《在水一方：生命的演化》，[美]卡爾·齊默 著 尹 燁 譯，湖南科學(xué)技術(shù)出版社出版

我們都知道進(jìn)化，但“我們的祖先是魚(yú)”這一觀點(diǎn)聽(tīng)起來(lái)似乎顯得有些荒謬。達(dá)爾文的自然選擇理論是解決世代進(jìn)化——微觀進(jìn)化——的關(guān)鍵，但是關(guān)于宏觀進(jìn)化，我們尚且知之甚少。現(xiàn)在，借助最新的化石發(fā)現(xiàn)和突破性的科學(xué)分析，卡爾·齊默揭示了宏觀進(jìn)化是如何運(yùn)作的。他向我們展示了今天的科學(xué)家如何揭開(kāi)兩個(gè)世紀(jì)前生物學(xué)家苦苦探尋的生命秘密。

>>內(nèi)文選讀

我在潛水。在我的左側(cè)附近，一條黃尾鯛快樂(lè)地遨游著，它當(dāng)然能在水中自由呼吸，一邊輕顫著身上的鰭，一邊輕擺著它那硫磺色條紋的尾巴，而我正跪在距離海面五十英尺的海底沙地上。周圍萬(wàn)籟俱寂，只能聽(tīng)到吸氣時(shí)潛水呼吸器以及呼氣時(shí)一連串水泡上涌的聲音。這時(shí)，頭頂上一個(gè)正在移動(dòng)的灰色長(zhǎng)條狀物體，吸引了我和黃尾鯛的注意，好一會(huì)兒我才認(rèn)出那是頭大西洋寬吻海豚在調(diào)頭轉(zhuǎn)向。它的尾巴不時(shí)上下翻動(dòng)，偶爾也會(huì)滑動(dòng)?就像被磁鐵猛然吸走那般。突然，它向上加速，沖向了波光粼粼的海面。在騰出水面的一剎那，它的頭部首先躍出我的視野，而后是鰭和尾葉。它在瞬間消失，又重新出現(xiàn)在海里。

此刻，我的坐標(biāo)是大巴哈馬島的近海，這里是佛羅里達(dá)海峽口外的北大西洋，我來(lái)這里觀摩科學(xué)家是如何研究海豚的。穿戴好供游客和受訓(xùn)好的海豚進(jìn)行互動(dòng)的潛水裝備后，動(dòng)物學(xué)家會(huì)近距離進(jìn)行研究。我們坐船來(lái)到離岸邊一英里遠(yuǎn)的海域，潛入水下，繞著兩名馴養(yǎng)師圍成一圈。馴養(yǎng)師肩上扛著一只白桶，里面裝著的死鯡魚(yú)的氣味把黃尾鯛都吸引了過(guò)來(lái)。在馴養(yǎng)師的指揮下，海豚們將鐵環(huán)送到游客手中，推著他們伸出的手臂，像旋轉(zhuǎn)門那般轉(zhuǎn)圈圈。想要了解海豚游泳的科學(xué)家，拍攝記錄著這一過(guò)程，馴養(yǎng)師還時(shí)不時(shí)將一個(gè)傳感器放到海豚側(cè)腹，以測(cè)量其身體的熱流動(dòng)情況。我能感知到這些海豚的智慧，它們甚至是有性格的，然而在其灰色的面龐和僵硬的微笑之下，我看不出它們究竟有多享受這一過(guò)程。它們看上去是知曉這個(gè)游戲的規(guī)則的。只要一起玩下去，它們就能吃到鯡魚(yú)；如若它們不想玩，缺席一小會(huì)兒，也不會(huì)有什么大的損失。

寬吻海豚。圖源：視覺(jué)中國(guó)

