopus，又叫副跑犀subhyracodon），它生活在渐新世的北美。它的祖宗相信是跑犀中的一枝，它同样没有角，但是它发展出了不一样的特征。真犀类动物和跑犀类动物最大的不同在于它的门牙。它们的第一对门牙呈铲子状，第二对门牙呈尖锥状，这个成为辨别真犀类动物的特征。新脚犀的大小和牛差不多，身长3.5米，体重大约是2吨左右，比一般的跑犀要大，这个预示着犀类动物发展的方向。

从新脚犀开始，无角的犀牛在北美得到极大的发展，占据了北美大型植食性动物的生态位。中新世的无角犀（Aceratherium）是这个繁荣家族的顶峰。和新脚犀相比，无角犀的下门牙更加突出，是防御天敌最重要的武器。无角犀大概是犀类动物中最善于奔跑的一种，速度大概类似于北美野牛。

犀角的出现

在无角的犀牛发展的同时，另一些犀牛也开始最重要的发展，这就是最具辨识度的特征——犀角。犀角在所有带角的哺乳动物中独树一帜，它并不是骨头的一部分，而是类似毛发一样的皮肤衍生物。毛发也能这样硬吗？是的，因为它的结合特别紧密。但是如果用手刮犀牛角的话，你会刮下一丝丝头发状的纤维。

由于犀角不是骨头的一部分，所以在所有的犀牛头骨化石中都不能直接看到犀角。不过这难不倒古生物学家，因为有角的犀牛在头骨上会留下一个皱褶状的痕迹，非常容易辨别。

犀牛发展出四种不同的角型。最早出现的是单角犀。最早的单角犀的代表是起源于渐新世的欧洲的远角犀（Teleoceras），它在中新世迁移到北美，在北美达到最繁盛。这是一类非常特化的犀牛，它四肢极其粗短，身躯却非常庞大，体态和现在的河马类似。它有一个极其短小的角，估计并不主要作为防御的用途。远角犀的生态和河马以及它的堂兄弟两栖犀类似，都是在河畔过着半水栖的生活。

远角犀在北美数量非常多。它们留下了如此多的化石，乃至北美的印第安人大量利用它们的肋骨化石作为构建房屋的原料。

另一种的犀牛角型是并排双角。这种犀牛以北美起源的并角犀（Diceratherium）为代表，这是一种只有猪一般大小的犀牛，它的鼻尖上有两个角，这两个角是并排的，不是一前一后。这种角型在犀牛中并不多见。并角犀在北美分布极广，在长达1千万年的日子里，成为北美大草原的统治性动物。

中新世是犀牛的极盛之时，无论是在北美还是在欧亚，它们都是生态体系中重要的一员。但是在中新世和上新世（Pliocene，约500万年前）交界之际，欧亚和北美的犀牛却大量灭绝了，北美犀牛更是完全绝迹。灭绝的原因据估计是气候的变化，中新世和上新世交界之际，气候变冷变干，北美的大草原逐渐被半干枯的草原（Steppe）取代。大量的其它哺乳动物也没能越过这道坎。

犀牛的最后一次繁荣

这时，旧大陆的犀牛并没有停止它们的发展。大约在1500万年前的中新世中期，欧亚大陆的无角犀牛的另一枝也单独地发展出角，这枝犀牛就形成了双角犀。双角犀的角是一前一后，和并角犀的并排角不同。双角犀是旧大陆犀牛中分布最广的一系，在亚洲欧洲和非洲都有它们的身影。

双角犀分为了两枝，一枝是亚洲双角犀，另一支是非洲双角犀。

亚洲双角犀的最古老的一枝一直残存到今天。为了应付严寒，它们一路南迁，最后到达印度、中南半岛、苏门答腊岛和苏里曼丹岛，形成了今天的苏门答腊犀（Sumatran Rhino, Dicerorhinu sumatrensis）。苏门答腊犀是现存最古老的犀牛，在1500万年前就已经出现了。它生活在苏门答腊的密林中，随着时间的推移，它的身形不断矮化。它是现存犀牛中最小的一种，身高仅仅1.2米，体重只有600多公斤。

另外的亚洲双角犀就一直坚守故地，它们发展出一身长毛以应对严寒。其中最著名的莫过于活跃在更新世（180万年前到1万年前）冰期的披毛犀（Coelodonta，woolly rhino）了。这是一种非常适合寒冷气候的生物，身上披满犀牛中少见的长毛。它的角非常扁，像两把军刀一样。这个大家伙身高达到3.7米，角长可达1米，和猛犸象一道成为冰期寒冷的西伯利亚荒原上的超级巨物。

披毛犀和猛犸都是人类的同时代著名史前巨兽，在长长的冰期岁月，它们都和古人同行。在欧洲的山洞中，尼安德特人在石壁上用炭笔画下了栩栩如生的披毛犀的画像，成为了人类最早的艺术作品，反映了披毛犀在当时古人生活中的地位。披毛犀和猛犸一样最终没有渡过最后一次冰期。

双角犀的另一枝是非洲双角犀，它们大约在1000万年前迁入非洲，最后形成了今天的黑犀和白犀。黑犀（black rhino，Diceros bicornis）最先出现，其分布甚至远达中东和欧洲。白犀（white rhino，Ceratotherum simum）在700万年前出现，仅限于非洲。在非洲，它们找到了自己的乐土。目前非洲犀还是数目最多的犀牛。

从无角犀牛演化出的第二类犀牛长得更为怪异，这就是板角犀类（Elasmotheres）。这类重达5吨的大犀牛只有一只角，但却从额头延伸到鼻尖。它的大角长达两米，等于自己的身高。最早的板角犀是在中国的中国犀（Sinotherium），它在中新世晚期（约7～9百万年前）出现，在上新世晚期灭绝。板角犀类最著名的代表是发源于高加索的板角犀（Elasmotherium）。它在上新世的出现，分布在从西伯利亚到欧洲的广袤的土地上。尽管它身体庞大，它的长腿去暗示了它可能是一种擅长奔跑的动物。它的门牙已经完全退化，而臼齿却非常适合吃草。据推测，它的唇部发达，可以把草攒成一团再拉断。这是吃草的犀牛中最为特化的一种。它也身披长毛，适合北方严寒的气候。和披毛犀一样，它也没能渡过最后一次冰期。

第三类犀牛就在无角犀牛中独立发展出单角。这就是亚洲单角犀。这枝犀牛大概从2500万年前出现，延续到今天，成为今天的印度犀和爪哇犀。印度犀（Indian Rhinoceros）大概在400万年前出现，而爪哇犀（Javan Rhinoceros）大概在200万年前出现，这两种犀牛都是犀牛家族最“新”的成员。印度犀是现存犀牛中最大的一种。而爪哇犀就仅仅比苏门答腊犀稍大，它和苏门答腊犀一样，都生活在东南亚的密林之中。

犀牛的第三次繁荣在更新世和全新世之交（约11000年前）结束，其标志性的事件就是披毛犀和板角犀等大批犀牛的灭绝。关于它们以及其它冰期巨兽灭绝的原因一直是广受争议的。一种意见认为，它们不能适应气候的变化；另一种意见认为人类的滥杀是主因。我比较倾向第一种意见（详见另文）。

最后的犀牛

从犀貘开始，犀牛就经过了三次兴衰，第一次是在渐新世，这是以跑犀类和两栖犀类为主，在渐新世结束之时它们就走向灭绝。第二次是在中新世，从跑犀一枝发展而成的犀类取代了以上两位老大哥的地位，在北美和欧亚都得到极大发展，还发展出了各种不同形态的犀角。在中新世和近新世之交，犀类和其它很多动物一样适应不了严寒气候而大规模灭绝，北美犀牛就此完全绝迹。第三次的繁荣是在旧大陆出现的，双角犀成为分布最广泛的犀牛。在更新世结束之时，它的亚洲主要代表披毛犀以及板角犀的灭绝宣告了犀牛最后一次繁荣的结束。

浩劫之后，目前世界上仅仅留下了5种犀牛，它们分为4个属。除了单角的印度犀和爪哇犀同属于一个属之外，其它三种双角犀牛各自占了一个属。

印度犀是现存犀牛中最大的一种，它体重可达3-4吨，肩高最高可达2米，是真正的庞然大物。它的角可以最长达到约60厘米长，但是在自然条件下通常损耗严重，变成一个圆角。印度犀最好辨认的地方是它的皮，它的厚皮象盔甲一样，分成了好几个区域，区域之间以皱褶连在一起。印度犀一度分布甚广，在整个南亚地区都有它的踪影，可是现在主要分布在印度北部和尼泊尔的几个自然保护区中，数量不足3000头。

爪哇犀是犀牛中体型偏小的一种。重约1.5吨，肩高最高可达1.8米。它的角是所有犀牛中最短的，最长只有25厘米左右。和印度犀一样，它也有盔甲状的厚皮。爪哇犀是目前数目最少的犀牛，仅仅有60头左右，绝大部分都在印度尼西亚的尤尊库龙（Ujung Kulon）保护区中。在越南的Cat Tien国家公园也有一些，数量不足10只。

苏门答腊犀是所有犀牛中体型最小的一种，身高只有1.5米，体重最大只有800公斤。从体型上说它是小弟弟，但是从进化上说，它却是所有犀牛中的老大哥。它也是最容易辨认的犀牛，因为它是唯一一种犀牛中有毛的，是披毛犀的近亲。它有两只角，前角可达25厘米左右，后角通常只有一个突起。苏门答腊犀是另外一种最濒临灭绝的犀牛，全球只有约300只，分布在印尼、文莱和马来西亚的几个自然保护区中。

对比亚洲的犀牛兄弟们，非洲犀牛的处境相对好一些。和生活在树林中的亚洲犀牛不一样，非洲犀牛都生活在大草原上。

白犀是动物园里最常见的犀牛。它体型庞大，可达3.5吨，最重可达4.5吨。最引人注目的是它的双角。它的前角可以最长可达1.5米，威武非常。和它的大角相配合的是它的大头，高肩，和大方嘴。白犀的名字非常令人误解，其实“白”（white）来自土著的weit的误译，那个土著词的确实意思是宽广（wild），用于描绘白犀的大方嘴。事实上，白犀是浅灰到浅棕色的。白犀有两个亚种，分布在乌干达附近的北部亚种被认为已经灭绝，但是分布在南部非洲的亚种还有过万头，是相对而言最不频临灭绝的犀牛。

黑犀大小和爪哇犀相仿。尽管名字叫黑犀，但是其实它的肤色是棕灰色。它的名字和白犀相对，因此也是将错就错的产物。土著比初来乍到的欧洲人有智慧得多，黑犀和白犀最大的区别，不是颜色，而是嘴巴。和白犀的大方嘴不一样，黑犀的嘴是尖的，上唇非常灵活，可以伸长抓住树枝和野草，送入自己的嘴巴。黑犀目前还有4000多只，分布在东非和南非一带。

最后的命运

进入全新世之后，犀牛尽管风光不再，但是这5种最后的犀牛本来数目还不少，分布还相当广泛。即便到开始有文字记录的时代，它们的分布还是非常广的。中国为例，在古代，中国的大地上还漫游着所有三种亚洲犀牛。多部文学著作都有犀牛的身影，《说文解字》里就有对“犀”的解释。

尽管和它们的竞争对手偶蹄目动物相比，它们不能反刍和生育率偏低的劣势，使它们在竞争中处于下风。可是和其他大动物一样，它们硕大的身躯和健壮的体魄保证了它们基本没有任何天敌，这至少可以确保它们在一段短时间内（生物进化角度）维持一个稳定的数量。

可是很快，犀牛又经受一轮新的打击，犀牛的数量再次剧烈地减少，其速度之快，远远超出了一般的生物学演化进程。。人类在野蛮时代对犀牛进行捕食和滥杀，在文明时代，他们又找到了新的理由，这就是犀角。

在西方，古希腊人认为犀牛角可以验毒和解毒，于是古希腊人就把它用作盛酒的器皿。这种习俗也远播四方，中国也把犀牛角当作酒杯的好材料。

在中国，犀角被广泛用作中药，在《神农百草经》中，就有关于犀角成药的记载，医学典籍《药性赋》的第一篇中就有云“犀角解乎心热”。印度也有把犀角当药材的传统，在中印两个古国的推动下，东亚和东南亚相继把犀角入药。

除了中药之外，古代中国还把犀角作为通灵的神器。《晋书·温峤传》中记载了犀角的通灵功能，李商隐的《无题》中的名句“身无彩凤双飞翼，心有灵犀一点通”也借用了这个寓意。

另外，把犀角作为装饰的用途更是在世界各地方流行，非洲，欧洲，中东和远东都有广泛地把犀角作为装饰用途的习惯。现在最流行犀角作为装饰用途的国家是亚洲的也门，他们用犀角做成刀柄，作为青年男子成年仪式的礼物。

犀角如此多的用途，使得犀角成为最热门的动物材料之一，犀牛也招致新一轮的灭顶之灾。庄子有“无用之用”的说法，犀角的“有用”反而成为了祸害。从《温峤传》和李商隐的《无题》中我们知道，在当时的中国，犀牛还不是一件非常稀罕的东西。但是到了13世纪的宋元之际，犀牛就在中国急剧减少。中国的犀角需要从东南亚和印度进口。20世纪初之后，中国境内再无一头野生犀牛。其他地方的犀牛也大幅度减少，现在亚洲的犀牛仅仅存在于印度和几个岛屿，非洲犀稍好，但是也主要分布在各个国家公园。

