达尔文的伟大冒险
第1章:达尔文的伟大冒险
一个爱做梦的小男孩
在很久很久以前,大概是两百多年前的英国,有一个特别爱做梦的小男孩。他的名字叫查尔斯·罗伯特·达尔文。1809年2月12日,达尔文出生在英国一个叫什鲁斯伯里的小镇。这个日子可真是巧了,因为就在同一天,还有另一个伟大的人物也来到了这个世界——他就是美国的第16任总统亚伯拉罕·林肯。
小达尔文出生的那栋房子,是一栋漂亮的红色砖楼,坐落在一个叫做“山丘”的地方。顾名思义,这栋房子建在一个小山坡上,从窗户里望出去,能看到一大片绿油油的草地和远处蜿蜒的河流。在小达尔文的眼里,那片草地就是世界上最神奇的游乐场,而那条河流,则是一条通往未知世界的魔法之路。
达尔文的爸爸叫罗伯特·瓦尔林·达尔文,是一位非常了不起的医生。他的诊所就在家附近,镇上的人们都喜欢来找他看病,因为他不仅医术高明,而且特别有耐心,总是笑眯眯的。达尔文的妈妈叫苏珊娜·韦奇伍德,是一位特别聪明和善良的女性。她来自一个很有名的陶瓷家族——韦奇伍德家族,这个家族生产的瓷器可漂亮了,到现在都还是世界名牌呢。
可惜的是,在小达尔文只有八岁的时候,他的妈妈就因病去世了。这对于年幼的达尔文来说,是一个非常大的打击。但是,他的姐姐们承担起了照顾他的责任,特别是姐姐卡罗琳,教了他很多东西。后来,达尔文的继母埃玛也对他们非常好,给了他很多温暖。
超级收集癖的小脑袋
如果让你用一个词来形容小时候的达尔文,你会用什么?调皮?捣蛋?还是聪明?我想,“超级收集癖”可能是最贴切的形容了。
你见过那种特别喜欢收集东西的小朋友吗?有的同学喜欢收集各种形状的树叶,有的喜欢收集好看的石头,有的喜欢收集各种各样的小汽车模型。小达尔文比他们都要疯狂——他几乎什么都想收集!
让我们来看看小达尔文的“收藏室”里都有什么宝贝吧。
首先是各种各样的石头。小达尔文对石头简直着了迷。他会在家附近的小路上、河床边、甚至花园的泥土里寻找各种各样的石头。有的石头是灰色的,有的带花纹,有的摸起来光滑,有的则粗糙得扎手。每找到一块“与众不同”的石头,他就会兴奋地跳起来,小心翼翼地捡起来,像宝贝一样捧回家。
然后是各种各样的虫子。花园里的蝴蝶、甲虫、毛毛虫,都是小达尔文的研究对象。他会蹲在花丛边,一动不动地观察蜜蜂是怎么采蜜的,看蚂蚁是怎么搬家的。有时候,他还会鼓起勇气去抓毛毛虫,结果被毛毛虫的毛扎得满手又痒又红,但他从来不在乎,只要能抓到那只虫子,他就开心得不得了。
贝壳也是达尔文的心头好。每次有机会去海边,他就会蹲在沙滩上,仔细地寻找各种各样的贝壳。有螺旋形的海螺,有扇形的蛤蜊壳,还有那些奇形怪状的化石贝壳。他会把这些贝壳洗干净,一个一个地摆在窗台上,对着阳光看它们闪闪发光的样子。
你可能会问:这个小男孩收集这么多东西干什么呀?它们又不值钱,又不能吃。
问得好!小达尔文收集东西,可不是为了炫耀,也不是为了卖掉换钱。他收集它们,是因为他想知道——这些东西是从哪里来的?它们为什么长得这个样子?它们有什么特别的地方?
