(1)作者愛德華·威爾遜,為當今國際生物學界翹楚,“社會生物學”與“生物多樣性”之父,兩屆普利策獎得主。(2)美國國家圖書評論獎獲獎作品;紐約公共圖書館科學類“世紀十大好書”;臺灣《聯(lián)合報》讀書人年度最佳書獎。(3)接續(xù)達爾文《物種起源》,從基因到物種,再到生態(tài)系統(tǒng),講述物種的起源、進化、分化與死亡,以及物種間的相互影響,生動描繪了生物圈的復雜微妙。(4)文字簡潔優(yōu)美,富有詩意,且擅長借助豐富的案例,將復雜的科學問題作層層解析,激發(fā)讀者深入閱讀和探索的樂趣。(5)精彩好讀,圖文并茂。16頁精美彩插,加近100幅黑白圖表,直觀展示生物多樣性的絢麗多彩。(6)有英、德、日等多國語言版本,推動“生物多樣性”成為影響全球環(huán)保進程的重要理念。 本書簡介: 我不想就拯救地球?qū)θ藗冞M行說教,只想與眾人分享自然世界的趣味。它是我們的歸屬之地。保護自然,就是保護我們自己。——“最后的博物學家”愛德華·威爾遜閱讀《繽紛的生命》,仿佛經(jīng)歷一場生命的大冒險。威爾遜帶領(lǐng)我們從洪荒一路走來,攀上熱帶雨林的濃密樹冠,潛入神秘深邃的海底世界,看螞蟻、蝴蝶、飛鳥、浮游生物等紛紛登場,上演一部輝煌偉大、異彩紛呈的地球生命演進史詩。從基因到物種再到生態(tài)系統(tǒng),威爾遜以生物學家的博學多識、孩童般對自然之美的熱情追逐,以及優(yōu)美典雅的文字,勾勒出地球生命變遷的脈絡,細致描繪了地球生命圖景中教人屏息的絢麗景觀。地球上的物種古老、獨特而珍貴,每一個都是千百萬年進化的杰作。地球生命既堅強又脆弱,歷經(jīng)五次大滅絕,從絕境中新生、繁衍、變異,才成就了自然界的豐富瑰麗。如今,它們卻在人類的手中迅速凋零。威爾遜提醒我們,生物的多樣性是維系世界之鑰,更是驅(qū)動著生物進化的活力。人類應當回歸為自然的一份子,珍視生命多樣性這個寶藏。這是一部只有博物學家才能寫就的精彩之作,被媒體贊譽為“自《寂靜的春天》以來最重要的環(huán)保著作”。翻開這本書,它將以科學的理性與人文的真誠,撼動你的心靈。 作者簡介: 愛德華·威爾遜(EdwardO.Wilson) 生于1929年,當今國際生物學界翹楚,螞蟻研究權(quán)威,殿堂級科學巨星。《自然》雜志評價他為“既是世界級的科學家,也是偉大的寫作者”。《時代》雜志評選他為“全美最具影響力的25人之一”、“世紀人物”。目前任哈佛大學比較動物學博物館昆蟲館的榮譽館長。 他以杰出的科學成就,引發(fā)了20世紀生物學的數(shù)次革命:與麥克阿瑟共同提出島嶼生物地理學理論,奠定現(xiàn)代物種保護的理論基礎(chǔ);創(chuàng)建“社會生物學”這一全新學科,引發(fā)美國學界與民眾的大討論;倡導“生物多樣性”概念,使其成為影響全球的環(huán)保理念……獲有100多項大獎,包括美國的國家科學獎、瑞典皇家科學院頒發(fā)的克拉福德獎、泰勒環(huán)境成就獎、世界自然基金會頒發(fā)的金質(zhì)獎章等。 他同時非常擅長著述,可以說是最具文采的科學家。先后以《論人性》和《螞蟻》兩度獲得普利策獎。此外,代表作還有《社會生物學》《繽紛的生命》《生命的未來》《知識大融通:21世紀的科學與人文》等。 金恒鑣愛德華·威爾遜(EdwardO.Wilson)生于1929年,當今國際生物學界翹楚,螞蟻研究權(quán)威,殿堂級科學巨星!蹲匀弧冯s志評價他為“既是世界級的科學家,也是偉大的寫作者”!稌r代》雜志評選他為“全美最具影響力的25人之一”、“世紀人物”。目前任哈佛大學比較動物學博物館昆蟲館的榮譽館長。他以杰出的科學成就,引發(fā)了20世紀生物學的數(shù)次革命:與麥克阿瑟共同提出島嶼生物地理學理論,奠定現(xiàn)代物種保護的理論基礎(chǔ);創(chuàng)建“社會生物學”這一全新學科,引發(fā)美國學界與民眾的大討論;倡導“生物多樣性”概念,使其成為影響全球的環(huán)保理念……獲有100多項大獎,包括美國的國家科學獎、瑞典皇家科學院頒發(fā)的克拉福德獎、泰勒環(huán)境成就獎、世界自然基金會頒發(fā)的金質(zhì)獎章等。他同時非常擅長著述,可以說是最具文采的科學家。先后以《論人性》和《螞蟻》兩度獲得普利策獎。此外,代表作還有《社會生物學》《繽紛的生命》《生命的未來》《知識大融通:21世紀的科學與人文》等。 金恒鑣生于1942年,浙江瑞安人,森林學家、作家、翻譯家。臺灣大學森林系學士,在加拿大獲森林土壤學碩士與地球科學博士。曾任臺灣省林業(yè)試驗所所長、國際長期生態(tài)學研究網(wǎng)主席、亞熱帶生態(tài)學學會理事長。著作有《山中的一鐘頭》《讓地球活下去》等,譯著有《種樹的男人》《種子的信仰》等。并制作有數(shù)部生態(tài)紀錄片,如《藍鵲飛過》。目前從事自然寫作,推廣生態(tài)保育、生態(tài)倫理及生態(tài)藝術(shù)等理念。 