它在与放细枝和松果的新地方相应的那一点上钻入沙土中，从一方面讲，泥蜂再次“受骗”了，但是另一方面，它的视力此次却受到了我们的尊敬。看起来，它先前的绕圈飞行确实是“在脑子里照相”。它好像是认识了细枝和松果的图形，或“完形”。廷博根反复试验了很多次，采用了各种不同的标志物（比如用松果摆成一圈等），结果都一样。 

　　现在我们介绍廷博根的学生杰拉德·贝仁德（GerardBaerends）所做的实验，这个实验与法布雷的“洗衣机”实验适成鲜明对比。贝仁德使用一种泥蜂（Ammophila campestris）做实验（法布雷也研究过这种泥蜂）。这种泥蜂可谓是非同寻常的“积极主动的食品供应者”。大多数泥蜂在地穴中放入食物，产上一粒卵之后，便把穴封起来，让幼虫自己取食。Ammophila则不同。它就像鸟一样，每天要回到穴中去检查幼虫的生长情况，并根据需要供食。仅此还没有什么特别值得注意的。但是雌蜂每次总要巡视两至三个穴。一个穴中有一只比较大的、近乎成熟的幼虫；另一个穴中是一只小的、新近孵化的幼虫；可能还有一个，是一只虫龄和大小介于上述两者之间的幼虫。很自然地，这三只幼虫对食物的需求量是不同的，它们的母亲会根据它们各自的情况提供食品。通过一系列繁杂的实验，包括将穴中的幼虫对换，贝仁德终于证明，蜂妈妈确实记住了每个穴不同的食物需要量。这看起来很聪明，但是贝仁德还发现，它也并不聪明，有其非常怪异并且与众不同的愚蠢之处。蜂妈妈每天清晨的第一件事，就是对它所有有幼虫的穴巡视一周。蜂妈妈正是根据黎明巡视各穴时估量的情况决定它这一整天的供食行为。贝仁德在泥蜂妈妈黎明巡视之后随意地频繁倒换各个穴中的幼虫，都未使泥蜂妈妈的供食行为有任何改变。好像只有在清晨巡视时，它才启动“巢穴评估装置”，此后，为了节约用电，在余下的时间里就把它关了。 

　　一方面，这个故事向我们提示，在蜂妈妈的脑中有专司计数、估量甚至计算之职的复杂装置。现在，人们很容易相信黄蜂的脑确实只在兰花与雌黄蜂在细节上完全相像的情况下，才会上当受骗。 

　　但是，同时，贝仁德的实验结果还提示，黄蜂具有选择性“失明”和“受骗”的本领，这与前述洗衣机实验如出一辙。这又使人们相信，兰花与雌黄蜂大致相像也同样有效。我们应该汲取的总的教训就是，永远不要用人类的眼光来评价这类事物。千万别说：“我不能相信某某是逐渐选择进化过来的”；如果有什么人这么说，你也千万不要当真。我把这种谬误称为“来自个人的多疑的论点”。 

　　我所抨击的是这样的观点：某某事物的逐渐进化是不可能发生的，因为某某事物要起作用，它显然必须从一开始就是完美无暇的。到现在为止，我在回答这种观点时，已经采用大量的事实，说明黄蜂及其他动物眼中的世界与我们眼中的世界是非常不同的。在任何情况下，我们都很容易干蠢事。但是，我还有其他一些更有说服力、更普遍的论点需要进一步阐发。让我们用“一碰就坏”这个词来形容一种装置，这种装置要想发挥效用，就必须完美无瑕，这正像给我写信者所断言的模拟黄蜂的兰花。我发现，实际上很难想象一种毫不含糊的“一碰就坏”装置，这一点是很有意义的。飞机不是一碰就坏的。因为，尽管我们都更愿意把我们的生命委托给一架所有零件都处于完善工作状态的波音747飞机，但是，一架飞机即使主要的零部件（例如一台或两台发动机）出了故障，它仍然能够飞行。显微镜不是一碰就坏的，因为虽然一台劣质显微镜只能提供模糊的、灰暗的图象，但是用它来观察细小物体总比没有显微镜好得多。收音机也不是一碰就坏的，如果它在有的方面存在缺陷，它可能保真度差些，声音听起来尖细、失真，但是你仍然能够听懂话语的意思。我曾凝视窗外足有10分钟，想找出那怕一件人造的一碰就坏的装置的恰当例子，结果只想出了一个：拱门。拱门有某种近乎一碰就坏的性质。就是说，一旦两边合拢之后，它有很高的强度和稳定性。但在合拢之前，两部分都不能稳固地竖立。建造拱门的时候，必须借助支架撑住。支架在拱门完工之前起暂时支撑的作用；造好之后就可以将支架拆走，拱门便可长久地稳固地屹立在那里了。 


　　在技术领域，我们没有理由说一个装置原则上不应是一碰就坏的。工程师们有权在他们的绘图板上设计各种装置。如果只完成一半，便毫无用处。然而，即使在工程领域，我们也很难找到一个名副其实的一碰就坏的装置。我相信对有生命的装置来说，这种说法就更是千真万确了。让我们来看看在生物界中神创论者的宣传所推出的一碰就坏的装置吧。黄蜂和兰花仅仅是迷人的拟态现象中的一个例子。大量的动物和某些植物因为像其他一些物体（通常是其他动物或植物）而得益。几乎生活的每个方面都有某些地方因拟态而增强或搅乱了。 

　　为了捕食，老虎和豹子在阳光斑驳的林地里偷偷地接近猎物时，几乎难以被察觉；鮟鱇伏在海底，它们的体表与海底极相似，以一根长长的“钓鱼杆”来引诱猎物，“鱼杆”头上还有一个酷似蚯蚓的诱饵；荡妇萤火虫模拟另一种萤火虫求偶时的闪光模式，把雄萤火虫引来后吃掉；长有剑齿的鳚鱼模仿酷似专门给大鱼清扫卫生的另一种鱼，一旦获准接近大鱼之后，就会从大鱼的鳍上狠咬一口。 

　　为了避免被吃掉，被捕食的动物长得像各种各样的东西，诸如树皮、树枝、鲜绿的树叶、卷曲的枯叶、花、玫瑰花的刺、海藻叶子、石头、鸟粪，以及众所周知的有毒动物。 

　　为了把捕食者引离幼仔，反嘴鹬以及其他多种在地上筑巢的鸟类，会模仿折断翅膀的鸟的姿势和步态。 

　　为了保护自己的卵，杜鹃的卵与它寄放的巢中的鸟卵相仿；一种口育鱼类的雌鱼在两胁“画了”许多假卵，用以吸引雄鱼将真卵吸入嘴中孵育。 

　　所有的事例，都诱使人们认为模拟必须完美无瑕才行。在黄蜂兰花这个特别的例子中，我列举了黄蜂及其他受拟态所骗者在知觉方面的许多缺陷。实在说，在我看来，兰花对黄蜂、蜜蜂或者苍蝇的模拟并不那么神妙。对我的眼睛来说，叶[虫+脩]对树叶的模仿要精确得多，这可能是因为我的眼睛更像叶[虫+脩]所防范的捕食者（大概是鸟类）的眼睛。 

　　认为模仿必须完美无瑕才能有效的观点，在更普遍的意义上也是错误的。无论捕食者的眼力可能有多么好，然而观察条件却不会总是很理想。此外，观察条件几乎总是从非常坏到非常好连续变化的。试想某件你非常熟悉的物体，熟悉到你已经不可能把它错当成任何其他什么东西。或者试想一个人，比如一个亲密朋友，你与她是如此亲密、如此熟悉，以至你永远不可能把她错认成另外一个人。但是，请你想象她正从很远的地方向你走来。在距离非常远的时候，你会根本看不见她；在距离非常近的时候，你能看清她的五官、每一根眼睫毛、每一个毛孔。在这两者之间不会有突然的转变。 

　　可辨认性总是逐渐清晰或逐渐模糊的。步兵军事操典中写道：“在200码处，可以清楚地看到身体的各部分；在300码处，脸庞的轮廓模糊不清；在400码处，看不到脸；在600码处，脑袋是一个点而身体是个锥形。”在你的朋友逐渐接近你的过程中，毫无疑问你会突然把她辨认出来。但在这个例子中，“突然认出她”的可能性随距离的增加或减少而逐渐减小或增大。 

　　无论从哪个方面来说，距离都造成了可见度的逐渐变化。从根本上来说，可见度是渐变的。无论模仿者与原型之间相像程度如何，无论它们是非常相像还是完全不像，都有一个会使捕猎者眼睛受骗的距离。稍小于这个距离，捕食者的眼睛就不太可能受骗。于是，在进化过程中，自然选择会倾向于相似程度的逐渐改进，这使捕猎者受骗的临界距离逐渐减小。这里，我用了“捕猎者的眼睛”这种提法，来取代“要想蒙骗过的眼睛”。在有些情况下，会是猎物的眼睛、养父母的眼睛、雌鱼的眼睛，等等。 