目前，所谓解毒和通灵的作用已经被新观念抛弃了，但是入药和装饰品这两个大市场还在继续残害最后的犀牛。在非洲，尽管采取了禁猎措施，每年的因偷捕而死的犀牛还有上百到数百只。

这个曾经辉煌一时的家族现在的处境可以用苟延残存形容。丧钟已经为它们而鸣，它们的命运已经进入倒计时，能不能逃过这一劫，其实已经不取决于它们自己，而是取决于这个地球的统治者肯不肯抑制一下无穷的贪念，施舍一些自己残余的怜悯，为它们做一些东西。

【元07】自然发生说（三）

文：尼伯龙根·蜗藤

17世纪的西欧的科学之风已经开始卷起，一批批的科学爱好者正在转变为科学家。科学家之间的沟通越来越频密，第一个科学家组织英国伦敦皇家学会在1660年建立。早期的科学家，即便是象雷迪那样的兼职科学家大都有着一个共同特点，那就是他们出身优越，衣食无忧，受过良好教育，博览群书。这些似乎是成为科学家的最重要条件，特别是考虑到当时书籍还是一项稀缺资源，搞科学还没有人为你发工资的情况下。

可是谁又能想到，一个最不符合以上条件的人竟然能成就堪称史上划时代的发现呢？在这个发现之下，人类把自己的视野扩大到了随处可见却又无人得知的领域。

这个人就是荷兰科学家列文虎克（Antony van Leeuwenhoek，1632-1723）。有人可能会被这个中间的van字迷惑了，van不是贵族才能用的字眼吗？可是在列文虎克出世时，家境早已中落，他的父亲不过是一个卖篮子的商人。列文虎克16岁开始就在一间布店当学徒。这种条件下，当然谈不上什么教育，他只会荷兰语。鉴于当时绝大部分科学著作都是用拉丁文写成的，他也不可能有任何接触科学著作的机会。

列文虎克

然而，成为科学家，最重要的不是高深的学识，而是好奇心和求知欲。在20岁的时候，列文虎克第一次见到了放大镜，那个镜子能把物体放大3倍。他一下子就被这个镜子迷住了，那种能够放大物体的神奇令他对放大镜爱不释手。如果他对科学界的事情有所了解的话，他就会知道早在50多年前就有人发明了显微镜，科学家也已经把显微镜运用在科学研究上。比如我前文提过的列文虎克的同胞斯旺梅丹已经用显微镜观察昆虫的结构了。他所用的显微镜还是结构更为复杂的由几块玻璃片构成的复镜。

大约在30岁之后，列文虎克开了一件买窗帘布的小店，做起了小商人，终于有一定的空闲了。一般人可能娱乐休闲一下就过去了，可是列文虎克一直念念不忘神奇的镜子，于是用业余时间跑去玻璃厂学磨镜。列文虎克有天生的巧手，他的磨镜技术很快就连老师傅也比不上了。学会磨镜之后，他就开始制造自己的第一台显微镜。在往后的岁月里，这个磨镜老人总共磨了500多块镜片。

列文虎克的显微镜在现在看来非常简单，只是一个原始的单镜。他把镜片装在一块铁板上，镜片前面有一个针型平台，那是用来放样品的（他的样品通常就是一滴水）。和这个针形平台相连的就是一些螺纹轨道，以调节针形平台的位置和镜片和样品之间的距离。要能看到放大的样品，眼睛必须紧贴着镜片。长时间这么看，眼睛和脖子都会很累。

列文虎克的显微镜

若是列文虎克懂得更多的光学知识，他就很可能知道理论上说来如果用复镜的话，放大倍数会比单镜高，造型也会更加符合人体工程学。但是世事其妙之处就在于此，尽管理论上复镜比单镜好，但是由于列文虎克的磨镜技术高超，加上当时复镜的制造技术还不成熟，他造出来的单镜竟然比斯旺梅丹他们的复镜放大倍数更高。列文虎克的最高纪录是制造出放大超过200倍的单镜，而当时复镜的放大倍数只有20到30倍。

与其他科学家相比，列文虎克有着更胜人一筹的先天优势，那就是他非凡的视力。在观察主要靠眼的时代，有一双好眼力的眼睛是科学家宝贵的财富。天文学家丹第就是靠一双有过人视力的好眼睛，积累了大量普通人观察不到的星象，从而为他视力不好的徒弟开普勒留下大量宝贵的第一手资料，使他能够从中推敲出开普勒天体运行三定律。除了好眼力之外，列文虎克还有过人的耐心和实验技巧，比如他能长时间地不厌其烦地调节样品的位置，比如他能很好地掌控光源的强度等等，这些都为他的成功打下基础。

当然，列文虎克最大的优点就是他有一般人不具备的无穷无尽的好奇心。在制造了自己的显微镜之后，他几乎把一切自己能弄到的东西都放到显微镜下观察，水塘、泥巴、食物残渣、皮屑乃至人体分泌物等等，一个也不能少。在显微镜下，他发现了无数新鲜的生物，寄生虫、细菌、草履虫、鞭毛虫、绿藻以及精子等等。他把自己发现的会动的微生物通称“小动物” （animalcules）。可以说，列文虎克为人类展示了一个前所未知的新世界，这在科学界中的意义并不亚于哥伦布的远航发现新大陆。

这时列文虎克发觉了自己的不足——缺乏画画的技巧。幸亏列文虎克请到了一位好助手，能够根据列文虎克的描述把他看到的东西画出来，这些图画加上列文虎克自己的文字描述，把一个原本不为人知的世界展现在世人面前。

列文虎克观察到的“小动物”

在皇家学会看来，列文虎克是一个不折不扣的“民科”。尽管开始他寄来的有关昆虫的观察文章得以顺利发表，但是在他声称自己发现了“小动物”的时候，这些成名的科学家都不相信。而列文虎克也对自己的磨镜技术严加保密，无论如何不肯说出自己如何能把镜子磨得如此好的秘密，以致他的观测长期无人能够重复。也因为如此列文虎克的文章一再被封杀。最后，经不起列文虎克的一再要求，皇家学会派了由三个科学家组成的特遣队，去亲眼验证列文虎克到底有没有说谎。由于列文虎克的实验重复性极高（只要有好镜子和列文虎克的实验技术，这个是必然的），所以特遣队一下子就被说服了。列文虎克的发现这才公诸于世，而列文虎克也从民科转正成为皇家学会的正式会员。

列文虎克的实验结果震惊了欧洲科学界，而一度死寂的自然发生说获得了转机。

在列文虎克显微镜下面的小动物到底是怎么来的呢？这是很多人的疑问。列文虎克认为它们也有交配的过程，和我们常见的动物一样。因为他观察到了两只小动物凑在一起的现象。但是也有人提出相反意见，认为列文虎克所观察到的不过是一个动物分裂成两个动物的现象。在“大”动物中，这种现象也存在，比如水螅也会如此分裂。还有人提出，所谓的小动物“交配“其实不过是动物在外力作用下被震断，但是还没有完全脱离而已。在“大”动物中，被弄断的动物变成新的动物也不是没有，蚯蚓就是大家熟悉的例子。这样显然不能算是“正常”的生育方式。

由于科学家们对于小动物的成因莫衷一是，在自然发生说影响力尚未消退之际，有人重提就不足为奇了。支持者认为，尽管大动物不能自然发生，但是“小动物”却是可以自然发生的。列文虎克自己并不相信自然发生说，便决定向雷迪学习，用实验的办法去反驳自然发生说支持者们的论调。

他的实验是这样的：他用瓶子装着捣碎的辣椒和新鲜的干净雨水，然后用火加热，他相信这样就可以杀死里面的小动物。然后他把瓶子用火封口。而在对照实验中，瓶子则开口。在实验之前，他检查了两个瓶子里面的水，确信都没有活的小动物。而在两天之后，他观察了开口瓶子里面的水，发现有很多小动物。这是对的，一切进行得合符预期。他相信这些小动物是外面空气带来的。

他多等了两天再打开封口的瓶子。他惊讶地发现，里面同样有很多小动物，他们也是形态各异，活动自如。即便他重复该实验，加长了加热时间，结果仍然如此。

列文虎克沮丧却又如实地向皇家协会报道了自己的实验结果。在报告中，他懊恼地承认，自己一向反对的自然发生说也不是没有可能的。

应该说，列文虎克实验的所设定的条件比雷迪的更为苛刻。首先，列文虎克的实验采用了预先加热的步骤，这个可以保证（或者试图保证）杀死所有的活的生物。其次雷迪的瓶子是通风的，而列文虎克的瓶子是用火烧玻璃完全封闭的，保证了完全的隔离（当然也没有空气流通）。可见在如此苛刻的条件下，如果还能发现小动物，那么这些小动物必然是自然产生的了。

可是列文虎克的观察对象远比雷迪的陌生。他虽然观察到很多小动物，但是当时科学界对这些小动物的认识几乎为零。我们现在把这些小动物都通称微生物。如果用现在的知识来回顾列文虎克的实验的话，他很可能这样几个问题：首先可能是加热的时间不够，没能杀死所有的微生物。其次是没有在压力下加热，即便把活动的微生物杀死了，也不能杀死孢子。至于在为什么在隔绝空气中微生物也能生长，一个可能是瓶子里的空气还足够，还有一个可能就是列文虎克发现的“小动物”实际上是厌氧细菌。当然，当时的科学家对此一无所知。

列文虎克的结果虽然不合自己的预期，令他痛苦不已，但是这却对生物起源问题有极大的意义。首先，列文虎克的实验结果大大支持了自然发生说，被认为是自然发生说的直接性证据，促使了自然发生说的复兴。其次，尽管雷迪的实验甚为经典，但是在对付微生物这样的小东西却不适用。而列文虎克的实验改进了雷迪的实验，成为了验证微生物起源问题的标准性实验。以后的实验基本模式都是如此，不过是在如何加热和隔离上再做文章。第三，从列文虎克开始，关于自然发生的问题都在科学的框架中进行，科学家虽然各执一词，但是都采用实验和推理的方法验证，这无疑是科学的胜利。

而与列文虎克证明自然发生说的同时，另一条战线上也传来了令自然发生说支持者感到鼓舞的消息。这就是在上一篇提到的关于胚胎的渐成说和先成说之争。前面我们说过，简单地说来，渐成说有利于自然发生说，先成说不利于自然发生说。

哈维的先成说虽然凭借着他巨大的威望得到了不少的支持。但是反对派很快就搜集了反驳的证据。最好的反驳例子就是再生（regeneration）的现象。比如上文提到的蚯蚓，被割断了之后，两断都可以生成完整的蚯蚓。如果先成说是对的，那么被割断的蚯蚓根据什么来生成被割去的部分呢？为了解决这样的问题，先成说只好认为那些在卵子中已经存在的微型动物先天性拥有面对这种情况的能力。而这种说法又显然不令人信服。于是渐成说又慢慢地和先成说拉成了均势。

既然直接和间接性的证据都支持自然发生说，自然发生说终于在18世纪初期重现复兴。但是反对自然发生说的学者也不示弱。于是在列文虎克实验的基础上，一场横跨两个世纪扩日持久的实验拉锯战揭开大幕。

【元06】自然发生说（二）

文：尼伯龙根·蜗藤

16到17世纪是西方科学变革的关键时期，科学从一个基本上是知识搜罗的古老阶段进入了新兴的以观察为基础，以实验为标准，以逻辑作分析，以理论来总结为最终目的的新阶段。几个巨人的出现为这种转变奠定了基础。英国哲学家培根（Francis Bacon，1561-1626）提出了观测—假设—推理—实验—验证—理论总结的科学方法论，为科学脱离哲学配备了理论的武器，成为近代科学的开端。意大利科学家伽利略（Galileo Galilei， 1564-1642）则身体力行地实践了类似培根的科学方法，开创了近代实验科学的先河，被称为近代科学之父。

                培根                                   伽利略

法国人笛卡尔（Rene Descartes， 1596-1650）在伽利略和开普勒等人的天文学和力学研究基础上，提出了影响之后几个世纪的科学界的决定论思想。在笛卡尔看来，宇宙就是一个按照力学规律运行不息的整体，它由几条基础的物理学原则支配，只要限定了一个系统的初始条件与边界条件，就可以通过一系列的数学演算推知系统每一个时刻的状态。在笛卡尔的哲学中，有因必有果，有果必有因，所谓的随机性的事件是不存在的。如果一些事件必须用随机去描述，那么必然是因为我们对该事件了解不够透彻，或者是有更加深层的理论我们尚未发现，或者我们没有能掌握那些初始条件。笛卡尔的哲学思维很快就在欧洲科学界流传，成为当时欧洲科学界的主流哲学思想。笛卡尔思想的影响是如此深远，乃至20世纪大科学家爱因斯坦还用“上帝不会掷骰子”来拒绝玻尔—海森堡学派对量子力学的概率波诠释。

笛卡尔相信自然发生说，但是他坚决拒绝好似段誉六脉神剑一样时灵时不灵的自然发生说的“神迹”解释。根据自己的哲学思想，他认为自然发生说一定是藏在腐殖质中一些微小的颗粒在热力作用下发酵的结果，人们不能预测，只是没有发现当中的规律。

笛卡尔不是自己生物学家，他对自然发生说的态度只是凭自己的想象和自己哲学的分析。但是，笛卡尔的决定论思想很快就影响到了生物界。科学之所以不同于宗教在于，宗教信仰权威，而科学信仰科学方法甚于信仰权威。权威如笛卡尔，他的决定论和方法论被广为接受，可是他对于自然发生说的观点却并不被生物学家接受。原因就是，从微小颗粒到生物这么复杂的过程，很难用力学和当时已知的物理规律解释。如果相信了笛卡尔的力学宇宙模式，那么就难以接受他的自然发生理论。二者不可兼得。