目錄: 前言新時代的黎明//001 第一部狂暴的自然堅強的生命 第一章亞馬孫河流域的暴雨//009 第二章喀拉喀托島//027 第三章五起毀滅事件//039 第二部生物多樣性的形成 第四章大自然的基礎(chǔ)單元//055 第五章新物種//075 第六章進化驅(qū)動力//105 第七章適應輻射//127 第八章未探勘的生物圈//171 第九章生態(tài)系統(tǒng)的誕生//207 第十章生物多樣性的巔峰//231前言新時代的黎明//001 第一部狂暴的自然堅強的生命第一章亞馬孫河流域的暴雨//009第二章喀拉喀托島//027第三章五起毀滅事件//039 第二部生物多樣性的形成第四章大自然的基礎(chǔ)單元//055第五章新物種//075第六章進化驅(qū)動力//105第七章適應輻射//127第八章未探勘的生物圈//171第九章生態(tài)系統(tǒng)的誕生//207第十章生物多樣性的巔峰//231 第三部人類造成的沖擊第十一章物種的新生與死亡//267第十二章瀕危的生物多樣性//301第十三章未開發(fā)的財富//345第十四章解決之道//379第十五章環(huán)境倫理//417 名詞解釋//430延伸閱讀//448前言前言新時代的黎明 如果要給現(xiàn)代生物多樣性的研究確定一個開始時間,那就是1986年9月21日,這天美國國家研究理事會和史密森學會在華盛頓特區(qū)聯(lián)合舉辦了生物多樣性國家論壇。會議為期三天,60多名頂級生物學家、經(jīng)濟學家、農(nóng)業(yè)專家、哲學家以及資助機構(gòu)和領(lǐng)導機構(gòu)的代表會集于此。兩年后,此次會議的成果以《生物多樣性》(BioDiversity)為題出版了,至少從科學類出版物標準來看,這是一本國際暢銷書。作為此書的編輯,我在其他著作中統(tǒng)一采用“生物多樣性”一詞,此術(shù)語由此確立。 《生物多樣性》一書涵蓋了許多內(nèi)容,主要側(cè)重于生物學,也滿足了廣大讀者的需求,后來也成了另一本書的主題,它就是于1992年首次出版的《繽紛的生命》。 Biodiversity是biologicaldiversity的簡稱,生物多樣性是特定環(huán)境中所有生物體的基因變異的總和。特定環(huán)境既可以是一塊林地,也可以是一片森林或一個池塘或海洋的生態(tài)系統(tǒng)。特定環(huán)境還可以是一個政治單位,比如一個州或一個國家。特定環(huán)境也可以是整個世界。 生物組織系統(tǒng)包括三個層次,一旦選定了環(huán)境,研究人員便可以從其中任一個層次或從全部三個層次來研究生物多樣性:第一層是生態(tài)系統(tǒng),包括如森林碎塊區(qū)或池塘等;第二前言新時代的黎明如果要給現(xiàn)代生物多樣性的研究確定一個開始時間,那就是1986年9月21日,這天美國國家研究理事會和史密森學會在華盛頓特區(qū)聯(lián)合舉辦了生物多樣性國家論壇。會議為期三天,60多名頂級生物學家、經(jīng)濟學家、農(nóng)業(yè)專家、哲學家以及資助機構(gòu)和領(lǐng)導機構(gòu)的代表會集于此。兩年后,此次會議的成果以《生物多樣性》(BioDiversity)為題出版了,至少從科學類出版物標準來看,這是一本國際暢銷書。作為此書的編輯,我在其他著作中統(tǒng)一采用“生物多樣性”一詞,此術(shù)語由此確立!渡锒鄻有浴芬粫w了許多內(nèi)容,主要側(cè)重于生物學,也滿足了廣大讀者的需求,后來也成了另一本書的主題,它就是于1992年首次出版的《繽紛的生命》。Biodiversity是biologicaldiversity的簡稱,生物多樣性是特定環(huán)境中所有生物體的基因變異的總和。特定環(huán)境既可以是一塊林地,也可以是一片森林或一個池塘或海洋的生態(tài)系統(tǒng)。特定環(huán)境還可以是一個政治單位,比如一個州或一個國家。特定環(huán)境也可以是整個世界。生物組織系統(tǒng)包括三個層次,一旦選定了環(huán)境,研究人員便可以從其中任一個層次或從全部三個層次來研究生物多樣性:第一層是生態(tài)系統(tǒng),包括如森林碎塊區(qū)或池塘等;第二層包括所有的物種,從微生物到樹木和巨型動物群等;第三層也是最低的一層,是由規(guī)定所有物種性狀并進而構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基因組成。在這一點上,可能有人會問,“現(xiàn)代”生物多樣性的研究新在哪里?畢竟,根據(jù)記載,人類在亞里士多德時期就已經(jīng)嘗試命名了幾乎所有的生物種類。采用分類的方式實現(xiàn)這一目標是18世紀頗具影響力的科學家林奈(CarlLinnaeus)的強烈愿望。此外,在物種起源上的重大發(fā)現(xiàn)要追溯到達爾文時期了。物種并不是隨著時間的推移而進化的。1865年,華萊士(AlfredRusselWallace)研究了物種進化和繁衍的過程,20世紀上半葉已經(jīng)用染色體和基因來詳盡證明。同樣,19世紀,華萊士和拉馬克(Lamarck)也開啟了生物地理學、物種基因圖譜以及動植物種類進化史的研究之路。對生物多樣性進行全面深入的研究,有賴于1980年代初的兩個新發(fā)展:第一個發(fā)展,重啟林奈開啟的事業(yè),這是因為人們認識到,盡管經(jīng)過了兩個多世紀的分類,地球上大部分生物的多樣性仍然是未知的。第二個發(fā)展,為了將生物多樣性與其他科學和技術(shù)分支相互聯(lián)系,生物多樣性的研究領(lǐng)域拓寬了。