2 无使用意义的历史标记
语词的词形变化若不适合现在的含义,那么便可以从中看出语词的历史线索,因此,我们猜想“emolument”(好处、利益、报酬、津贴)这个词曾经是指付给当地磨坊主的费用,而“disaster”(灾难)这个词曾经用来诅咒不吉祥的星星。
进化论者一直将语言学的变化视为富有类比意义的领域。查尔斯·达尔文在主张用进化论来解释人的阑尾和须鲸的牙齿等退化结构时,写道:“可以把痕迹器官比作一个字中的字母,拼写仍然保持,发音却已无用,但是可以用作探讨那个字演变的线索。”不仅生物在进化,语言也在进化。
表面上看,这篇文章有许多奇妙的事实,但它却真正是一篇关于方法的抽象论文,或者说论述的是一种特殊的方法。科学家们广泛采用了这种方法,却未能真正认识它。按照刻板的想象,科学家仰仗的是实验和逻辑。一个中年白领男人(这最刻板,还是性别歧视者),要么害羞而且沉默,但是具有追求真理的内在热情,要么活跃而且乖僻,他把化学物质放到烧瓶中,等待着结果。按照这种看法,科学的方法就是:假说、预想、实验,然后便有了答案。
但是,许多科学家并不是,也不可能是这样工作的。作为一名古生物学家和进化生物学家,我的工作是重建历史。历史既独特又复杂,不可能在烧瓶中把历史再造出来。研究历史的科学家,尤其是研究在人类和地质编年史文献中没有记载的古老而且不可观察的历史的科学家,必然更依靠推断的方法,而不是实验的方法。他们必须检查历史过程的现代结果,并且试图重建从古代导致当代的语词、生物或地貌的路径。一旦发现这样的路径,我们才有可能明确说明历史的沿革之所以是此路而非彼路的原因。但是我们怎么能从现代的结果中推出沿革的路径呢?尤其是,我们怎么能知道有这么一条路径呢?我们怎么能知道现代的结果是历史变化的产物,还是静止宇宙中不变的产物呢?
这正是达尔文曾经面临过的问题,那些反对他的特创论者认为,物种自形成以来便没有变化。达尔文如何证实现代的物种是历史的产物?我们也许会认为他会侧重于那些令人难忘的进化结果,诸如生物对环境的复杂而完美的适应:外形像枯叶的蝴蝶、体色如树枝的麻①、具有超凡飞翔能力的鸥鸟,或大海中的金枪鱼。
然而,异乎寻常的是,他的做法正好相反,他探讨一种奇特而不完美的现象。鸥鸟的式样是个奇迹。假如一个人事先便相信进化的发生,那么鸥鸟翅的构造反映的便是自然选择的定型能力。但是,你不可能利用完美性来证明进化,因为完美无须历史。总之,长期以来,生物式样的完美性是特创论者喜欢的论据,它们认为这种完美性所体现出的是一个神圣建造者完美无缺的设计和制造。鸟的翅膀,作为空气动力学的奇迹,可能在创造时就是我们今天看到的那个样子。
但是,达尔文认为,假如生物有历史,那么古老的阶段应该留下痕迹。站在现在的角度看,过去的痕迹没有什么意义,没有什么用途,古老、奇特、不适应,但是它们却是历史的标记。它们提供了证据,表明生物当初生活的世界与现在的不一样。生物随着历史的演替,不断走向完美,过去的一些踪迹便被掩盖了。
为什么字面上指的是一个专门领域货币赔偿的语词完全不用了?这个词曾经一度只和磨研及谷物有关。以及为什么鲸的胚胎在母体的子宫时长有牙齿,后来又吸收了这些牙齿,并且一生中只用须作为筛选磷虾的过滤器,而它的祖先则具有功能性的牙,这些牙只是在无妨碍的阶段作为痕迹器官保留了下来?