我跪在海底，魚(yú)兒在我身邊環(huán)繞，海豚在我頭頂游走，我開(kāi)始懷疑自己在演化中的地位。這是我第一次在開(kāi)闊的海域中暢游，我不由得去想，我在水中該是有多么的突兀。我需要背上裝著空氣的鋼罐才可以順暢呼吸，需要戴上面罩才可以環(huán)視周圍，需要穿好潛水服才可以保持熱量均衡，需要負(fù)重下沉到海底，需要靠充氣背心浮上水面，還需要使用腳蹼在水中游動(dòng)。而我旁邊的黃尾鯛有在海洋中生活的完美條件：它張開(kāi)嘴巴吞下海水，便有一股海水從嘴里流進(jìn)鰓絲，鰓絲里毛細(xì)血管吸收氧氣，放出二氧化碳和氨。然后它合上嘴巴，打開(kāi)鰓蓋，海水就流了出來(lái)。它的身體和水的浮力相當(dāng)，所以重力對(duì)它而言幾無(wú)影響。要游泳的時(shí)候，它只需輕搖那流線型的身體，便一路劈波斬浪。如果我伸手去抓黃尾鯛，它不但能看到我的手，還能通過(guò)對(duì)壓力敏感的側(cè)線感覺(jué)到前方水流的變化，于是身子一晃，就跑去了安全的地方。

盡管海豚是與魚(yú)類截然不同的動(dòng)物，但它們顯然也喜歡在水中生活。它們沒(méi)有鰓，呼吸時(shí)，會(huì)浮出水面，張開(kāi)頭頂?shù)臍饪?，快速地呼氣和吸氣，然后又沉入水下嬉戲。這時(shí)它們會(huì)一直屏住呼吸，上下?lián)u動(dòng)著尾巴，而不是像魚(yú)那樣左右擺動(dòng)。海豚可以看到潛水員，就像潛水員可以看到它們一樣。不同的是，海豚還可以用聲音來(lái)感知海洋，它們通過(guò)前額發(fā)出高頻的咔嗒聲，并接收傳來(lái)的回聲。它們的腦體積比起人類不遑多讓，可以利用聲音構(gòu)建出比眼睛所能看到的更精確的圖像，比如周遭魚(yú)和人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及百米開(kāi)外正在游著的黃尾鯛。它們也可以用聲音進(jìn)行交流，我特別感興趣的是它們究竟在說(shuō)什么。它們的側(cè)翼布滿齒痕，估計(jì)前一夜被關(guān)在一起時(shí)還不停地互相騷擾、你爭(zhēng)我?jiàn)Z。也許它們也在猜測(cè)，為何它們做了點(diǎn)輕而易舉的小事，人類就給它們這么多魚(yú)。

我只能觀察到此了。如果我蠢到試圖在水下待上一個(gè)小時(shí)，氧氣罐首先不能答應(yīng)，它的指針會(huì)指向零，表示里面的氧氣將被耗盡，而我應(yīng)該會(huì)驚慌失措，胡亂撲騰?；艁y中，呼吸器會(huì)從嘴里掉出來(lái)，海水涌進(jìn)嘴里令我作嘔。同時(shí)還會(huì)再嗆進(jìn)肺里，盡管海水中有氧氣，但肺卻無(wú)法將其利用起來(lái)，相反，海水會(huì)撕裂與毛細(xì)血管交織在一起的微囊，使其膨脹關(guān)閉。如果肺無(wú)法抵擋二氧化碳的侵襲，血液就會(huì)變得像醋那般酸，腎臟會(huì)因試圖中和掉酸而衰竭。與此同時(shí)，我的循環(huán)系統(tǒng)也會(huì)崩掉，血液開(kāi)始反方向倒流，心臟像敲小鼓那般亂跳，直至無(wú)法獲取氧氣而宕機(jī)。為了自救，我或許會(huì)試著像海豚那樣快速浮到水面，但很有可能因?yàn)槭置δ_亂而丟掉性命。在海底，由于巨大的水壓，大量氮?dú)馊苋胛业难?；上升時(shí)，血管則會(huì)像剛開(kāi)瓶的啤酒般一個(gè)勁兒地冒泡。形成的氣泡會(huì)在我的身體里竄來(lái)竄去，最終阻塞我的心腦血管。