華萊士認為,地球上大部分動植物仍處在未知狀態(tài),這毫不夸張。目前(2010年),地球上新發(fā)現(xiàn)的和已判定特征的物種,再加上被科學家命名的物種,已知生物的數(shù)量大約有190萬,而存在于地球上的生物物種的數(shù)量,據(jù)推測在500萬到5000萬之間;如果算上微生物,物種數(shù)量會大幅增加,增加到何種程度則完全無法確定。2006—2007年,每年都會有大約1.8萬種待定義的非微生物新物種得到描述。這些物種當中,無脊椎動物約占百分之七十五,脊椎動物占百分之七,植物占百分之十一。如果我們將1000萬作為全球的物種總數(shù)量(大多數(shù)生物多樣性專家認為這是一個相當保守的數(shù)字),那么,以目前發(fā)現(xiàn)新物種的速度計算,要再過500年,也就是到27世紀才能完成對地球生物的普查。我們不能否認未知的大部分生物群對其他生命體的重要性,也不能否認我們自身的重要性。迄今為止被發(fā)現(xiàn)并命名的真菌有10萬種,但這只是其中一小部分,科學家預計地球上大約有150萬種真菌。線蟲是微小的蠕蟲狀生物,被公認為地球上種類最豐富的生物。目前已知線蟲物種將近2.5萬種,然而還有將近50萬種仍未被發(fā)現(xiàn)。螞蟻是物種最豐富的昆蟲,也主導著生態(tài)環(huán)境。已知的螞蟻物種大約有1.4萬種,很可能還達不到螞蟻物種總量的一半。甲蟲和蠅類同樣如此,比起已知物種種類,尚未發(fā)現(xiàn)的物種會占去總存在量的一半或更多的比例?茖W在生物多樣性領(lǐng)域的發(fā)展仍處于新時代的黎明階段。很顯然,在這個充滿未知的星球上,人類需要更加努力奮斗才能繼續(xù)一路前行。加快人類對生命世界研究步伐的科技已然存在。Dna測序技術(shù)可以在幾天甚至幾小時內(nèi)(對于細菌來說)測定出完整基因組的序列圖譜。元基因組學(metagenomics)通過直接從環(huán)境樣品中提取全部微生物的DNA,人們可以使用快捷工具分析獲得該土壤和水環(huán)境中微生物的多樣性信息。不同物種一旦通過判定特征被分類或被定義,人們就能利用DNA條形碼(基因組的DNA片斷信息)快速識別它們了。隨著信息不斷積累,DNA數(shù)據(jù)已經(jīng)形成可通過單一命令訪問的可用數(shù)據(jù)庫。“生命百科全書”(EncyclopediaofLife,http://www.eol.org)包羅萬象,其計劃始于2005年,旨在錄入并能查找各種生物的信息資料,網(wǎng)站中包含已知物種的更新信息和新發(fā)現(xiàn)物種的信息。第一輪的分類學發(fā)現(xiàn)和存檔僅僅是個開始。對于有機體的已知物種,只有非常少數(shù)的物種,大約百分之三,人們對其有過深入研究,從而能評估其保存現(xiàn)狀——物種數(shù)量是否足夠豐富,分布是否足夠廣泛,能否保持穩(wěn)定及安全,或物種是否隨時可能趨于滅絕?茖W家以這種方式評估了迄今發(fā)現(xiàn)的5490種哺乳類動物和9998種鳥類,但是比起人類對植物(28.2萬已知種類的百分之三點九)和無脊椎動物(130萬物種的百分之零點六)的無知,所知依然太少。地球上每種物種都經(jīng)歷了數(shù)千到數(shù)百萬年的進化,以適應它所生活的環(huán)境。任一物種的基因型不同于其他物種;蛩憩F(xiàn)的性狀是獨一無二的,這種不同表現(xiàn)在很多方面,比如生物化學、解剖學、生理學和行為上,與其他物種的交流方式上,棲息的生態(tài)系統(tǒng)上等方面。簡而言之,每種物種都是一部活的百科全書,展示了不同物種在地球上的存活方式。在利用生物多樣性的知識為人類服務這方面,人類還處在早期階段。生物多樣性的研究已經(jīng)對醫(yī)學、生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響,并且將來影響會更深遠。隨著普通生物學在各個層次的發(fā)展,生物多樣性研究將擔任的角色更加寬泛。未來生物學作為一個整體將基于兩大定律,這一事實注定生物多樣性具有其重要性。第一個定律是生命的所有進程都最終服從于物理和化學規(guī)律。這為分子學、細胞學和發(fā)育生物學奠定了基礎(chǔ)。第二個定律是所有生命進程都源自自然選擇(簡稱天擇)條件下的進化。這一認識是進化生物學與環(huán)境生物學的基礎(chǔ),這兩者都是致力于研究生物多樣性的學科。我相信,總有一天,生物學會發(fā)展成為一門在這兩個前沿協(xié)調(diào)發(fā)展的學科。 愛德華·威爾遜2010年5月20日一本重要的書……是對自然選擇的驚人發(fā)現(xiàn),對進化和神奇創(chuàng)造力的頌歌……威爾遜從人類面臨生態(tài)災難的角度,贊頌了多樣的進化給人類帶來的好處。 ——《紐約時報》(TheNewYorkTimes) 這是有關(guān)生物多樣性的最權(quán)威著作。哈佛大學頂尖的昆蟲學者威爾遜,詳細講述了地球生物多樣性的興起和人類對其造成的巨大威脅。他情詞懇切地呼吁人類要拯救動植物的多樣性,注定會讓所有年齡、所有背景的讀者產(chǎn)生強烈的共鳴。 ——《圖書館雜志》(LibraryJournal) 威爾遜對自然之美與神秘的熱情,對科學方法的一貫堅持,以及其卓越非凡的專業(yè)地位,為我們貢獻了這部自《寂靜的春天》以來最重要的環(huán)保著作。 ——《波士頓環(huán)球報》(TheBostonGlobe)一本重要的書……是對自然選擇的驚人發(fā)現(xiàn),對進化和神奇創(chuàng)造力的頌歌……威爾遜從人類面臨生態(tài)災難的角度,贊頌了多樣的進化給人類帶來的好處。——《紐約時報》(TheNewYorkTimes) 這是有關(guān)生物多樣性的最權(quán)威著作。哈佛大學頂尖的昆蟲學者威爾遜,詳細講述了地球生物多樣性的興起和人類對其造成的巨大威脅。他情詞懇切地呼吁人類要拯救動植物的多樣性,注定會讓所有年齡、所有背景的讀者產(chǎn)生強烈的共鳴。——《圖書館雜志》(LibraryJournal) 威爾遜對自然之美與神秘的熱情,對科學方法的一貫堅持,以及其卓越非凡的專業(yè)地位,為我們貢獻了這部自《寂靜的春天》以來最重要的環(huán)保著作。——《波士頓環(huán)球報》(TheBostonGlobe) 這本書語言古典爾雅,科學可信。作者除了對自己科學經(jīng)歷和對大自然親自體驗的生動描述外,還有科學理性的闡述,呈獻給讀者的是一本具科學權(quán)威性的散文般語言的好書。——《紐約書評》(TheNewYorkReviewofBooks) 從達爾文以來,還沒有一個人像威爾遜這樣對生態(tài)學有如此敏銳的洞察力和豐富的想象力。——理查德·道金斯(RichardDawkins,英國著名生物學家,《自私的基因》作者) 著名的保護生物學家威爾遜在本書中說,生物多樣性就是生命形式的多樣性。一枝一葉總關(guān)情,無論是貴為國寶的熊貓,還是隱藏于人類視野之外的某種最微小的昆蟲,皆是自然母親最美妙的創(chuàng)造,皆是生命進化中最珍貴的果實。人類無法孤獨地行走于天地之間,我們必須與萬物同生共存。我們需要自然界,特別是那些看似荒野、實為家園的地方。——潘文石(中國生物學界泰斗,“熊貓之父”) 當代杰出的演化論學者、普利策獎兩度得主威爾遜教授,在此生動講述生物多樣性的內(nèi)涵與意義,形成與維持,及其與環(huán)境倫理的關(guān)系!独_紛的生命》彰顯了當代博物學家的宏大視野和令人欽佩的學術(shù)抱負,它是當之無愧的經(jīng)典。——劉華杰(北京大學哲學系教授,科普作家)第一章亞馬孫河流域的暴雨亞馬孫河流域最強烈的狂暴,有時只是天際一剎那的閃電挑起的。有一位旁觀者靜靜瞧著,在夜晚穹蒼的完美籠罩下,那個從未有人類燈光照耀的彼處,雷雨正昭告著它的預兆信號,這位旁觀者知道,雷雨就要開啟一趟緩慢的旅程,他的腦海中想的是,這個世界即將要發(fā)生改變了。就這樣,在巴西的馬瑙斯(Manaus)之北的雨林邊緣,我獨坐在漆黑的夜空下,田野生物學的復雜現(xiàn)象紛至沓來,理不出頭緒。然而,遠大的志向、疲乏的心身,加上心浮氣躁,我已準備好隨時可能接踵而至的精神崩潰。每日晚餐結(jié)束時,我便帶著一把椅子到附近一處空地上,逃離一群巴西伐木工人共處的喧鬧與令人掩鼻的營地。那個營地的所在地為迪莫納莊園(F.Dimona)。此地以南的雨林大多被砍伐殆盡,林地被焚燒成為牧草地。在白晝的驕陽曝曬下,牛群在黃土反射的酷熱中啃著草;夜晚降臨之際,森林內(nèi)的野生動物與精靈來到這片荒地。此地以北是一片地球上所殘存的廣袤原始雨林野地,向北綿延500公里,然后疏開,縮減成一簇簇小叢林,散布在羅賴馬(Roraima)的稀樹大草原上。全然裹在漆黑的夜里,伸手不見五指,我不由自主地神游在雨林間,宛如坐在家里幽暗燈光下的書屋斗室中。人在森林內(nèi)的黑夜里,大多時候是處在感覺抽離之中,像在洞穴內(nèi)的半夜——漆黑又死寂。森林內(nèi)的生命不用想也是豐盛富饒的,叢林充滿盎然的生命,已超乎人類所能了解的程度。雨林中有百分之九十九的動物是靠它們遺留在地面上的化學痕跡辨認方向的方式求生。它們釋放的各種氣味,或溶到水中,或擴散到空中,化合物從微小看不見的腺體中擴散出來,隨空氣流向下風處。動物是一群精于化學溝通的大師,而人類卻是個中白癡。然而,人類是視聽溝通方面的天才,具有此種感覺的,僅限于為數(shù)有限的生物(鯨、獅猴和鳥)。因此我們盼望曙光的到來,而它們期待黑夜的降臨。因為視覺與聽覺是智能型生物進化的先決條件,也只有我們才會對這種情境有這種反應——對著亞馬孫的夜晚產(chǎn)生種種感覺。我靠著額頭上的探照燈,一面掃描著地面,一面尋覓著生命的跡象。我發(fā)現(xiàn)了——鉆石!每隔數(shù)米,很規(guī)則,閃著強烈的白色光芒,如針尖大小,在我的頭燈巡邏中一明一暗。仔細一瞧,原來是狼蛛(Lycosidae,囊蛛科),它們正瞪著眼珠伺機獵蟲。我的頭燈照到狼蛛的時候,它們便待在原地,我可以恣意伸手過去。我跪著研究,與它們的位置幾乎一樣低。我能分辨出各種狼蛛:它們在大小、顏色與叢毛上有巨大差異。此際我真驚訝于我們對雨林中這些狼蛛是多么一無所知,如果我能在此花上數(shù)月、數(shù)年甚至我今后的歲月,直到我知道囊蛛科的所有種名及其生命的細節(jié),我便會心滿意足了。從完美地固結(jié)在琥珀中的標本,我們知道囊蛛科無脊椎動物早在4000萬年前的漸新世就有了,或許年代更久遠些呢。