　　我曾经在对儿童发表演讲时示范过这种距离效应。我在牛津大学博物馆工作的同事乔治·麦加文（George McGavin）博士为我制作了一个“树林模型”。模型上点缀着树枝，掉下来的树枝、枯叶和苔藓。他巧妙地在模型上布置了几十只死昆虫，其中有一些（如金龟甲）非常显眼；另一些，如竹节虫、拟叶蝴蝶等，有精妙的伪装；还有一些昆虫，比如棕色的蟑螂，则是介于这两者之间。我从听众中请出几个孩子，让他们慢慢地朝我的模型走来，一边走一边寻找模型里的昆虫，找到一只昆虫就大声说出来。当孩子们离模型足够远时，甚至连那些最显眼的昆虫他们都看不见。随着他们渐渐接近模型，首先看到的是那些显眼的昆虫，然后是那些中等可见度的昆虫（比如蟑螂），最后才能看见那些巧妙伪装的昆虫。至于那些伪装得最好的昆虫，孩子们走到很近的距离内，瞪着眼睛仔细看也找不到。当我把那些昆虫指给他们看时，孩子们惊诧得张大了嘴。 


　　距离并不是能够用于做出这种论证的唯一的渐变因素。微弱的光线是另外一个因素。在深夜，几乎什么都看不见，只要略有点相像的模拟物就能骗过检查。在正午时分，只有细微之处都极相像的模拟物才可能不被察觉。在这两个时刻之间，在黎明和黄昏，在昏暗的或是乌云密布天气里，在浓雾或倾盆大雨中，可见度就会发生平滑而连续的变化。这里又一次出现这样的情况：自然选择，倾向于相似程度的渐臻完善。这是因为，对任何给定的相似程度，必有一个相应的能见度水平。在这个能见度下，这样的相似程度就会暴露出与原型的差别。在进化过程中，相似程度的逐渐改善会因使敌害受骗的临界光照越来越亮而给生物提供生存优势。 

　　另一个类似的渐变因素，是观察的角度。一只伪装的昆虫，不管它像与不像，总有某个时候会被捕猎者眼角一扫就看到。在别的时候，它又会在正面直视下被发现。在外围必定存在一个视角，在这个视角下，连最差劲的模拟物也能不被发觉。必定还存在一个中央视角，即使是最高明的模拟者也岌岌可危。在这两者之间，是视角稳定而连续的变化。任何一个给定的模拟精度水平，都会有一个临界角度，在这个角度上，相像程度只要稍微提高一点或降低一点，结果便会大不一样。在进化过程中，倾向于相似的质量稳步提高，因为骗过敌害的临界视角会越来越正。 

　　敌人的眼力和智力可以被视为另一个渐变因素。这一点我在本章的前面曾经提到。在模拟物与原型之间，对任何一定的相似程度，都可能有一种眼睛会被模拟物所蒙骗；也都会有另一种眼睛不被蒙骗。仍然是这样，在进化过程中就倾向于相似程度的稳步提高，因为这样能骗过眼睛更加精致敏锐的捕食者。我这样说，并不意味着捕食者的眼睛与猎物的相似程度齐头并行地进化，虽然这种情况有可能发生。我的意思是，总有什么地方，存在着眼力好的捕食者，也存在着眼力差的捕食者，所有这些捕食者都构成了威胁。低水平的模仿只能骗过眼力差的捕食者；高水平的模仿却能蒙骗几乎所有的捕食者。在这两者之间，也有一个平稳而连续的过渡。 

　　说到“坏”眼力与“好”眼力，又使我想起神创论者最喜爱的那个谜。一半视力有什么用？自然选择怎能倾向于不完美的眼睛呢？前面我曾探讨过这个问题，还列举了一系列处于中间状态的眼睛，它们都实际存在于动物的各个门。在这里，我要把眼睛与我已经建立起来的“渐变学说”的规程结合起来。对于要用到眼睛的任务，存在着一个连续的梯度。此刻，我正在用我的眼睛辨认计算机屏幕上显示的字符。做这种事，你要有一双视力良好、高度敏锐的眼睛。我已经到了不戴老花镜就不能阅读的年纪了，不过眼下我的眼镜度数还很低。随着年龄的增加，我所用的眼镜的度数也会逐渐加深。 

　　我会发现，没有眼镜，我将渐渐地越来越难于看清近处细小的物体。这里我们又有了一种连续性，那就是年龄的连续性。

　　暗中为善。进化的一个主要特征是它的渐进性。这是一个原则而非现实。进化过程的某些片断可能发生，也可能不发生突然转向。快速的进化可能会有间断，甚至突然发生大突变，比如使孩子与其父母都不相像的重大变化。肯定还存在突然的物种灭绝——这可能是由大的自然灾害引起，比如彗星撞击地球。发生这样的事件之后，就会留下真空，有待快速发展的替补队员来填补，就像哺乳动物取代了恐龙一样。实际上，进化很可能并非总是渐进的。但是，在使用进化来解释像眼睛这样复杂的、显然设定好的物体是怎样成为现实时，它必须是渐进的。因为如果在这些情况下进化不是渐进的，它就完全失去了任何解释力。在这些情况下，没有了渐进性，我们就回到了魔法，而魔法与全无解释是同义语。 

　　眼睛，以及黄蜂授粉的兰花给我们留下的印象是它们不可能发生。由于偶然的运气它们自发组合的可能性，在现实世界中是很小的。一小步、一小步地逐渐进化，每一步都是幸运的，但又不是太幸运，这就是谜底。但是，如果它不是渐进的，它就不是谜底了，只是重述了一遍谜语而已。 

　　有时人们会苦苦思索，这渐进的中间产物可能是什么样的？这些又将是对我们智能的挑战，但是，如果我们想象不出，那纯粹是我们智力上的问题。这并不能证明没有过渐进的中间产物。在思考渐进的中间产物方面，对我们智能最大的挑战之一，是蜜蜂那备受称颂的“舞蹈语言”。这“舞蹈语言”是由著名的卡尔·冯·弗里希的经典实验工作发现的。在这里进化的最终产物看起来是太复杂、太精巧了，它与我们平常料想得到的一只昆虫所能做的事相去太远了，以致我们很难想象中间产物会是什么样子。 

　　蜜蜂以一种仔细编码的舞蹈为手段互相转告哪里有鲜花。如果它们所需要的食物距蜂巢很近，它们就跳“圆形舞”。这只是使其他蜜蜂兴奋起来，争先恐后地在蜂巢附近搜索。这不特别奇怪。非常奇特的事情发生在食物离蜂巢很远的情况下。发现了食物的蜜蜂表演的舞蹈，我们称为“摇摆舞”，用姿势和时间长短告诉其他蜜蜂食物的方位和距离。摇摆舞是在蜂巢里面，在蜂房的垂直面上表演的。由于蜂巢里面很黑，其他蜜蜂看不见它跳舞。它们是感觉到、听到的，因为跳舞的蜜蜂在表演时发出微弱的、有节奏的嗡嗡声。 

　　舞蹈路线呈8字形，中间有一段直行。直行线的指向蕴含一种巧妙的密码，告诉其他蜜蜂食物的方向。 

　　直行线并不直接指向食物的方向。它不可能这样做，因为舞蹈是在蜂房的垂直面上表演，不管食物可能在什么地方，蜂房本身的朝向是固定的。食物必须指出它的平面地理方位。垂直的蜂房更像钉在墙上的一幅地图。画在地图上的直线，不直接指向一个特定的目的地，但是你可以依据约定的意思读出它所指的方向。 

　　为了弄清蜜蜂所遵循的约定，你必须首先知道蜜蜂像许多其他昆虫一样，飞行时将太阳作为指南针来导航。我们在航行时也采用类似的方法。这种方法有两个缺点。第一，太阳常常躲在云层里。 

　　蜜蜂是靠一种感官来解决这个问题的，而我们没有这种感官。此外，冯.弗里希发现蜜蜂能“看见”光的偏振方向，因此即使看不见太阳，它们也知道太阳的位置。把太阳当做指南针存在的第二个问题是，随着时间的推移，太阳在天空中移动。蜜蜂靠它的生物钟解决这个问题。冯.弗里希发现，几乎令人难以置信的是，跳舞的那只蜜蜂在寻找食品远征归来之后，在蜂巢中被关了数小时后，它们会慢慢改变其直行线的方向，就好像这条线是24小时制时钟的时针一样。它们在蜂巢内看不见太阳，却慢慢地转动着跳舞的方向以跟上太阳的运动，这是生物钟告诉它们外面正在进行着的事情。 

　　令人惊奇的是，从南半球来的各种蜜蜂也会做同样的事，不过方向相反，正如它们在南半球应做的那样。 

　　现在让我们来看看舞蹈密码本身。舞蹈的直行线垂直向上，表示食物在朝着太阳的方向。垂直向下，表示食物在背着太阳的方向。介于两者之间的角度都代表相应的方向。向上偏左50度，表示在水平面上从太阳方向左偏50度。但是在实际舞蹈中并没有如此精确的角度。这是为什么？因为把罗盘分成360度是人为的规定，而蜜蜂则将罗盘大约分成8个蜜蜂度。实际上，除了职业航海家外，我们的做法也差不多。我们把非正式的“罗盘”分成8个区：北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。 


　　在蜜蜂的舞蹈里也含有食物距离的密码。或者说，舞蹈的各方面情况——旋转速率、摇摆速率、嗡嗡叫的速率——都与食物的距离有关，任何一个方面，或者几个方面相组合，都能被其他蜜蜂用来读出食物的距离。离食物越近，舞就跳得越快。通过联想，你就能记住这一点：与一只在远处找到食物的蜜蜂相比，一只蜜蜂发现了离蜂巢很近的食物会更兴奋，体力消耗也少。我们将会看到，这还暗示了舞蹈是怎样进化的。 

