攔住火行的孔雀,150年前也難住了達爾文

本文作者?無奶樹?| 公眾號?biokiwi
本文關(guān)鍵詞?孔雀 達爾文 華萊士 費希爾 性選擇
最近兩周又有一部國產(chǎn)動畫火了——霧山五行!

動畫因其獨特的水墨風格和精彩絕倫的打戲而震驚四座,不管看了幾遍都只能張大嘴巴驚嘆:
作為一個懂得生物科普的二次元死宅,當然是希望借此機會給大家安(ceng)利(bo)一(re)番(du)的,而看完前兩集思前想后卻沒想到很好的切入點。
雖然也有讀者建議我們而已試試根據(jù)里面的神獸,比如麒麟講講山海經(jīng)里面的動物。但是本人的專業(yè)是遺傳與進化,對于宏觀動物學相對不是很了解,也怕寫出來誤導大家。


就在還在糾結(jié)要不要給大家講山海經(jīng)的時候,第二集火行和孔雀妖(嗔怪)的一場惡戰(zhàn),卻又再次讓我沉迷其中:

看著火行和孔雀妖打打殺殺的,突然間生科狗就想到了150年前的一場“惡戰(zhàn)”,也正是標題提到的——達爾文也曾經(jīng)被孔雀難住了。
這個問題說來就話長了,我們要從150年前那本震驚世界的巨著講起……
自然選擇的巨大bug

達爾文的名字想必大家都知道,他的經(jīng)歷大家也有所了解:
年輕的達爾文登上“小獵犬號”經(jīng)過五年的勘探,探索出自然選擇理論的雛形后,因為擔心被視作異端,又經(jīng)過20年的沉淀,在另一位博物學家阿爾弗雷德·華萊士的相似理論的支持下,在1859年發(fā)表了《物種起源》。

而這本巨著最關(guān)鍵的理論大家在中學生物課本上應(yīng)該也聽過,簡單概括就是:自然選擇,適者生存。
具體一點的話:大自然提供了各種各樣的復(fù)雜環(huán)境,只有在其中活下來的才能繼續(xù)繁衍后代——換句話說就是,是大自然選擇了在激烈競爭中能活下來的物種。
這個理論很好地解釋了生物的來源,也給了神創(chuàng)論者重重的一擊,到今天已經(jīng)被人們廣泛接受,很多生物學研究也是在此基礎(chǔ)上進一步衍生的。

達爾文在提出了物種起源之后,不僅震驚了神學界,在當時的科學界也引起了巨大的影響,第一批印刷出來的一千多本當天就銷售一空。但是此時的達爾文卻還沒有心思高興,他被孔雀難住了。
在《物種起源》發(fā)表后一年,也就是1860年,達爾文在給哈佛大學植物學家哈薩·格雷的信里提到說:“現(xiàn)在我只要一看到孔雀的尾巴,我就想嘔!(The sight of a feather in a peacock’s tail, whenever I gaze at it, makes me sick!)”
孔雀尾巴明明那么好看,難道是當時孔雀妖給人妖化的時候達爾文也在現(xiàn)場?

其實達爾文的苦惱是,他沒辦法用讓自己最著名的自然選擇學說,去解釋孔雀的尾巴。我們給大家理一下達爾文老先生的思路:
我們前面提到過,這一學說的關(guān)鍵就是:大自然選擇了在激烈競爭中能活下來的物種。但是,孔雀的尾巴看起來好看,但是卻不中用。在遇到天敵的時候,長長的尾巴會成為累贅限制了飛行和行走的速度,同時這么花哨的尾巴要是躲在灌木叢里誰都能一下子看見了。
但為什么大自然沒有把這種花哨又不利于生存的尾巴給淘汰掉呢?這一下就和自然選擇學說相違背了?;蛘哒f,自然選擇學說出了bug。
而作為提出者,達爾文當然就恨不得立刻讓孔雀從世界上全部消失,不然他的學說就要功虧一簣了。

關(guān)鍵是這樣的尾巴還是孔雀在擇偶時的重要標準,雄孔雀的尾巴越漂亮,上面的“眼睛”越多,就越容易受到雌孔雀的喜愛。而如果按照自然選擇,選擇跑得更快、存活幾率更高的配偶,才是動物們的最佳選擇。
這也導致了孔雀后代可能尾巴越來越華麗,而不華麗的尾巴就會被淘汰。而這,也和自然選擇幾乎背道而馳了。