在當今世界上,不知道分布了多少不同樣貌的這種生物,而眼前的這些狼蛛,雖然不過是其中最微不足道的樣本,但是,就在這塊黃泥地上,它們正轉(zhuǎn)動著眼珠看著我的時候,對很多博物學家的生平經(jīng)歷而言,蘊含的意義無限。明月西垂,星光蝕刻著森林的樹梢,F(xiàn)在正是旱季的秋天,氣溫低得正好讓空氣的濕度顯得格外宜人——以熱帶的標準而言,身心的感覺便是如此。我原想起身步入森林,借著頭燈搜尋新寶藏,但是一天工作下來,實在疲倦不堪了。不過我還是強迫自己癱坐在椅子上,欣然享受劃過天際的隕石,還有隱沒在附近的灌叢中、偶然會發(fā)光的磕頭蟲發(fā)出的求偶信號。甚至欣然地等候著每晚10點準時飛越萬米高空的噴氣式飛機。在雨林的7天中,我已將遙遠高空中隆隆的飛機聲,從讓人厭惡的大都市怪物,蛻變?yōu)槲覀內(nèi)祟愌永m(xù)的標志。 風雨夜的思潮但是,我樂于獨處。在黑暗夜幕的包圍中,我腦子里鮮活地浮現(xiàn)出了森林中這些真正的微生物到底是個什么樣子,又如何行動的畫面。我只要合上眼、集中精神于剎那的工夫,它們就會清清晰晰、活生生地出現(xiàn)在我的面前,在枯枝落葉與腐葉里移動。我用這種方式整理我的記憶,希望能意外地產(chǎn)生某些模式,而又不違背教科書里抽象深奧的理論。我會很高興有“任何”模式自腦海中升起,因為最好的科學并非如教科書所言,由數(shù)學模式與各種試驗組成。這些請容我后述。它產(chǎn)生于一種更原始的思維模式,在此科學追求者是利用過去的事實、新生的隱喻啟示以及新近所見的混亂景象來激發(fā)思想。以此再接再厲地推演下去,將紛雜紊亂的思維理出嶄新的模式,然后轉(zhuǎn)化成各種模式與試驗的設(shè)計。這是個知易行難的過程。我那夜心血來潮,決定參加巴西亞馬孫研究之旅,這事實上已演變成一個縈繞難忘的念頭,就如所有這類癡迷的想法,都注定是死路一條。就像一種逼人不斷走回頭路的難解謎題,正因為它非常棘手而增加了它的趣味性,就如再熟悉不過的旋律那樣沁人心脾;只是因為這念頭看上了你,并捉住你不放。我希望有些奇特的、引人的新構(gòu)想,能夠助我解決這個令人厭煩的難題。讓我談一下我心中的這類臆想。我覺得我正走向這個問題的趣味中心。有些植物與動物物種仗著優(yōu)勢的地位,繁衍出許多新種,并且散布到世界許多地方。有些則被迫削減族群規(guī)模,甚至瀕臨滅絕的邊緣。是不是有一個公式可應用到所有的生物物種身上,它能計算出造成這類生物地理上的差別的原因?簡單地說,這個過程可能是進化上世代更替的一個定律或至少是個原則。我這輩子絕大部分的歲月都花在了研究社會性昆蟲的現(xiàn)象上了,而社會性昆蟲是所有生物中最多的生物,其中又以蟻為最大宗。蟻類約有2萬多種,從北極圈到南美洲最南端都有它們的蹤跡。以亞馬孫雨林為例,昆蟲類的生物量(biomass)便占所有動物生物量的一成。這是說,如果你找上一片森林,將其中所有的動物(從獼猴、鳥到螨蜱、蛔蟲)全部收集在一起,干透、稱重后,至少有百分之十是昆蟲。而昆蟲的生物量中,蟻就占了一半。還有,百分之七十的昆蟲生活在樹林的冠層內(nèi)。至于蟻類在世界其他地區(qū),例如草原、沙漠、溫帶森林中的生物量,則稍微低一點。那夜,正如往日夜晚紛沓雜涌的想法一樣,我的腦海中不斷涌現(xiàn)出關(guān)于這些繽紛生命的想法。蟻的全球性分布可能與它們有先進的群體組織習性有些關(guān)聯(lián)。一個群體就是一個超生物,由一群工蟻緊密地群聚,如織地圍繞在蟻后身邊,行動之時,合作無間,有如一只動物。一只蜂或其他落單的昆蟲,若遇到一只在巢穴附近的工蟻,面對著的可就不只是另一只昆蟲了,它面臨的除了那只工蟻外,還有那只工蟻的所有姐妹們。工蟻天性便是聯(lián)合行動,保衛(wèi)蟻后,控制領(lǐng)土,進一步地擴張其群體。工蟻有如小小的“神風特攻隊員”,為了保衛(wèi)蟻巢或掌握食物來源的控制權(quán),隨時準備(甚至是渴望)赴死。它們的死亡對群體而言微不足道,還不如一只獨居動物身上掉下來的毛或爪尖。我們也可以從另一個角度來觀察蟻群。一群工蟻在其巢穴邊搜尋,這不只是昆蟲在找尋食物,也是一個超生物布下的生命之網(wǎng),隨時準備麻痹某個豐美的獵物,或自某個強敵前面撤退回縮。超生物能掌握與支配地面及樹頂,能與一般非群居性的動物競爭,這便是蟻類能大群地到處分布的緣由。我不斷聽到希臘頌歌中的教誨與告誡聲:你怎能證明這便是他們占優(yōu)勢的原因呢?這種想法豈非另一種站不住腳的結(jié)論,只因為是兩件事同時發(fā)生,便說這件事引起那件事呢?或許另有一件完全不同的事件,引發(fā)這兩件事的發(fā)生也說不定。想一想吧——是要有更大的個體戰(zhàn)斗力呢,還是要有更敏銳的感覺?甚至另有原因?這便是進化生物學(evolutionarybiology)上的兩難推理。我們有許多問題得解決,我有許多清楚的答案——太多清楚的答案了。困難之處便是知道哪個答案才是對的。每種孤立的想法在緩慢地繞著圈子,而能夠突破的是少之又少。獨自靜處適于厘清雜念,而非創(chuàng)造新念。天才就是那種遇到少數(shù)事物,就能把腦海中浮現(xiàn)的許多東西做出一個結(jié)論的人,這對其他的科學家不太公平。我的心仿佛飄進了無時間觀念的汪洋黑夜,找不到下錨的港口。暴風愈來愈大,一大束閃電劃破西邊的天際。雷暴云砧直沖上天,仿佛一個踉蹌失足的怪獸放慢了動作,向前摔去,吞噬了眾星。