笛卡尔

除了笛卡尔的决定论之外，当时在欧洲科学界的一场争论也令科学家对自然发生说的态度开始转变。那场争论严格说来算是胚胎学上的争论。亚里斯多德认为，生物的精子和卵子里含有充满着生命之源的液体，在受精过程中，两种液体混合，逐渐产生出各种器官。这种学说的重点之处在于它认为胚胎中的器官并不是一开始就有，而是慢慢生成的。因此这种观点后来被称为渐成说（Epigenesis）。鉴于亚里士多德的权威，这种说法两千年来一直被奉为金科玉律。

1651年，英国生理学家哈维（William Harvey，1578-1657）发表了《动物的产生》（On the Generation of Animals）一书。他指出，胚胎中的器官并不是液体混合之后才产生的，而是在精子或者卵子中就已经存在。在胚胎的发育过程中，这些微小的器官逐渐“长大”，变成了胎儿的器官。哈维在科学史上名气极大，他就是首先发现人体内血液循环的大宗师，推翻了延续近二千年的医学理念，在科学界有崇高的威望。尽管他在提出这套被称为先成说（Preformation）的理论时并无任何有力的根据，但是鉴于他的威名，他的理论还是在生物学界广为传播了。

哈维

处于决定论和自然发生说两难境地的生物学家一下子看上了这个新鲜出炉的理论，从中找到了新的出路。尽管哈维说的是胚胎学，但是不难把它推广到生物起源问题。自然发生说里的理论在本质上类似于亚里士多德的渐成说：一堆物质混合而产生新的生命。而哈维的先成说是却和自然发生说水火不相容，因为一堆无生命的混合物中不可能有预先成型的胚胎。另外，如果先成说是对的，那么一个生命的发育，不过就是各个器官从小变大的过程，这个用力学去解释就容易得多了。看来，只要抛弃自然发生说而采用先成说就可以避免这个两难境地了。但是，自然发生说毕竟有着悠长的传统，没有过硬的证据，很难否定。一时间，如何否定自然发生说而采纳并改造先成说就成为了生物学界的难题。

先成说

为回答这一难题，一个伟人应运而生，他就是有着“现代生物学之父”之称的雷迪（Francesco Redi）。雷迪在1626年出生于一个意大利医学世家。他多才多艺，正职是一位高明的医生，副业是一个著名的诗人。根据意大利文学研究专家的观点，他的诗作可算是17世纪意大利诗坛的翘首。除此之外，他还是一个词源学家，一个古典学者。当然，他最伟大的成就还在于他对实验生物学的开拓性贡献。

雷迪早年的对生物学的研究集中在蛇上，他是最早对蛇毒的来源和作用机制作出正确解释的人。他通过实验证明，蛇毒如果从口而入，那么对动物没有影响，但是如果被蛇咬了，动物就会死。所以蛇毒的作用在于它进入了血液当中，随着血液循环而把毒性带到全身。他又仔细研究了蛇毒从何而来，一直以来，人们都认为蛇毒从蛇的胆中分泌，伴随着蛇的口水在蛇咬之后进入动物的身体。但是雷迪经过解剖后发现，蛇毒原来储存在毒牙后面的毒囊内，毒牙是中空的，在毒蛇咬猎物的时候，毒液就像打针一样从毒囊通过毒牙注射到猎物身上。从他对蛇毒的研究，已经显示出雷迪在生物学上扎实的功力。

雷迪

当然雷迪对于生物学的最大贡献，还是在于他在生物起源上的贡献。他相信笛卡尔的决定论，也相信笛卡尔的实验到理论的科学方法，但却拒绝笛卡尔对自然发生说的假说。正如我上篇文章提及到的。在17世纪，自然发生说的应用领域已经渐渐缩窄，大动物的自然发生已经被认定是不可能。但是人们普遍还认为小动物，特别是昆虫是自然发生而来的。他坚信，昆虫的自然发生根本不存在。

研究完蛇毒之后，雷迪就投入对自然发生说的研究中。前面说到，雷迪本人也是一名古典学者。所谓古典学者，有点像我们中国以前的经学博士，从小在故纸堆里长大，翻阅文献和引经据典都是他们的强项。雷迪面对自然发生说这个问题的第一个反应就是看看古人是怎么说的。于是他找来了从古希腊到当代所有的有关文献，准备先写一个回顾总结。在翻阅的过程中，他突然发现，所有有关自然发生说的证据，都只是观察。一般的学者就到此为止了，但是雷迪却没有把自己的思维拘束在故纸堆中，在深受笛卡尔的怀疑论影响之下，他开始思考这些证据到底是否成立。

是的，种种观察都显示动物能够自然发生，但是有不少观察的结果都被证明是错的。比如以前有人观察到鹅能从树上生长出来，后来被证实不是眼花就是别有用心。那么其他的观察到的自然发生现象是不是也可能源于观察的不仔细呢？毕竟昆虫比鹅小得多，观察出错的机会也大得多。最后，雷迪意识到，没有精心设计的实验，光凭观察，无法得出让人信服的结果。

自然发生说的一个最普遍的例子就是从腐肉中产生苍蝇。于是，雷迪设计了一个实验去验证腐肉到底能不能产生苍蝇。他挑选了6月份进行这个实验，因为这是苍蝇最多的时候。实验是这样的，他用四个大烧瓶，分别放入死蛇、死鱼、鳗鱼和猪肉，烧瓶口用纸严实地封口。而在另外四个烧瓶中，他放入了同样的物质，但是烧瓶口却是打开的。8个烧瓶就这样放着，雷迪自己就坐在一旁观察。

4个开口的烧瓶中，不断有苍蝇飞进飞出。很快，肉就变腐烂了，从肉中长出了蛆。而封口的四个烧瓶中，即便过了几个月，即便肉也腐烂了，但是一直没有发现蛆。实验重复了好多次，瓶子里面的样本也换了很多，甚至里面放的是死苍蝇。最后的结果仍然是一样。最后，雷迪总结到：苍蝇并不能从腐肉里自然产生，所有的蛆都来源于外界的苍蝇。

雷迪的实验应该说是很细心的，但是也有不少反对的声音。最主要的质疑就是，当瓶子被封口之后，里面的空气是死空气，而自然发生需要流动的活空气。这种说法不能说没有道理。于是雷迪决心再改进自己的实验。

雷迪的实验：a）用纸封口；b）开口；c）用通风细布封口

在改进版的实验中，雷迪不用纸封住瓶口，而用一种平纹细布（Muslin）。这种布传自中东，在当时是风靡一时的布料。它透气，却足够细密，能挡住苍蝇，正是雷迪的实验所需要的。为了保险起见，雷迪还专门做实验，证明空气可以穿过这种布。雷迪用这种细布封住瓶口，再次进行实验。他发现，很多的苍蝇聚集在瓶口，却不得而入，他推测这些苍蝇是被瓶子里面腐肉的气味吸引而来，这从另外一个侧面证明尽管隔了层布，空气却是流通的。在这些实验中，瓶子里还是没有发现蛆。

雷迪于是进行更进一步的实验。在这些实验中，用布封口的瓶子放在一个盒子内，而盒子口上也同样封了一层细布。雷迪发现极个别的蛆在艰难地通过盒子口的细布后，掉在瓶子口的细布上。而在瓶子口的细布上，它们发育成苍蝇，再次围绕着瓶口飞。雷迪抓住了这些被圈在盒子里的苍蝇，把它们和外界的苍蝇做比较，证实它们是同一种苍蝇。这个结果更加证明了蛆不是来源于腐肉，而是来源于外界的苍蝇。

这个证据是如此有力，完全否定了苍蝇自发从腐肉变出来的理论。但是雷迪的实验并不尽于此。在苍蝇实验之后，他又进行了其他一系列物种的实验，从蜜蜂到青蛙到蝎子到黄蜂。他把文献上的自然发生的例子都用类似的办法一一验证。最终的结论只有一个，就是所有这些物种都不可以自然产生。

雷迪的一系列实验从现代的眼光来看显得简单，可是其包含的要素却应有尽有。首先是他创造性地运用了烧瓶来装样本，把样本和外界隔离开来，去除了诸多外界因素的影响，从而可以控制实验的条件。其次他运用了对照性实验的思想，用于比较的实验之间的区别只在于一个条件：封口和不封口，所以其结果的不同完全可以归于这个实验条件的变化，简化了推理和论证的过程。第三，是对实验的改进，从密封的纸到透气的细布，实验条件从更加人为条件向更加自然条件过渡，减少了人为效应（artificial effect）。第四是通过分隔的方法获得漏网之鱼的第二代，再对比第一代以验明正身，其思想在两个世纪以后的微生物实验中得到进一步继承和发扬光大。最后，雷迪把自己的实验方法应用到更多的例子上，完成了特例到通例再到理论的升华。这当真是一个生物学实验的经典。

雷迪身上有着一个现代伟大生物学家所需要的一切元素。他能够搜集阅读和分析前人的资料，有怀疑前人的勇气，有指出前人不足的智慧，能够设计对比实验，有着非凡的观察力和分析力。他不愧为现代生物学的开创性人物。

值得一提的是，雷迪是一位谨慎的科学家，他永远拒绝把自己的理论外推到自己认为没有充分证据的领域。他始终坚持实验先于理论，而非理论先于实验。因此，至少从表面上看来，他并不是一个坚定的自然发生说的否定者，相反，他经常会小心地说，自然发生也是其中的一个可能。这在他和梅尔皮基（Marcello Malpighi, 1628-1694）的争论中也表现出来。

梅尔皮基也是一个意大利医生，和雷迪一样，也对自然发生说感到兴趣。在雷迪发表他的结果之后，梅尔皮基坚信自然发生在一切情况下都不可能。于是他就专注于另外一个自然发生的例子——虫瘿（gall）。

梅尔皮基

虫瘿是指植物受到昆虫等生物刺激时产生的不正常的增生现象，通俗说来，就是植物的“皮肤病”。在自然界有很多虫瘿的例子，下图就是其中的一些。当然，当时的人并不了解虫瘿是什么现象。不过他们发觉，很多虫瘿里面都有昆虫的幼虫。因此，人们一直认为，昆虫是在虫瘿里自然产生的。

桉树叶上的虫瘿                                     野玫瑰茎上的虫瘿

菠萝叶上的虫瘿                                                  橡树茎上的虫瘿

在17世纪后期，由于荷兰昆虫学家斯旺梅丹（Jan Swanmerdam，1637-1680）的以及梅尔皮基本人对昆虫研究的深入，好一些昆虫的形态和生物史已经清楚，从卵到幼虫到茧再到成虫的阶段已经初步被确立。因此对于昆虫由虫瘿自然发生的理论，梅尔皮基深表怀疑。他认为在虫瘿里的昆虫不是自然产生的，而是由其他昆虫在植物上产的卵所发育而来。为了证实这一点，他仔细地观察了虫瘿的产生过程。他发现一种苍蝇有着长长的生殖器，能够插入植物内。他成功地在虫瘿里找到成虫所产下的虫卵，从而证实虫瘿里的昆虫 来源于虫卵。他也进一步认为，虫瘿的产生也是昆虫在植物产卵而刺激植物生长的结果。

但是雷迪对这个结果却表示保留。由于虫瘿的产生往往是昆虫刺激的产物，所以类似雷迪的烧瓶实验那般隔绝植物和昆虫的实验方法在此不适用。在没有他认为是有说服力的实验的情况下，他认为除了梅尔皮基的理论外，“很可能”昆虫把一种有生命力的汁液注射到植物中，从而让植物有能力生出虫瘿，也能够产生昆虫，就像植物产生花那样。在我看来，雷迪的态度准确说来是一种谨慎，而不是对自然发生说的坚持。

这是因为雷迪在另一个问题上也有同样的态度。除了蛇和生命起源问题外，雷迪还是一个寄生虫学家，他仔细地研究了多达二十几种动物身上和体内的寄生虫，描述了多种寄生虫的生命史和传播途径。可是由于无法找到一些体内的寄生虫的虫卵和传播途径，他就谨慎地认为，那些肠道中的寄生虫也可能是在体内自然发生的。

无论如何，在雷迪和梅尔皮基之后，自然发生说基本上被科学界否定，进入了一个低谷。在摒弃了自然发生说之后，生命的产生只有华山一条路，即由自己的父母所产生，也就是“生命来源于同类”。那么，最早的生命又是从哪里来的呢？科学界没有答案，宗教界又一次抢占了风头。他们迅速修改了阿奎那的学说，把阿奎那关于自然发生的部分去掉。于是阿奎那的学说改头换面成了新的学说——原生说（Preexistance）。这种学说认为，上帝在创世的一刻，就已经把各种生物造好了，而各种胚胎，也像种子一样预先存在，由父母一代一代地传下去，永世不变。这样一来，在原生说的框架下，基督教、决定论、先成说等等溶为一炉，达到了前所未有的大和谐。

然而世事无绝对，一个伟大的发明使得自然发生说咸鱼翻生，科学界再起波澜。

【元05】自然发生说（一）

文：尼伯龙根·蜗藤

说完了生命起源的非科学理论（创世神话，“科学创造论”和智能设计论），我们终于可以把注意力转向生命起源的科学理论。根据【元02】中的分类，这些科学理论认为生命起源于非生命的物质，而这种起源可以用自然的定律解释。

