史軍
這本書的源頭其實是在北京師范大學進行的一次演講活動,我的演講主題是“葉片上的中國”。那是2012年夏天,那個時候,《舌尖上的中國》還沒有拍攝完成。在演講中我與在場的朋友分享了關于竹子、水稻和黃豆的故事。毫無疑問,這些植物影響了今天中國人的方方面面,《新華字典》中帶竹字頭的漢字有365個,米飯是中國人共有的主食,豆腐烹飪有中國人的特別的味道。然而,在那些分享之后,更多的問題出現(xiàn)在了我的腦海之中,是中國人選擇了這些特別的植物,還是這些特別的植物成就了璀璨奪目的中華文化呢。
就在那時,我再次細讀了賈雷德·戴蒙德的《槍炮、病菌與鋼鐵》,深深為其中“地理因素影響人類世界”的觀點所折服。我忽然發(fā)現(xiàn)一個有趣的事情,人類身體、文化、社會的演化是完全隨機的過程,還是有著必然的趨勢,這個問題的答案并不在人本身,而在那些經常被忽略的綠色植物身上。
人類的形態(tài)、食物、文字、貿易、社會組織結構其實都來自相關的植物,人類改變植物為我所用,而人類也被植物改變著,從促使人類定居的小麥和水稻,到改變世界的花椒和土豆,再到牽動世界貿易神經的大豆,植物的力量顯而易見。
在了解這個宏大的故事之前,我們需要去了解一些演化的基本理論,自然選擇過程中的效率問題,從泛化到專一的演化問題,以及演化的潛力。
談到演化和發(fā)展,總有一個詞兒會被人們掛在嘴邊,那就是優(yōu)勝劣汰,并且這個理論經常被歸結到達爾文身上。查爾斯·達爾文的《物種起源》不僅被奉為生物學的圣經,還被很多朋友當作指導社會生活的寶典,但如果你是這樣想的,那就大錯特錯了。以上這種用于解釋社會強調優(yōu)勝劣汰的理論,被稱為社會達爾文主義,這其實是對達爾文演化理論的經典誤讀。
在達爾文的理論中,壓根就沒有優(yōu)勝劣汰這個詞語。達爾文理論的核心概念包括,“過度繁殖”“生存競爭”“自然選擇”三個基本的概念。在這個理論中,過度繁殖是一切的基礎。如果每一頭雌象一生(30—90歲)產仔6頭,每頭活到100歲,而且都能進行繁殖的話,那么到750年以后,一對象的后代就可達到1900萬頭。即便是繁殖能力低下的大象,如果不受限制地繁殖,就能夠在可見的地質年代中覆蓋滿地球。這種情況沒有出現(xiàn),就是因為存在生存競爭,且不說那些虎視眈眈的獅子,單單是長頸鹿和瞪羚這些食草動物也是大象繁殖的競爭者。最終,自然選擇就像是一個從沙子里面篩石頭的篩子,只負責留下那些適應環(huán)境的物種或者個體,而其他物種將消失在演化的漫漫長河中了。歸結一句話就是,這個世界上的物種根本就沒有優(yōu)劣之分,只有適應和不適應環(huán)境的差別。
當然,適應環(huán)境并不是一個簡單的二選一的題目,生物繁殖的效率高低是更為關鍵的因素。舉個簡單的例子,假設有A和B兩個擁有共同祖先的相似物種,它們生活在完全相同的環(huán)境中,繁殖和生長都完全一致,只是A物種的繁殖成功率比B物種高10%,在A物種和B物種起始數(shù)量一致的情況下,只要短短的12代繁殖,A物種的種群數(shù)量就可以達到B物種種群數(shù)量的3倍以上。即便A物種和B物種一年只繁殖一代,那也只要短短的100年時間,A物種就可以完全把B物種的地盤搶到手。
在自然界中,這種繁殖效率的差異比我們想象的要小得多,但縱使只有1%或者1‰的穩(wěn)定差別,在漫長的演化事件中也會積累起可觀的差別。并且在自然界的競爭中,這種以繁殖效率為核心的競爭,遠比“你死我活”的競爭要常見。