　　总而言之，一只寻食的蜜蜂发现了一处很好的食源。它满载着花蜜和花粉飞回蜂巢，把花蜜和花粉交给迎接它的工蜂，然后就开始跳舞。在蜂房的垂直面的某一点（随便哪一点）上，它开始快速地绕8字形跳舞。其他工蜂聚集在它周围，感觉着、倾听着。它们数着嗡嗡声的速率，或许还数着旋转的速率。当舞蹈者摇摆它的腹部的时候，其他蜜蜂度量着它的直行线与垂线之间的夹角。然后它们来到蜂巢门口，从黑暗中来到阳光下。它们观察太阳的位置——不是观察太阳的高度角，而是观察太阳在水平面上的方位角。然后，它们沿着一条直线飞去，直线与太阳的夹角，等于找到食物的蜜蜂跳舞时的方向与垂线的夹角。它们沿着这个方向一直飞，飞的距离与跳舞时发出的嗡嗡声的速率的对数成反比。有趣的是，如果原来那只蜜蜂为了寻找食物而飞了弯路的话，它向同伴们指引的方向，不是它所飞过的弯路，而是调整过的直接飞向食物的方向。 

　　蜜蜂跳舞的故事令人难以置信，也确有人不相信。我将在下一章回到怀疑者，回到最近的一些实验上来，这些实验结果终于印证了这事。在这一章，我想讨论一下蜜蜂的舞蹈是如何逐渐进化来的。在进化过程的中间阶段这些舞蹈看起来是什么样的？当这种舞蹈尚不完善时它们又是如何起作用的？顺便说一句，叙述这些问题的词语并不十分准确。没有什么生物能在“不完善的”“中间阶段”生存。古代的、已经死去很久的蜜蜂，从事后认识，它们的舞蹈可以被看作是走向现代蜜蜂舞蹈的中间阶段。而那些蜜蜂也曾经生活得很好。它们走完了蜜蜂的全部生命历程，从未想到它们“正在走向”某种“更好”的生活。再者，“现代”的蜜蜂舞蹈也许并不是最后的产物，而且可能在我们和我们的蜜蜂都死后，进化成更令人惊奇的东西。不管怎么说，现代的蜜蜂舞蹈是怎样逐步进化来的，对我们来说确实是个谜。这些逐渐发展的中间类型看起来是什么样，又是怎么起作用的呢？冯.弗里希自己也注意到了这个问题。他是通过考察家族树、研究蜜蜂的现代远亲来处理这个问题的。这些现代远亲并不是蜜蜂的祖先，因为它们与现在的蜜蜂生活在同一时代。但是它们也许保留着蜜蜂祖先的特征。蜜蜂是温带昆虫，它们在中空的树干里或洞穴里筑巢。它们最近的亲戚是热带蜂。热带蜂能在露天里做巢，即把巢做在树枝上或裸露的岩石上。因此，它们在跳舞时能看到太阳，而不必求助于用垂线“代表”太阳方向这种规定。太阳能代表它自己。 

　　蜜蜂的一种热带亲戚——小蜜蜂（apis florea）——在蜂巢顶端的水平面上跳舞。在舞蹈中，它们的直行线直接指向食物。这里不需要地图上的那种规定，直接指出方向就行了。当然，这似乎是蜜蜂进化道路上的一个可能的过渡阶段，但是我们还是想了解在它之前、之后的一些中间阶段。矮蜂舞的先驱会是什么呢？为什么刚找到食物的蜜蜂必须一圈又一圈地绕8字形飞舞，而其直线的方向直接指向食物呢？有人认为，这是起飞时一种仪式化了的形式。冯·弗里希认为，在舞蹈进化之前，找到食物的蜜蜂飞回蜂房，卸掉负载之后，会直接向着原来的方向起飞，再次飞回那食源地。 

　　为了准备起飞，它将头朝向正确的方向，还会向前走上几步。如果故意夸大或延长起飞时的助跑动作能发动其他蜜蜂跟随其后，那么，自然选择就会促使这种趋势进一步发展。也许这种舞蹈就是一种仪式化的反反复复的起飞助跑动作。这似乎是可能的，因为不管它们是不是利用舞蹈，蜜蜂时常采用一只跟着一只地飞向食物源的这种直接策略。另外一个事实也使这种想法具有可能性，即：跳舞的蜜蜂微微张开翅膀，好像是准备起飞，然后它们振动翅膀肌肉，这种振动虽不足以使蜜蜂起飞，却可以发出声音，这声音也就成了舞蹈信号的一个重要的组成部分。 


　　一种显而易见的延长和夸大助跑动作的方式，就是重复这些动作。重复，就意味着回到起点，然后再朝食物的方向走几步。回到起点有两种方式，即：可以在跑道的尽头向右转或者向左转。如果你总是向左转或总是向右转，那么，哪个方向是真正的起飞方向，而哪个方向是重新回到跑道起点的方向就不明确了。消除这种“糊涂”的最佳办法，就是左转右转交替使用。这就是自然选择的8字形。 

　　但是，食物距离与舞蹈速率之间的关系是怎样演化的呢？如果舞蹈速率与食物距离成正比关系，这种关系就很难解释。但是，你会记得，实际上这种关系正相反：食物越近，舞得越快。这直接暗示着逐步进化的一条可能途径。在舞蹈本身开始进化之前，寻找食物的蜜蜂也许只是仪式化地反复表演起飞助跑动作，也没有特定的速率。至于跳舞的速率，也许是它们偶然觉得喜欢那么跳。试想，如果你刚从几英里以外飞回家，满载着花蜜和花粉，难道你还愿意飞速地绕着蜂房冲来冲去么？不能，你一定已经感到精疲力竭了。 

　　如果你刚刚在离蜂巢很近的地方发现了一处丰饶的食物源，经过很短的归途你仍然会精神饱满、体力充沛。于是，人们就不难理解，食物的距离和舞蹈的速率之间，怎样从最初的偶然联系发展成仪式化的、正式而可靠的密码。 

　　现在让我们看一看最有争议的中间阶段。直行路线直接指向食物的原始舞蹈怎样转变为另一种舞蹈，用与垂线之间的夹角来表示食物与太阳之间的夹角？这个转变势在必行，部分是因为蜂巢里面很暗，从那里看不见太阳；部分则因为在蜂房的垂直面上跳舞时不可能直接指向食物，除非垂直面本身碰巧朝向食物。但是这还不足以说明这种转变必定会发生。我们还必须解释清楚，这个困难的转变是怎样经过一系列可能的步骤，一步一步实现的。 

　　这看上去很难解释，但是关于昆虫神经系统的一个奇特事实可以帮我们的忙。下面是一个曾经对各种昆虫——从甲虫到蚂蚁——都做过的一个非同寻常的实验。实验开始时，让一只甲虫在水平放置的木板上行走，有一只电灯照着它。第一件要证明的事是，这只甲虫在利用光罗盘来导向。将灯泡的位置改变一下，甲虫便相应地改变它行进的方向。如果它行进的方向与光源成30度角，改变灯泡位置后，它会改变自己的走向，使之仍与移动了的光源成30度角。实际上，你可以把光束当做舵柄，来引导甲虫到你想让它去的任何地方。关于昆虫的这个事实很早就为人所知了：它们以太阳（或者月亮，或者星星）作为指南针。你用一个灯泡就很容易使它们上当受骗。谈到这里，一切都顺当。现在让我们看一个有趣的实验。将灯熄灭，同时把木板竖起来。这甲虫继续无所畏惧地行进，并且，说也奇怪，它改变了行进方向，使行进方向与垂线之间的夹角跟原先与光线之间的夹角相同——在我们的例子里是30度。 

　　没有人知道为什么会发生这样的事情，但它确实发生了。这好似泄漏了昆虫神经系统一个偶发的现象——种感觉上的混乱，重力感觉与视觉感觉线路的交错，有点像我们被当头打了一棒时，眼前看见金星闪烁。不论怎样，这大概为解释蜜蜂舞的“垂线代表太阳”密码的演化，提供了必要的桥梁。 

　　发人深省的是，如果你在蜂巢里点上一盏电灯，蜜蜂就会抛开它们的重力感，用灯光的方向直接代替它们密码中的太阳。这一早就知晓的事实被用于一个聪明巧妙的实验中，最终证明了蜜蜂的舞蹈确实起作用。在下一章中我还将讨论这个问题。同时，我们已经发现了一系列可能的逐渐发展的中间类型，现代的蜜蜂舞蹈就是经过这些中间类型从简单的初始阶段进化来的。上面讲的，如我所述，是以冯·弗里希的想法为基础的。这想法实际上可能不一定正确。然而，与之多少有些相似的事情确曾发生过。我讲这个故事是为了回答自然怀疑论，即来自个人怀疑论的质难。当人们面对精妙的或复杂的自然现象时，就会萌生这种论调。怀疑论者说：“我不能想象有一系列可能的中间类型，因此，没有这样的中间阶段。这种现象是一种自发产生的奇迹。”冯·弗里希已经提供了一个可能的中间类型系列，即便它不是一个完全正确的系列，但它是可能的这一事实本身就足以挫败个人怀疑论的质难。我们迄今讨论过的其他例子（从模拟黄蜂的兰花到照相机式眼睛）也是这样。 