你看,这就是小达尔文和别的孩子不一样的地方。他不仅收集东西,他还在不停地问问题,不停地思考。他的小脑袋里,总是装着各种各样的问号。
比如,当他在河床边找到一块圆圆的鹅卵石时,他就会想:这块石头原来是什么样的?它是怎么变成这个圆滚滚的样子的?它在这个河里待了多久了?
当他抓到一只七星瓢虫时,他就会想:瓢虫身上的七个点是天生就有的吗?它小时候是什么样子的?它为什么会飞?
当他发现一个古老的贝壳时,他就会想:这个贝壳里的动物还活着吗?它是什么时候死掉的?它和现在海里的贝壳有什么不一样?
这些问题看起来很简单,但是正是这些简单的、看似“幼稚”的问题,后来指引着达尔文走向了科学的殿堂。因为真正伟大的科学发现,往往就藏在这些看似简单的问号里。
不爱上学的小学霸
说到学校生活,小达尔文可就不是那么开心了。
当时英国的学校和我们现在的学校可不一样。那时候的学校里,老师们最喜欢做的事情就是让学生背诵各种各样的课文和知识。什么拉丁文的语法啦,什么古代的历史啦,什么宗教的信条啦——这些都是当时的“必修课”。
可是小达尔文对背诵这些东西一点都不感兴趣。上课的时候,他总是心不在焉地望着窗外,看着小鸟飞来飞去,看着树叶在风中摇晃。老师布置的背诵作业,他总是背不下来,经常被老师批评。
在老师眼里,小达尔文是一个“问题学生”——他不是调皮捣蛋的那种“问题”,而是“脑子不开窍”的那种“问题”。有一门课叫“古典学”,要学古希腊语和拉丁语,达尔文怎么学都学不好。他的父亲很担心,觉得这个孩子是不是太笨了,将来可怎么办呀。
但是,如果你认为小达尔文就是一个不爱学习的差生,那就大错特错了。
因为小达尔文虽然不喜欢学校的“正课”,但是对于他自己感兴趣的东西,那可真是废寝忘食地学。
他最喜欢的一门“课外课”,就是听他哥哥伊拉斯谟讲科学知识。哥哥比他大七岁,在剑桥大学读书,是个小小的“科学家”。哥哥会给达尔文讲化学实验是怎么做的,讲物理原理是什么,讲各种各样的科学故事。每当这个时候,小达尔文就会瞪大眼睛听得特别认真,有时候还会抢着回答问题。
有一次,哥哥在花园里建了一个小化学实验室。达尔文高兴坏了,天天跟着哥哥做实验。他们用各种瓶瓶罐罐调配“神奇的药水”,观察物质发生的变化。达尔文还主动承担了“看火”的任务——就是守着炉子,不让火烧得太旺或者太弱。
可是好景不长,这件事被学校老师知道了。老师非常生气,认为达尔文“不务正业”,做这些“乱七八糟”的实验有什么用?老师在课堂上狠狠批评了他,说他“把时间浪费在无用的化学知识上”。
那时的达尔文才十六岁,他低着头挨骂,心里却很委屈。他不明白,为什么学习自己感兴趣的东西会是“浪费时间”呢?
