進化論野史——達爾文和他的北極熊

有時候我想一想北極熊, 想想它森林里的表親們,會讓我覺得這事對達爾文來說還挺重要的。


北極熊,作者未知,1870

聰明的你可能有所耳聞,從前在加拉帕戈斯群島上有這么一種知更鳥,它們因為鳥喙形狀的變化暗示了動物會適應環境而進化,從而與達爾文結下了不解之緣。但是你肯定不知道,北極熊在他們神奇的關系中間也插了一腳

順著《物種起源》的思路,達爾文腦洞大開,想象出了一種從普通黑熊演化而來的水系熊,為了適應水上的生活,它們進化出了越來越大的嘴,更加適合游泳的身形,最后成了一條類似鯨魚的龐然大物。

加拉帕戈斯群島及島上生物

他的想象不是沒有根據的,基于皮草貿易商Samuel Hearne的觀察,黑熊可以張著嘴巴在水里游數小時,把水面的昆蟲統統吞下飽腹,如果昆蟲數量穩定夠多,又不存在其他更厲害的競爭動物時,熊就可以越長越大,沒錯,這和藍鯨一毛一樣。

可以這樣說,對動物品種的系統研究法豐富了我們的世界。1749-1788年間發表的《自然史》(Histoire Naturelle)里就對“陸地熊”和“海熊”作了專門的區分,只是陸地熊的概念還是不夠明確——“陸地熊”包括一種“森林白熊”以及棕熊。


靈熊

作者Buffon大概是聽說過生活在哈德遜灣北部的北極熊,為了和這種奇特的物種區分開,陸地上的白色熊就叫做“森林白熊”。在1754版的《自然史》彩圖里,Buffon的“森林白熊”和白色“海熊”看起來就大不一樣,著重突出了陸地上棕熊和黑熊短脖子,短嘴巴的特點。這可能也是借鑒了不列顛哥倫比亞省常見的靈熊(spiritbear),它們同樣全身雪白,然而卻是美洲黑熊的亞種,確實有點讓人摸不著頭腦。

Buffon的?“白熊”, 1754年版《自然史》中的彩圖

Buffon的?“海熊”, 1754年版《自然史》中的彩圖

雖然不是非常準確,但是Buffon采用的這種分類方法的確很具啟發性,同樣是白色的熊,我們也可以按生活習性和地區分類,從它長成這樣的原因著手,而不是只看外表。北極熊作為一個特殊案例,早早就有人開始猜測是環境讓它們長成了現在的樣子,安格魯-愛爾蘭的浪漫主義作家Oliver Goldsmith就發現了“格林蘭熊”的獨特之處,他這樣寫道:

產自極寒,身形壯碩,更勝于別處,世間生物,僅此一例。反觀平凡走獸,氣候愈涼,則形體愈微,究其故,周遭本色,嚴寒,食餌等,不一而足。

食物的多少,年均氣溫這些因素確實會影響動物的大小,這種生物地理學的觀察結果還是非常重要的,我們的進化理論和生態學理論也和這些結果相吻合。但是,大自然總是能整出一些不符常理的幺蛾子,北極熊不是一個人

北極的動物,作者Gustav Mützel,1898年版德語百科全書Thierleben中的插畫

在1858至1859年遠征途中的一天,蘇格蘭的貴族探險家James Lamont爵士仔細觀察了北極熊玩耍和戲水的過程之后,突然靈機一動,想到北極熊的主食很可能就是海豹一類,它之所以成了今天的北極熊就是為了更方便地捕捉海豹,所以那些海豹,海象才是這里的原住民!細思恐極,這樣一來,北極熊很可能也是陸地上的普通棕熊進化過來的!

Lamont的觀點就是,只有最白,脂肪存量最多的那些棕熊可以在極地存活下來,從而有繁衍后代的機會。在遠征歸來之后,他就立馬聯系了達爾文,而就在不久前(1859年)達爾文的《物種起源》剛剛完成了它的首次亮相。

受到達爾文的鼓舞,Lamont在他的差旅日志有海馬的季節 (Seasons?with?the?seahorses里詳細闡述了自己的理論,解釋了海象和北極熊是怎么相愛相殺,共同進化的。達爾文看了Lamont的文章之后,大為贊賞,由于Lamont的這一構思還要早于《物種起源》的正式發布日期,之后達爾文認可了他獨立構想自然選擇理論的成就。

S.C. Miger于1808年創作的蝕刻版畫。北極熊的骨骼系統,來自Richard Owen,發布于On the Anatomy of theVertebrates?(1866)

Owen是一位優秀的解剖學家和古生物學家,恐龍(dinosaur)一詞就是由他提出,雖然他支持生物進化論,但是對自然選擇的具體過程保持懷疑態度。

最古老的北極熊化石在斯瓦爾巴群島和北挪威一帶(牛油果的忠實讀者們也許還記得,這正是國際種子庫末日穹頂的所在地,我們如何迎接末日?),化石可追溯至115到130萬年前,比上一次冰河世紀還要早。

最新證據顯示,北極熊原來是那些勇闖極地的棕熊隊伍中的一支,它們追逐那些海洋動物一路向北,加上氣候變化等等原因最終留在了那里。

當然這也不是一個簡單的,一次性的過程,其中北上的“棕熊”和地道棕熊又經過了無數的融合,遷徙,導致整個家族譜系盤根錯節。而現在,漸漸消融的冰川和棕熊領土的遷移很可能讓這兩大家族再次相遇,阿拉斯加發現的灰熊可能已經向我們暗示了些什么


灰熊是棕熊的亞種

因“吃海上昆蟲的鯨熊”遭到了眾人的嘲笑,達爾文在第二版《起源》里刪改了相關段落,之后再版的時候則完全刪除了。在他和愛爾蘭藻類學者William Henry Harvey通信時,達爾文抱怨了人們的偏見,和對他猜想的盲目嘲笑,“理論上說,只要環境合適,熊完全可能進化成他所描述的樣子,這本質上和我們篩選培育鴿子沒什么不同。”

事實證明,Lamont的觀察結論和與北極熊相關的理論猜想是正確的,達爾文和北極熊的故事值得我們去銘記。

這是一項科學上的偉大壯舉,盡管當時人們對它的反應只是輕蔑的一笑。


參考資料

https://publicdomainreview.org/2018/02/21/darwins-polar-bear/


牛油果進化論,一個不正經的科普平臺
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