　　自然界中一切难以理解和令人困惑的现象都会被怀疑达尔文渐进的进化论的人搜集起来。比如，有人曾要求我解释，在太平洋海沟中既无光线、水压又可能超过1000个大气压的环境里，生物是怎样逐渐进化的。在太平洋海沟深处沸热的火山口周围，生长着一个完整的动物群落。细菌的生化过程全然不同，它们利用火山口的热进行硫的代谢而不是氧的代谢。较大动物群落的生存最终都依赖于这些硫细菌，正如普通生命依赖于从太阳获取能量的绿色植物。 

　　硫群落中的动物全都是在其他地方发现的普通动物的亲戚。 

　　它们是怎样进化的？通过了什么样的中间阶段？争论的形式完全一样。为了进行解释，我们需要的只是至少一个自然梯度，而当我们潜入海中时，梯度是十分丰富的。1000个大气压是一个可怕的压力，但它在数量上仅仅比999个大气压多了1个大气压而已，而999个大气压也仅比998个大气压多了1个大气压而已，等等，等等。海底提供了从0经过所有中间深度，一直到10000米的深度梯度；压力则从1个大气压平缓地增加到1000个大气压；亮度也从水面处明亮的白昼缓缓地变为深海的完全黑暗，只有鱼类的发光器官里的少量发光菌能提供一点光亮。没有明显的突然中断现象。 

　　对于业已适应的每一压力与黑暗程度，都会存在一种特定的动物，它与那些生存在更深1噚、更暗1流明的地方的动物略有不同。对于每一……但是这一章已经太长了。你知道我的方法，华生。应用它们吧。 

　　原注：我希望这不至于失礼。为了支持我的观点，我从《科学与基督教信仰》一书中摘录了一段话。作者，杰出的物理学家约翰。波尔金霍恩（John Polkinghorne)牧师称：“有的人，像理查德·道金斯（Richard Dawkins），可以向人们展示具有说服力的生动描述，说明一些很小的差异如何经过筛选和积累而发展形成大的差别。但是，出于本能，一个物理学家却愿看到这样的估计，不管它多么粗略，即：从一个对光略有敏感的细胞，进化成一个完全成形的昆虫眼睛需要经过多少步骤，以及发生这些必要的突变大约需要经过多少代”。

第四章　上帝的实用功能 


　　在前一章中提到的那个给我写信的部长，从一只黄蜂发现了上帝；而达尔文则由于另一只蜂的帮助失去了他的信仰：“我不能说服自己，”达尔文写道，“仁慈和万能的上帝会特意创造出姬蜂，并表明意图，要它们在活毛虫体内取得食物。”实际上达尔文原来保持宗教信仰是为了迎合他那笃信宗教的妻子艾玛，他之所以渐渐失去了信仰，有着更为复杂的原因。他的关于姬蜂的说法只是一句警句。他所提及的姬蜂的可怕习性，姬蜂的亲属泥蜂也有。这在前一章中我们曾讲到过。雌泥蜂不仅把卵产入毛虫（或者蝗虫、蜜蜂）体内，这样它的幼虫就能以毛虫等为食，而且根据法布雷及其他人的说法，雌泥蜂很细心地把它的螫针插进猎物中枢神经系统的每个神经节，将其麻醉，但不将它杀死。这样可以使肉保持新鲜。 

　　现在尚不清楚，这种麻醉是像一般麻醉剂呢，还是像马钱子那样仅仅使猎物失去活动能力。如果是后一种情况，猎物有可能意识到自己正在被从内部活活地吞噬，却无法采取任何行动。这听起来非常残忍，然而我们即将看到，大自然并不残忍，只是无情地不偏不倚罢了。这是人类最难学会的课程之一。我们不能承认事情可能是既不好也不坏，既不残忍也不仁慈，只是毫无知觉——对所有的痛苦都麻木不仁，没有任何目的。 

　　我们人类的大脑是有意图的。我们觉得对任何事情都不问这是“为了”什么，不问这样做的动机是什么，或者说不问目的是什么，这是很困难的。对目的着迷到了病态，从纯属偶然的坏运气中寻找恶毒的动机，这叫妄想狂。然而这仅仅是一种普遍错觉的夸大形式而已。把任何一个事物或过程展示给我们，我们很难不提出“为什么”这个问题——问一句“这是为了什么？”对于生活在被机器、艺术品、工具和其他人工设计制造的物品所包围的环境中的“动物”来说，处处渴望知道动机，这是很自然的；此外，动物清醒的想法是受自身目的支配的。一辆汽车，一个开罐器，一把螺丝刀，一把干草叉，等等，全都使我们有正当的理由动问：“它是为了什么？”我们那些不信宗教的祖先也许曾对雷电、日食、岩石和溪流提过同样的问题。今天，我们为自己摆脱了这种原始的泛灵论而自豪。如果在溪流中有一块石头，正好可以让我们方便地踩着过河，我们会认为它的这个用途是一个意外的礼物，而并无真实的动机。但是，当灾难降临时，旧有的诱惑又回来报复了——确实，“打击”这个词是泛灵论的回声：“为什么，噢，为什么癌症（地震、飓风）要降临到我的孩子头上？”当谈论到事物的起源或者物理学基本原理的时候，同样的诱惑又往往为人津津称道，而以虚无的存在主义问题达到登峰造极：“为什么有这些事，而不是什么都没有？”我已经记不得有多少次，在我发表公开演讲之后，总会有听众站起来说类似这样的一番话：“你们科学家非常善于回答‘怎么样’的问题。但是你必须承认，你们一遇到‘为什么’的问题就无能为力了。”利普亲王听了我的同事彼得·艾特金斯博士（PeterAtkins）在温莎的演说之后，就发表过这样的观点。在这问题的背后总是隐含着一层没说出口但从未去证实的意思：科学不能回答的“为什么”问题，必定有某种其他教派有资格回答它们。当然，这种暗示是非常不合逻辑的。 

　　恐怕艾特金斯博士不会有什么好脸色给这位“为什么”殿下看。一个简单的事实是：能够想出一个问题并不等于它就是合理的或明智的。有许多事物，你可以对它提出问题，比如“它的温度是多少？”或者“它是什么颜色？”但是你不能问妒忌或祷告的温度有多高或者是什么颜色。同样，你对自行车挡泥板或者卡里巴水坝（Kariba Dam）提出“为什么”的问题是有道理的；但是无论如何你不能期望对一块顽石、一次灾祸、珠穆朗玛峰或者宇宙提出的“为什么”问题能得到回答。不论提问怎样出于真诚，这些问题都可能是很不适当的。 

　　以挡风玻璃刮水器和开罐器为一方，以岩石和宇宙为另一方，它们之间某处存在着有生命的创造物。与岩石不同，虽然活的躯体以及它的器官也是物体，但看上去浑身上下都写满了“动机”。当然，臭名昭著的“生命体具有动机”的观点一直支配着经典的神创论，被神学家们——从阿奎纳斯（Aquinas）、威廉·佩利（WilliamPaley）直到现代的“科学”神创论者——不断引用。 


　　这个赋予鸟翅膀、眼睛、嚎、筑巢本能的真实过程，以及有关生命的每件事物的形成曾给人强烈的错觉，使人认为它具有设计“动机”。现在真实的进化过程已得到普遍理解，它就是达尔文的自然选择。对此，我们迟至一个半世纪之前才开始理解，这令人吃惊。在达尔文之前，即使有教养的人，尽管已经抛弃了对于岩石、溪流和日食的“为什么”问题。却仍然含蓄地接受关于生物的“为什么”问题的合理性。现在，只有科学盲才这么做。然而，“只有”这两个字隐瞒了一个令人不快的事实，那就是它指的是绝大多数人。 

　　事实上，达尔文主义者确对有生命的东西构思过一类“为什么”问题，但是以一种特殊的隐喻意义。鸟为什么唱歌、翅膀是做什么用的？现代达尔文主义者会把这样的问题速记下来，然后根据鸟的祖先的自然选择给以合情合理的回答。有关动机的错觉是如此有力量，以至生物学家们自己利用优良设计的假设作为研究工具。 

　　正如我们在前一章看到的，在进行关于蜜蜂跳舞的划时代研究工作之前很久，卡尔·冯·弗里希不顾强大的正统的反对意见，发现有些昆虫确实具有色觉。促使他去做决定性实验的是一个简单的观察——蜂媒花不顾麻烦地制造色素。如果蜜蜂是色盲的话，它们为什么这么做呢？在这里，动机暗喻——更确切他说，达尔文的自然选择所包含的设想——被用来做出了一个对于世界的有力推论。如果冯.弗里希说“花是有颜色的，因此蜜蜂一定有色觉”，这就大错特错了。但是，他是这样说的：“花是有颜色的，因此这最起码也值得我努力去做一些新的实验，来检验关于‘蜜蜂有色觉’这一假设是否成立。”他这样讲是完全正确的。当他仔细研究这件事时，他发现，蜜蜂具有很好的色觉，但是它们可以看见的光谱与我们的不同。它们看不见红光（它们可能把我们说的红光称为“黄外”光）。但是，它们看得见波长较短的紫外光，对它们来说紫外光是很鲜明的颜色，有时被称为“蜜蜂紫”。 

　　当冯·弗里希认识到蜜蜂看到的是光谱中的紫外光部分时，他又使用动机隐喻进行了推理。他问自己，蜜蜂利用紫外光视觉作什么呢？他的思想转了整整一圈，又回到了——花。虽然我们看不见紫外光，但是我们能制造对紫外光敏感的摄影胶片，我们能制造可以透过紫外光但挡住可见光的滤光片。根据自己的预感，冯.弗里希拍摄了一些花的紫外光照片。他很高兴地看到了由斑点和条纹组成的图形，这是人眼以前从未见过的。我们看到的白色的花或黄色的花，事实上都点缀着紫外光图形，这种图形常常成为引导蜜蜂找到蜜腺的“路标”。具有明显动机的假设又一次报复了我们：花，如果是事先设计好的，那么它就会利用蜜蜂能看见紫外光这个事实。 

