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方舟子:推测出来的动物

http://www.sina.com.cn 2008年01月16日 07:59  中国青年报

  □方舟子

  人类经常被称为社会性动物,但是和蜜蜂、蚂蚁、白蚁之类的社会性昆虫相比,其社会性就不值一提了。社会性昆虫的成员不仅在工作方面有天生的严格分工,而且连生殖也分工了:只有一只“后”负责繁殖后代,其他的雌性昆虫则都丧失了繁殖功能,成为忙碌的“工作者”。这种现象称为“真社会性”。它是怎么进化出来的呢?

  这些社会性昆虫有一个与其他昆虫不同的特征,它们并不是只生不养,而是花费了很多时间照料后代。因此,美国密歇根大学生物学家理查德·亚历山大在1974年提出了一个观点,认为时间延长的母爱是进化出真社会性现象的主要因素。很多人不同意这个观点。他们反驳说,如果母爱对真社会性的产生这么重要的话,为什么母爱最强烈的脊椎动物,特别是鸟类和哺乳动物,不存在真社会性?为什么只有昆虫才有真社会性?

  亚历山大本来可以回答说,他并没有说母爱是产生真社会性的充分条件,有了母爱就一定会产生真社会性。而且,跟昆虫相比,鸟类、哺乳类的种数少得多,其进化史也短得多,可能还没机会进化出真社会性来。但是亚历山大却采取了一个非同寻常的举动。他根据自然选择的原理,预测如果存在一种真社会性的脊椎动物的话,将会有什么样的特征。

  亚历山大根据白蚁巢的情形,归纳出一种真社会性脊椎动物的窝必须有什么特征:它必须是非常安全的,否则等于是为天敌提供粮仓;为了适应不断增加的群体数目,它必须是能够扩展的;它的附近必须有充足的食物,这样群体的成员才不至于为了争夺食物而竞争;食物必须是不必冒什么风险就可以轻易得到的,群体的成员才不会因为怕担风险谁也不愿觅食。

  根据这些真社会性动物窝的必备特征,亚历山大预测,真社会性脊椎动物的窝不可能像蜜蜂、蚂蚁的窝一样建在树上或树中,因为没有哪种树可以大到容纳一个真社会性的脊椎动物群体。这种窝只能全部埋在地下。在所有的脊椎动物中,只有哺乳动物能完全在地下生活(两栖类、爬行类和鸟类都不行),所以这种脊椎动物一定是哺乳动物。地下生活的哺乳动物以啮齿动物最多,所以真社会性脊椎动物最有可能是啮齿动物。

  一般的地下啮齿动物(比如鼹鼠)以草根为食,亚历山大认为这种食物的量太少,只适合于独居动物自己分开了去找。真社会性脊椎动物应该以大型的树根或块茎为食物。

  这类脊椎动物的天敌(例如蛇)将能够钻进它们的地下窝中,但是不可能在那里横行,一只或数只英勇的个体会不惜牺牲将入侵者驱逐出去。这会导致真社会性动物中主管繁殖的“后”和“工作者”进化出不同长度的寿命和生殖功能。

  那么,这种脊椎动物最可能生活在哪里呢?它们应该生活在有雨季和旱季交替的热带,因为这种地区的植物为了度过旱季,普遍具有大型的根和块茎储存水分和养分,是这种动物的最佳食物。这种动物的窝应该建造在坚硬的黏土之下,才不会有天敌通过挖掘,将它们的窝暴露在露天之下一举歼灭。这两点表明,非洲的林地和灌木丛将会是它们的最佳生活地点。

  在1975~1976年间,亚历山大在美国各大学巡回报告,介绍他对真社会性脊椎动物的预测。当他在北亚利桑那大学做介绍时,听众中有一位哺乳动物学家对他说,他对这种真社会性动物的介绍,像是在描述一种生活在东非的地下啮齿动物裸鼹鼠,并建议亚历山大与研究这种裸鼹鼠的南非开普敦大学生物学家珍妮佛·加维斯联系。加维斯这时正在研究裸鼹鼠的生理和生态,但对它们的社会行为一无所知。她正奇怪为什么抓来的裸鼹鼠在实验室里都不能生育,在收到亚历山大的来信后,才想到它们可能是真社会性动物。

  1977年,加维斯在野外挖了一窝40只裸鼹鼠在实验室中养育。经过3年的观察,证实了裸鼹鼠的确是一种真社会性的脊椎动物。在野外,裸鼹鼠一窝大约有七八十只,能多达300只,但是只有一只鼠后和一到三只雄鼠能繁殖,其他都是不育的工鼠,而它们的习性,与亚历山大预测的完全相符。后来加维斯及其学生又发现还有一种非洲鼹鼠——纳米比亚的达马拉兰鼹鼠也是真社会性动物,它们的个头较大,成员数量较少(一窝约40只),但是其习性也符合亚历山大的预测。

  神创论者往往指责进化论无法预测,只会当马后炮,不是科学。某些物理学背景的人士,也喜欢说进化论不像物理学那样能够做精确的预测,言下之意是说进化论即使是科学,也是属于比较“低等”的。生物现象要比物理现象复杂得多,预测也困难得多,但是,进化论史上也有过许多精彩的预测,亚历山大对真社会性脊椎动物的预测,以及达尔文对天蛾的预测(《达尔文的兰花》,本版2006年7月19日),就是很好的例子。

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