这类理论又可以分为两类。第一类理论认为生命的出现是一件容易而普遍的事，流行于20世纪前的自然发生说（Spontaneous Generation），认为生命在现今的自然条件下可以经常性地出现；其后的一些理论认为生命并不能在现今的自然条件下出现，但是在其他一些条件下可以出现，而那些条件，在宇宙中是广泛存在的，所以生命在宇宙中是一个普遍的现象。第二类理论认为生命能在地球上出现是中了头彩。生命的出现即便在宇宙的大尺度范围内也是很难发生的，而地球上能够出现生命是因为各种机缘巧合，各种必要的要素恰好同一时间能相聚于地球。生命现象在宇宙中极其罕见，地球即便不是宇宙内唯一的拥有生命的星球，也是屈指可数之一。

我们所要探讨的第一种理论就是自然发生说这是流行于西方20世纪之前的一种学说，其主要观点就是生命可以在自然条件下经常性地从无生命的物质中产生。如果用现代的标准来看，自然发生说可谓一无是处。但是我倒认为自然发生说在科学历史上的地位值得大书特书，因为它的兴衰印记了20世纪前人类认识生命现象的种种进步以及科学实验方法应用于生物学领域的从无到有的过程。

自然发生说是历史上第一个提出生命起源于自然的理论，它的历史之长几乎可以和创世神话相提并论。在中国，战国时代的《礼记·月令》篇中就有“腐草为荧”的记载。在希腊，亚里斯多德就对自然发生说做了系统的描述。可以想象，人们对自然发生说的模糊认识远在他们之前。

与创世神话不同，自然发生说的来源并不在于空想，而是来源于观测。它的出现并不难理解，因为在自然界中，生物“自然而然”出现的例子实在太多了。泥土里会突然出现虫子，水塘里会突然出现小鱼，身体上会突然出现跳蚤，草堆里会突然出现老鼠。这些现象都让人感觉到这些动物是自然而然地从没有生命的物质中产生出来。

在群星璀璨的古希腊，哲学家们早就注意到这个现象，自然发生说被他们作为创世神话之外对生命起源的另一种解释。公元前7世纪，一群对用神话解释世界不满的哲学家聚集在小亚细亚的小城米利都（Miletus）。他们中以泰勒斯（Thales）为首，抛开了天神，开创了以物质解释宇宙的学说。这就是史上最早的唯物主义哲学流派——米利都学派。泰勒斯主张世界万物起源于水。他的弟子阿那克西曼德（Anaximander）进一步发展了其理论，主张世界起源于一种他称为Apeiron的无限小的物质。阿那克西曼德的弟子阿娜克希曼尼斯（Anaximanes）主张世界起源于空气。在这些米利都学派理论的基础上，恩培多克勒（Empedocles）首先提出宇宙的四元素说：宇宙由土、火、空气和水四种元素组成，并且进一步地给出了四种元素幻化成万物的路线图。这些唯物主义的观点都包含了生命来源于非生命物质的推论。

           泰勒斯                          阿那克西曼德

最早系统阐述自然发生说当属亚里士多德（Aristotle）。亚里士多德是位不世出的大牛，他和老师柏拉图（Plato）（或许还算上柏拉图的老师苏格拉底（Socrates））奠定了西方哲学的基石。他虽然是柏拉图的学生，但是他的学说和柏拉图的基本是截然不同甚至是针锋相对的。与柏拉图相比，亚里斯多德在自然科学上的成就尤为重要，可以说是第一个百科全书式的人物。他的研究涉及了当时自然科学的几乎所有领域，包括天文、物理、化学以及生物等等。

亚里士多德在生物学上用功尤多，是第一个系统记录下自己的生物学观察与研究的科学家（至少是现在有据可查的第一个）。他仔细观察了多种动物的形态和生命史，包括章鱼、鲶鱼、鲨鱼等等，有的观察对象直到19世纪才再次被科学家“发现”（见《亚里士多德和鲶鱼》一文）。他也是第一次对动物进行了分类的科学家。

亚里士多德

亚里士多德对生物起源的研究主要集中在《动物史》（On the History of Animals）一书。在这本书中，他把详细描述了各种生物的生命史，有卵生的、胎生的，还有自然发生的。比如在第6章第15节，他提到，“大部分的鱼都是由卵孵化的，但是有一些鱼却并非如此……它们是从淤泥、沙土以及腐殖质中产生……在原本已经干旱的池塘中，一旦有水到来，那么就有小鱼出现。这些鱼大概是鯔科（mullet）的一种，这些鱼既不产卵，也没有奶……”

在第16节，他又提到鳗鱼（eel）。“有人说，鳗鱼是从自己的同类中产生，因为他们观察到了一些鳗鱼的幼虫。但是这些论点都是没有事实根据的。鳗鱼产自一种叫做“土地之源（earth’s gut）”的东西，这些东西是从淤泥和潮湿的土地中产生的。”

在另一本书《动物的产生》（Generation of animals）中，亚里士多德又提到一些昆虫也通过自然发生的方式产生，而植物也可以通过类似方式吸取土地里的营养而自然产生。

可以说在亚里士多德的生命诞生体系中，生命的诞生有两种途径，第一种是来源于另外的生命（比如卵生和胎生），第二种就是自然发生。无论哪种情况，他都认为不需要超自然力量的干预。

亚里士多德的学生泰奧弗拉斯托斯（Theophrastus）把兴趣转向了他的老师较少关注的植物方面。他在《植物史》（History of Plant）中说，植物的产生也可以分为两类，比较大的木本植物通过种子而产生，而比较小的草本植物则可以自然产生。这样，两师徒就奠定了自然发生说的理论基础。

在往后的古典岁月中，自然发生说被广泛地接受，不断有科学家为之添砖加瓦。罗马科学家兼作家老普林尼（Pliny the elder）在《自然史》（Narualis Historia）中提到，青蛙在淤泥中产生，活了几个月后又重新变为泥土，循环不息。罗马地理学家梅拉（Pomponius Mela）在介绍尼罗河的时候指出尼罗河的水是河里所有生命之源，小至小鱼，大至鳄鱼，都是从水里产生的。这些论断根深蒂固，深入民心，许多文学家在其作品内都有这些自然发生说的描述。

公元313年是欧洲历史上关键性的一年。这年罗马皇帝君士坦丁一世颁发了米兰敕令（Edict of Milan），宣布罗马帝国承认基督教的合法地位。从此，基督教的发展一日千里，迅速成为罗马帝国的主流宗教。

基督教奉行上帝的创世说，从根本上看来，与亚里士多德所坚持唯物主义范畴的自然发生说并不兼容。可是，生命能够从非生命的物质中变出来的观念已经流行了几百年，而且自然发生是很多人都能够“观察”到的现象，成为“常识”，仅仅是上帝的权威并不足以否定自然发生说。另一方面，亚里士多德在学术界的权威已经建立了几百年，基督教的学者也把他的著作奉为经典，他的地球中心说在托勒密（Ptolemy）的完善下成为基督教不可动摇的核心理论之一。于是基督教不得不寻求一种中间道路去处理这个问题。

被基督教称为神学之父的圣奥古斯丁（Saint Augustine， 354-430）首先注意到了这个不兼容。他的解决方案是从圣经中寻找相关线索。奥古斯丁身为神学权威当然不是浪得虚名，他果然找到了证据：在创世纪1：11是“地要产生青草”（Let the land produce vegetation）；创世纪1：20是“水要滋生活物”（Let the water teem with living creatures）；创世纪1：24为“地要生出活物，各从其类”（Let the land produce living creatures according to their kinds）。这不就是自然发生说的铁证吗？

圣奥古斯丁

奥古斯丁向来主张不能机械地阅读圣经，比如创世纪中说上帝在6天内创造了万物，他就认为这个6天并不是一个时间概念，而是在逻辑上的先后概念等等。在上帝创世方面，他认为上帝在创造生物的时候，并不是直接创造了生物，而是播下了生物的“种子”。这些种子在合适的条件下，就能根据上帝定下的原则，变为各种生物。这下，上帝创造论和自然发生说就变得兼容了。

在西罗马帝国被灭之后，西欧进入了黑暗时代，希腊罗马的璀璨文化全盘覆没，基督教成为了西欧的垄断性宗教。亚里士多德的书籍也大量流失，在西欧，只剩下少数几本拉丁文译本。奥古斯丁对于自然发生说的解读成为之后流传8个世纪的关于生命起源的标准答案。

直到13世纪，亚里士多德的著作才从阿拉伯流回西欧，并翻译成为拉丁文。西欧的学者才再次有机会阅读了亚里士多德的著作。黑暗时代的终结再次带出宗教界的大牛人——意大利的圣阿奎那（Saint Thomas Aquinas 1225-1274）。

圣阿奎那

阿奎那仔细阅读了亚里士多德的生物学著作之后，发现亚里士多德列举了两种生物产生的模式，除了自然发生说之外，还有一种是由另外的生命所产生，强调生命的无始无终。而这种模式，与奥古斯丁的理论是不兼容的。于是阿奎那给出了生命诞生的另一种解释。上帝在创世的时候，确实是创造了万物（而不仅仅是种子）。从那个时刻开始，万物代代相传。而且上帝还不时显示他的神迹，不断创造出新的生命，这就是自然发生。

在阿奎那的诠释下，上帝变成了无所不在，而不仅仅是“第一推动力”。这一说法当然更能迎合基督教对于上帝的膜拜。于是阿奎那的解释取代奥古斯丁的解释，成为基督教关于生命起源的标准答案。阿奎那的解释，貌似调和了亚里斯多德和基督教的矛盾，事实上却是偷偷地把亚里士多德的唯物论转头换脸成为上帝的功绩，实在是与亚里士多德的原意大相径庭。

不管怎样，从奥古斯丁到阿奎那，基督教学者对于自然发生说从来没有质疑过。在阿奎那之后，为了显示神迹，对于自然发生的描述有增无减。这与他们日后反对自然发生说的态度可谓两个极端（在现在的反进化论网站上，生命起源于非生命物质的理论也被归为了自然发生说，反对自然发生的巴斯德则被拉到了反进化论阵营一方）。

不过随着近两千年的观测，自然发生的范围对比亚里士多德时代早已慢慢缩窄了。大动物的自然发生被认为是不可能或者极为罕见的，只有小动物如昆虫和老鼠才能经常被观察到“自然发生”。毕竟神迹不可能轻易被发觉，如果随处可见也就不配称为神迹了。

就这样，时间流淌进入了17世纪。由于几个科学巨人的出现，自然发生说才面临真正的挑战。

【元02】创世神话

尼伯龙根·蜗藤

关于生命如何起源的问题，本质上有两类不同的意见。第一类意见认为，生命由一个或者几个超自然的力量所创造。另一类意见是生命起源于非生命的物质，这种起源是可以用自然的定律解释。如果要仔细考量，那么除此之外还有第三类意见，就是生命古以有之，根本不存在起源的问题。

第二类意见属于科学领域，是我们要重点探讨的，这里先按下不表。第三类意见叫做生命连续说，在19世纪后期到20世纪初期曾经兴盛一时。简单说来，它认为生命与非生命有明确的界限，生命只能来源于生命，因此不存在生物起源的问题。一个显而易见的问题是，当时科学界已经意识到地球有着一个起始点，那么在地球起始之前，生命从何而来？这一派学者的提出一个解决方案，即生命从宇宙中来。这种信念在20世纪早期引发了对外星生命探索的热潮。当时科学界相信宇宙的无边无际，无始无终。即便伟大如爱因斯坦，也要给自己的广义相对论加上一个宇宙常数项，以维持宇宙的稳定。因此，生命在宇宙范围内无始无终确实也是一个可能的选项。

可是在1927年哈勃发现宇宙在扩张之后，科学界越来越认识到原来宇宙也有自己的起点。那么即便地球上的生命来源于宇宙，宇宙中的生命也必然有一个起点。生命的起源终究还是一个绕不过去的坎。所以第三种意见已经基本上被科学界否定了。作为一种曾经的学术思潮，以后我们还会提及。

第一类意见我们姑且称之为创世说，它属于非科学的范畴。所谓非科学，就是不能用科学的方法和手段去验证其是非真伪，也不可以用科学的理论去分析。鉴于此，我基本不会对这种意见加以详细分析和评价。但是由于这种意见是人类最早的生命起源的一种意见，甚至直到现在也有相当大的比例认为这是正确的说法，我还是花一些篇幅稍作介绍。

最早的创世说是古时候的创世神话，这在世界上几乎所有文明的历史上都出现过。在创世神话中，宇宙诞生、生物起源和人类起源等几个重大的起源问题有的不分家，一揽子解决；也有的只包含三种起源中的一到两种。这些神话思维朴素，有的还颇有哲理，是研究古代文明的好材料。

根据神话学家对创世神话的研究，创世神话大致可以分为5类。第一类是叫做浮现说（Emergence Myth）。这类神话的标志是大地母亲，而各种生物和人都通过内源性的力量从下而上地产生。在这类神话中，很多并没有父亲的角色，即便有，其作用也是微不足道。这类神话可能是最早的一类神话，大约在新时代就产生，大地显然是一种母性的象征。

比如在北美大陆的汤普森（Thompson）印第安部落流传一个创世神话：很久很久以前，世界上只有几个人，他们是太阳、月亮、星星和大地。大地是太阳的妻子，但是太阳一直对她不好，终于有一天她被太阳抛弃。就在大地感到很孤单和忧郁的时候，一个老人出现了。他倾听了大地的故事，把太阳、星星、月亮和大地变成了今天的样子，这样他们就能够一直望着对方，永远也不能分开了。大地母亲的头发变成了树木和野草，肌肉变成了泥土，骨头变成了山，血液变成了河流，她的孩子就在她身上生活。

