推测出来的动物

17 01 2008年

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出来。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(比如鼹形鼠)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粘土之下,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和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,象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(一窝最多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,也喜欢说进化论不象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。

2008.1.12.

(《中国青年报》2008.1.16)

(XYS20080117)


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27篇回复 to “推测出来的动物”

17 01 2008年
木筏子 (22:47:36) :

又长见识了,谢谢。

17 01 2008年
木筏子 (22:50:09) :

鼹鼠是啮齿动物吗?

17 01 2008年
木筏子 (23:14:30) :

呵呵,原来裸鼹鼠还真是啮齿动物。

17 01 2008年
Yush (23:16:14) :

鼹鼠是食虫目动物:
http://en.wikipedia.org/wiki/Mole_%28animal%29
但“裸鼹鼠”确是啮齿目动物:
http://en.wikipedia.org/wiki/Naked_Mole

17 01 2008年
方舟子 (23:23:50) :

严格地说应该叫鼹形鼠。真正的鼹鼠(mole)属食虫目,鼹形鼠(mole rat)才属啮齿目。裸鼹鼠以及我以前介绍过的盲鼹鼠都是鼹形鼠。

17 01 2008年
木筏子 (23:25:55) :

我看到了,怪我没有仔细看文章就发了议论。谢谢。

17 01 2008年
方舟子 (23:51:59) :

我有一个地方也写得不准确,已把(比如鼹鼠)改成(比如鼹形鼠)。通常说的鼹鼠的学名一般只说鼹(比如国内常见的麝鼹),因为不是鼠(就像鲸鱼不是鱼,所以一般只说鲸),所以在学名中把某某鼹形鼠称为某某鼹鼠是可以的,现在好像都普遍这么叫了。

17 01 2008年
内含子(intron) (23:58:59) :

这位亚历山大真是天才啊!
后面那个达马拉兰鼹鼠是不是也是啮齿目的?

18 01 2008年
木筏子 (00:05:48) :

内含子兄,也是的!

18 01 2008年
内含子(intron) (00:11:51) :

谢谢。
我在动物园里看到过mole rat,生活在有机玻璃的管子里,旁边还专门养了鼹鼠,可以对照啮齿动物和食虫动物的差别。

18 01 2008年
木筏子 (00:13:45) :

据说它们俩是近亲……我刚发完就发现上面那句形式不好,要是没逗号就麻烦啦.^_^

18 01 2008年
内含子(intron) (00:22:06) :

我倒没注意,哈哈。

18 01 2008年
内含子(intron) (00:23:43) :

以前我也常用啮齿动物做实验,它们和我们也差不太多:)

18 01 2008年
方舟子 (02:44:42) :

内含子:食虫目鼹科的一般叫XX鼹,啮齿目鼢鼠科、滨鼠科的鼹形鼠一般叫XX鼹鼠或XX鼹形鼠。

18 01 2008年
Zhang Xi (03:26:54) :

这篇很精彩阿

18 01 2008年
alpha (11:54:07) :

他娘的,这篇精彩,比老方此前的几个贴都好
大长了见识

18 01 2008年
langfellow (12:17:51) :

这一篇可以看作是一个有力的补充。方兄的《什么是科学》中说的“从经验上看,第一,科学理论必须有可以用实验或观察加以检验的预测”和“第二,在实际上已有了被证实的预测”。这篇文章说的情况完全符合这两项。

18 01 2008年
langfellow (12:21:19) :

已经看到进化论中的两个精彩的预测,希望看到更多!

18 01 2008年
Mustache (13:07:30) :

brava,有悬念,中间节奏掌握的好,即紧凑,又能表现时间跨度,然后揭示谜底,最后把该骂的骂疼了,有力

18 01 2008年
paanda (16:58:07) :

生物和物理相比,研究的东西处于较高的层次上,所以其实物理更”低等”一些,哈哈,玩笑。不管研究对象是什么,只要研究方法是科学的,哪怕是经济学,社会学这些东西都可以称为科学,要是胡乱研究,即使号称做物理也不是科学:)

18 01 2008年
闽汉(这不是我的真名,但曾用于投稿新语丝;从大家的名字看,似乎不需要真名) (22:45:23) :

谢谢。从读大学生物系到现在近二十七八年,一直相信进化论,但也存在很多疑惑。读了该文,真长见识。

18 01 2008年
闽汉 (22:48:02) :

不好意思。开始写近30年,后改准确点的,却没去掉“近”。

19 01 2008年
内含子(intron) (00:15:14) :

我好长一段时间都以为“裸鼹”是一种鼹鼠,直到在动物园看到了活的。不过我对叫“鼹”的“鼠”的印象也仅此一种,现在知道了原来有不少啮齿目的动物都被称为“XX鼹鼠”。多谢。
估计有不少人也像我这样对一些文章中的XX鼹鼠感到困惑,看了这篇文章就清楚多了。
许多英语名称翻译比较困难,比如mole rat直译可能会是“鼹鼠鼠”,于是只好就叫鼹鼠了,而鼹形鼠这个翻译就很好,既达意,又不别扭。英语里类似的动物还有“山山羊”、“水水牛”、“豹海豹”等,也很好玩。

19 01 2008年
gonewithwind (01:10:03) :

其实科学哪里分什么低等和高等,只不过不同的科学体现其价值的领域与方式不同而已。有的科学以应用于人类的生产生活来体现其价值,有的科学的价值则在于提高和扩大了人类的认知范围。就象J粒子,尽管J粒子在物资中的存在概率仅为150亿分之一,但毕竟丁肇中教授通过实验证明了它的存在,于是诺贝尔评审委员会就决定授予了丁肇中教授物理学诺贝尔奖,理由是:他扩大了人类的认知范围。

21 01 2008年
付强 (10:17:48) :

不错!

22 01 2008年
wzj (18:10:52) :

方先生,你好,我想请教个问题,为什么人类中有先天性的色盲?我们的古老灵长类祖先需要分辨水果颜色,色盲不是没什么生存优势吗,为什么还会延续下来呢?是因为雌性一般没有色盲但是是隐性携带者吗?望解疑,谢谢。

28 01 2008年
青工 (22:29:11) :

方先生:
    您好!
  对您的大作多有拜读,其中尤以这篇让人眼前一亮!皆因它显示了科学的力量!
  现不惴冒昧,想向方先生请教一事。“龙”在中华文化中占有重要地位,多年来人们大多认为“龙”是虚构的动物,是一种(或几种)真实动物的变形。我知道相关的有:蛇、蚕、鳄鱼。其中蛇和蚕之说,直观上觉得相去甚远,故不考。而鳄鱼之说是由何新先生提出的(见《龙:神话与真相》及《诸神的起源》链接http://www.hexinbbs.com/Soft/Index.asp)鳄鱼之说自有其理,但亦觉有不通之处,如:“龙”有触须和角而鳄鱼均无;鳄鱼皮有明显棘突,而现存众多“龙”的器具却没有这一点。
  我想请教的就是:从生物学角度说,鳄鱼之说是否成立?中国在上古时代是否可能存在一种与“龙”更为相近的动物?
  盼方先生能百忙中抽闲解惑,不胜感激之至!
祝:
  身体健康!
  工作顺利!

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