最令达尔文高兴的进化证据就是,几乎所有动物都存在痕迹或退化结构。正如他所说,“这种奇怪的部分,属于不再流通的邮票”。他继续道,“按照我的‘经过改变的继承’观点,痕迹器官的起源很简单”。它们只不过是无用的解剖结构,作为祖先的功能部分的痕迹保留了下来。
这是一个普适性的观点,适用的范围超出了痕迹器官和生物学,可以适用于任何历史科学。站在现在的角度看的古怪现象,却是历史的标记。在这个三部曲的第一篇文章中,我便以不同的内容提出同样的主题。熊猫的拇指之所以证明进化的发生,是因为这个拇指笨拙,并且是由奇怪的部分——腕上的籽骨构成的。在熊猫的祖先中,真正的拇指形状适宜奔跑和攀缘,不可能在后裔中变成相对的用于抓握竹子的形状。
上周,在思索一些非生物学的问题时,我感到奇怪,为什么老兵(veteran)和兽医(veterinarian)这两个意思完全不同的词,会有共同的拉丁文vetus(年老的)词根?对于这个奇特的现象,同样需要用谱系分析的方法来解决。“老兵”这个词没有问题,因为这个词的词根与现代的意思吻合,亦即其中不含历史的标记。“兽医”这个词则有点意思。城市居民一般认为兽医就是为他们宠爱的狗和猫治病的人。我忽略了本义上的兽医是为家畜治病的人(我想多数现代的兽医也从事这项工作,请原谅我这个纽约佬的褊狭)。“兽医”这个词与拉丁文“年老的”这个词相关联,是通过“役畜”一词——年老的、能负重的意思。牛,在拉丁文中就拼作veterinae。
历史科学中的这个一般性的原则应该可以运用到地球科学的研究中。板块构造理论使我们重建了地球板块表面的历史。在过去的两亿年,单一的超大陆,即泛大陆,裂成几块,并扩散成为我们现在的大陆。泛大陆在2.25亿年前还是连为一体的。倘若现在看起来古怪的事情是历史的标记,那么,我们将今天动物的一些奇特的现象理解为是由于适应以前大陆的条件,这样是不是更合理一些?自然史上最大的难题和奇迹就是许多动物的迁徙要经过曲折而漫长的路线。一些漫长的迁徙看起来似乎是随着季节的变迁,是动物奔往适宜气候地区的直接路线。比较特殊的是每年冬天大型哺乳动物在佛罗里达州内的迁徙。但是其他动物从摄食地到繁殖地的迁徙要经过上千公里,即使其他适宜的地方就在附近,动物也照样准确无误地到达每年去的地区。根据古代大陆的位置,这些特殊的路径是否可能更短、更合理一些?世界研究绿龟的著名专家阿尔奇·卡尔就提出过这种看法。
有一种绿龟群体,海龟(Chelonia mydas),筑巢和繁殖在大西洋中部的阿森松岛上。许多年以前为女皇陛下做汤的厨师和海军补给船发现并寻找过这种海龟(卡尔在阿森松给绿龟做了标记,后来在摄食地发现了那些海龟),这种海龟从巴西沿岸出发,游了3211公里才到达繁殖地,到达“离其他海岸有数百公里的针尖大的陆地”,这个地方“在海洋中仅露出一个小尖”。
海龟摄食地与繁殖地不同的原因很多。它们在有保障的浅水食场摄取海草,却在无遮掩的海岸繁殖,那里要有沙滩,最好是捕食者稀少的海岛。但是为什么要迁徙3211公里到一个大洋的中间,而很适宜的繁殖地就离得很近?(同一物种的另一个海龟群体在加勒比海的哥斯达黎加繁殖。)正如卡尔所说:“如果不是清楚地表明海龟的确是克服了航行的困难的话,那些困难几乎是不可克服的。”
卡尔推断,当两个最近才分开的大陆曾经很近,位于中间的大西洋显得很狭窄时,那么跋涉到大西洋中间的一个小岛的历程或许还是合理的。南美和非洲在大约8111万年前才分离,那时海龟属就生活在这一区域了。阿森松是和中大西洋脊相连的岛屿,中大西洋脊是一个线状带,地球内部的物质从这里涌出。涌出的物质常常堆得很高,形成岛屿。
冰岛是由大西洋脊形成的现存岛屿,在同一过程中,阿森松则是形成得比较小的岛屿。当岛屿在洋脊的一边形成后,地球内部涌出的物质将岛屿推远并扩散开来。这样,离脊越远的岛屿,存在的历史一般就越久。但是这些岛屿一般也更小一些,而且最终被淹没为水下的海底山,因为远离活跃的洋脊,就不可能得到新的物质补充。除非有珊瑚或其他生物的维持,否则岛屿最终要被大海的波涛所吞没。(随着这些岛屿从抬升的脊滑到海洋深处,岛屿看起来像是在逐渐下沉。)
