首页 2024年度读书榜单 2023年度读书榜单 2022年度读书榜单 更多历年榜单 煎茶 2025-03-07 22:43:01

基因中的飞行梦

人类对飞行的痴迷源远流长,神话中的神仙总是腾云驾雾,而古人也基于原始的物理学,构想了若干飞行方法。比如伊卡洛斯用羽毛和蜂蜡制作的翅膀,或是借助飞马、驯鹿、魔毯、扫帚之类的神奇飞行工具,抑或修道之人服药后身体变轻然后飞升,甚至是简单粗暴如雷震子般长出翅膀。人类真正实现飞行梦只是近一百多年来的事,但相当一部分动物却早已通过自然演化具备了飞行功能。牛津大学教授、演化生物学家理查德•道金斯的新著《你想飞吗,像鸟一样?》就以飞行为主题,不仅介绍了生物为了飞行作出的巨大演化,也介绍了人类为实现动力飞行作出的不懈努力,更重要的是,以此再次验证了演化生物学理论。

在长期演化中,动物克服重力、离开地面的手段大致有几种。最简单的办法无疑是缩小体型。如果体型足够小、体重足够轻,比如小昆虫,要飞起来就非常容易。但如果体型较大又想飞行,那就必须扩张自身表面积,比如蝙蝠和翼龙的飞行皮肤,或是鸟类的羽毛。动物的动力飞行非常复杂,无论昆虫还是鸟类都是通过拍打翅膀产生升力,并推动自己前进。书中详细讲述了动物不同飞行方式的原理,非常生动。而这些在人类飞行技术中都有其对应物,如热气球是通过比空气更轻,滑翔机是通过扩张自身表面积实现滑翔,飞机在通过机翼扩张表面的同时,借助多种设计来产生动力离开地面。
但作为一名演化生物学家,理查德•道金斯显然不是为了对飞行原理进行科普。实际上,读着本书,我们很快就闻到了《自私的基因》中熟悉的气息。在第2章,书中就写道:“重要的不是个体的生存,而是基因的生存。个体会死,基因却会作为副本存活下来。”“基因制造出了擅长飞行的翅膀,就能帮助它们的拥有者将这些基因遗传给下一代,以及再下一代。就这样代代相传,经过无数世代之后,我们就能见到一批极擅长飞行的动物了。”
显然,理查德•道金斯是借飞行这一技能,佐证其演化理论。因此我们看到,动物的飞行器官并非“创造”出来,而是经过亿万年“演化”而来。如羽毛是爬行类的鳞片经过调整后的产物,其最初演化出来可能不是为了飞行,而是为了像哺乳动物的毛发那样隔热保暖。并且,生物界存在许多不完全进化的中间态,如丛林中只会滑翔的飞蜥、飞蛇、飞蛙,它们的演化如果一点点延长,就会出现能扑翼飞行的物种。相应的,我们也看到,在缺乏天敌的孤立海岛上,原先具有飞行能力的鸟类——如渡渡鸟、恐鸟等——会在演化中丧失飞行能力,甚至所有蚂蚁基因里都具有长出翅膀的潜能,但在工蚁身上没有激发出来,这些都说明个体会适应环境进行演化。

最终,理查德•道金斯将飞行归入基因“向外的冲动”,他指出,有数学理论认为,一种动物(或植物)如果设法将它的一部分子代送到远方,那么长远看,它传下的基因将超过将所有子代留在亲代身边的对手。因为当意外毁灭了亲代家园时,到达远方的子代能存活下来,换而言之,基因存活了下来。这种向外的冲动推动了生物的演化,正如理查德•道金斯畅想的,也许最早的鱼类登陆、我们的祖先走出非洲,都是受此冲动支配。而这多少也解释了人类飞行冲动的由来。
进一步,理查德•道金斯将科学探索也视为这种向外的冲动的一种,“就像飞行是摆脱重力进入第三维度,科学也在摆脱日常生活,盘旋地升上想象的精妙高度。”在此驱动之下,也许人类终有一日将离开地球,殖民外太空,走向星辰大海。

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