　　冯·弗里希老年时，他的最著名的实验——我们在前一章中讨论过的蜜蜂跳舞的实验——受到美国生物学家艾德里安.威那（Adrian Wenner）的质疑。所幸冯·弗里希足够长寿，亲眼见到了自己的工作被另一个美国人詹姆斯.L.古尔德（James L.Gould，眼下他在普林斯顿大学）用构思最卓越的一个生物学实验证明是正确的。我要简洁地介绍一下这件事，因为它与我对“活像设计好的”假设的观点有关。 

　　威那和他的同事们并不否认蜜蜂确实跳舞。他们甚至也没有否认冯·弗里奇所说的舞蹈中包含的全部信息，他们否认的是其他蜜蜂读得懂这些舞蹈。威那说，是的，摇摆舞中直行时的垂直夹角同食物的方向与太阳之间的夹角有关，但是其他蜜蜂不是从舞蹈中得知这一信息的。不错，从舞蹈中各种动作的速率可以读出食物距离的信息，但是没有确实的证据能够证明其他蜜蜂读懂了这些信息。它们有可能忽视了它。怀疑者说，冯，弗里希的证据有缺陷，并且，当他们重复弗里希的实验并加以适当“控制”（即留心蜜蜂藉以找到食物的其他方法），实验就不再支持冯·弗里希的舞蹈语言假设了。 

　　吉姆·古尔德正是在这个时候带着他那技艺精湛的天才实验出现在故事之中。古尔德利用了一个久为人知的关于蜜蜂的事实，这些你在前一章已经读过了。虽然蜜蜂通常是在黑暗中跳舞，在垂面中用竖直向上的方向代表太阳在地平面上的投影方向，但是如果你打开蜂房里的灯，它们就会毫不费力地转到一种可能较为原始的方法。它们会全然不顾重力，而将灯泡代替太阳作为舞蹈方向的参照物。所幸的是，当跳舞的蜜蜂把参照物从重力转向灯泡时，并未引起其他蜜蜂的误解。其他“观看”跳舞的蜜蜂也同样改变了方向，因此，舞蹈所传达的信息还是一样的。其他蜜蜂仍然向着跳舞者所指引的方向飞去寻找食物。 


放出子群是一个兴旺蜂巢的职责。为此要做的第一件事是造一个新蜂王。通常是造6只左右蜂王，但是能存活的注定只有1只。第一只羽化的蜂王把其他几只都刺死（或许，多余的几只是出于保险的目的而造的）。蜂王与工蜂在遗传上是可以互相转变的，只是蜂王是被放在专门的蜂王室里抚育（蜂王室挂在蜂巢下部），享用特别富有营养的膳食。蜂王膳食中包括王浆。小说家戴姆.芭芭拉·卡特兰德（Dame Barbara Cartland）把她的长寿，以及女王般的举止，都罗曼谛克地归功于王浆。工蜂住在较小的巢室中，这些巢室以后用来存放蜂蜜。雄蜂在遗传上不同，它们是未受精的卵孵化而来的。值得注意的是，一个卵究竟是变成雄蜂还是雌蜂（包括蜂王和工蜂），这由蜂王决定。蜂王只在一次婚飞中交配，那是它刚刚成年的时候。它把精子在体内储存一生。当卵经过产卵管产出时，蜂王也许会从“储存”中放出少量精子使卵受精，也许不放出精子给卵子授精。因此，是蜂王控制着蜂卵的性别比。然而，看来是工蜂掌握着随后的所有权力，因为它们控制着对幼虫的食物供应。例如，如果从工蜂的观点来看，蜂王所产的雄蜂卵过多，工蜂就可以让雄幼虫挨饿。在任何情况下，都是工蜂们决定着是把一个雌卵变成一只工蜂呢，还是变成蜂王，因为这完全取决于养育条件，特别是饮食。 

　　现在，让我们回到性别比的问题上来，看看工蜂所面临的抉择。止像我们已经看到的那样，工蜂们不像蜂王那样选择生儿还是生女，它们要决定的，是生产弟弟们（雄蜂），还是生产妹妹们（年轻的蜂王）。现在让我们回到我们的谜语上来。因为实际上性别比是雄性严重过剩，这从费舍尔的观点来看是没有意义的。让我们更仔细地研究一下工蜂面临的决定。我们刚才说过这是在弟弟和妹妹之间的选择。但是且慢，决定抚育一个弟弟，实际上仅仅是把蜂房里的食物和其他资源拨出一些供抚育一只雄蜂用。然而，决定抚育一只新蜂王，则意味着必须提供远比一只蜂王所需营养资源多得多的东西。作出抚育一只新蜂王的决定，等于承担起建造一个蜂群的职责。一只新蜂王本身的花费微不足道，仅仅是它所吃的少量王浆和其他食物。然而它所包括的大部分花费，是制造数以千计的工蜂。蜂群离开后，蜂巢也就失去了这些工蜂。 

　　对于性别比中那种明显异常的雄性过多现象，这几乎肯定是个确切的解释。对于我在前面谈到的性别比，这是一个极端的例子。费舍尔的规则声称对雄性和雌性的支出量必定相等，而不是雄性与雌性个体数目相等。为一只新蜂王所支付的花费，也包括对工蜂的庞大支出，这些工蜂如果没有新蜂王本来不会离开这蜂巢。这很像我们对海豹群体数量的假设。假设养育一种性别的花费是饲养另一种性别的两倍，得到的结果是，这一种性别的数量是另一种性别的一半。对于蜜蜂来说，一只蜂王的花费是雄蜂的数百乃至数千倍，因为它承担着新蜂群所有工蜂的花费。因此，雄蜂数目比蜂王多数百倍。这个奇怪的故事还有一个极具讽刺性的结尾：令人不可思议的是，当蜂群离去时，它裹走的是老蜂王，而不是新蜂王。然而无论如何，其经济意义是一样的。制造一个新蜂王的决定仍然担负着新蜂群携同老蜂王迁居新址的费用。 

　　为了圆满结束我们关于性别比的论述，让我们回到开始时的“后宫之谜”：一大群光棍象海豹消耗着近一半（甚至比一半还多）的食物资源，却永远不会生育，也做不出任何有用的事，这是一种极其浪费的安排。很显然，在这里，全体成员的经济利益没有得到最大限度的发挥。怎么回事呢？让我们再来一次，把你自己摆到决策者的位置上——比如一个母亲，她试着“决定”，为了得到最多的孙子孙女，是要个儿子呢，还是要个女儿。乍看上去，她的决定是不公平的：“我应该要个儿子呢，还是要个女儿？儿子可能成为光棍而根本不可能给我生任何孙子，女儿可能成为后宫里的妻妾，给我生下数量不少的外孙。”对这位未来母亲的适当的回答是：“但是，如果你要个儿子，他将来可能拥有许多妻妾，这种情况下，他就会为你带来远比靠女儿所能得到的多得多的孙子孙女。”为了简单明了起见，假设所有雌性都以一个平均值来生育，而每10个雄性中则有9个根本不能生育，另1个雄性独占了所有雌性。如果你有1个女儿，你可以指望得到平均数量的外孙外孙女。如果你有1个儿子，那么你就有90％的可能性连1个孙子孙女都得不到，你又有10％的可能性，得到10倍于平均数的孙子孙女。你期望从儿子那里得到的孙子孙女的平均数，与你期望从女儿那里得到的外孙外孙女的平均数是一样的。尽管物种水平上的经济理由要求雌性占多数，自然选择仍然偏爱50：50的性别比。费舍尔法则仍然适用。 


　　我用动物个体的“决定”介绍了这些推理，但是要重复一句，这只是速写。事情的本源是，在基因库中，能最大限度地增多子孙的基因变得越来越多了。这个世界充满了经过世世代代成功地流传至今的基因。若不是靠影响个体在获得最大数量后代方面的“决定”，基因怎能成功地穿越世代到达今天？费舍尔的性别理论告诉我们，实现这个最大数量，这同最大限度地提高物种（或全体成员）的经济利益是非常不同的。这里也有一个实用功能，但它与出现在我们人类经济思想中的实用功能相去甚远。 

　　关于后宫经济的浪费，可以总结如下：雄性们没有致力于有用的工作，而是把能量和体力浪费在互相之间的争斗上。即使我们用明显的达尔文主义的方式来定义“有用”这个词，例如以抚养孩子作为有用的工作，情况也是如此。如果雄性都把精力转用于有用的事情，而不是浪费在互相争斗上，整个物种就能花费较少的力气、消费较少的食物，而抚养更多的孩子。 

　　研究工作效率的专家会被象海豹世界的情形惊得目瞪口呆。 

　　下面是个类似的情形。在一个车间里只有10台车床，因此只需不超过10个工人，车间就可以运转。管理部门却决定雇用100个工人，而不仅仅是10个工人。每天，这100名工人都来上班并领取工资，然后把一天的时间都花在为抢占车床而打架上。在这些车床上造出了一些产品，但是不会多于10个人造出的产品数，可能会少一些，因为这100人都在忙着打架，这些车床并未有效地利用起来。工作效率专家不会有任何迟疑。90％的工人是多余的，应该正式宣布这一点并将多余工人解雇。 