因此,卡尔指出,在白垩纪晚期,阿森松岛绿龟从巴西游到距离很短的位于中大西洋脊的“前阿森松岛”。随着这个岛的移动、下沉,以及在洋脊形成新的岛屿,海龟游动的距离也越来越远。这个过程一直下去,很像慢跑者每天多跑一点,最后跑完一个马拉松历程一样,海龟的航程已经达到3211公里。〔这个从历史着眼的假说并未涉及另一个吸引人的问题,即海龟怎么能在蔚蓝的大海中找到这个地点,雏龟顺着赤道洋流漂到巴西,但是,它们怎么回到阿森松岛的?卡尔认为,海龟起程时靠的是天文信号,最后确定目的地靠的是在阿森松岛寻找踪迹时回忆起的“阿森松岛水”的特征(是味觉,还是嗅觉)。〕
卡尔的假说是利用奇特现象重建历史的杰出例子。我很想相信这个假说。我并不在意经验上的困难,因为那些困难不会使理论不合理。例如,我们能确信新的岛屿总能及时产生以代替旧的岛屿吗?因为即使只要在海龟的一代中缺少岛屿,海龟的整个迁徙体系就会瓦解。而且新的岛屿总能位于可以发现的途中吗?阿森松岛的历史不多于711万年。
使我愈加困惑的是一种理论上的困难。假如是整个海龟种都向阿森松岛迁徙,或者,假如一个物种中的相关类群都进行这种航行,那我不会有异议,因为行为可以像形态一样古老并遗传下去。但是,海龟种的生居地和繁殖地遍布全世界。阿森松岛海龟只是其中的一种类群。虽然在两亿年前,海龟属的远古祖先生活的时期,大西洋可能很小,但是地质记录中海龟属的历史不超过1511万年,而海龟种的生活历史大概更短。(化石记录虽然不是很准确,但足以表明生活历史超过千万年的脊椎动物很少。)按照卡尔的设想,最初航行到前阿森松岛的是海龟种很远的祖先(至少是不同的属)。一些成种事件将这种白垩纪祖先与现在的绿龟分开了。现在设想一下,假如卡尔是对的,那么发生过什么事。祖先种肯定分成若干繁殖群体,其中只有一个群体去了前阿森松岛。这个物种然后又进化成另一个物种,再经过许多进化阶段,从而与海龟种分开。在每一个阶段,阿森松岛的海龟群体都保持了完整性,经过一个又一个种,它们的迁徙方式变得与其他群体不同了。
但是,就我们所知,进化并不是这样的过程。新的物种产生于小的隔离群体,然后再散开。弥散种分离出的亚群体从一个种进化为另一个种,并且不是平行进行的。如果亚群体是分开繁殖的品系,那么,当它变化到一定程度,可以被视作新种时,它们以相同的途径进化并且能够相互配育的机会有多大?我认为海龟种像多数物种一样,在过去1111万年的某一时期,产生于小的区域,那时非洲与南美之间的距离比现在远。
在大陆漂移理论广泛流行前的1965年,卡尔提出了一种与众不同的理论,我认为这种解释有一定的说服力,因为这个解释推断出阿森松岛海龟群体是海龟种(C.mydas)进化来的。他提出,阿森松岛海龟群体顺着赤道洋流从西非到达阿森松岛。(卡尔指出,另一种海龟,太平洋丽龟(Lepidochelys olivacea),按照同样的路线到达南美定居。)雏龟然后按同样由东向西的洋流到达巴西。当然,是否回到阿森松岛是个问题,但是,海龟迁徙的机制很奇妙,我认为不是不可以料想的,无须首先具备来自前一代的遗传信息,海龟也能够深深铭记它们的出生地。
我不认为大陆漂移的证实是导致卡尔思想转变的唯一因素。他透露过之所以喜欢他那个新理论,是因为其中保持了科学家们普遍喜欢的一种基本风格(按照我的反传统观,这是不正确的)。根据卡尔新的理论,特定的通向阿森松岛的路径,是以一种合理的、可以预测的方式,一步接一步地逐渐进化而成的。根据他以前的理论,这个路径是偶然形成的,是历史的巧合所致,属于不可预测的异常现象。进化论者一般更喜欢非随机性的生物渐变理论。我认为这种看法来自西方哲学传统中的一种深深的偏见,不是对自然方式的反思(见第五部分的文章)。我把卡尔的新理论视为支持传统哲学的一个大胆假说。我认为,卡尔的理论是错的,但是我钦佩他的机智、努力和方法。因为他遵循了一种伟大的历史原则,利用特异现象作为变化的标记。
恐怕阿森松岛的海龟说明了历史科学的另一方面,这次不是解释的原则,而是解释上的无奈,利用结果不能清楚地说明原因。假如我们缺乏化石的直接证据,或者缺乏人类的编年史文献,假如我们不得不根据现存的结果推断一个过程,那样的话,我们就会陷入困境,或退而去猜想各种可能性。因为条条大路通罗马。
这一回该轮到海龟了,为什么不呢?当葡萄牙水手沿着非洲海岸航行时,海龟则径直游向大西洋中的一点。在世界最出色的科学家们几百年来一直在努力发明航海的工具时,海龟则依靠仰望天空来确定行程。