后来,达尔文在他的自传里回忆这段经历时写道:“那时候的我,对学校教的东西一点都不感兴趣。但是对于自然科学的热爱,却像火苗一样在我心里燃烧。我不知道将来能做什么,但是我就是喜欢观察自然、收集标本、问问题。”
你看,这就是小达尔文。他不是一个传统意义上的“好学生”,但他是一个真正热爱学习、热爱科学的孩子。只是那时候的学校,还没有教会他如何把这种热爱和“正经的学习”结合起来。
改变命运的奇妙相遇
如果达尔文的人生一直这样下去,他可能最终会成为一个普普通通的乡村医生或者牧师,过着平凡的生活。但是命运有时候就是这样奇妙——它总会在合适的时候,安排一些特别的相遇,改变一个人的人生轨迹。
1825年,十六岁的达尔文中学毕业了。他的父亲觉得他应该学一门手艺将来好谋生,于是把他送到了爱丁堡大学学医。爱丁堡是苏格兰的首都,那里的大学在当时可是非常出名的。
可是学医的生活对达尔文来说更加痛苦。医学院的课程更加枯燥,解剖学、药理学、化学……全都是需要死记硬背的科目。更糟糕的是,爱丁堡大学有一个传统——学生要亲眼观看解剖尸体。这可把达尔文吓坏了,他一看到血和死人就开始犯恶心,根本无法完成解剖课的学习。
两年后,达尔文的父亲无奈地决定:不学医了,换个方向吧!他让达尔文去剑桥大学学习神学,将来当一名牧师——这在当时可是一个体面又稳定的职业。
于是1828年,十九岁的达尔文来到了剑桥大学基督学院。剑桥是一座古老而美丽的大学城,到处都是古老的建筑和绿油油的草坪。对于热爱自然的达尔文来说,这里比爱丁堡好多了。虽然神学课依然枯燥,但是在这里,他终于找到了属于自己的天地。
首先,他认识了一群和他一样热爱自然的同学。他们经常一起到郊外去散步,观察各种植物和小动物,讨论博物学的知识。在这些同学中,有一个叫威廉·达尔文·福克斯的年轻人,和达尔文特别投缘,他们经常一起去采集昆虫标本。
但是,真正改变达尔文命运的,是一个叫约翰·史蒂文斯·亨斯罗的教授。
亨斯罗教授是剑桥大学矿物学和植物学的教授,也是一位非常著名的博物学家。他五十多岁,戴着一副圆圆的眼镜,说话慢条斯理,但是知识渊博得惊人。天上飞的鸟,地上跑的兽,海里游的鱼,花花草草,石头矿物——几乎没有什么是他不知道的。
更重要的是,亨斯罗教授非常善于教学。他不像其他老师那样只会让学生死记硬背,而是会带着学生到野外去实地观察,教他们如何识别各种动植物,如何采集标本,如何记录观察结果。他的课堂不在教室里,而是在树林里、草地上、河岸边。
达尔文第一次听亨斯罗教授的课,就深深地被吸引了。他发现,原来学习可以这么有趣!原来那些他从小就喜欢的东西——石头、虫子、贝壳——竟然有这么多学问在里面!
从此以后,达尔文成了亨斯罗教授的“铁杆粉丝”。他经常去找亨斯罗教授请教问题,有时候是辨认一株不知名的植物,有时候是鉴定一只抓到的甲虫,有时候就是单纯地想听教授讲讲最新的科学发现。
亨斯罗教授也特别喜欢这个求知若渴的年轻人。在他眼里,达尔文虽然不是那种考试成绩优异的学生,但是他对自然的热爱是真诚的,他的观察力是敏锐的,他的问题常常闪烁着智慧的火花。
1831年春天,达尔文即将从剑桥大学毕业。有一天,亨斯罗教授找到他,告诉他一个消息:“达尔文,有一艘船正在招募一位随船博物学家,去进行环球科学考察。船长罗伯特·菲茨罗伊是个很了不起的人,他需要一位受过良好教育的年轻人陪伴他,记录沿途的各种自然现象。我觉得你很合适,想推荐你去试试。”
这艘船,就是后来名震天下的——贝格尔号。
登上“贝格尔号”的冒险
听到这个消息的达尔文,简直不敢相信自己的耳朵。
环球科学考察?那可是他做梦都不敢想的事情!想象一下,坐着一艘大船,从英国出发,绕过南美洲,横跨太平洋和印度洋,然后经过非洲好望角,最后回到英国——一路上能看到多少神奇的东西啊!