和所有人類一樣，我還是最適合待在陸地上。我們站立時(shí)，身體的重量可以恰到好處地分散到各骨骼上，骨骼之間的軟骨可以像墊子一樣進(jìn)行緩沖。我們身體內(nèi)部的各類器官，其實(shí)是一系列濕潤(rùn)的囊袋狀物、條狀物和管狀物，而包裹在外面的皮膚可以很好地防止大部分水分的流失。當(dāng)我們將空氣吸入體內(nèi)，我們可以通過(guò)肺泡來(lái)攝取氧氣，而不是讓它像肥皂泡一樣聚集，同時(shí)，血管會(huì)在呼氣時(shí)排出二氧化碳?？諝庵械穆暡ㄑ泳d不絕，然而大多數(shù)都過(guò)于微弱，以至于我們幾乎感覺(jué)不到，但我們可以憑借自己產(chǎn)生的復(fù)雜聲波系統(tǒng)，即語(yǔ)言，互相交流。

黃尾鯛的鰓在水下會(huì)像游泳者的頭發(fā)一樣散開(kāi)，這時(shí)它們才能呼吸，所有的毛細(xì)血管都有足夠的機(jī)會(huì)與海水中的化學(xué)物質(zhì)充分混合。如果將一條魚(yú)從海中拖出并丟到船上，它的鰓也會(huì)像上岸后游泳者的頭發(fā)那般，纏結(jié)成一團(tuán)。這時(shí)二氧化碳和氨在魚(yú)的體內(nèi)積聚，令其中毒。它那在水中收放自如的鰭和尾，此刻也只能在太陽(yáng)底下亂擺了。

假如把海豚放到海灘上，它也只能比魚(yú)多活上幾個(gè)小時(shí)。雖然它仍可以通過(guò)氣孔將空氣吸入肺部，但那沒(méi)有腿的長(zhǎng)長(zhǎng)軀體就只得無(wú)助地置于沙中。過(guò)多的脂肪和龐大的背部肌肉會(huì)給它的肺和血管造成沉重的壓力。在水里的時(shí)候，作為一種溫血?jiǎng)游铮梢孕⌒木傻乜刂破渖眢w的熱量，但躺在海灘上時(shí)，它的體溫高低可就全都取決于空氣溫度了。沒(méi)過(guò)多久，它的整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)就會(huì)崩潰，血管爆裂，血液回注到內(nèi)臟。在身體其他器官衰竭之后，海豚的心臟仍能讓大腦維持“最后的倔強(qiáng)”：在徹底罷工之前探明各器官系統(tǒng)的損毀情況。

三種動(dòng)物，由于先天條件的限制，只能在不同的環(huán)境下生活。然而，借由解剖就可以看出，我們其實(shí)“同并相聯(lián)”。我自愿作為一個(gè)人類標(biāo)本來(lái)作示例：打開(kāi)我的肋骨，一對(duì)肺懸在食道兩旁，這與海豚體內(nèi)是一致的。海豚和我都有龐大的腦，大腦皮層布滿皺褶。我們都將體溫保持在37攝氏度左右，都是吃母乳長(zhǎng)大的。雖然海豚用所謂的鰭進(jìn)行輾轉(zhuǎn)騰挪，但它們與黃尾鯛很是不同。它們的鰭實(shí)際上是偽裝的手：除去脂肪和軟骨，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有五個(gè)手指，也有手腕、肘和肩部。

人和黃尾鯛的相似之處則在更為基礎(chǔ)的層面上——都有頭骨、脊椎、肌肉和眼睛，都消耗氧氣，且都用所吃的碳?xì)浠衔飦?lái)構(gòu)建組織。一些更加微妙的線索表明，人類并非如我們所想象那般，是完全適合生活于陸地的生物。再看看我那已打開(kāi)的肋骨里面：兩葉肺之間是我的心臟，由此向上延展出的是主動(dòng)脈，更細(xì)的動(dòng)脈延伸到頭部，然后向下環(huán)繞著伸展到我的腿上。看到心臟跳動(dòng)的工程師，或許會(huì)想出一個(gè)更為合理的解決方案，比如創(chuàng)建兩條動(dòng)脈，一條在心臟上方供血，一條在心臟下方供血。