第二类是世界父母类（World-Parents Myth）。在这类神话中颇有黑暗的感觉。通常有一个天空父亲和一个大地母亲，他们的结合象征着一个原始的混一境界。他们的后代要么惧怕黑暗要么害怕被压碎，迫切希望把天空与大地分离。最后他们成功地把父母分开，建立了一个新秩序，开创了一个有光的新世界。在这类神话中，父亲的角色已经非常明显。

在早期文明中，这类神话出现得非常多，巴比伦和古埃及的创世神话都属于这一类。著名的巴比伦史诗埃努马·埃利什（Emuma Elis）中记载，阿普素（Apsu）和提阿玛（Tiamat）是最早的两个神。他们生下很多后代。由于提阿玛对子女后代放任不理，于是后代们就都喜欢大喊大叫。阿普素觉得他们太过吵闹，于是决定要毁灭了这帮子孙。谁知道这个念头被其中一个叫伊阿（Ea）的后代洞悉。他先下手为强，使用了咒语令阿普素沉睡。提阿玛后来纠集了一帮怪兽，誓要剿灭伊阿。幸亏伊阿的儿子马杜克（Marduk）英勇非凡，最后杀死了提阿玛。人类社会从此得到新生。

提阿玛（左）与阿普素（右）

第三类是混沌说（Chaos，Cosmic Egg）。这类神话中，世界在未有之前是一团混沌，或者是一只大鸡蛋。一个神对此感到不满，打破了混沌或者打破了鸡蛋壳。于是天地万物由此开创。

在古希腊的神话传说中，宇宙原先是一只银色的鸡蛋。一天鸡蛋破裂，诞生了菲尼斯（Phanes）。菲尼斯是一位双性神，是其他众神的父母。他的女儿Nyx成为黑夜，儿子Uranus成为天空，儿子Gaea成为大地，世界由此开端。

菲尼斯

古印度的神话也类似。在他们的神话中，宇宙开端是一片洪水，洪水越来越热，一只金蛋出现了。金蛋在水中漂浮，直到有一天，一个神从金蛋中出生，这就是众生之主Prajapati。他随后创造了天地万物。

日本的神话中，世界的本源是一片混沌，渐渐地轻的物质上浮形成了天，重的物质下沉形成了地，中间出现了神。第七代神伊耶那祁（Izanagi）和伊耶那美（Izanami）本是两兄妹，他们结为夫妇，创造了日本诸岛和世界万物。

伊耶那祁和伊耶那美

第四类是从无到有的神创论（Creation from nothing）。这类神话中都有一个无所不能、不受限制的神，他主动刻意地创造了这个世界。和第三类神话不同，这个神在世界诞生前处于一片虚空中。在希伯来人的神话中，耶和华（Jehovah）在六天内依次创造了天地、光明与黑暗、土地和水，日夜、各种生命和人。

第五类的创世神话比较特别。它们主张在宇宙开端是一片汪洋大海，一种动物或者一个神潜入水中，带来泥土，最后形成大地。比如在中亚的神话中，一只青蛙扮演了这样的创造大地的角色。

我们中国当然也有创世神话。最著名的莫过于盘古开天和女娲造人。盘古开天的神话说的是在开天之前，宇宙是一片混沌，盘古在这个混沌中沉睡，直到有一天醒过来，觉得被困在混沌之中非常郁闷，于是盘古抄起一把斧头把混沌劈开，于是混沌化为天地，盘古的身体也化为太阳星辰、山川湖泊等等。女娲造人是说女神女娲一天心血来潮玩起了泥巴，于是按照自己的样子把泥巴捏成“人”的形状，再给予生命。后来捏得太累，就用绳子沾上泥水用力甩，泥浆撒到地上就变成人。如果按上述分类，中国的创世神话属于第三类。

盘古

总结所有的创世神话中有关生命起源方面，几乎都是由一个或者两个神所创造出来的。对于神是不是生命的一种，创世神话中没有明确说明，但是从逻辑上分析应该不属于生命。

创世神话以前一般被学者视为古人对自然现象的错误解析。可是20世纪以来，随着心理学家对神话的研究，特别是瑞士学者荣格（Carl Jung）的开创性工作，创世神话渐渐被视为人类心底潜意识的一种反映。

一些创世神话从纯朴神话和原始宗教演变成为主流宗教的一部分。第四类神话由于有单一无所不能的神，最具有宗教的威慑力，不约而同地被目前最强势的两种宗教所沿用。基督教直接沿用了希伯来人的创世神话。而伊斯兰教也沿用了这个古老的神话和继承了这个一位无所不能的真神，名字从上帝变成了阿拉伯化的安拉（Allah）。

在主要的宗教中，佛教的关于宇宙和生命的起源的理论独树一帜，认为宇宙和生命无始无终，不断轮回，所以也根本没有所谓生命起源的问题。从这点来开，倒是和生命起源的第三类理论一致。佛教在这点上可谓特立独行。

【元01】从《物种起源》说起

尼伯龙根·蜗藤

生命是这个星球之所以绚烂多彩的原因。在这个星球上，有超过200万种生物。他们遍布地球的几乎每一个角落。在中非有吕佩尔秃鹰（Ruppelll’s Vulture），曾经在11300米的高空和飞行员并肩翱翔；在终年不见阳光的地球最深渊，水平面以下11000米的马里亚纳海沟，潜水员也惊讶地发现比目鱼在海底匍匐；在非洲地底几十米到上百米的深处，有庞大的白蚁地下宫殿；在太平洋深处的海底，有水温高达80度的热泉，庞贝虫（Pompeii worm）在那里悠然自在地守株待兔；在冰封千里的南极洲的深达3600米的冰层下，也有变形菌和放线菌在聚居。生命的形态各异，在美国加州，有树高上百米、总体积约1500立方米的参天巨杉；在北大西洋游弋着体长33米，重量达到172吨的蓝鲸；在非洲的大草原上，三米多高、重达7吨的非洲象在漫步。生命的形态不只是庞然大物，也有极小极微的生物。细小病毒的直径只有约20纳米（毫米的百万分之一），能钻过最细密的滤纸。生命的形态既包括毫无意识的单细胞生物，又包括把思想意识发展到极致的人类。正是生命使得地球如此独特，令这个本来在太阳系中不溜秋、毫无亮点的行星变成了一个活力星球。

生命是如此丰富多彩，那么他们到底是怎么出现的呢？

在历史进程中几乎各个民族都曾有自己的答案。基本上，它们大同小异——都是某个超自然的力量制造出来的。在西方，这个观念根深蒂固，因为基督教的经典——圣经旧约写得清清楚楚，上帝在7天内开天辟地，创造了所有的生物和人。在中世纪和近代初期，基督教是那般广泛地控制了人们的思想，乃至有人对地球中心提出非议就遭受了活活烧死的极刑。直到整整400年之后，罗马教廷才终于承认，当年的火刑是一场“悲剧”，但是教廷同时认为，当时的审判官是出自好心，而且已经想尽一切办法拯救他，所以不应受到非议。一名勤勉的爱尔兰基督教博士通过对文献的艰苦考证，排出了一个准确到天的时间表，上面列明了上帝在公元前4004年10月23日的前一夜发出了“要有光”的指示。在西方基督教世界中，这是最需要捍卫的核心价值。

直到18世纪中叶，才有人意识到生物在历史发展过程中会有变异。虽然他在生物学界地位崇高，但是碍于当时的社会的保守，他并不敢声张自己的见解，只能在自己著作中隐晦地提出来。此人的一个门生在思想上一脉相承，更青出于蓝，发展出一套完整的理论。可是在当时科学泰斗的强权之下，他终生不得志，堂堂科学院院士，只能靠变卖化石帮补生计，最后郁郁而终。

达尔文（1809-1882）

在200年前，英格兰西部小镇Shrewsbury出生了一位男孩。他不满意家人希望他成为医生的安排，反而对博物学有着巨大的兴趣。他参加一个为期5年的环游地球之旅，积累了对大自然的第一手实地考察资料，总结出了一套关于生物变异和进化的规律，提出了一套经得起时间考验的假说。由于事关重大，在随后的岁月里，他都一直埋头整理他的数据和完善自己的假说，力求做到尽善尽美，仅仅对自己的朋友透露自己的研究成果。在大约20年后，由于另一位医生也提出了类似的见解，他不得不提前把自己的著作公诸于世。于是在150年前的11月22日，一部改变了生物学乃至社会的巨著终于面世。1250本书在发行首日就被抢购一空。在随后的13年间，他对这部著作进行了多次的补充与订正，一直修订到第六版。在第六版中他第一次提到了“进化（evolution）”这个词。

这个人大家当然都知道，就是生物界大牛查尔斯·达尔文（Charles Darwin），而那本划时代的著作就是《物种起源》（The Origin of Species）。书中讨论了生物分化，即一个新物种如何诞生的问题。它提出了生物的形态不断在变化，在自然选择中演化出了千千万万的物种。在其后的著作《人类的谱系》（The Descent of Man）中，达尔文进一步提出了人类是猴子的近亲的论断。这两点，直接挑战了基督教的上帝造人的教义，触及了基督教的核心利益，动摇了基督教的神学基础，从而引起了基督教的强烈批评。人类和动物原是亲戚，也与当时社会观念大相径庭。一些激进的社会学家和哲学家也把其中的原理运用在人类社会中，引起了持久的争论，也激励了贫弱民族的斗志，引发了更大的社会变革。直到150年后的今天，对于这本书的争论还在继续。可以毫不夸张地说，在自然科学史上从来没有一本著作能够引起如此广泛而持久的社会争议和冲击。

因为书的中文译名是《物种起源》，常常使人望文生义，误解它是一本关于生命如何起源的书。但事实上，这本书并没有讨论到生命如何诞生的问题。其实达尔文所有著作都没有讨论到这一点，他仅仅在一封通信中向朋友透露过自己对有关生命起源的看法。简而言之，他认为在特定的条件下，生命是从无生命的物质中演变出来的。尽管如此，达尔文的一系列著作中已经隐含了对生命并非神造的概念。于是反对者自然也把生命如何起源列为他们之间的主要分歧，认为这是进化论无法解决的终极难题之一，他们的结论是：光凭自然之力，无法变出生命，所以，生命一定是一个超自然的力量创造出来的。

物种起源（1859-  ）

达尔文之后，科学界对生命起源的探索一度沉寂。直到20世纪20年代，现代科学的对于生命起源的探索才重新搭上征程。在1924年，被称为二十世纪的达尔文的苏联人奥帕林（A. Oparin）出版了《生命起源》（The Origin of Life），在书中首次提出了一个生命从无机物起源的原始肉汤理论，标志着对生命起源的科学探索正式开始。稍后时间，英国人哈丹（JBS Haldane）也提出了相近但是有本质区别的理论。这两个人的先驱性工作使一度停顿的生命起源探索重上轨道。

          奥帕林                               生命的起源（1938年英文版）

随着生命科学的急速发展，在50年代，科学家们一度乐观认为生命如何起源的问题很快就能找到终极答案。然而对生命认识的继续深入的研究使科学家们发觉要回答这个问题还有很多路要走。再往后几十年的研究之中，科学界对于生命起源的认识无论在深度还是广度，无论在理论还是在工具都有了极大的提高。生命起源尽管还是未解之谜，但是也不乏希望的曙光。

撇除种种意识形态上的争论，生命如何起源对于公众来说亦是一个极感兴趣的问题，很多有关生命起源的新发现都能够登上科学网站甚至综合网站的头版。科学界也把生命起源列为最大的未解之谜之一（如果不是最大的未解之谜）。在《物种起源》发表150周年之际，就让我们一起把视线聚焦于这个最古老却仍然最吸引人的未解之谜上吧。

【科学与历史】气候是导致唐朝覆没的主要原因吗？

文：尼伯龙根·蜗藤

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11月7日出版的《科学》中有一篇文章特别能吸引中国人的视线。这篇论文是中美合作的产物，中方主要是兰州大学张平忠教授，美方是明尼苏达大学的约翰逊（Kathleen Johnson）。这两位教授通过研究指出，在中国唐末、元末和明末时期，夏季季风都达到历史的低点。而夏季季风导致天气不寻常地长时间干燥少雨，而这个是引发社会动乱并最终导致这些朝代覆没的重要原因。

利用现代科技研究古气象是近年来的一个潮流，但是研究的准确性非常不容易，关键在于找到合适的研究对象的样品。在这篇论文的研究中，研究人员在中国甘肃省陇南武都区的一个岩洞（万象洞）中找到一块长约1.2米的石笋。这块石笋有着不寻常的特点：它从公元197年（汉末）就开始生长，而且生长得特别快，也就是说，单位时间内石笋长得较长，这意味著研究人员能够更加容易地钻取不同年份的部位进行化验（科学术语叫分辨率高）。另外它有高含量的铀和低含量的钍，这些都有助于准确的利用铀/钍的元素裂变来进行时间定位，准确性可以达到1-5年。

万象洞位于中国的季风区，正是一个监测季风的好地点。夏季季风和降雨的关系极大，季风强则降雨多，季风弱则降雨少。此石笋在洞口内约1公里的地方，位置适中。那么石笋又怎么能够记录下降水的情况呢？

这就要利用氧元素的同位素。在自然界中，氧有3种同位素：氧16最多，占99.76%；氧18很少只占0.2%；而氧17更少。氧18和氧16结构一样，化学反应活性也一样，唯一不同的地方就是氧18比氧16重了八分之一。这个八分之一的差别使得氧18的水分子比氧16的水分子较为难以挥发，以致在大气中的水蒸汽中氧18的含量比在水中氧18的含量略小。尽管这个差别只有1%左右，但是现代的精密仪器已经足够监测出来了。

