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审美与物种的衰落(6)

2020年7月6日  来源:美的进化 作者:[美]理查德·O.普鲁姆 提供人:heidong86......

更重要的是,美的进化是否可能促成羽毛本身的进化?从20世纪90年代末开始,我就着手研究之前从未涉及的另一个领域,集中解决羽毛的进化起源和多样性问题。具体来说,我在1999年提出了一种基于羽毛生长细节的羽毛进化阶段模型。这一研究领域被统称为“发育进化”(developmental evolution)或者“进化发育生物学”(evo-devo)。从那以后,羽毛的进化发育理论不仅得到了源自兽脚类恐龙羽毛化石的古生物学数据的有力支持,还得到了关于羽毛发育的分子机制的实验验证。

简单地说,我建立的关于羽毛起源的进化发育生物学理论指出,羽毛起源于简单的管状物,也就是皮肤上长出来的像通心粉一样的中空结构。在下一个进化阶段,这个管状结构被细分成一簇绒毛。在之后的各个阶段中,羽毛进化出形成羽片的能力,鸟类也最终进化出利用羽毛来飞行的能力。

羽毛的进化发育生物学理论,暗示羽毛的起源和多样化几乎都体现在形态的复杂性方面,而且发生在鸟类起源和飞行起源之前。因此,兽脚类恐龙其实是出于一些其他的原因才进化出了羽片,后来进化出现代鸟类的恐龙种群借鉴了这种结构,并用其飞行。就这样,羽毛的进化发育生物学理论和古生物学界对有羽毛恐龙的新发现,推翻了一个百年假设,即羽毛是通过以获取气动性能(即滑翔和飞行)为目标的自然选择进化来的。羽毛是为了飞行而进化的说法,跟手指是为了弹钢琴而进化的说法如出一辙。事实上,只有最高级的结构才能在如此复杂的性能上发挥作用。

羽毛起源的气动理论,是体现适应主义者解决新奇事物的起源问题的一个典型案例。不过,这项20世纪的大知识工程却宣告失败。在过去的100年里,所有人都确信羽毛是为了实现飞行的功能,通过自然选择进化而来的。但是,我们对羽毛的进化过程其实一无所知。为了有所突破,我们只能先搁置羽毛进化的功能选择问题,然后在羽毛发育的细节中寻找有关羽毛进化的证据并做出预测。进化发育理论生物学的优势在于,在我们设法搞清楚羽毛进化的原因之前,可以先搞清楚进化的具体过程。

一旦我们了解了羽毛进化的过程,就可以回过头去解决羽毛进化不同阶段的选择优势问题了。早期的管状和簇生阶段是为了调节体温和防水而进化产生的,这已经成为公认的观点。然而,对于簇生羽毛(阶段2)为什么会进化为羽片(阶段3a到阶段4)的问题,目前还没有一个被广泛接受的说法。在飞行起源之前,羽片会有什么进化优势呢?很显然,像现在的雏鸟一样拥有一身绒羽,能够起到足够的保暖和防水作用,满足体温调节的需要。要知道,小鸭子就是用毛茸茸的羽毛来保持身体的温暖和干燥的。

羽片一开始的选择优势有没有可能体现在审美方面?显然,现在我们看到的雏鸟绒羽还是毛茸茸的。尽管满身绒毛的雏鸟很可爱,但这种羽毛的色彩模式的复杂性在审美上是非常有限的。就像头发一样,你可以让不同的绒羽呈现不同的颜色,但很难让绒羽的尖端和根部呈现不同颜色。然而,创新性的平面羽片创造了一个界限清晰的二维平面,使得在每一枚羽毛上都有可能创造出一个全新的拥有复杂色彩模式的世界。许多枚羽片可以创造出复杂的羽毛斑块,使全身的羽毛呈现出清晰平滑的轮廓。

图4–7 羽毛进化发育生物学理论假设的几个阶段。羽毛从一个中空管状物(阶段1)开始,经过一系列创造性的进化成为一簇绒毛(阶段2),之后变得越发复杂。相互耦合在一起的平面羽片(阶段4)最初的进化原因可能是为羽毛内部复杂的色彩模式提供一个展示平面,这种色彩模式能在进行审美社交和发出性信号的过程中发挥作用

换句话说,平面羽片可能是通过审美选择进化来的,目的是创造出一块呈现复杂色彩模式(包括条纹、斑点、圆点和亮片)的二维画布。平面羽片这一关键性的进化步骤可能是因为它提供了一种美的全新方式。

这是一件非常了不起的事,因为鸟类在之后的进化中又借助平面羽片获得了飞行需要的气动力。羽毛并非为了飞行而进化;更确切地说,飞行是从羽毛进化而来。在那些解释让鸟类飞上天空的关键性进化过程的假说中,最合理的就是对美的渴望。

鸟类复杂的审美能力不仅是现存物种的一个鲜明特征,对美的渴望可能从一开始就在推动鸟类的进化。

尽管这种认识可能很惊人,但事实不仅仅如此!大约6 600万年前,一颗巨大的流星撞击地球,在现在的墨西哥尤卡坦半岛希克苏鲁伯附近留下了一个110英里宽的陨石坑。随之而来的一系列环境和生态变化,导致地球上的陆生和水生生物大量灭绝,其中最著名的就是恐龙。当然,我们现在知道当时恐龙并没有灭绝。确切地说,有三种恐龙在白垩纪末期的大灭绝中得以幸存,并成为现存的三种主要鸟类的祖先。这三种鸟类后来生生不息,并且越发多样化(其中一种是爆发性的),进化出今天生活在地球上的1万多种鸟类。

为什么鸟类的祖先能在白垩纪–第三纪灭绝事件中幸存下来,而其他恐龙却不能呢?这是一个很棘手的问题,但可以肯定的是,仅凭有羽毛这一点是远远不够的,因为还有许多其他有羽毛的兽脚类恐龙没能在白垩纪–第三纪灭绝事件中幸存下来,包括全身长满羽毛的猛禽类恐龙,比如伶盗龙、似鸟龙(ornithomimid)和伤齿龙(troodontid)。事实上,在白垩纪–第三纪灭绝事件中唯一幸存下来的恐龙是能够借助羽毛飞行的物种。也许是飞行能力让这些生物在这次灾难性事件中幸免于难,并且在随后混乱的生态环境中迅速找到可暂时容身的避难所。尽管我们对此并不确定,但若没有飞行能力,现代鸟类的祖先很可能也和其他恐龙一起在这次事件中灭绝了。因此,平面羽片的审美进化潜在地促进了飞行进化,并且让鸟类的祖先在白垩纪–第三纪灭绝事件得以幸存。在生命的历史上,这可能是我们能想象到的美和欲望的影响力最大的一个例子了。

在这本书中,我一直强调自然界中绝大多数的美可能都是毫无意义和随意的,除了有可能得到选择者的欣赏和青睐之外,没有任何用处。但是,对审美进化的复杂性、创新性和衰退性的研究表明,这种观点并没有轻率地对美在自然界中扮演的角色进行虚无且蹩脚的评判。事实上,我们从审美角度对生命史的研究越深刻,就越会发现审美协同进化对生物多样性的规模和形式都产生了创造性和决定性的重大影响。当择偶偏好的作用不再仅限于提供适应性优势时,美和欲望就可以自由地探索和创新,并因此改变自然界。结果就是,我们今天有幸能和鸟类共存。

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