　　雄性动物们不仅仅在肉体搏斗上浪费它们的精力——在这里，人们又一次采用人类经济学家或效率专家的观点来定义“浪费”这个词。许多动物还有“选美竞赛”。这给我们带来了另一种实用功能，一种虽然没有直接的经济意义，却有可供我们人类欣赏的功能——审美。乍看上去，似乎上帝的实用功能有时是沿着竞选世界小姐（谢天谢地它现在已不再时髦）的路线展现的，不过是雄性们在展台上炫耀自己。在鸟（比如松鸡和流苏鹬）的“表演场”，这种情形看得最清楚。一个“表演场”是一小块地，传统上是雄鸟在这里列队向雌鸟炫耀自己。雌鸟们访问表演场，观看数只雄鸟在场地上作气宇轩昂的表演，然后从中选出雄鸟与之交配。在有“表演欲”的动物中，雄鸟通常都有稀奇古怪的装饰；在作展示时，它们跳跃、点头，还发出奇怪的声音，极令异性瞩目。刚才我用“稀奇古怪”这个词形容雄鸟的“装饰”，当然包含着主观的价值判断；雌松鸡们大概不会认为一本正经作表演的雄松鸡那趾高气扬的舞姿、那低沉压抑的声音是稀奇古怪的，这就行了。某些种类的雌鸟们的审美观念与我们碰巧一致，比如孔雀或天堂鸟。 

　　夜营的歌声，野鸡的长尾，萤火虫的闪光，还有热带鱼身上的彩虹鳞，都将美升华到最高水平，但是，这还不是——或者说这仅仅是偶然——给人类带来欢娱的美。如果我们喜欢这些，那是一份额外的收益，那是个副产品。那些使雄性对雌性具有吸引力的基因，很自然地发觉它们自己沿着数字之河顺流而下，从历史走向未来。只有一个实用功能才令这些美丽有意义，这个实用功能就是解释象海豹性别比的同一个实用功能；是解释猎豹与羚羊之间表面上无益的速度之争的同一实用功能；是解释杜鹃和寄生虫，眼睛、耳朵和气管，不育的工蚁和生育力极强的蚁后，等等现象的同一实用功能。这伟大的万能的“实用功能”，数量在生物世界每个角落被孜孜不倦地扩展到最大的这个功能，在每事每物中，都是DNA的生存；你试图去解释的一切现象都是由它造成的。 

　　孔雀华丽的羽毛成了它沉重的负担，使它很不方便，严重地妨碍它去做有用的事，即使它愿意做也不行，总的说，它们并不愿意做。雄性鸣禽把大量的时间和精力用在歌唱上。这肯定会给它们带来危害，不仅是因为这歌声会引来捕猎者，还因为这消耗了精力，浪费掉本可用于恢复精力的时间。有一个专攻鹪鹩生态学的学生曾经宣布，他有一只野生雄鹪鹩就确确实实是唱死的。任何将本物种的长期福利放在心上的实用功能，甚至只是将某个特定雄性个体的长期生存放在心上的实用功能，都会减少唱歌的时间，减少炫耀的时间，减少在雄性中互相争斗的时间。然而，因为DNA的生存被最大限度扩展了，所以没有什么东西能阻止那些除了使雄性在雌性眼中显得漂亮之外别无所长的DNA传播。“漂亮”本身并不是一种绝对的优点，但是如果某些基因确实给予一个物种的雄性某些素质，这物种的雌性又觉得它有吸引力，那么这些基因就会生存下去，不管它们自己愿意不愿意。 


　　为什么森林里的树都那么高？很简单，为了超过竞争对手。一个“合理的”实用功能会努力使它们长得不那么高。每棵树仍能得到等量的日光，而用于粗大树干和结实的支撑根基的支出却要少得多。但是，如果它们都很矮，自然选择就忍不住要去偏爱一棵长得略高些的变异个体。赌注已经增加，其他赌徒不得不跟着来。没有什么力量能阻止赌博逐步升级，直到所有的树都长到荒谬而浪费的高度。说它荒谬和浪费，只是从有理性的经济计划者的观点看；他们考虑的是最大限度地提高效率。但是一旦你理解了真正的实用功能——基因在努力使它们自己的生存达到最大限度，你就会明白它是合理的。类似的例子不胜枚举。在鸡尾酒会上，你大声说话，声音嘶哑了，原因就在于每一个人都在用最大的嗓门喊叫。 

　　只要宾客们达成一致意见，大家都低声讲话，那么他们就能听清对方的谈话，并且少用大嗓门，少消耗些精力。然而，除非设置警察，否则这个意见是不会生效的。总会有人自私地用稍大一点的声音讲话，破坏了这个意见，于是一个接一个，每个人都不得不随着提高声音。当每个人都竭力大喊大叫时，才能达到稳定平衡，这比从合理观点要求的声音要大得多。合作的约束一次又一次被它内部的不稳定性所破坏。上帝的实用功能很少是为最大多数的最大利益服务的。上帝的实用功能总是在不协调的自私自利的争斗中背叛初衷。 

　　人类有一种相当可爱的倾向，就是认为福利指的是集体福利，利益指的是社会利益、物种的未来福祉，甚至是生态系统的未来福祉。从对于自然选择的难题与意外事件的冥思苦想中，人们引伸出了“上帝的实用功能”，糟糕的是它与这类乌托邦的空想并不一致。 

　　确实，有时候基因会由生物体在其自身水平上采取编制非自私的合作程序，甚至是自我牺牲的程序，来实现基因在自己水平上最大限度地增加自私的福利。但是，集体的福利总是一种偶然的结果，并不是一种原动力。这就是“自私的基因”的意思。 

　　让我们从一件类似的事情开始，来看一看上帝的实用功能的另一个方面。达尔文主义心理学家尼古拉斯·汉弗莱（NicholasHumphrey）曾“虚构”过亨利·福特一件很显眼的事情。“据说”，制造业效率的最高典范福特有一次——委托他人对美国的废车堆放场做一次调查，让他们寻找T型福特车上有没有从未损坏的零件。调查员们回来以后报告说，几乎每一种零件都有损坏：车轴、刹车、活塞等等都发生了损坏。但是，有一个例外情况引起了他们的注意。在这些损坏的轿车里，所有的转向轴主销都还能用很多年，无一例外。 

　　福特以无情的逻辑做出结论，T型车的转向轴主销的质量超过了要求，命令以后生产的主销应该降一个等级。 

　　也许你和我一样，不大清楚转向轴主销是个什么东西，但这不要紧。它是汽车上用的某种零件。福特的无情断言是完全合乎逻辑的。另一种做法是，提高汽车其他零部件的质量，使它们都达到转向轴主销的水平。但是，如果那样做，他所制造的就不是T型福特车，而是罗尔斯·罗伊斯了。那可就不是这个故事的初衷了。罗尔斯.罗伊斯是很有名望的轿车，当然T型车也是，但它们的价位不同。问题的关键是，整车是以罗尔斯·罗伊斯标准制造的呢，还是以T型车标准制造的。如果你想制造一种“杂交车”，有些零件达到T型车质量，有些零件达到罗尔斯·罗伊斯的质量，那么你得到的是两者最糟糕的结合，因为一旦车里面最差的零件损坏了，整辆轿车就会被扔掉；花在高质量零件上的钱，则由于这些零件根本没有时间被用坏而简单地被浪费了。 

　　把福特的经验用在活的躯体上比用在汽车上意义更大，因为汽车上的零部件在一定限度内是可以用备件来更换的。猴子和长臂猿在树上生活，总有掉下来摔断骨头的危险。假设我们对猴子尸体做一个调查，统计一下猴子体内主要骨头摔断的频率。假设每一根骨头都会在什么时候摔断，只有一个例外：腓骨（与胫骨平行）在任何猴子尸体里都没有被摔断的先例。亨利·福特的毫不犹豫的处方会是：重新设计腓骨，将它的标准降低一个等级，而这也正是自然选择所可能做的。于是产生了腓骨被降了级的突变个体，它们的生长规律要求将宝贵的钙从腓骨中转移，突变的个体可用节省下来的材料加厚体内的其他骨头，以达到“每一根骨头易被摔断的程度都相同”这个最终目的。或者，变异个体可以用节省下来的钙来制造更多的奶，以喂养更多的幼仔。从腓骨上可以安全地“削去”一些骨头，起码可以削到结实程度与略弱于腓骨的那根骨头一样。而另一种办法——罗尔斯·罗伊斯的办法——是要使其他的骨头都达到腓骨的水平，这是难以达到的。 


　　实际的计算并不这么简单，因为有些骨头比其他骨头更重要。 

　　我想，如果一只蜘蛛猴的脚后跟发生了骨折，那它比手臂骨折活下去要容易些，因此，我们不能简单地要求自然选择使所有的骨头都同样容易折断。但是，我们从亨利·福特的传说中学到的主要教训毫无疑问是正确的。对一种动物而言，身体中的某一部分好过了头的可能性是存在的，我们应该期望自然选择使这部分的质量降低，直到与身体其他部分的质量相平衡，而不是越过这个平衡点。更正确的说法是，自然选择应该偏爱均衡质量，从降低质量和提高质量这两个方向使身体里所有“零件”达到适当的平衡。 