降雨时的水来自空气中的水蒸汽，由于在水蒸汽中的氧18含量比较低，所以降雨的水含氧18的含量也比较低。如果某个时间降雨量大的话，那么在地表的水含氧18的量也比较低。

石笋的生长过程中，不断与地表水滴发生作用，生成碳酸钙沉淀。所以如果石笋生长时的降水量越多，石笋中碳酸钙内氧18的比例就越低，因此石笋就成了降水量的记录仪。作者把近50年来的降水记录和石笋相应处的氧18含量进行比较，结果基本吻合，证明了这个方法基本可靠。

研究指出，在中国汉末以来，一共出现过3个主要的弱季风期，分别是850-940年，1340-1360年和1580-1640年。刚好对应于唐代末年、元代末年和明代末年。而这三个时期，都有大规模的起义，而这些起义最终都导致了王朝的覆没。相反，在北宋初年，有强季风期，降雨增多，风调雨顺，而这段时间也正是从五代十国的混乱到宋朝重建秩序的时候。

其实类似的结论在2007年已经有人提出了。在2007年1月份，发表在《自然》杂志上的一篇论文中，德国科学家豪格（Gerald Haug）和中国科学院院士刘嘉麒在广东湛江的湖光岩玛珥湖找到了一块石头。他们用了另外一种方法（钛含量的变化和钛磁性的变化）来判断历史上冬季季风的强度。根据他们的测定，在唐末，出现过冬季季风变强。而根据他们的推理，如果冬季季风强的话，平均气温就会下降，就很可能出现寒冬气候；与此同时，夏季季风就变弱，这样降水量就下降，这就带来干旱。他们同样也推测，当年唐代的覆没，气候是一个非常重要的因素。

其实，类似的结论在外国历史中也出现，最广为人知的是关于玛雅文化的覆没。众多历史学家和古气候学家都认为气候因素是神秘的玛雅文化灭绝的原因之一。有趣的是，玛雅文化的覆没正好和唐代的覆没同步。

这篇2007年1月发表的论文当时在中国掀起了热烈的讨论。中国国家气候中心首席专家的张德二教授是最主要的反对者。张德二主编的《中国三千年气象记录总集》，被认为是中国古气候学的扛鼎之作。和豪格和刘嘉麒等人不一样，她的研究方法是史料研究。她和同事研究了8千多本史料，找到了20万条有关气候的史料，并对于之逐一勘校订正。历时20年，终于完成了880万字的4卷本巨著。

从她对中国古代气候研究的熟悉，她认为这个结论不可靠，并在2007年11月在《自然》上发表了一篇反驳的文章，以简短通讯的形式刊登，对豪格的结果进行质疑。同期的简短通讯中，还有豪格对质疑的反驳。

这件事在《中国青年报》2008年5月7日专门有一篇综合报道（http://scitech.people.com.cn/GB/7207378.html）。不过这篇文章中，没有报道豪格如何对这篇文章进行反驳，所以从中国媒体的报道中就会得到张德二大捷的印象。

张德二的质疑主要集中在两点。首先，她根据自己《记录总集》中的历史记录指出，在豪格文中指出的寒冷时期（850-880年）在历史上仅仅出现一次寒冬，而豪格文中的非寒冷时期（810-840年），却有7次寒冬。其次，豪格文中指寒冷天气经常伴随着干旱，但是历史记录并不支持这一点。根据这两点，张德二指出，这个说明豪格的方法并不准确，冬季季风并不一定带来严寒天气，而且冬季季风强和夏季季风弱并没有相关性。由此，豪格文章的断论基本不成立。

如果张德二的论据无误的话，这个反驳自然是很有力的。但是豪格的反驳文章也很有力，因为他引用了另一位中国教授葛全胜的数据。葛全胜是中科院地理科学与资源研究所的博导，他曾经做过中国过去2000年气温变化的模型。根据他的模型得出的结果，干湿年份正好和豪格的结果吻合，但和张德二的非常不吻合。比如在唐末黄巢起义之际，葛全胜的数据显示当时是旱年，但是张德二记录却是湿年。豪格反过来再次质疑到底张德二的统计结果是否正确。张德二对这个反驳的态度不得而知。

很明显，张德二和豪格的不同之处首先在于对证据的不同态度。张德二相信人手记录的史料，而豪格等人更加相信现代科技。科技当然有其适用范围，不可能完全准确。在唐代，当时并没有准确的计量气温和降雨量的方法，因此史料到底有多准确也值得怀疑。黄巢起义前后适逢大旱，但是在张德二给出的数据中，这些年都属于“湿年”。《记录总集》一套4本，在网上找不到文本；张德二的干湿年数据来自一本1977年编写的中文论文集，在网上也找不到文本，所以我也不清楚这个数据为什么和历史有差异。

支持张德二一方的人对于豪格文章的另一个批评就是豪格只采用的广东南端一个点的数据，不足以反映出中国的由于幅员广阔而带来的多样性，更不足以解释北方的问题，而历史上北方的气候变化比南方更加能影响全国的形势。这点确实有道理。但是仅就张德二在反驳文章举出的证据看来，她的论据也有这种无法反映地区差异的不足。

在《人民政协报》的报道中（http://news.xinhuanet.com/politics/2007-11/23/content_7132166.htm），张德二说：“作为全国政协委员、作为科技工作者，我很荣幸能参与这场争论，并将中国科学界的观点传向世界。”这个说法值得商榷。首先，中国科学界并不是也不应该只有一个观点，其次张德二教授个人的观点也不能代表“中国科学界的观点”。

支持豪格观点的并非没有中国科学家，比如在豪格的文章里，刘嘉麒也是署名作者，他的观点难道不是中国科学家的一个观点吗？再比如西南师范大学历史地理教授蓝勇通过对史料的研究也认为唐朝走向衰亡和气候变化有关，他显然也和张德二持不同观点。

张平忠和约翰逊的论文在约两年后出现，同样在顶级的杂志，而且规格比豪格的更高，（张平忠的论文是正式文章，而且有专文作出背景介绍。而豪格的文章只是以通讯形式刊登）。张平忠的结论支持豪格的结论，而异于张德二的观点。这样一来，张平忠和约翰逊的研究论文的发表无疑大大加强了豪格这方的力度。

除此之外，这篇论文还有更多有利于豪格一派观点的地方：首先，张平忠用的方法和豪格的方法不同，属于独立的证据，这样大大增强了说服力。其次，张平忠直接分析了夏季季风的影响，而不是象豪格一样通过冬季季风去推测夏季季风，这比豪格的证据更加直接和有力。第三，张平忠的样本是在中国西北，比起广东的数据更能直接和中国历史中心舞台挂钩，两者互相印证，也初步回答的地区多样性的问题。第四，张平忠有对气候的实际观测数据和通过科学计算结果的对比，这大大增加了结果的可信度。最后，张平忠不但指出唐末的衰落和气候有关，而且还指出元和明的衰落和气候有关，这个结论比豪格的更加有普遍性。

张德二的态度在《科学》的报道中有提及。她认为无论是气候还是文化都非常复杂，不能用一个简单因果关系来分析。她认为，气候可能有一定作用，但是远远并非一个关键的因素（far from playing a key role）。

张德二的第一个观点我是赞成的，不过我也理解科学家往往希望用更加简洁的方法去描述复杂事物的天性，况且，无论是豪格还是张平忠的文章，都承认历史的复杂性，而且都没有把气候变化说成是导致这些皇朝覆没的最主要原因。至于第二个观点，我觉得就是纯粹是如何定义一个“关键因素”和“远远”的问题。多远才是“远远”，多重要才能算是“关键”，这恐怕打上10年的嘴仗也是打不完的。在我看来，作为科学家，实在没有必要纠缠于这种字眼之争，因为科学研究的方法和目的本来就与历史研究的方法和目的大相径庭，前者的研究结果充其量只能为后者提供实证。因此科学家所专注的应该是实证的真伪（就这件事而言，也就是唐末年间的气候到底是干还是湿），至于历史问题的推论和论断（也就是气候是否给当时的社会和统治带来影响、怎样的影响、影响有多大、结果怎样），恐怕不是单凭科学就能回答的问题，还是留给历史学家们去做吧。

脊椎动物兴衰史 （序言）

文：尼伯龙根·蜗藤

在历史学界，素有大历史（Grand History）的学派。该学派认为，历史学的对象和范围，并不仅仅限于传统历史学所认为的那样，是限定于人类有文字记载记录的研究，相反，历史的对象是自宇宙诞生以来，一切事物的历史。以这种观点看来，本文所论述的，关于脊椎动物的历史，自然也是历史学的研究对象。

脊椎动物（vertebrates）以种类计，仅仅是有史以来上千万种物种的几十万种。在现存的近二百万左右的物种中，更是只有区区五万六千种。以种类多少而言，实在是动物界中的普通不过的一个群类。如果以生物分类学的角度去看，脊椎动物更加对不起它的赫赫威名。我们知道，动物界的分类是以门（phylum），纲（class），目（order），科（family），属（genus），种（species）为分类的单位的（这点以后会详细介绍）。脊椎动物居然不能独自占一个门。事实上，所有脊椎动物属于一个亚门：脊椎动物亚门（Subphylum Vertebrata）。而这个脊椎动物亚门又属于一个更大的群类脊索动物门（Phylum Chordata）。但是，脊椎动物却是动物界最具统治力，最形态各异，身体结构最复杂的一个群类。而我们人类本身，也是属于这个群体。从这个意义上来说，脊椎动物是动物界最重要的一个群体。生物的历史，并无所谓主枝和旁支之分，我们不能认为脊椎动物史在整个生物史中，就高于其他群类的进化史（这个是生物进化中“政治正确”的一个原则）。这个观点，在本书中会不断强调。不过，如果从大历史的角度看，脊椎动物的进化史和人类的演化史，是一脉相承的历史。人类的演化史，又是和人类文明史是一脉相承的。从这个意义上讲，对历史有认识的人都应该能承认，脊椎动物演化史就属于所谓的正史吧。

脊椎动物可能在距今约五亿年前的寒武纪就已经出现了。脊椎动物的历史跌宕起伏，我归之为三起三落。刚开始的时候，脊椎动物只不过是几厘米长的小动物，而当时海洋中，已经广泛存在三叶虫之类的大型节肢动物了。最初的脊椎动物，可能还是大型节肢动物的口中猎物。然而，脊椎动物有自己天然的优势，特别是在身体朝大型化发展的方面。所以很快，脊椎动物就成为海洋中的顶级霸主。在泥盘纪，即距今约四亿年前。在植物和无脊椎动物相继登陆后，在水中郁郁不得志的一支脊椎动物也踏上了陆地的征程。和在水中一样，由于脊椎动物在大型化上有内在的优势，脊椎动物迅速成为陆地的主人，在原始四足兽和原始羊膜类相继繁荣。在古生代末期（距今约2亿5千万年），自然界发生大灾难，主要的原始种群均告消失。这是脊椎动物的第一次起落。

历史进入了中生代，残余的脊椎动物显现了强大的生命力，短短的时间，就在海陆空三个方面重新占领了地球。在陆地上，明星级的物种——恐龙登上历史舞台，并把脊椎动物的生命潜能发挥到极致。80～100吨重的恐龙，可能是陆地动物在生理上能达到的极限。天空，是老一辈脊椎动物没有能征服的地方，新一代也做到了，翼手龙和鸟类相继出现，从此天空也成为脊椎动物的领地，而不让昆虫专美。海洋，脊椎动物牢牢把持着老大的地位，硬骨鱼大分化，部分爬行类重新回到海洋，共同主宰着海上世界。脊椎动物，特别是恐龙主宰世界近两亿年，放眼望去，遍野是欣欣向荣，身体越来越大，种类越来越多。然而世事怎一句好事终，恨无常了得？千秋万代的美梦在顷刻中覆没。留下哀鸿遍野，不可一世的非鸟类恐龙居然整体灭族，一个也不能留。这是脊椎动物的第二次起落。

历史在距今约6千5百万年进入了新生代。经过漫长的约一千万年的休养生息，脊椎动物才逐渐恢复元气。这时在天空，由于翼手龙的灭亡，鸟类成了当然的霸主。在陆地，从兽鸟对峙到兽类独大，大型动物逐渐出现，陆地脊椎动物逐渐恢复中生代时期的荣光。一类哺乳动物重新走向海洋，最终演化成有史以来最大的动物——鲸类。这是脊椎动物的第三次“起”。在约2~3百万年前，一支非洲的树栖类的脊椎动物由于生活的日益穷弊，被迫从树上走下地面，从森林走到草原，这就是古猿。如果说恐龙把脊椎动物的大发展到极致，那么古猿就注定要把脊椎动物的巧发展到极致，因为他们就是现代人的祖先。在随后的二百万年中，它们逐步获得了现代人的体态和技能，学会了捕猎大动物的方法。在距今约一万一千年前，它们占领了整个世界，参与灭绝了地球上大部分大型陆生动物。在约五千年前，他们建立了城市，发明了文字。从此，历史不再是自然史，而是文化史和政治史了。

