人类一直在思考生物究竟来自何处。在中世纪及以前,欧洲流传着神创论,认为自然界的所有物种都是由神力创造,并且永恒不变。例如,神创造了人,而人刚出现在自然界的时候就是现在这个样子,从来没有任何改变。这种思想一直统治着人们的认知,但到了15世纪末期,随着自然科学和哲学的迅速发展,人们开始质疑神创论。后来,有位生物学家在观察植物的时候发现,植物杂交可以改变植物的特征,而动物也是如此。也就是说,产生新品种可以由人工来决定。于是,这位生物学家有了一个大胆的设想:“人既然能够改变动植物,那么动植物为什么不能被自然界改变呢?”“既然在家养动物和栽培植物的过程中,人类起到了选择作用,那在自然界中,生物的大量繁殖与灭亡又受到了什么样的法则支配呢?”
这些问题一直困扰着我们。后来,人们发现了一个关于人口的规律,即人口是按照几何级数增长的,如2万、4万、8万……而人们所需要的食物是按照算术级数增加的,如1万斤、2万斤、3万斤……由此可见,人口的增长幅度是越来越大,而粮食的增长幅度却是固定不变的。这是我们不愿意看到的结果,因为这意味着粮食很快就会紧缺,有一部分人将会饿死。这个道理放到自然界的所有生物中同样适用,即自然界中孕育了大量的动植物,但维持这些生命所需要的营养物质却被限制在了一定的范围中。这就决定了有一部分动植物会活下来,而另一部分动植物要面临死亡。
究竟是什么决定了动植物的生存和死亡呢?答案是“生存斗争”。只要是生存斗争,就与生活环境和条件离不开,它们可以对生物造成两方面的影响。第一,直接作用于生物体的整体或者局部改造。例如,充足的食物可以让生物长得高大,而贫乏的食物则会使生物长得瘦小。另外,食物的组成结构还会引起生物肤色的变化;外界的气候则会使生物的毛皮发生变异,适应变化的生物则存活,不适用变化的生物则灭绝。
第二,器官的使用情况。经常使用器官会发达,而不经常使用的器官则会退化。例如,野鸭的翅膀处的肌肉和骨骼要比家鸭发达得多,而腿部的肌肉和骨骼却比家鸭要逊色,这是由于野鸭奔跑少而飞行多的缘故。
生物要完成这些变化并非一帆风顺,要经过激烈的斗争。首先,生物要面对恶劣的生存气候,还有食物的贫乏,各种疾病、寄生虫还有毒素,并且随时要面临天敌的追击。在这种条件下,一切的生物都被卷入了激烈的竞争之中。例如,在食物匮乏的时候,为了生存,几只动物会争夺只够一只动物存活的食物。植物也会和同类争夺水资源,即便在某些资源丰富的地方,生物也会因为遭到天敌袭击或者同类之间争夺地盘而灭绝。
生物进化需要驱动力,而生物的高速率繁殖与生存空间和食物的有限是斗争的主要原因。如果每一种生物都以最快的速率高速繁殖而不会灭亡的话,用不了多长时间就会将地球挤满。生存斗争的内容主要包括三个方面,一是同一物种的个体与个体间的争斗,二是不同的物种之间的争斗,三是生物与其所在的恶劣的自然条件之间的争斗。
例如,一片密林中的野鸡、野兔等动物的数量,主要取决于天敌的破坏力。而那些生活在极寒地区的生物即便没有天敌,数量也会受到有效控制,因为恶劣的天气对它们来说就是最大的斗争对象。因此,只有对生存产生明确的认识,一个人才能对自然界生物的各种变异和灭绝现象有一个更加深刻的了解。
在自然选择的状态下,具有优势的个体无论优势多么微小,都会比其他个体获得更好的生存机会。另外,我们也相信,任何不适合的变异都可能会导致灭绝。自然选择的任务就是留下有益变异的物种,淘汰有害变异的物种。
例如,在一个有狼和鹿的生态圈内,由于狼的追捕,跑得慢的鹿逐渐灭绝,跑得快的鹿数量逐渐增加。当增加到一定的程度时,狼群中跑得慢的就会因为没有食物而被淘汰,最灵活的狼获得生存的机会。这就完成了一次自然选择。再如,由于花蜜能够吸引蜜蜂等昆虫传递花粉完成杂交,而杂交可以产生强壮的幼苗。因此,那些能产出花蜜多的植物就会获得更多的杂交机会,长此以往,它们就会因为占有一定的生存优势而成为一个地方物种。有了自然选择后,不管自然环境如何变化,整个自然也会不断发展,时刻处于变化之中。
在生存斗争中,不仅存在着关于物种生存的斗争,还有针对繁殖问题的斗争。
善于繁殖和养育后代的优秀个体将会产生大量的后代,而不善于繁殖和养育后代的拙劣个体则留下少量的后代,或者从此绝后。也就是说,雄性为了获得与雌性交配而与同类发生争斗,其目的并不是要杀死对方,而是为了让对方的后代减少或者不留后代。因此,生物界的一切都是生物进化的结果,生物个体的一切形状都是个体生存和物种繁衍的杰作。