　　在考虑生命的两个相当独立的方面的平衡时，我们就特别容易评价这种平衡。比如，雄孔雀的生存与它在雌孔雀眼中的美貌之间的平衡。达尔文主义的理论告诉我们，所有生存的终极目的，都是为了传播基因，但这并不能阻止我们将身体分成这样一些部分（比如腿），主要关系到个体的生存，以及那样一些部分（比如生殖器），关系到生育。再如鹿角是用于与对手搏斗，而腿和生殖器等与对手的存在并不相干。许多昆虫对它们生命历程中一些根本不同的阶段加以严格划分。毛虫的任务就是取食和生长。蝴蝶就像它们所访问的花朵，其任务就是繁殖；它们并不生长，它们吸吮花蜜用作飞行时的燃料消耗掉。一只蝴蝶成功地生殖的时候，它传播的基因不仅是为了使之能成为有效地飞行与交配的蝴蝶，而且也是为了能成为有效地进食的毛虫。蜉蝣幼时为水下若虫，它们在水里进食，生长达3年之久后，它们羽化成为能飞的成年蜉蝣。成年的蜉蝣只生存几个小时。很多蜉蝣都被鱼吃掉了，即使不被吞食，它们也会很快死去，因为它们不会进食，甚至连内脏都没有（亨利·福特或许喜欢）。它们的任务就是一直飞到发现一只配偶，然后，在交配，留下它们的基因——包括能在水下进食3年的有用若虫的基因——之后，它们就死去了。一只蜉蝣就像一棵经年累月成长起来的树，花开后仅经历辉煌的一天就死去了。成年蜉蝣就是那在生命结束而新生命开始之际短暂开放的花朵。 

　　幼年鲑鱼沿着它出生的溪流顺流而下进入大海，在大海里进食、生长，度过它一生中大部分时光。当它成年时，它可能靠着嗅觉会找到它出生溪流的入海口，经历一次史诗般著名的旅行，跃上瀑布、跳过急流险滩，回到河源出生处。它在那里产卵，一个新的循环又开始了。在这一点上大西洋鲑鱼与太平洋鲑鱼之间存在一个典型的差异。大西洋鲑鱼在产卵之后，会回到海洋中去，它们还有可能再重复一次这个循环；而太平洋鲑鱼在产卵之后几天内就死去了。 

　　一条典型的太平洋鲑鱼就像一只蜉蝣，但是在其生命历程中没有明显划分的若虫阶段与成虫阶段。回游时溯流而上需要付出如此巨大的努力，以至它不能做第二个循环。因此，自然选择偏向于这样的个体，它把每一盎司的资源都投入到重大战役——生殖中去。生产之后，任何剩余资源都是浪费，这就相当于T型福特轿车超过设计标准的转向轴主销。太平洋鲑鱼已经进化到在生产之后生存能力减弱至零，节省下来的资源被转移到鱼卵或鱼的精子中去了。大西洋鲑鱼被引向另外一条路线，也许是因为它们回游的河流比较短，而且这些河流发源于不太高的山，有时一些个体能够靠着剩余的资源成功地完成第二个循环。这些大西洋鲑鱼付出的代价，就是它们不能为产卵付出那么多的精力。在延续生命与生殖之间必须作出取舍，不同鲑鱼选择了不同的取舍。鲑鱼生命周期的一个特征，就是由回游导致精疲力尽所造成的不连续性。在一个生育季节与两个生育季节之间不存在轻易的连续。承担第二个繁殖季节的任务，就会极大地削弱第一个繁殖季节的成功率。太平洋鲑鱼的进化朝着这样的方向前进，即毫不含糊地完成第一个繁殖季节的义务。结果，一个典型的个体在进行伟大的一次性产卵努力之后，随即就肯定会死去。 

　　在每一种生物中都可以发现同样的取舍现象，但是通常不那么具有戏剧性。我们自己的死亡程序或许与鲑鱼有某些相似之处，但是不那么露骨与清晰。无疑，一个优生学家能够培育出一个特别长寿的人类种族。为了繁殖后代，你会选择这样一些个体，他们以牺牲自己的孩子为代价，把大部分资源都投入到自己身上：比如，这些个体的骨骼已加固厚实，很难折断，但是用于制造奶水的钙却所剩无几。如果你以牺牲下一代为代价养娇自己，那就很容易活得稍长些。优生学家能够这样精心养育，并将取舍法用于所希望的长寿方向。可是，大自然不会用这种方式来娇养谁，原因在于，对下一代吝啬的基因传不到未来。 


第五章　生命的复制大爆炸 


　　大多数恒星——我们的太阳就是一颗典型的恒星——已经稳定地燃烧了几十亿年。在星系的某处，有时会有一颗恒星在没有什么明显预兆的情况下，亮度突然增大，成为非常少见的超新星。 

　　在大约数星期的时间里，超新星的亮度会达到原来的数十亿倍，然后，它就熄灭了，仅剩下暗淡的残骸。在一颗恒星变成超新星，并处在闪耀高潮的那几天中，它所放射出的能量，比过去上亿年中作为一颗普通恒星放射能量的总和还要多。如果我们的太阳变成了超新星，那么整个太阳系顷刻间就会烟消云散不复存在。所幸的是，这种事不大容易发生。在我们这个拥有数千亿颗恒星的银河系中，天文学家们迄今只记录到3次超新星爆发，分别发生于1054年、1572年和1604年。蟹状星云就是1054年超新星爆发事件留下的残余。这颗超新星是中国天文学家发现并记录下来的。当然，我这里所说的“1054年事件”，指的是有关这一事件的信息于1054年到达地球，而事件本身发生的时间则要比这早6000年。这颗超新星所放射的强光的前锋于1054年到达地球。自1604年以后，只观察到发生在其他星系的超新星。 

　　还有另外一类恒星能够承受的爆炸。这种爆炸，不是形成超新星，而是产生信息。这种爆炸比超新星爆发缓慢得多，而形成的时间之长，是超新星所无法比拟的。我们可以把它称为“信息爆炸”或“复制爆炸”。为什么叫做“复制爆炸”，下面我们将会讲到。在形成信息爆炸的最初几十亿年中，只有近紧邻，才有可能探测到“复制爆炸”。最终，这隐约的爆炸证据泄漏到了宇宙中较远的地方，并且变得（至少是有可能）可以从遥远处探测到它。我们尚不知道这种爆炸将怎样结束。也许，最终它会像超新星那样逐渐消失，但首先我们还不知道这种爆炸会达到什么程度。或许，最终的结局是一场剧烈的、自我毁灭性的大灾难；或许，最终的结局是比较和缓的、重复的物质喷射，物质沿着预定的轨道，而不是简单的弹道轨道，离开星球，进入遥远的宇宙空间，在那里，它也许会影响其他星系发生同样倾向的爆炸。 

　　我们对宇宙中“复制爆炸”了解得如此之少，是因为迄今我们仅仅看到一个例子；对任何现象，仅有一个例子不足以作为归纳性判据的。我们这一例子，其历史仍在发展之中。至今它走过了30～40亿年的历史，才刚刚开始向紧邻恒星泄漏。我们谈及的这个恒星是一颗黄色的主序矮星，接近我们银河系的边缘，在银河系一条旋涡臂附近。我们把它称为太阳。爆炸实际上起源于一颗在近日轨道上运行的行星，但引起爆炸的能量全部来自太阳。当然，这颗行星就是地球，而这场历时40亿年的爆炸（或者称为“复制爆炸”），就是生命的复制大爆炸。我们人类是复制爆炸的一个极端重要的具体表现形式，因为正是通过我们——通过我们的大脑，我们用符号记述的文化，以及我们的技术——这爆炸才能向着下一个阶段发展，回荡于宇宙的深处。 

　　我在前面说过，我们这颗复制炸弹，是宇宙中我们迄今已知的独一无二的复制炸弹，但这并不意味着这类爆炸比超新星少。不可否认，在我们这个星系中已经观察到了3颗超新星，那是因为超新星释放出的能量极大，从非常遥远的距离以外也很容易看到它。如果不是在几十年前，人类发射的无线电波开始从我们这颗行星飞向宇宙，那么，即使在离我们很近的其他行星上，也观察不到我们的生命爆炸。直到不久以前，我们的生命复制爆炸的唯一明显的具体表现形式也许就是大堡礁了。 

　　一颗超新星就是一次巨大的、突然的爆炸。任何爆炸都是由触发事件开始的：某种量超过临界值，于是事情上升到失去控制，导致远远超出触发事件的结果。复制爆炸的触发事件，便是自发地产生能自我复制而又可变的独立体。自我复制之所以是一种潜在的爆炸现象，其理由与任何爆炸事件相同：指数式增长。你拥有的资金越多，你获得的利润就越大。你上旦有了一件自我复制的物品，你很快就会有两件。随后每件又各自复制一件，你就有了4件。再后就是8，16，32，64……这样的复制仅需经过30代，你就会拥有超过10亿件的复制品。经过50代，便会有100万亿件。经过200代复制，则会有天文数字（1060）的复制品。这是理论上的推算。现实上，它永不可能达到如此庞大的数量，因为这一数量比宇宙中原子的总数还要大。这一自我“拷贝”的爆炸过程，远在它们自由倍增到200代之前就受到了限制。 