当今，人类的数目已经达到60亿，历史上从来没有一种体重超过5公斤的陆生动物能达到如此庞大的数目。无论从个体的精巧，群体的数目与结构，还是发明创造力来看，人堪称脊椎动物乃至一切地球上生物的顶峰。似乎这一切就说明了脊椎动物的兴旺。然而恰恰相反，人类的兴起，就是脊椎动物的第三次衰落。自从人类占领了地球，物种，特别是陆生动物的物种不断下降，野生脊椎动物的的数量持续减少，脊椎动物包括人类所赖以生存的自然环境前所未有的遭到不可逆的破坏。作为自然的脊椎动物，事实上整体从一万年前开始就已经在不断衰败中，并处于灭绝的前沿。即便自诩已经与禽兽有异的人，在它们的同类逐渐凋亡的同时还能撑得住多久，还是个问题。所以脊椎动物的第三次“落”事实上已经发生了。

我们知道，脊椎动物兴衰史有三起三落，前两次落，都毁于无法抵御的自然灾害，第三次落，却毁于自己人，这个着实讽刺。然而这就是现实和可见的将来。这个将来能否改变，尽管我持悲观的态度，但是还是怀着一丝美好的愿望希望它能实现。至于如何能改变，我是个研究历史的，自然无法作出预测，也不在我书写的范围里面。希望有识之士能够找到答案。

本系列文章，是用以记载脊椎动物这段可歌可泣的三起三落历史的，中间也不免夹杂着很多有关生物学和地质学的东西，也是我漫长计划中的一部分。在我小时候，应该是80年代中后期吧，我读过一本书，属于一个叫青年文库系列中的一本，叫《生物是如何演化的》。从这本书中，我知道，原来在远古的年代，还有这么一个精彩缤纷的世界，有如此多的古灵精怪的动物。这本书当时给了我无限的快乐和自然科学的浓厚兴趣。自此之后，我就成为一个古生物学的爱好者。十几年来，我阅读了很多古生物方面的书籍和论文，也在很多博物馆观看了古生物的化石，总算对古生物特别是脊椎动物有了一个比较清晰的认识。我写这些文章的动机，一来为了自娱自乐，二来也无非想把我的认识和大家分享，如果可以的话，也希望我的文章能给一些人带来欢乐和兴趣，从而把这种欢乐和兴趣流传下去。

由于我不是一个古生物学的专家，所以，在本系列文章中，并无一处是我的原创研究工作（当然，文章是原创的，也有我自己的思考在里面）。我只是把我读过的书籍和论文，结合自己的认识，反刍出来而已。由于我写的是科普性的文章，望初中毕业水平的人也能读懂和有所收获，所以在保证准确性的同时，对学术性的要求并不如学术论文高，而且尽我所能地把可读性提高一些，所以难免有一些学术上不太严谨的地方。由于水平有限，古生物学又发展迅速，所以错漏在所难免，欢迎大家指出。

下面的书单是我写作时候的主要参考书目，以英文版图书为主，附以我的简短的说明。一般书单应该在文章结束时候才列出来，但是由于我将不断的发在自己的博客上，所以就先把主要的列出来。其他的，在用到的时候自然会注明。再全部写完后，应该会有一个汇总的。

History of Life (Richard Cowen) 3^rd, 4^th Edition.

本书是我最喜欢的关于古生物进化的入门教程。虽然写的是整个古生物的进化，但是大约四分之三的篇幅是有关脊椎动物的进化的。本书深度适中，内容丰富，解释清楚，而且不乏结合生态，生理和进化论的深度分析。在科普之余，作者还写了一些饶有趣味的小诗，大大提高了趣味性。是一本难得的充满理性分析和幽默的古生物入门教程。

Vertebrate Palaeontology (Michael J. Benton) 2^nd 3^rd Edition.

相对于History of Life，本书的学术性强很多，而且正如书名所说的，是脊椎动物学的专著。内容详细，脉络清晰，各个部分平衡度高，是一本需要认真研读的书。对于刚入门的爱好者来说，本书比较艰深，不太适合。但是，已经入门的爱好者，这本书属于必读的教程。

Colbert’s Evolution of the Vertebrates (Edwin H. Colbert et al.) 5^th Edition

Colbert是古生物界的老权威了。本书的第一版早在50年代。国内曾经出过第2版的中译本，那也是1962年的事了。由于历史比较悠长，本书的风格有些守旧。比如在生物分类和演化上，保留了旧的evolutionary systematic的系统，而配以cladistic systematic作为补充。而90年代以来，cladistic已经成为生物系统和分类的主流系统了（关于这两套系统，以后我会详细讨论）。其次， 这本书和Benton的书都出版于2000年左右，但是Benton的书的取材就远较本书为新。最后的一个特点是，本书的最重点的讨论在哺乳动物上，有超过二分之一的篇幅集中于此。所以，对于哺乳动物的进化，此书是一本好的参考。由于这本书历史久，所以很多的著名图片和示意图都是出自这本书。

Vertebrate Life (F. Harvey Pough, Christine M. Janis and John B. Heiser) 7^th Edition

本书是脊椎动物学专著，不同于一般脊椎动物学教材的地方在于，本书有相当大的篇幅有关于古脊椎动物学的。可以说，本书是一本脊椎动物学和古脊椎动物的并重的书。本书内容详尽，是一本可读性很强的书。

The Variety of Life (Colin Tudge)

一部关于生物物种的全景图，兼顾现存生物和古生物。科学性，可读性和趣味性都很高。

以上几本书，用历史学的眼光看是属于通史类的。以下几本书，是属于断代史类的。

Early Vertebrates （Philips Janvier）

有关于古代无颌类和鱼类专著，学术性强。

Fish: an Introduction to Ichthyology, 5^th Edition (Peter B. Moyle)

鱼类的专著，学术性强。

Gaining Ground: The Origin and Early Evolution of Tetrapods (Jennifer A. Clack)

讲述脊椎动物登陆的历史。极具可读性

Herpetology, 3^rd （Harvey Pough）

两栖动物和爬行动物的教材

Herpetology: an Introductory Biology of Amphibians and Reptiles (George R. Zug)

另一本经典的两栖动物和爬行动物的教材

Amniotes Origins: completing the Transition to Land (Stuart Shigeo Sumida)

羊膜类动物的论文集，学术性强

The Evolution and Extinction of Dinosaurs 2^nd (David E. Fastovsky)

关于恐龙的最新最详细的书。学术性和可读性兼重。难得的好书。

Feathered Dinosaurs (Christopher Sloan)

关于鸟类起源和演化的专著

Ornithology 3^rd Edition (Frank B. Gill)

关于鸟类的专著

The Origin and Evolution of Mammals (Thomas Stainforth Kemp)

哺乳动物的演化的专著

Mammalogy 4^th Edition (Terry A. Vaugh)

哺乳动物的专著

Lowly Origin

人类起源的专著。关于人类起源的专著参考书很多，这本是我认为比较好的。

以上各本书可以说是断代史。

另外还有一类是有关的背景和涉及技术的书。比如地质学，古生物学，生理学，分类学，演化理论，分子生物学等等的，就不在此一一列出了。

这个可以说是一个大型的灌水工程。什么时候能完成，我也不知道。但是万事开头难，只要第一步走出去，一步步走下去，总有能完成的一天。在此过程中。一切都为未定稿。最后版本以确定版为准。

【向自然出发】面对种族灭绝

文：尼伯龙根·蜗藤

浣熊（raccoon）是食肉目浣熊科（Procyonidae）的一种，和我国的小熊猫是近亲。浣熊原产美洲，在整个美洲都有分布，我们一般说的浣熊就是在北美见到的是最常见的一种，于是英文就叫做common raccoon。它只有5到10公斤重，长着一双“熊猫眼”，一条长长的带着环纹的尾巴，样子十分精灵可爱。

浣熊早在两千三百万年前的中新世就出现了，两千万年来一直是一种与世无争的小动物。它们占据着一个独特的生态位，传统栖息地在池塘、小湖和小河等湿地的水边，在北美大陆，并没有其他竞争者。每天夜里，它们都会沿着岸边觅食，以水中的小鱼和小龙虾等小无脊椎动物为食。抓到小动物之后，它们会用灵活的前爪在水里把食物翻来覆去地“洗”一遍，然后再把它们吃掉，这也是它们名字的来由。浣熊的英文名raccoon，它来自印第安人Algonquian的语言，翻译过来大约就是“摩擦手的动物”的意思，十分形象。浣熊的中文名的浣也是洗的意思。科学界对浣熊为什么有这种习性探讨了很久，后来科学家发现原来浣熊在没有水的情况下会同样把食物翻来倒去一番，可见浣熊“洗”食物不是出于对卫生的重视，而是别有另外的理由。

对此，科学家给出了多种解释，而我最喜欢的一种解释是：浣熊喜欢在水边觅食，它们需要用自己的爪子伸到浅水中寻觅食物，这时候，它们发现食物的主要方式不是用眼睛，因为隔着并不十分清澈的水，眼睛并不能看得很清楚；它们也不是靠嗅觉，因为隔着水，嗅觉也不起什么作用。它们最依赖的就是手上的触觉，所以手上的触觉越灵敏，它们找到食物的机会就越大。为了让手上的触觉灵敏，它们喜欢在进食之前把食物翻腾一下，以锻炼自己手部的灵活性和触觉。科学家的研究指出，浣熊手部的神经是脚部神经的4倍左右，这个比例几乎和人的手脚神经比相等了，难怪浣熊能用手做这么多东西。

除了吃鱼和无脊椎动物外，浣熊还会吃蜥蜴、小鸟、鸟蛋以及小啮齿动物等等。但是浣熊并不是一个肉食主义者，它们也喜欢吃各种植物，比如各种水果和刚果等等。事实上，浣熊属于世界上最杂食的动物之一。北美大陆资源丰富，浣熊的食物来源又多样，它们根本不用担心食物来源问题。浣熊是运动好手，既能爬树也能游泳。在人类出现之前，浣熊也基本没有任何天敌。那时的浣熊世界绝对可以算得上安宁。如果它们有精神生活的话，用“平和”两字形容大概是当之无愧。

但是浣熊的平静生活随着人类的来临而不可避免地发生改变。自从人类进入了北美大陆之后，浣熊就碰到有生以来第一个天敌。尽管浣熊的肉不好吃（据说如此，我当然没有机会尝过），但是印第安人还是经常把浣熊当成盘中餐。当欧洲人来到美洲，他们又找到另外一个浣熊的用途，这就是皮毛。在17-19世纪，浣熊的皮毛是欧洲人和印第安人皮毛交易中的重要组成部分，通常被做成帽子。当然更加重要的因素是人类不断的经济建设严重破坏了浣熊的传统栖息地，导致它们赖以生存的家园逐步缩小。在人类活动的多重打击之下，浣熊的数量越来越少。“种族灭绝”的危机正一步步地降临到浣熊身上。1930年左右，浣熊的数目达到了历史上的最低点。

事实上，自从脊椎动物的历史进入了人的时代之后，世界就有了天翻地覆的转变。人是过于强势的一种动物，以致其他脊椎动物几乎是“顺我者昌，逆我者亡”。所有脊椎动物面对历史巨变几乎都逃离不了这样几个下场：或者被收买，被当作人的宠物，受人劳役，甚至被当作有魔法的桌布；或者在人的进逼和屠杀之下，一步一步逃入越来越小的保留地，最终走向灭亡。

浣熊面对的危机和其他大部分脊椎动物没有什么不同，但是它们毅然走上了另外的一条道路——选择改变自己，逆流而上，最后成功地在陌生的环境中重新找到自己的位置。事实上，浣熊近几十年来在行为习性上的急速进化堪称脊椎动物中的奇迹。

浣熊的第一个转变就是向玉米地进军。二十世纪的农业发展是浣熊的一个机遇，美国中部大规模玉米地成为了浣熊新的栖息地。浣熊的杂食性在这里发挥了重要的作用。玉米地能够提供浣熊充足的食物源：玉米变成了浣熊的主要食物；玉米地里还有各种昆虫和啮齿类动物，这些都成为了浣熊的副食。栖息地的转变不仅带来浣熊一个生活方式的转变，还帮助浣熊大规模地扩充和“殖民”。在玉米地扩充的庇护下，浣熊大规模地从美洲东部向中西部转移，甚至北上到达加拿大。

在完成了对玉米地的征服之后，浣熊迈向了新生活的第二步——向城市生活方式进发。人类工业化之后，产品极大丰富，随之废弃的物品也众多，这带来了丰富的食物源。但是这些食物并不是所有动物都能享用的。在城市里生活，需要勇气和头脑。浣熊的条件真是得天独厚：它们足够小，很容易找到各种栖息地盘；它们又足够大，可以在城市动物中称老大，可以和人类的“走狗”猫和狗争一高下而不落下风；它们的杂食性令它们能够以几乎一切可以吃的东西为食（一个著名的例外是西红柿）；它们的夜生活习性令它们能够在人类不注意的深夜巡行于大街黑暗的角落之中；它们立体感极强的视觉令它们可以完成很多复杂的动作；而它们两千万年进化而来的灵活的双手更是它们城市化生活的最好武器。浣熊的手能够帮助浣熊打开易拉罐的拉环，打开垃圾箱的门，把食物从层层的废物中翻出来，把鸡笼里的鸡扯出来，还能够捕捉老鼠、乌鸦和各种其它生活在城市的小动物。

和野外的浣熊相比，城市化的浣熊的生活方式有了很大的改变。野外的浣熊住在树洞之中；但是城市的浣熊学会在各种人类的生存缝隙中建造自己的巢穴，比如在烟囱中、在小院或者房子的木板基座之下、在废弃的屋子和汽车中等等。野外的浣熊则是孤僻的，习惯于象隐士一般地独个儿生活，只在交配的季节出来社交一下；但是在“人口”密集的城市中，浣熊学会了互相协作：它们会3到4只结伴而行，一起觅食，一起对抗猫狗。在频密的互相接触中，它们还互相学习各种对于动物来说很难的技能，比如如何打开门上的插销、如何拿掉酒瓶上的塞子、如何拉开罐头等等。这些技能都不储存于它们的基因之中，而是在相互学习和钻研中一一学到的。在频繁的交流之下，浣熊的技能一代比一代有明显的进步。

