地球上最伟大的表演:进化的证据
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老鼠的牙齿

如果通过人工选择来改善老鼠的牙齿是这么容易的话,为什么当初自然选择明显地做得那么差劲?生龋齿当然没有什么好处。如果人工选择能够减少龋齿的话,自然选择为什么在很久以来却没有做到呢?我能想到两个有启发性的答案。

第一个答案是,被人类选择者当作“实验原料”的原始种群,不是野生老鼠,而是驯化过的实验室白鼠。可以说,实验鼠像现代人类一样娇生惯养,避开了自然选择的锐利刀锋。龋齿的遗传倾向将明显有损老鼠野外繁殖的前景,但可能对生活舒适的实验室老鼠群体并无影响,而且“谁能繁殖、谁不能”的决定权在人类手中,并不在于(适者)生存。这是问题的第一个答案。

第二个答案更有趣,因为它揭示了自然选择和人工选择中的一条重要法则,即物物交换的法则,我们已经在讨论植物授粉策略时提到过它——没有免费的午餐,每件东西都有代价。似乎很明显,应该不惜一切代价避免龋齿,而且我并不怀疑,龋齿明显缩短了老鼠的寿命。但是让我们思考一下,为了提高动物的抗龋齿性,将可能发生些什么。我不清楚细节,但我深信,这样做的代价将很昂贵——我需要假定的,就是这一点。让我们假设一下,提高抗龋齿性要靠牙齿壁的增厚,而这需要额外的钙。并不是不可能找到额外的钙,但它必须来自某处,而且并不是免费的。钙(或任何可能是限制性资源的东西)不能凭空而来。它必须通过食物进入体内。而且除了牙齿,它对身体其他方面也有潜在用处。身体有一种我们可以称之为“钙经济”的体系。骨骼中需要钙,奶中也需要钙。(我假定我们正在谈论的是钙。即使不是钙,那么也必然有一些昂贵的限制性资源,而不管是什么样的限制性资源,这个讨论同样适用。为了讨论的方便,我将继续用钙。)当其他因素都一样时,拥有好牙的老鼠,其长寿的可能性高于拥有烂牙的老鼠。但其他因素往往是不同的,因为构成好牙的钙来自身体的其他部分,比如说骨骼。一只竞争对手老鼠,其基因没有驱使它从骨骼中吸收钙,因此它会有更好的骨骼,就可能更长寿(虽然它的牙不好)。或者,竞争对手老鼠可能因为母乳中含有更丰富的钙,能更好地养育后代。正如经济学家们都喜欢引用科幻作家罗伯特·海因莱因(Robert Heinlein)所说的“天下没有免费的午餐”。我的老鼠例子是假设的,但可以肯定地说,出于“经济原因”,老鼠的牙齿不能好得超过一定程度。因为某一部分的完美,必然要以牺牲另一部分的方式而获得。

这个准则适用于所有生物。我们可以期待身体的机能优良,以利于生存,但这并不意味着身体的每个部分都要完美。如果羚羊的腿更长一点,它可能会跑得更快,更有可能逃脱豹的捕食。但有竞争优势的长腿羚羊,尽管可能可以更好地躲避捕食者,但必须在其“身体经济”的其他部分为长腿付出代价:更长的腿的额外骨骼和肌肉所需的材料,必然要从别的器官挪用,因此长腿的羚羊可能更易死于被捕食以外的原因。或者因为其更长的腿,它甚至更有可能死于被捕食——尽管它没有受伤时跑得更快,但也更有可能骨折,这时就无法逃跑了。身体是由许多“妥协”构成的。我会在第十二章“军备竞赛和‘进化的神义论’”中回到这个论题。

家养之下会发生的情况是,很多威胁野生动物之生命的危险,被人为地避免了。纯种奶牛可以产大量牛奶,但其下垂的笨重乳房会严重阻碍它逃脱狮子的追捕。纯种马是高超的奔跑者与跳跃者,但它们的腿在比赛中(尤其是在跳跃时)容易受伤,这表明,人工选择已把它们推入了一个自然选择不能容忍的地步。此外,纯种马的茁壮成长,需要依靠人类提供丰富的饮食。以英国本土小马为例,虽然有茂盛的牧草可吃,赛马却需要喂谷物和补充剂这些营养更丰富的食物,才能长得好——这些食物它们在野外找不到。再次,我将在“军备竞赛”一章中回到这方面的话题。