但是事情并没有那么简单。达尔文的父亲第一个跳出来反对。
“不去!”父亲的态度很坚决,“你一个刚刚毕业的学生,连一份正经工作都没有,就想跑到大海上去冒险?这太荒唐了!”
父亲的担心不是没有道理的。那时候的航海可不像现在,坐的是木头帆船,走的是完全没有被探索过的航线,一路上要经历各种风浪、疾病、未知的危险。很多人出海之后就再也没有回来。
达尔文被父亲的态度弄得心灰意冷。他垂头丧气地去找亨斯罗教授,说自己恐怕去不了了。
亨斯罗教授听了以后,沉思了一会儿,说:“达尔文,这样吧,我再给你父亲写一封信,劝劝他。不过更重要的是,你要想清楚——这真的是你想要的吗?航海可不是去郊游,你会吃很多苦头,而且一走就是好几年。你准备好了吗?”
达尔文抬起头,眼睛里闪烁着光芒:“教授,我准备好了。从小到大,我一直在问自己:为什么鸟儿能飞?为什么花儿会开?为什么化石里的动物和现在的动物长得像又不像?这些问题,只有走出去看,才能找到答案。不管有多苦,我都要去!”
亨斯罗教授被这个年轻人的决心打动了。他不仅给达尔文的父亲写了信,还亲自登门拜访,苦口婆心地劝说。最后,达尔文的父亲终于松口了:好吧,既然你这么坚持,那就去吧。不过一定要照顾好自己。
1831年12月27日,二十二岁的查尔斯·达尔文,登上了停泊在普利茅斯港的“贝格尔号”。从这一刻起,他的人生彻底改变了。
“贝格尔号”是一艘三桅帆船,船身大约有30米长,船舷上刻着英国海军的徽章。它的全名叫做“英国海军部HMS贝格尔号”——HMS是“女王陛下的船”的缩写。
这艘船虽然不算大,但是被船长菲茨罗伊改装得很适合科学考察。船上有专门的空间用来存放标本和图书,还有一间小小的实验室。虽然条件简陋,但是在那个年代,这已经是很不错的配置了。
1831年12月31日,新年前夕,贝格尔号在菲茨罗伊船长的指挥下,缓缓驶出了普利茅斯港。达尔文站在甲板上,看着渐渐远去的英国海岸线,心情既兴奋又有些忐忑。他知道,接下来等待他的,将是一场改变世界的冒险。
漫长的五年环球之旅
贝格尔号的环球航行,前后一共历时将近五年。
这五年里,达尔文跟着贝格尔号走遍了世界的各个角落。他的航线大致是这样的:
从英国出发,先向南走,穿过大西洋,抵达南美洲的巴西;在南美洲东海岸考察了一段时间后,继续向南,绕过南美洲最南端的合恩角,进入太平洋;然后沿着南美洲西海岸北上,到达加拉帕戈斯群岛;接着横渡太平洋到达新西兰和澳大利亚;然后穿越印度洋,绕过非洲南端的好望角,再沿非洲西海岸北上到贝宁;最后穿过大西洋,返回英国。
整个航程大约绕了地球一圈,行程超过四万公里。如果把这些距离画成线,在世界地图上可以看到一条蜿蜒曲折的大圈。
在这五年里,达尔文到底经历了什么呢?让我们来想象一下:
首先是晕船的痛苦。贝格尔号在海上航行,大部分时间都在波涛中摇晃。刚开始的时候,达尔文晕船晕得厉害,吐得昏天黑地,连胆汁都吐出来了。有时候他连续好几天都吃不下东西,只能躺在船舱里一动不动。菲茨罗伊船长看到他这副样子,开玩笑说:“要是再这样下去,恐怕我们要把他扔进海里喂鲨鱼了。”
但是达尔文咬着牙挺过来了。过了一段时间,他的身体慢慢适应了海上的生活,晕船的情况也好了很多。