浣熊在城市化的进程中获得了极大的成功。目前美国浣熊的数目达到了30年代的15到20倍，而这个数字还被认为是大大地低估了的。浣熊的这种繁荣并不是人类刻意保护的结果，事实上在美国很多地方，浣熊都被当作一种有害的动物（pest）进行防治。即便如此，浣熊的数目还一直维持在一个繁荣的水平。在美洲其他地方，浣熊也有着类似的进程。而浣熊在最近数十年间，也开始在欧洲亚洲进行“殖民”，相信它们在世界范围内取得成功是指日可待的事情。

对于浣熊的成功转变，大家有不同的看法。有人认为浣熊从一种悠然自得的精神生活变到一种喧嚣的世俗生活中，完完全全是一种堕落和倒退，是一种自我文化种族灭绝的行为。我的意见完全相反，城市化中的浣熊虽然很大程度上改变了自己的生活方式，但是它们最重要的族群特征并没有改变，在城市中它们虽然不可能经常找到水去“洗”食物，但是进食前它们还是经常会翻弄食物，以锻炼双手的灵活性和敏感程度。它们身上还是深深地嵌刻着浣熊的印记——双手还是象它们野外的兄弟一样灵活，甚至比它们胜任更加复杂的工作。

在历史上有很多动物在人类的威胁之下，生命之路越走越窄。只有极少数的动物能象浣熊一般能够做出极富突破性的调整和改变，几乎完全依靠自己的力量挽救了自己种族的命运。浣熊现在是一个欣欣向荣的族群，不必象自己的亲戚大熊猫一样靠着国家每年几百万的拨款在圈养中苟延自己的血脉；不象它们威武的兄长华南虎一样只能在年画和莫须有的照片中找到踪迹；不需要跳出来咬人而获得世界的关注；更不需要依靠动物保护协会帮助抢火炬而向世人展示它们的存在。浣熊的成就也完全不同于猫狗之流，完全不是依靠向主子谄媚得来。它们的公关工作也做得很好，至少不象它们的邻居老鼠一样人人喊打。在西方社会的通俗文化中，浣熊基本保持一个相当正面的形象。它们主动而积极地改变自己，扩大了自己生存和繁衍的空间和能力，也赢得了对手的尊重。从这个意义上来说，它们在人类统治的世界中找到了自己带着“尊严”生存繁荣的位置，是极少数真正能和人类和谐平等相处的动物之一，实在令人钦佩！

人类的出现和对动物传统生活方式的影响是一个客观的事实，即便其他动物怎么不情愿，也不能阻止它的出现。聪明如浣熊就能够适时顺势地找到应变的方法，令自己的族群不仅能够绝处逢生，还能提高继续生存繁衍的能力。同样道理，强势文化的出现和扩张也是一个不可改变的事实，而处于弱势的文化不可避免地受到前者的影响和冲击。后者与其顽固地不肯作出改变和让步，不如顺应时势，将强势文化融入自己文化当中。固步自封或卑躬屈膝最多只能换来一时的苟延残喘；与时俱进、求同存异才是一个文化体系得以源远流长的应变和壮大之道。

【向自然出发】生而不平等

文：尼伯龙根·蜗藤

裸鼹鼠（naked mole rat）是生活在东非埃塞俄比亚、肯尼亚和索马里一带的一种小啮齿类动物。它虽然有这个名字，但是它既不是鼹鼠也不是鼠，反而和豪猪是亲戚。它们长着一副天生不讨人喜欢的模样：有 8-10厘米长，大小和一只老鼠差不多；有一双大得不成比例的大板牙、和身体不相称的大手大脚、一对眯成一条缝的小眼睛；最有特色的是它们全身都光秃秃、皱巴巴，只有稀稀落落的几条毛，就象刚出生的老鼠。光这幅尊容就足以吓怕许多人了，更别提如果它们成群结队地出现在人们的面前了！

裸鼹鼠

裸鼹鼠的分布

幸亏裸鼹鼠生长在地下，所以很少跑出来让人吓一跳。它们一群大概是50到200只不等，长年在地底迷宫中生长，以植物的块茎和根为生。而它们的身体特点也无不与地底生活有关。大手和大脚使得它们能够在地底下快速地挖隧道，而大板牙是挖隧道和挖植物根和块茎的好工具。裸鼹鼠在黑暗的地下生活了几百万年，眼睛对于它们来说没有多大用处，已经退化得只能感光，而且它们在地洞里跑的时候眼睛也是闭上的。其实对裸鼹鼠来说，眼睛的功效更在于能够感觉气流的流动，当天敌挖开地道的时候，它们能够在第一时间觉察到。裸鼹鼠光秃秃的皮肤则有助于在地道里面前后运动，而且易于散热。而它们身上疏落的毛发则是灵敏的感应器。

为了适应环境，裸鼹鼠还有很多独特的地方：它是哺乳动物中唯一的“冷血”动物，体温完全由环境决定，几乎不可以自己调节。它的代谢率非常低，在饥饿的时候与其它冷血动物（比如蛇和青蛙）一样，能够主动把代谢率进一步调低以减少能量的消耗。而且它从来不喝水，所需的水份都是从食物中摄取得来。但最令人不可思议的还是裸鼹鼠的生活方式：它是唯一一种有真社会性（eusociality）生活方式的哺乳动物。

要了解何谓真社会性的生活方式，我们可以借用蚂蚁来说明。蚂蚁分蚁后、兵蚁和工蚁三种。蚁后只管生育，兵蚁只管“国防”，工蚁只管劳动。这种分别不仅仅是社会分工的分别，还是身体发育上的分别。科学家把这种蚂蚁的社会结构叫做真社会性。我们熟悉的真社会性的动物还有白蚁和蜜蜂等等。

一直以来，人们都认为真社会性的社会结构只存在于昆虫中间。直到上世纪70年代，南非科学家珍妮弗贾维斯（Jennifer Jarvis）以及美国科学家保罗谢尔曼（Paul Sherman）和理查亚历山大(Richard Alexander)等人对裸鼹鼠展开细致研究后，人们才知道原来在哺乳动物中也有这种“生而不平等”的社会。

在裸鼹鼠的社会中也有如同蚂蚁一样的严密等级结构。地位最高的当然是“女王”，女王是群落的首领，掌管一切。她的身体也比一般的裸鼹鼠大不少。其次就是女王的“男宠”。裸鼹鼠实行一妻多夫制，一个女王可以有3个男宠，构成裸鼹鼠的统治阶级。它们唯一任务就是交配和生育，其它的什么都不用做，每天的食物都由裸鼹鼠工人为它们准备。

裸鼹鼠女王

统治阶级之下是“士兵”，有男有女，也不事生产，但是它们有一个重任：保卫家园。裸鼹鼠士兵的敌人有两个：一个是它们的天敌——蛇，它们用大牙和泥巴招待它；另一个是自己的同类——裸鼹鼠士兵对于外来的裸鼹鼠绝对没有同胞之情，反而有极端的恨意，一旦对方误入自己的领地，必定群起而攻之。

裸鼹鼠社会机构最底层的当然就是裸鼹鼠工人了，它们从事最艰苦劳累的工作：挖地道和找食物。裸鼹鼠工人挖地道的效率极高，因为它们懂得共同协作：它们一个接一个地排成一列，第一只裸鼹鼠挖出的泥了婕幢坏诙只传到第三只，如此一只传到最后，如同传送带一般地把泥土传送到洞口之外。它们的大板牙和大手大脚优质的打隧道工具：前者可以把坚硬的泥土刨开，后者能够快速地传送泥土。在裸鼹鼠工人齐心协力下，它们能够在三个月内挖出一条长达一英里的隧道。一个拥?0只裸鼹鼠的群体，占地大约有20个足球场之大，地下各种粗细不一的隧道纵横交错，错综复杂，形成一个庞大的网络通道，连接着一个个斗室。

成群的裸鼹鼠

裸鼹鼠工人的另外一个任务就是觅食。裸鼹鼠的食物是植物的根和块茎。在裸鼹鼠生长的干旱的地区，植物长在地下的根和块茎通常都很大，是裸鼹鼠的优质食物来源。裸鼹鼠工人觅食基本是随机性的——每天它们都要挖地道，运气好的话，挖着挖着隧道就碰到食物；运气不好的话，可能几天都找不到食物。虽然有时食物就在它们所挖隧道几厘米之外，但是它们就是发现不了。不过裸鼹鼠非常聪明，一旦找到食物，它们知道如何让它们源源不断：它们会把植物根块茎中心的肉挖出来，而保留表皮，这样植物就能重新生长，食物也就长吃长有了。

与蚂蚁的社会类似，在裸鼹鼠社会中，只有女王有生殖能力，而她只和少数几个雄性裸鼹鼠交配，其它雌性裸鼹鼠都没有生殖能力。女王是绝对的权威，她经常到处出巡，在地下迷宫中巡视每一个角落。如果她觉得哪里要有路，那么工人就必须挖出一条路来，如果她觉得哪里应该放多些食物，工人就要从别的地方把食物搬到那里。如有一丝怠慢，女王就会又推又咬，十分残暴。没有生殖能力的工人和士兵由于无需考虑求偶和生育，于是将浑身的精力和才智都奉献给女王。

科学家们至今尚不清楚为什么只有女王才有生育能力，最大的可能是与女王散发出来的激素有关。女王到处巡视，也是为了这个原因。每到生育季节，裸鼹鼠女王的巡查就特别活跃。对着女兵和女工，女王就用鼻子去顶她们的鼻子。研究指出，女王可以分泌出一种激素，可能会抑制其它雌性裸鼹鼠的生殖发育。而这种巡视和鼻对鼻，就是把这种激素传递给其它雌性裸鼹鼠的过程。为了稳固自己独一无二的“王位”，对于其它雌性裸鼹鼠，女王是一个都不能允许其有生殖能力的。只有在女王“驾崩”后，裸鼹鼠士兵和工人才会开始为争夺“王位”而残酷厮杀，直到一个新的女王登基（通常是女士兵），这个过程通常长达几个月，期间伤亡惨重。

在这种社会中，士兵和工人都丧失了生育的权利，它们没有自己的后代，没有自己的希望，都是为着女王而活着，一切以女王为轴心，随时准备为她奉献和牺牲。生命的不平等莫过于此。

然而，一个社会中总有想入非非的个体。科学家发现极少数的裸鼹鼠居然可以逃离这种生活。这些“叛逃”的裸鼹鼠们会男女混合、三五成群，在月黑风高夜，趁着女王和同伴不注意，走出从出世开始就很少离开过的地下隧道，在危险的地面上“长途跋涉”，爬到一个远离出生地一英里之外的地方，开创自己的新领地。令科学家惊奇的是：这些有勇气的“叛逃者”都是比较肥胖、平时比较懒惰的裸鼹鼠。为什么会是这样呢？我倒愿意采用一个颇为“浪漫”的解释：逃离一种既定的生活和命运需要的不仅是勇气和动力，还需要异想天开。因为只有会偷懒，利用空闲时间“想入非非”的裸鼹鼠才能做到这一点，所以只有它们“叛逃”就太正常啦！

裸鼹鼠为什么会有这种社会生活方式呢？为什么众多的裸鼹鼠宁愿放弃自己的幸福和放弃自己的自私基因去侍奉一个女王呢？对此遗传学家给的解释是：裸鼹鼠基本是近亲“结婚”，一群裸鼹鼠里面都是兄弟姐妹，所以基因几乎一样。这样，它们只要让女王独自把基因传递下去就相当于把自己的基因传下去了。而生态学家的解释是：裸鼹鼠居住的环境非常恶劣，可能全年一滴雨都不下，泥土干硬得像石头。食物埋藏在地下，裸鼹鼠不断地挖地道寻找食物，能否找到食物完全靠运气。如果裸鼹鼠不采取这种奉献式的生活方式，可能整个群体都会消亡。无论何种原因，有一点是肯定的：裸鼹鼠的命运在基因中就已经决定了。

美国国父杰斐逊在《独立宣言》里有一句名言：人人生而平等（all man are created equal）。这对于裸鼹鼠们当然是一种奢望，因为裸鼹鼠的基因以及恶劣生存环境决定了它们生而不平等的命运，根本无法选择。但是我们人类呢？尽管我们人类并没有为别人而生的基因，尽管我们的食物早在一千年前就足以养活所有人，但是我们比起裸鼹鼠们又好得了多少呢？——历史上，中国的皇帝仅仅为了更放心地被别人服侍，就要求把一部分人的生殖能力剥夺了去做太监；殖民时期的白人仅仅未了获取廉价劳动力，就把黑人从非洲的大草原中抓到几千里之外的新大陆做奴隶。在现在的中国，还有山西煤矿主为了更大的利润，就把河南农民诱拐到矿场里不见天日地劳动；出生在农村的农民工在城市辛苦打工却缺少种种保障，出生在城市的有城市户口的人哪怕失业也至少可以享受政府的基本救济；出生在小地方的孩子挤破脑袋才能挤入大学的门槛，出生在大城市孩子就可以相对轻松地选择大学入学。人人生而平等，不但对于小小的裸鼹鼠是一个不可及的梦，对于很多生活在物质极大丰富的人类社会中的人也同样是一个梦想。