森林似乎爆發(fā)出強烈的生命。閃電在前方切割著,愈來愈接近,左右包抄著,以1萬伏特的電壓壓下來,以每小時800公里的速度形成一條電離的路徑,以10倍的速度快速地撞擊著洶涌奔騰的天空,剎那間“瞻之在前,忽焉在后”,全程短促得像是一道閃光與一聲暴雷。接著,風變得清新了,雨灑在林中。 神秘奇幻,蠱惑人心在大地混亂中,身邊有些事情吸引住了我的目光。閃電不時地頻頻點亮了雨林的樹墻。在閃電之間,我瞥見上下層層的結(jié)構(gòu):最高的喬木冠層高出地面30米,其下是參差不齊的中等高度的樹木,最下層是零散的灌木與小樹。有幾個瞬間,整個森林在這戲劇般的場景中被定格了。眼前的畫面變得亦真亦幻,被投射到了人類想象力那無邊無際的荒野之中。時光倒流到1萬年前,就在身邊的某處,我意識到葉口蝠(spear-nosedbats),穿越林間,尋覓果子,掌蝰(palmvipers)盤繞在蘭花根部,伺機出擊,美洲虎在河岸邊漫步;在這些動物的四周有800種喬木挺立著,比北美洲所有的特有種還多;還有上千種的蝴蝶,這個占全世界整個動物群百分之六的生物等待黎明。對這里的蘭花,我們所知有限。對蠅與甲蟲幾乎不識,對真菌不識,對大部分生物種類都不識。小如針尖般的一撮泥土中,可能就有5000種細菌,而對這些微生物我們?nèi)徊蛔R。這有如16世紀的野地,在內(nèi)陸深處未曾有人探訪過的地方,充滿奇異、神秘的植物與動物。來到這么一個地方,虔誠的博物學家會寄一封長長的帶有敬意的信函給皇室,細說新大陸的奇觀,作為上帝榮耀的見證。我的想法是:帶著這種心態(tài)去看這片雨林,現(xiàn)在仍然不算晚。雨林說不出的神秘之處,乃在于其變幻莫測與無限蠱惑人心的魔力。雨林就像古老地圖上,空白海域中隱藏的無名島嶼,像從海面遠觀逐漸沉入深處的暗礁浮映出的黑影。雨林吸引著我們前去,讓人產(chǎn)生奇異的疑懼。這對科學家的想象力,有如待揭發(fā)的神秘及威力無與倫比的毒品,勾引起只想品嘗一口的無邊渴望。在我們的心中,我們希冀不會揭發(fā)所有事情的真相。我們冀求我現(xiàn)在所在的這么一個黑暗雨林世界,永遠存在。富饒的雨林,永遠是地球上最后的一個寶庫。這便是我40年前第一次踏進雨林后,不斷地再度回來的理由。那時我還是一位研究生,飛抵古巴,帶著“巨大”熱帶的念頭,能隨心所欲地尋找一些未曾發(fā)現(xiàn)的東西。如吉卜林(RudyardKipling,1865—1936,出生于印度的英國作家及詩人,1907年諾貝爾文學獎得主)催促的那樣,尋找那些遺失在叢林山脈后面的寶藏。發(fā)現(xiàn)新物種或新現(xiàn)象的概率很高,事實上在你抵達后數(shù)天之內(nèi)必有所斬獲,或者你更努力一點,不消數(shù)小時也會有新發(fā)現(xiàn)。搜尋的對象也包括了那早已發(fā)現(xiàn)但事實上對它仍一無所知的罕見生物物種——那些擺在博物館抽屜中已有50年或100年之久的一兩個標本,在一張手寫的便簽上只記載了地點與棲息地,如“巴西的圣塔倫(Santarém),在沼澤森林的樹枝上筑巢……”打開一張硬的泛黃的卡片,上面寫有作古已久的生物學家的話:“我到過那里,發(fā)現(xiàn)這標本,你現(xiàn)在也知道了。好了,繼續(xù)看下一個。” 尋覓靈光乍現(xiàn)的新思維富饒的生物仍有很多待研究。整體而言,這是科學探險的“小宇宙”,將親身經(jīng)驗折射到一個更高的抽象層面上。我們在圍繞一個主題搜索一個概念,一個模式,為的是使其有序。就像我們?yōu)橐粋未記載描繪的地域,尋找一種言語上的表示法,或許只是一個名字或一個詞組,以便引起我們對這個新地域的關(guān)心。我們希冀能成為第一位聯(lián)系者。我們的目的是捉住并標示出某一個過程,或許是一個會驅(qū)使某生態(tài)變化的化學反應,或行為模式,或一種分類能量流的新方法,或者捕食動物的某種關(guān)系,包含了前述兩者,也可以說包括了任何東西。我們欣然接受一個好問題,因為那會促使人們開始思考與討論:為什么會有這么多物種?為什么哺乳類的進化速度比爬行類的快些?鳥為什么破曉時啁啾?這些在心中輕輕飄蕩的想法只能感觸到,卻難以目睹。偶爾它們沙沙地弄響枝葉,留下一個淹水的獸跡以及一絲氣味,激起我們一剎那的興奮,而后便消匿無蹤。大部分的想法是白日夢,會消退成一個情緒化的殘痕。一流的科學家終其一生,冀望能攫獲與表現(xiàn)數(shù)種概念。沒有人能“學習”到如何去發(fā)現(xiàn)任何一貫成功的科學數(shù)學公式與名言(術(shù)語),沒有人攫獲科學研究的超定則?茖W的大發(fā)現(xiàn)總是在靈光一閃下形成的藝術(shù)。我們從外部與自內(nèi)心獵尋知識;心智一側(cè)的知識源泉的價值,是與他側(cè)的知識源泉相等的。由于這種雙重特質(zhì),化學家貝采里烏斯(JonsJacobBerzelius)于1818年寫道:我們所有的理論,只不過是把各種現(xiàn)象的諸多內(nèi)部過程,鍥而不舍地去概念化。當該理論能演繹出所有科學上已知的事實時,才稱得上成立與恰當。這種概念化模式同樣是錯誤的,不幸的是,假設(shè)之引用太趨頻繁。即使如此,在科學發(fā)展的某段時期,某理論能夠符合其目的,有如真理論般行得通。