在這個競爭適應環(huán)境速度過程中,眾多生物都作出了適應于環(huán)境的改變。從泛化到專一,這是生物演化的基本趨勢。舉個最簡單的例子,在最初我們進入學校的時候,大家都在學習同樣的課程,只要接受基礎教育之后,我們都有了適應普遍性工作的基本謀生手段,比如餐廳的服務員可能要同時承擔收銀、保潔、收發(fā)快遞等任務。當然,也可以選擇更為特別的發(fā)展方向,理科或者文科;隨后選擇自己的專業(yè)和研究方向,比如生物學,進而選擇自己的職業(yè),比如開發(fā)收銀系統(tǒng),生產和維護自動售賣機,甚至是去開發(fā)收銀電腦所需要的芯片。這個過程,就是從泛化工作到專一性工作的變化,其實在生物演化過程中也有類似的趨勢,這種現(xiàn)象就是從泛化到特化的趨勢。
每一個物種的生存原則與我們每個人生活的原則非常相似,就是找到適合自己謀生的手段,并且努力適應于環(huán)境。泛化和特化的實例在自然界同時存在,就拿傳粉系統(tǒng)來說,很多植物選擇了來者不拒的泛化傳粉系統(tǒng),所以我們在一朵盛開的向日葵上能看到蜜蜂、食蚜蠅和蝴蝶,它們都能成為潛在的傳粉者,為桃花搬運花粉,當然這些傳粉動物也會去不同的花朵上瞎逛,這樣就意味著很多花粉被蹭到了錯誤的地方,這樣的傳粉效率自然是大打折扣了。
當然也有很多物種選擇了特化的生活方式。最典型的案例就是蘭科植物與動物之間的關系,很多蘭科植物選擇了特定的昆蟲來為自己傳播花粉,提高繁殖成功率。比如,澳大利亞的錘子蘭,就是利用花朵模擬雌性鋸蠅來吸引雄性鋸蠅。雄性鋸蠅會不斷上當受騙,在這些無法完成交配的假女友之間穿梭,在這個過程中就完成定向傳播花粉的任務,這不僅大大節(jié)約了花粉,并且那些被騙的鋸蠅還有可能因為慌張飛到更遠的地方,增加了蘭花基因交流的機會,為蘭花創(chuàng)造出了更多的基因組合和可能性。比較這樣的效率差別,從泛化到特化的趨勢也就不難理解了。
值得注意的是,我們通常所說的環(huán)境只是水分、土壤、空氣、溫度和光照這些非生物環(huán)境。實際上,在生物演化過程中,生物也是非常重要的環(huán)境。在演化過程中人類篩選了植物,也相當于植物選擇了人類,動物和植物相互馴化的過程。
除去上面兩個方面,還有一個重要的概念就是,物種演化的潛力和發(fā)展的單向性。簡單來說,所有的生物包括文明都是在既有的道路上進行完善和改造,并沒有簡單的回頭路可走。
如果沒有深入了解演化概念,我們會自然而然地把演化的過程,想象成一個用橡皮泥捏泥塑的過程,一旦發(fā)現(xiàn)不合適就會重新搓揉成團,一切都從頭再來。但是真實的情況并非如此,演化只能在現(xiàn)有的基礎上進行修補,并沒有退回到起始點這個選項。比如,重新進入海洋的哺乳動物——鯨,并沒有重新裝備適合水中呼吸的腮,而是擁有了可以開閉的呼吸孔和長時間不交換氧氣的肺。
對大多數(shù)物種而言,適應特定環(huán)境的演化結果,就像是站在某個山峰的頂端,這些頂端遙遙相望,卻是可望而不可即。比如說獵豹和海豚分別是陸地上和海洋中速度最快的獵手,但是它們是無法對調位置的,如果說獵豹入水勉強還能狗刨一下的話,那么海豚上岸就只有死路一條了。在演化到適應特定的生活環(huán)境之后,這些物種就很難再作出改變。
同樣的,在《餐桌植物簡史》一書中,作者約翰·沃倫也對人類作物的發(fā)展作出了相似的論斷,在人類馴化作物的過程中,總是會基于手頭已經有的作物進行改進工作,即便是還有很多更有發(fā)展?jié)摿Φ奈锓N,或者這些物種有著其他更有潛力的方向(比如蔬菜變油料作物),但是這樣完全改變的事件很少發(fā)生。就是因為演化的單向性,在人類育種工作中依然存在。簡單來說就是,在這個工作中,不僅是人類認定了植物,植物也同時綁架了人類。