其次是疾病的折磨。在那个年代,远洋航行最可怕的不是风浪,而是疾病。水手们挤在狭小的船舱里,卫生条件很差,各种传染病很容易传播。达尔文就曾经得过好几种疾病,包括热带地区常见的疟疾,发起烧来浑身发抖,差点就没命了。
还有孤独和思乡的情绪。在茫茫大海上,一走就是好几个月,看不到亲人朋友,收不到任何消息。每当夜深人静的时候,达尔文总会想念家乡的父母和姐姐们,想念剑桥大学的教授和同学,想念那些一起采集标本的小伙伴们。他会在日记里写一些思乡的话,然后把这些日记纸小心地封好,等有机会寄回家。
但是,困难和痛苦并没有打败达尔文。相反,正是这些艰难的经历,磨炼了他的意志,也让他更加珍惜每一次探索的机会。
因为在大海之外等待着他的,是一个又一个令人惊叹的发现。
南美洲的奇妙发现
贝格尔号在南美洲停留的时间最长,差不多有三年多。在这段时间里,达尔文的足迹遍布南美洲的各个角落:从巴西的热带雨林,到阿根廷的大草原,再到智利的安第斯山脉——他看到了太多太多不可思议的东西。
让我们先来看看达尔文在南美洲东海岸的发现吧。
1832年2月,贝格尔号来到了巴西的港口城市巴伊亚。达尔文第一次踏上热带土地,立刻被眼前的景象惊呆了。
“这里的森林,”达尔文在日记里写道,“和我见过的任何森林都不一样。树木高大得看不到顶,藤蔓缠绕在一起,阳光只能从树叶的缝隙中漏下来。到处都是奇形怪状的植物和花朵,有的像鸟儿展开的翅膀,有的像蝴蝶停歇的花瓣。空气中弥漫着各种花香和泥土的气息,还有一阵阵奇异的鸟叫声从远处传来……”
达尔文像一只闯入宝库的小老鼠,兴奋得不知道该从哪里开始看起。他采集了各种各样的植物标本,记录下了各种奇花异草的样子。他还观察了热带雨林里的动物——五彩斑斓的鹦鹉、行动敏捷的猴子、隐藏在树叶间的变色龙……每一样都让他啧啧称奇。
在南美洲的考察中,有一个发现让达尔文印象特别深刻,那就是化石的发现。
什么是化石呢?简单来说,化石就是生活在很久很久以前的生物留下的“痕迹”。这些生物死亡以后,它们的身体或者骨骼被埋在泥土里。过了几万年、几百万年甚至几亿年,泥土变成了岩石,而这些骨骼也慢慢变成了石头的样子,但是仍然保持着原来的形状。科学家们把这些“变成了石头的古代生物”叫做化石。
1833年春天,达尔文在阿根廷的布宜诺斯艾利斯省发现了一个神奇的地方——那里有很多已经干涸的沼泽地,农民们经常在地下挖出一种奇怪的大骨头。
“当我第一次看到这些巨大的骨头时,”达尔文写道,“我简直不敢相信自己的眼睛。它们比任何我见过的动物都要大得多,有的骨头一根就有我这么高!我问当地的牧民这些是什么,他们告诉我,这是大地懒的骨头。传说大地懒是一种巨大的野兽,生活在很久很久以前,后来被上帝消灭了。”
大地懒是什么?达尔文仔细观察这些化石,发现它们确实是一种巨型动物的骨骼。但是它们和现在已经知道的任何动物都不完全一样——既像现在的树懒,又像现在的食蚁兽,但又都不是。
后来,达尔文又发现了另一种动物的化石——雕齿兽。雕齿兽是一种已经灭绝的哺乳动物,它们身上长着厚厚的甲壳,看起来像一辆装甲车。
更有趣的是,达尔文发现雕齿兽和现在生活在南美洲的犰狳(qiú yú)长得很像。犰狳也是一种身上长着甲壳的小型哺乳动物,遇到危险时会缩成一团。
这个发现让达尔文陷入深思:为什么已经灭绝的雕齿兽和现在还活着的犰狳会长得这么像?它们之间有什么关系?如果进化是真的,那么犰狳会不会是雕齿兽的“后代”或者“亲戚”?