　　镜象分子互相之间确实不同，这就像左脚的鞋子与右脚的鞋子不同一样，无论你怎样尝试，都不可能把它们互相替换。巴斯德原来的溶液是两类分子的混合物，在结晶的时候，这两类分子执意各自与它们的同类排列在一起。一个独立体中存在两个（或更多）截然不同的类型是存在真正遗传的必要条件，但这还不够。晶体之间要实现真正的遗传，左旋和右旋晶体在达到某个临界大小的时候，就应当一分为二，而每一半又成为生长的模板，再生长到临界大小。在这些条件之下，我们确实会看到两个增长中的对立的晶体群体。我们也许真的应该说在晶体群中“成功”了，因为这两类晶体都在争夺相同的原子组分，其中一类晶体可能以牺牲对手为代价，凭借善于自我复制而变得数量大得多。遗憾的是，已知的绝大多数分子并不具有这种突出的遗传特性。 

　　我为什么说“遗憾”呢？出于医学上的目的，化学家们想制造全部都是左旋的分子，他们甚至恨不得能“繁育”出这类分子来。但是，就分子所起的形成其他分子的模板作用来说，这些分子通常是成为其镜象分子的模板，而不是左旋分子“发育”出左旋分子，右旋分子“发育”出右旋分子。 

　　这就使问题复杂化了，因为如果你是以左旋的形式开始，最终你会得到一个左旋分子与右旋分子各占一半的混合体。这一领域的化学家们正试图哄骗分子“生育”同一旋转方向的子代分子。然而，这是一个极难实现的把戏。 

　　实际上，这个把戏的某种形式（尽管它可能并未涉及左旋右旋这种事）在40亿年前就自然地和自发地实现过。那时，这个世界还刚诞生，转变为生命和信息的大爆炸才刚刚开始。然而，在大爆炸能够顺利进展之前，还需要有比简单的遗传更多的东西。即使左旋分子和右旋分子都显示出真正的遗传特征，它们之间的竞争也不会产生什么令人非常感兴趣的结果，因为只有它们两类。比如，一旦左旋分子赢得了竞争的胜利，这件事情也就结束了。不会有更多的进展了。 

　　较大的分子能够在分子的不同部位上表现出旋性。例如，抗菌素莫能霉素（monensin）有17个不对称的中心。这17个中心，都各有一个左旋构型和一个右旋构型。2的17次幂等于131072，因此，这种分子就有131072个不同的分子异构体。如果这131072个异构体都拥有真正的遗传特性，并且每种构型只产生本类型的分子，那么就会出现错综复杂的竞争，因为这131072个构型中最成功的成员在连续各代分子群体的数量统计中会逐步表现出自己的优势。但是，即使如此，这也不过是一种有限的遗传，因为虽然131072是个大数目，却仍然是个有限的数字。对于名副其实的复制爆炸来说，遗传是必需的；无限数量，即无尽的种类，也是必要的条件。 

　　关于镜像遗传的问题，我们已经以莫能霉素为例进行了讨论。 

　　然而，左旋与右旋的差别，并不是唯一可能用于遗传复制的差异。 

　　美国麻省理工学院的化学家朱利叶斯·雷贝克（Julius Rebek）和他的同事们对产生自我复制分子的问题进行了认真的研究。他们所使用的不是镜像变构体。雷贝克等人采用两种小分子，这两种小分子到底叫什么名字无关紧要，我们姑且把它们称为A和B。将A和B混合于溶液之中，它们互相结合形成了第三种化合物C。每一个C分子的作用，就像是一个模板（或模具）。A分子和B分子在溶液中自由漂浮运动，发觉自己塞进了“模子”里面。一个A和一个B挤撞着落入模子里的某个位置上，从而使它们准确地排列并联结在一起，形成一个新的C分子，同前一个C分子一模一样。这些C分子不是紧紧靠在一起形成晶体，而是相互分离的。现在，两个C分子都成了产生新C分子的模板，于是C分子的群体呈指数增长。 

　　至此，这个系统并未表现出真正的遗传特性，但它记下了结果。各种形式的B分子都与A分子相结合，形成自己的一类C分子变构体。这样，我们就会有各类C分子：c1、c2、c3，等等。每一类C分子变构体都是形成其同类C分子的模板。因此，C分子群体是不均质的。此外，不同类型的C分子在制造子代分子方面的效率是不同的。因此，在C分子群体中存在着各种C分子变构体之间的竞争。然而更妙的是，紫外辐射能诱导C分子发生“自发性突变”。新的突变型是“真正繁育的”，它产生与它相像的子代分子。 


DNA是如此一致，它完全由A、T、C、G这4个字母排列顺序的变化所组成。相比之下，为使自己得以复制，DNA序列所使用的方法则是千变万化，令人迷茫，这些情况我们在前面几章中已经见到了。让我们举几个例子：为河马提供更有力的心脏，为跳蚤提供更富弹性的腿，为雨燕提供更符合空气动力学的流线型翅膀，为鱼提供更有浮力的鳔。所有动物的器官和四肢，植物的根、叶和花，所有眼睛、大脑和思想，甚至连恐惧和希望，都是成功的DNA序列把它们自己送向未来的工具。工具本身千变万化，但是，相反地，制造这些工具的方法却极其单一，令人难以置信：仅仅是A、T、C、G的排列一次又一次地突变。 

　　事情可能不总是那样。我们尚无证据说明在信息爆炸开始时种子的密码是用DNA字母写成的，确实，以DNA／蛋白质为基础的整个信息技术是如此复杂，化学家格雷厄姆·凯恩斯-史密斯（Graham Cairns-Smith）把它称为高技术，你简直难以想象它是偶然出现的，在它前面并没有某种其他自我复制体系作为先驱。这先驱也许是RNA；或者可能是某种像朱利叶斯·雷贝克的简单自我复制分子那样的东西；或者它可能是某种非常不同的东西：我在《盲人钟表制作匠》一书中详细讨论过一个具有挑战性的可能，那就是凯恩斯-史密斯本人提出的看法（见他的《生命起源的7条线索》）。他说，无机泥土结晶体即是最初的复制者。我们也许永远不能确定这一点。 

　　我们所能做的，就是猜测发生在宇宙中任何地方的任何行星上的复制大爆炸的年表。具体发生了什么事，则必须取决于当地的条件。在冰冷的液态氨的世界里，DNA／蛋白质系统不会有什么作为，然而或许另外的某种遗传与胚胎系统能够运转。不管怎么说，这些正是我想忽略的那种细节，因为我想集中讨论与行星无关的一般方法的若干原则。现在，我要较为系统地讨论任何行星上生命的复制爆炸都须经过的一系列门槛。这些门槛，有一部分很可能具有普遍性，另外一些则仅限于我们这个星球。至于确定哪些具有普遍性，哪些只有局部意义，并不是很容易的事情，而且，这本身就是个很有兴趣的问题。 

　　第一道门槛，当然就是复制者门槛，也就是说，出现了某种自我“拷贝”的系统。在这种系统中，至少有一种尚不完善的、在复制过程中会出现偶然的随机错误的遗传变体。跨过第一道门槛之后，行星上就有了一个混合群体，在这个群体中，各种变异体互相争夺资源。资源将会短缺，或者在竞争达到白热化程度的时候将变得短缺。一些变体的复制品在争夺匾乏的资源时，会表现得相当成功，而其他变体的复制品就不那么成功。这样，现在我们就有了一种自然选择的基本形式。 

　　在开始时，互相竞争的复制者中，成功与否纯粹取决于复制者自身的直接特性，例如，它们的形状与模板相符的程度，但是现在，经历许多世代的进化之后，我们来到第二道门槛，即“表现型门槛”。复制者不是凭借自身的特性而存活，而是由于对某种东西产生因果效应而得以存活，我们将此称为表现型。在我们这颗行星上，表现型很容易被识别，如动植物身体上那些受基因能够影响的部分。这意味着身体的所有部分。可以把表现型视为能力的杠杆，成功的复制者靠它来控制通往下一代的道路。一般来说，或许可以给表现型下这样一个定义：它是复制者产生的结果，影响复制者成功的程度，而其自身不被复制。让我们举个例子，太平洋里一个岛上，有一种蜗牛，它有一个特殊的基因决定蜗牛壳是右螺旋还是左螺旋。DNA分子本身既非右旋，也非左旋，但它的表现型却有了螺旋方向。在为蜗牛身体提供保护这一点上，左旋壳与右旋壳的功效可能不同，它们并非都一样成功。蜗牛壳里的基因影响蜗牛壳的形状。能够造出成功蜗牛壳的基因，在数量上会超过不能造出成功蜗牛壳的基因。作为表现型，蜗牛壳不会生出下一代蜗牛壳。每一个蜗牛壳都是DNA制造的，是DNA产生了DNA。 

　　DNA序列通过一系列复杂程度不同的中间事件来影响它们的表现型（比如蜗牛壳的螺旋方向），这些内容都被归纳在胚胎学这个总的题目之下。在我们的行星上，这个链条的第一个环节，总是蛋白质分子的合成。蛋白质分子的每个细节，都由DNA中4个字母的排列次序通过著名的基因编码而精密确定。但是，这些细节很可能只有局部意义。一般说来，一颗行星将含有这样的复制者，它们的表现型（不管通过什么方法）会对复制者成功地进行复制产生有益的影响。一旦跨越了表现型门槛，复制者就以其代表——“表现型”——在这个世界上存活下去。在我们这个行星上，这些表现型通常被限制在基因所存在的躯体内。但是，并非一定如此。有一种学说，叫做“扩大的表现型”（我曾以此为题写过一本书）。它认为，复制者用以实现其长期生存的表现型力量杠杆并不一定限制在复制者“自己”体内。基因能越出特定的躯体，自由地影响世界，包括影响其他躯体。