而其實這樣的配偶選擇除了孔雀,在自然界中比比皆是:
雄性極樂鳥會通過展示自己的靚麗羽毛來爭取雌性配偶;
只有30厘米身長的園丁鳥會建造高一米,直徑1.6米左右的巨大巢穴,并用鮮花果實點綴,來吸引雌性配偶;
烏鴉會選擇更聰明的異性來作為自己的配偶;
麋鹿的大角、大象的象牙、雄獅的鬃毛,也是類似的現(xiàn)象;
雄性斗魚到了繁殖的季節(jié)身體會由紅變藍;
有些植物的雖然雌雄同株,但是“雄花”會比“雌花”更加鮮艷或者數(shù)量更多;
有些真菌可以區(qū)分雌雄(雌雄配子),會通過信息素進行配子的選擇……

對此達爾文又是重新投入了研究(上述例子達爾文并不全都知道),在《物種起源》發(fā)表的12年后,1871年,他的新書——《人類的由來及性選擇》——出版了。
他和孔雀的這場惡戰(zhàn)才算是告一段落。
新的理論卻遭新的批判
他在新書里注重解釋了對性選擇的理解:爭斗法則和美的品味。
爭斗法則是指同性之間通過競爭獲取交配權(quán)力,并且在雄性更加普遍:比如雄性為了爭奪雌性的配偶權(quán),會互相打斗,勝利的一方就可以“啪啪啪”。相信看過不少動物世界的人對類似的場景都很熟悉。

而美的品味則是異性對配偶的選擇,這種很多情況卻是雌性做出的:雌性會根據(jù)自己的偏好,挑選自己喜歡的鳥鳴聲、羽毛顏色或者其他各種行為。而這也就導致了我們自然界的豐富多彩,美麗的樣貌。
這樣一個理論似乎很好地解釋了問題,為什么會出現(xiàn)孔雀那樣的尾巴,是因為除了自然選擇之外還有一種性選擇。
但是當時的人們對這本書出版的反對浪潮,比《物種起源》出版時還要強烈。

一方面當時的神創(chuàng)論支持者繼續(xù)反對著達爾文,因為書除了性選擇還有前面一半——人類的由來,之前只在《物種起源》中含蓄的影射了,在這里被正式提起。
另一方面,在《物種起源》出版后的十年間,已經(jīng)接受了自然選擇的達爾文支持者不樂意了:達爾文你這個出爾反爾的壞東西,怎么說著自然選擇還又另起爐灶搞起了性選擇?
這其中反對聲音最強,最具有殺傷力的,就是和達爾文一起提出自然選擇,并與達爾文交好的阿爾弗雷德·華萊士。

華萊士堅持認為,諸如孔雀尾巴這樣的裝飾器官,肯定還存在著有實際價值的東西受到自然選擇影響,并對達爾文提出的所謂動物具有美的意識的反對:區(qū)區(qū)動物怎么可能會有審美的意識呢?
為此他也提出了一個為后世廣泛接受的觀點:對于孔雀尾巴的偏愛,是因為這些漂亮的羽毛是一種身體健康的象征。這又把問題繞回到自然選擇上。
而到達爾文去世(1882年),華萊士也仍然堅持著自然選擇學說,反對性選擇,并把這一理論從他出版的《達爾文主義》書中剔除掉了。而這也導致了后面性選擇的學說一度沉默了上百年。
我之所以反對由雌性主導性選擇的觀點,是因為我堅持認為自然選擇的效力更大。這才是真正的達爾文主義,因此我認為我的書倡導的是純粹的達爾文主義。
——阿爾弗雷德·華萊士《達爾文主義》,1889年
除此之外,還有個因素使得性選擇的學說被選擇性忽視,就是當時的社會環(huán)境——男權(quán)至上的社會。
想象一下,19世紀的維多利亞時代,男人認為女性沒有正確的判斷能力,女性只是社會中的邊緣角色,那時的英國議會上更是沒有女性的位置。
在那樣的社會環(huán)境下,人們可以接受所謂雄性斗爭來爭奪交配權(quán),但卻無法接受雌性,或者說女性,擁有主導選擇的能力。
即使是達爾文,在《人類的由來及性選擇》中也提出:女性不可能有自己的判斷意識,即使是孔雀,那也是無意識的偏愛漂亮羽毛:
因為它們無意識的、持續(xù)的偏愛漂亮的雄性,使得孔雀成為了最漂亮的鳥類。
… for they have unconsciously, by the continued preference of the most beautiful males, rendered the peacock the most splendid of living birds …
——達爾文《人類的由來及性選擇》
再結(jié)合前面華萊士說的話,我們可能也可以猜測,華萊士也是在當時的那個社會背景下,才去尋找論據(jù)來辯駁達爾文的性選擇理論。
就此,《人類的由來及性選擇》和性選擇學說被埋入了浩瀚書卷中無人問津。
百年后的重見天日
當然也不是完全沒人注意了,1930年代,另一位進化論歷史上的著名推動人物——羅納德·費希爾——站了出來為達爾文的性選擇學說抱不平。
雖然只是漫長黑暗中的一束光,但卻足夠明亮有力。