然而經(jīng)驗更豐富之時,卻發(fā)現(xiàn)與諸事實似有差距,逼得我們重新探索新的概念化模式,務使那些事實能納入理論中;以這種方式,毫無疑問,隨經(jīng)驗的增加,概念化模式也會隨時間而變,但是完備的真理可能永遠不可期。 摧毀暴風雨降臨了,自森林的邊緣奔來,在一陣疾風下,將驟雨的水滴吹成一簾雨布。我不得不回到那四面不遮風雨的有著鐵皮波紋板屋頂?shù)淖√。我靜坐著,等待不知何時會有曇花一現(xiàn)的現(xiàn)象發(fā)生。那些工人脫去衣服,走到空地上,抹上肥皂,在暴雨中洗澡,還一面大笑,一面高歌。在奇怪的旋律配合下,附近的林地上細趾蟾(leptodactylidfrog)高聲發(fā)出單調(diào)不變的蛙鳴。它們到處散布,我們周圍全是。我奇怪它們整個白天都躲到哪里去了。在驕陽高照的白天,我穿過植物叢與腐朽落葉時,就在它們喜愛的棲息地,居然從未碰到一只。在一兩公里之外,一群紅吼猴(redhowlermonkey)也加入了進來。它們的合唱聲是自然界最奇特的聲響,像座頭鯨遨游海中時的醉人歌聲。雄紅吼猴張口深深哀訴,愈來愈急,逐漸變成長長的吼叫,此際雌紅吼猴也加入陣容,發(fā)出更尖厲的呼喚。這叫聲可傳到極遠的地方,在密林中緩緩穿越,合唱到最鼎盛之時,有若機器聲:深沉、單調(diào),發(fā)出金屬般的聲音。下雨時的這種呼叫,往往是對領(lǐng)地的宣示,是動物用來尋求活動空間、掌握足夠土地,以取得足夠的食物與繁殖的機會。在我心中,這是對森林的生命力之贊頌:“真是高興啊!自然的力量都在我們的領(lǐng)土內(nèi),暴風雨只是我們生物學的一部分。”那是不屬于人類世界的呈現(xiàn)方式,是物理環(huán)境的最強力量,猛烈沖擊了相當具有彈性的生命世界,事情就是這樣。在遠古,大約1.5億年前,雨林內(nèi)的物種進化成能精確地承受這種方式和強度的暴力。它們將可預期發(fā)生的自然暴雨,鑄在基因的編碼內(nèi)。動物與植物在其生命循環(huán)上,已經(jīng)能隨時利用傾盆大雨與洪水,制定出各種事件的發(fā)生順序。它們威嚇天敵與異性,獵取其他生物,在新淹的水塘、雨水弄軟的土中,掘穴居住。從宏觀上來看,暴風雨驅(qū)使森林的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。自然的活力靠著局部的摧毀與新生,引發(fā)了生命的多樣性。一條平伸的樹枝,被上面覆蓋著的茂密蘭花類、菠蘿科植物及其他長在樹上的植物,弄得虛弱、易受傷。雨水積滿附生植物的腋鞘圍成的凹坑里,雨水浸潤著腐化的枯枝敗葉,黏聚著附生植物根群外面的塵土。經(jīng)過數(shù)年的成長,重量已大得樹枝承受不了。一陣疾風刮來,或閃電擊中樹干,那條樹枝被折斷了,筆直地墜地,使得地面上空出一條裂口。在另一處,一株巨樹高高地矗立著,遠比其他樹木高聳,因此在雨水浸潤的土壤上招風搖晃。淺薄的土壤固定不了樹木,整株樹干仆倒在地。樹干與樹冠倒伏,有如一把粗鈍的大斧,砍除了旁邊的小樹,埋蓋了森林底層的灌叢與禾草。纏繞樹木的粗藤本植物,像是用來系綁泊船的繩索,這繩索又扯下更多的植物。龐大的根系被拔起,馬上形成了一丘裸露的土堆。而在其他地方,河岸附近上漲的河水,正切割著懸空的土堤,土堤岌岌乎勉強抵抗著地心引力,不久,一條20米長的土堤垮塌了。土堤后面一小片的林地也崩壞了,推倒了樹木,掩埋了低矮的植被。 雨林再生這種小小的自然暴力,在森林內(nèi)形成裂口。林地又見著了天空,陽光又照耀了林地。林地表面的溫度上升了,濕度卻下降了。土壤與地面堆積的落地枝葉變得干燥了,溫度也更高了,為動物、真菌與微生物開創(chuàng)了新的環(huán)境,這與幽暗森林內(nèi)部的環(huán)境有極大差別。其后的數(shù)個月,先鋒植物物種生根播種。這些植物與老齡林內(nèi)生活的幼小、耐陰的小樹與下層的灌叢,相當不同。這些先驅(qū)植物生長快速,樹形較小,壽命較短,形成一個單一的樹木冠層,在較老齡林下成熟。它們的植體組織較軟,易受到食草類動物的啃噬。一種掌狀葉的西哥羅佩(Cecropia,一種分布在熱帶的?浦参锏膶倜⿲賳棠,是中南美洲填補林冠裂口的特化植物之一,樹干上中空的節(jié)間,住的正是一種惡毒的蟻類,在科學上稱為“azteca”,相當名副其實。此類蟻與寄主西哥羅佩進行共生,可以保護此樹不受所有(除了樹懶與少數(shù)專吃西哥羅佩的動物外)獵食動物的傷害。而此共生體生活周遭的生物群與成熟林中的物種截然不同。在所有次生植物群內(nèi),倒伏的樹木、腐朽與崩離的枝條,給許多生物提供了居所與食物。這些動物有擔子菌、黏菌、猛蟻、棘脛小蠹甲蟲、樹虱、蠼螋、足絲蟻、缺翅蟲、長角彈尾蟲、鋏尾雙尾蟲、蛛形綱動物、偽蝎子、真蝎子,以及其他大部分棲息此地或僅棲息此地的動物。這些動物有數(shù)千種,使得這片原始林更富多樣性。爬進倒伏糾纏的植物群內(nèi),撕開一片腐朽的樹皮,或滾動一節(jié)木段,你便可以看到這類動物,它們無處不在。當先驅(qū)植物長得更密,森林的蔭蔽與瀝濾的潮濕,會再度適合老齡林生長,并且萌生小樹并發(fā)育。不到100年的光景,填補林冠裂口的特化植物就競爭不到陽光了,已屆功成身退之齡,矗立的復層森林已完全關(guān)閉了。在演替過程中,先驅(qū)種是短跑健將,而老齡種則是長跑選手。風雨肆虐造成的變遷與空間的清除,讓所有物種同在一條起跑線上。