这些问题在达尔文心里种下了一颗种子,后来慢慢发芽,长成了参天大树。
加拉帕戈斯群岛的秘密
1835年9月,贝格尔号来到了一个神奇的地方——加拉帕戈斯群岛。
加拉帕戈斯群岛位于南美洲厄瓜多尔西部太平洋上,由十几个大小不同的火山岛组成。这些岛屿因为其独特的生态环境和奇特的野生动植物,被人们称为“活的生物进化博物馆”。
达尔文第一次登上加拉帕戈斯群岛时,就被眼前的景象吸引住了。这里的景色和南美洲大陆完全不同——到处都是黑色的火山岩,稀稀拉拉地长着一些矮小的仙人掌和灌木丛。炽热的阳光烘烤着大地,空气里弥漫着一股硫磺的味道。
“乍一看,这些岛屿并不吸引人,”达尔文写道,“黑乎乎的岩石,干巴巴的灌木,还有热得让人冒汗的天气。但是当你仔细观察,就会发现这里藏着无数秘密。”
达尔文和船员们在一个又一个岛屿之间穿梭,采集标本,记录观察。他发现加拉帕戈斯群岛虽然岛屿之间离得很近,但是每个岛上的生物都有点不一样。
比如说仙人掌吧。在有些岛上,仙人掌长得很高大,都快长成树了;在另一些岛上,仙人掌却很低矮,趴在地上。这是因为不同岛屿上的环境不太一样,有的岛上有更多的陆龟会吃掉矮仙人掌,所以高仙人掌反而更有优势。
但是真正让达尔文震惊的发现,还在后面等着他。
有一天,达尔文和船上的几个军官在聊天。其中一个军官拿出一把他在不同岛屿上收集的雀鸟标本,对达尔文说:“你看看这些鸟,它们的嘴巴形状好像不太一样。”
达尔文接过标本仔细一看,发现这些鸟确实都是雀鸟——就是和麻雀差不多大小的小鸟。但是它们的嘴巴确实有区别:有的嘴巴又尖又细,有的嘴巴又粗又厚,有的嘴巴稍微弯曲,有的嘴巴则笔直笔直的。
“这些鸟嘴巴的不同,是不是和它们吃的食物有关系呢?”达尔文陷入了思考。他把不同岛屿上收集的雀鸟标本仔细分类,发现了一个规律:嘴巴尖细的雀鸟主要吃虫子,嘴巴粗厚的雀鸟主要吃种子和坚果。
那么,为什么同一个群岛的不同岛屿上,会进化出嘴巴形状不同的雀鸟呢?
达尔文假设:在很久很久以前,可能有几只雀鸟从南美洲飞到了加拉帕戈斯群岛。它们在不同的岛屿上安家落户,繁殖后代。由于每个岛上的环境不太一样——有的岛上虫子多,有的岛上种子多——那些嘴巴形状最适合在当地找食物的雀鸟,就更容易吃饱,更容易活下来,也更容易生出更多小鸟。而那些嘴巴形状不太适合的雀鸟,可能就会慢慢被淘汰。
经过很多很多代以后,原本一样的雀鸟,就进化出了不同的嘴巴形状。这就是后来被称为“适应辐射”的现象——同一个祖先的后代,因为适应不同的环境,分化出了不同的特征。
当然,达尔文当时并没有完全想明白这个道理。真正把这些零散的线索串起来,形成完整的“进化论”思想,还要等到他回到英国之后,慢慢思考和总结。但是,加拉帕戈斯群岛的这些发现,确实为他的理论提供了非常重要的证据。
很多年以后,当达尔文撰写那本著名的《物种起源》