費希爾提出的想法其實很簡單:確實在一開始,物種的一些特征因為適應(yīng)生存很強,而得到了異性喜愛。但隨著這種對某一個性狀的過分偏愛,就會逐漸成了一種不受自然選擇控制的結(jié)果——失控選擇(runaway process)。
而一旦這個過程徹底失控了,就會被自然選擇淘汰掉,另一種新的對“美“的偏愛就又出現(xiàn)了。
舉個例子,還是孔雀,最開始的孔雀尾巴可能沒有那么大,但是有些媽媽開始選擇和尾巴大的健康強壯的孔雀爸爸配對,因為那樣的尾巴它可能能飛得更遠,而它們的兒子也能更好地存活,找到同樣喜歡大尾巴的雌性配偶,有更好的繁殖成功率(費希爾提出的另一個叫性感兒子假說,Sexy Son Hypothesis,就是這個模型)。
但是隨著這個過程不斷進行,尾巴越來越大,逐漸失控之后反而成了一種累贅。而且目前來看孔雀媽媽們還是喜歡找大尾巴的孔雀交配,這可能就會導致最終大尾巴孔雀被自然選擇淘汰。

不過這個假說也是一閃而過,之后五十年仍然沒有回響。
直到1970年代,統(tǒng)計學家蘭德和柯克帕特里克對這個模型進行了數(shù)學上的驗證,確實在自然選擇和性選擇之間,存在一種平衡的關(guān)系,而異性的偏愛會拉動這個選擇的失控。


也正是得益于他們數(shù)學模型的構(gòu)建,使得對于性選擇的檢測得到一個規(guī)范化的方法,各種關(guān)于性選擇的研究也就重新出現(xiàn)了,新的思考也應(yīng)運而生:
比如直接的因素,優(yōu)秀的雄性伴侶會給雌性和后代提供照顧和保護;
還有感官上的偏見(Sensory bias)導致的性選擇:如孔雀魚雌性會選擇偏橙色的雄性交配,這可能是由于它們對于橙色稀有食物的偏愛,轉(zhuǎn)移到了對伴侶的選擇上(莫名和現(xiàn)在人們對稀有抽卡的喜愛有點像?);
也有從基因上看,性選擇是一種為了“好基因“的延續(xù)(Good Genes Hypothesis):如鳥類的羽毛這些是抵抗寄生蟲的能力,或者自身飲食習慣的一種表現(xiàn)結(jié)果,那么通過這樣的選擇,就可以使得優(yōu)良的基因得到延續(xù)(有點類似前文華萊士的說法)
還有從博弈論以及父母在選擇過程中獲取的收益等角度思考的推論;
新的研究發(fā)現(xiàn)不僅僅是雌性選擇雄性,也會有雄性選擇雌性的逆轉(zhuǎn)過程;
性選擇還可能是一種“備選”,比如恐龍到鳥類的進化,最開始出現(xiàn)羽毛可能只是覺得好看,并沒有覺得它能飛……

在這個性選擇理論百花齊放的當下,當我們再回過頭看達爾文150年前對孔雀尾巴的困擾,雖然那個問題還沒有得到解決,但是一個舊的問題重新被擺出來,在新的時代得到了新的闡釋和研究,確實也是一件令人興奮的事情(破解百年懸案的感覺)。
雖然每一種假說都能自圓其說,但是卻仍然還需要進一步的研究,而看完這篇長文的你覺得哪一種,或者哪些學說會是正確的呢?
至少我知道了兩點:
一是現(xiàn)在的我們看到孔雀之后不會像達爾文一樣吃不下飯;
二是霧山五行真的很好看!
特別致謝:感謝想要給我們寫關(guān)于柯南里面生物科普,卻一直咕咕咕的師兄,給這篇文章提供的“達爾文與孔雀”這一切入點與選題思路!
參考資料:
維基百科相關(guān)詞條.(人物生平介紹部分)
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