短跑健將疾沖在前,但是長跑競賽的獎杯終是屬于馬拉松選手的。這兩類專業(yè)選手在森林內(nèi)共同創(chuàng)建了一個復雜鑲嵌的森林植被類型。此森林在有規(guī)律的喬木傾倒與崩塌中,永不止息地變遷著。如果以數(shù)十年的時間繪制數(shù)平方公里的空間,這類鑲嵌狀會變成繽紛的萬花筒。其內(nèi)的花樣產(chǎn)生、消失,又產(chǎn)生。森林的某處一直有新的馬拉松起跑選手。各個演替的植被類型各占有一定的百分比,因此差不多呈現(xiàn)一種穩(wěn)定狀態(tài),也就是從最早期的先驅(qū)種,經(jīng)過先驅(qū)種的各種組合、深處的森林,直到最成熟的林相。隨便找一天,漫步入林,前行一兩公里,你便會走過許多這類演替期的森林,深深體會生命的多樣性是靠暴風雨的穿越與森林巨樹的傾倒造成的。 堅韌的生命多樣性是靠生命建構(gòu)并充滿雨林而形成,而且多樣性將生命載運到更遙遠的地方,長驅(qū)直入地球上最艱困的環(huán)境。在最寒冷的南極海洋淺淺的海灣棲息地,許多動物麇集著,組成動物群落。似鱸魚的南極?群聚遨游于幾近冰點的海洋,水溫之低足以凝結(jié)我們身上的血液,但是南極?體內(nèi)組織會制造各種糖膚(glycopeptides),其功能有如抗凍劑,故可在其他魚類不能存活的海域生存著。在它們的附近,遨游著活躍的海蛇尾(一種棘皮動物)、磷蝦以及其他無脊椎動物,每一種動物各有其保護設(shè)計。在另一個截然不同的環(huán)境里,那是地球上深邃無光的洞穴地帶,盲目的白彈尾蟲、螨、甲蟲的食物來源,是附生在腐爛植物體上又被沖刷到地下水里的真菌與細菌。而它們又是盲目的白甲蟲與蜘蛛的食物。白甲蟲因為適應終年漆黑的生活而特化了。世界上某些環(huán)境最惡劣的沙漠地區(qū)是昆蟲、蜥蜴、開花植物等獨特群體的家園。在非洲西南部的納米布(Namib)沙漠,甲蟲用它擴大如槳的沙地鞋的腿,行動迅速地滑下沙丘,尋找干枯的植物。另外有堪稱昆蟲界飛毛腿的動物,利用它們高蹺般怪異的腿,跑過燙人的沙漠地表。古細菌(archaebacteria)是單細胞微生物,和一般細菌非常不同,因而專家考慮將它歸為一個獨立的生物“界”,它棲息于滾燙的泉水里與深海的火山口。這些新近發(fā)現(xiàn)的熱菌屬(Methanopyrus)的物種,分布在地中海海底水溫110攝氏度的沸騰火山口。許多生命非常適應生物化學無法解釋的物理環(huán)境,而且極其多樣,連狂風暴雨及其他一般變幻無常的自然力,都無法摧毀它們。但是多樣性(沒有了這個特性,生物便不可能具有彈性)難以抗拒比自然擾亂還巨大的打擊。如果異常逆壓不解除,多樣性會一點一滴地被侵蝕,終至無法挽回。這種經(jīng)不起干擾而受傷害的原因,是這些群聚的許多物種,只分布于局限的地理范圍內(nèi)。從巴西的雨林到南極海灣,再到熱火山口,每一個棲息地都庇護著獨特、群聚的動植物。棲息在那里的每一種植物與動物,只與食物網(wǎng)上一小部分的其他物種緊密相連。消除了一種物種,另一種物種便會大量繁殖,取代其位置。消除大量的物種,則其生態(tài)系統(tǒng)會開始顯著衰退。隨著養(yǎng)分循環(huán)通道的斷裂,生產(chǎn)力便下降。當死亡植物增加時,新陳代謝作用會變慢,泥土發(fā)生缺氧,那么生物量不再增長,或者根本沖失了。當最能適應傳粉的蜂、蛾、鳥、蝙蝠及其他特化物種消失時,便只能靠能力較差的傳粉動物了。于是落到地上的種子便更少,萌芽的幼苗也相應減少。食草動物的數(shù)量衰減之際,掠食它們的動物也緊接著愈來愈少。受到侵蝕的生態(tài)系統(tǒng)里生命還存在,外觀上也可能看不出來。總有若干笨拙的物種,設(shè)法重新拓殖貧瘠的地區(qū),利用那些再生的資源。如果不受時間的限制,一個新物種組成的群落會重新進入這個棲息地,用較高效率傳遞能量與物質(zhì)。它們所制造的環(huán)境及所滋養(yǎng)的土壤組成,都與那些存在于世界其他地區(qū)的類似棲息地雷同——都是這些活力物種適應了棲息地、逐步穿透與恢復了那退化的系統(tǒng)所致。這些物種便靠這類方式,獲得更多的能量與物質(zhì),并留下更多的子嗣。但是世界之動物群與植物群的復原力,是靠存有足夠的物種,才能擔負起那種特殊的功能。它們也可能不知不覺地陷入瀕危物種的紅色警示地帶。生物多樣性是維持世界原貌的關(guān)鍵。即使受到短暫暴風雨襲擊的棲息地,因為多樣性仍然存在,其內(nèi)的生物便會很快地恢復原狀。在進化上特別適應這種場合的機會物種,會立即填補這個空間。它們適時進入這個演替,于是環(huán)境又回到最初的狀態(tài)。這是歷經(jīng)10億年才進化出來的生命大聚集。生命戰(zhàn)勝了狂風暴雨,并將環(huán)境因素納入它的基因內(nèi),創(chuàng)造出這個孕育人類的世界。生命使世界維持穩(wěn)定的狀態(tài)。第二天當我在黎明起床時,迪莫納莊園一如往昔。森林的邊緣是同樣高大的喬木群,一如城堡般矗立著;眾鳥類與昆蟲依照自己準確的時間表,在樹冠與下層林木間覓食。眼前的一切,似乎是永恒不變的,而它強大的特質(zhì),讓我不禁要問:到底要多少力量,才能打破進化的堅固城池?
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