这两种机理哪种正确呢?达尔文本人举棋不定,认为两种都有可能。在《物种起源》一书中,有一节是讨论退化现象的。达尔文以几种动物为例,其中一个讲的是鼹鼠眼睛的退化:
“鼹鼠和某些穴居的啮齿类动物的眼睛的大小只剩下了残迹,并且有的眼睛完全被皮和毛所遮盖。这种眼睛的状态很可能是由于不使用而渐渐缩小的缘故,不过恐怕也有自然选择的帮助。南美洲有一种穴居的啮齿动物,叫做吐科吐科或栉鼠(Ctenomys),它甚至比鼹鼠更有深入地下的习性;一位常捉到它们的西班牙人向我保证,它们的眼睛常常是瞎的。在南美洲地下生活的栉鼠虽然长着眼睛,但是经常是瞎的。我养过的一只,它的眼睛的确是这种情形,解剖后才知道是由于瞬膜发炎。由于眼睛经常发炎对于任何动物必定是有损害的,并且由于眼睛对于具有地下生活习性的动物肯定不是必要的,它们的形状缩小,上下眼睑黏连,而且有毛覆盖上面,在这种情况下可能是有利的;倘若如此,自然选择就会有助于不使用的效果。”
这种生活在美国黑暗的石灰石洞穴淡水中的穴鱼(Amblyopsis rosae)眼睛已完全退化了。
达尔文在这里显然认为“废退”是主要的,自然选择只是起了辅助作用。但是如果自然选择起作用,我们就没必要再考虑别的机理了,因为自然选择是非常有威力的,可以逐渐地使生物结构发生改变。眼睛退化对地下动物来说,究竟有多大的优势呢?达尔文只考虑到了眼睛发炎,其实还有另一个明显的优势他未提到:眼睛是很脆弱的、容易受伤的器官,而且一旦受伤,往往是致命的。在地下钻来钻去,特别是像鼹鼠那样把头当成推土机挖隧道,眼睛更容易受到伤害,那么,让已经不发挥作用的眼睛退役,就是一种很明智的选择。
近来的研究发现,鼹鼠的眼睛退化,还有别的优势,有助于我们理解那些不像眼睛这么脆弱的器官的退化。这项研究是以生活在中东地区的一种盲鼹鼠(Spalax ehrenbergi)做为材料的。这种盲鼹鼠看上去像是一条毛绒绒的香肠,它的头部除了嘴巴有开口,露出尖锐的、用来挖土和咬食树根的牙齿,就再也没有任何开口了。它是完全失明的,如果用强光照射它,生活在中东地区的一种盲鼹鼠。它也不会有任何反应,甚至连脑电波也不起变化。但是如果你在它的旁边鼓一下掌,它的脑电波就会起变化。它虽然目不能视物,却能感到振动。盲鼹鼠是完全失明的。事实上,振动是它们相互通讯的方式。盲鼹鼠在一年的大部分时间内都是独居的,它们用头撞撞窝顶,振动传了开去,其它盲鼹鼠感觉到了,也用头撞撞窝顶,就这么长长短短用一种电报式密码互相通讯。如果你在它的窝上方的地面上跺跺脚,它可能也会撞撞窝顶答复。在交配的季节,盲鼹鼠就靠“电报”求爱,雄鼹鼠寻声挖洞追踪,运气好的话就挖到了雌鼹鼠的闺房,交配之后就离开;运气不好的话钻进了别的雄鼹鼠的老窝,就难免有一场厮杀。
盲鼹鼠的眼睛其实并没有完全消失。如果我们解剖它的头部,会发现在毛和皮肤之下,一对腺体包着的小眼睛,直径只有0.7毫米,体积只有同等大小的小鼠的眼睛的1%。这对眼睛没有瞳孔,晶状体也已萎缩,是无法成像的。但是它们还有视网膜,膜上有锥细胞,里面有能够感光的的视蛋白,数量只有小鼠的4%。那么盲鼹鼠的眼睛为什么没有完全消失,褪黑素是一种能调节睡眠周期的激素,它的分泌量和光的强弱有关。这么一对藏在皮肤底下的小眼睛有什么用呢?由于里面还有视蛋白,还能感受到白天和黑夜的不同——即使是在皮肤底下,也还是能感光的,就像你闭上了眼睛,也还能感到是光明还是黑暗,所以有的人开着灯睡不着觉。盲鼹鼠也是这样,当它们把土推出洞外时,它们皮下的小眼睛也能感到外面是白昼还是黑夜。它们的眼睛中有褪黑素,根据光周期调节鼹鼠的活动。实验证明的确如此。如果在实验室中我们通过改变光亮颠倒白天和黑夜,盲鼹鼠的活动也随着改变。如果让光明时间变短,黑暗时间变长,模拟冬天的到来,盲鼹鼠的体内代谢也随之改变,准备抵抗寒冬了。如果我们把盲鼹鼠的眼睛摘除,它的这些光周期反应就都消失了。
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