生 命 奇 葩-第6章
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光的小黑纸片把一片绿叶遮蔽起来。第二天，把这盆天竺葵放在阳光下照射
几小时。然后，他把被黑纸片遮蔽的叶片和没被遮蔽的叶片同时摘下，也用
上面的方法进行实验。结果，滴上碘酒以后，没有遮光的叶片变成蓝色，而
遮光的叶片显现黄色。这说明植物要制造淀粉，必须借助阳光。
接着，朱里斯·萨克斯循着瑞士牧师谢尼伯的思路，即绿色植物既能把
坏空气变好，又能把坏空气当作自身养料这一结论，用简陋的实验证明了这
个“坏”空气（二氧化碳）就是植物制造淀粉的必需原料。
这样，朱里斯·萨克斯以三个关键性的实验，总结了19世纪以前科学家
对“绿色工厂”的探索，进一步验证了海尔蒙、英杰豪斯、谢尼伯分别提出
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的关于水、二氧化碳和阳光是“绿色工厂”必需条件的理论是正确的。
直到1896年，法国科学家贝尔纳斯才在前人的研究基础上，给绿色植物
这一独特的生理化学过程命名为“光合作用”。光合作用用化学语言来表达
就是：
纵观科学家探索“绿色工厂”之谜的历史，我们可以知道：一个人要在
某些方面取得成就，总是离不开前人所打好的基础。科学是有继承性的。正
如牛顿所说：“如果说我比别人看得远些，那是因为我是站在巨人肩上的缘
故。”
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人是由“猴子”变来的
——达尔文创立进化论
1831年12月27日，一艘英国海军所属的皇家勘探船贝格尔舰由英国德
翁港向着美洲大陆扬帆远航了。贝格尔舰将进行一次环球航行，主要任务是
测绘南美洲东西两岸和附近岛屿的水文地图，完成环球各地精确的计时测量
工作。船上有一位年轻的博物学家，他就是后来成为伟大的进化论奠基人的
查尔斯·达尔文。他在这次环球旅行中的主要任务是考察了解各地的地质和
动植物资源情况。当时的达尔文还只是位刚从神学院毕业的年轻的博物学
家，为了得到这次机会，他几经周折，说服了固执的父亲，终于踏上这满怀
希望和幻想的旅程。他实在太想认识这纷繁的世界，了解这充满神秘色彩的
大自然了。
达尔文1809年2月12日出生在英国塞文河畔的一个名叫施鲁斯伯里的
小镇上，父亲是当地一位有名望的医生，祖父是位博物学家。达尔文从幼年
起就对自然科学有着特殊的爱好。7岁时，他就开始搜集植物和昆虫。8岁时，
他进了镇上的一所小学读书，第二年便转入一所中学——巴特勒博士学校读
书，这个学校只教一些古代地理、历史和一些难懂的古典语言，达尔文对这
些课程毫无兴趣，只对诗歌还比较爱好，所以他也只是个成绩很一般的学生。
然而，在课外学习中达尔文却是一名勤奋好学的好学生。他向一位家庭
教师学习几何学；向叔父学习气压计的原理。除了学习自然科学，他还饶有
兴趣地阅读了各种各样的书籍，如莎士比亚的历史剧和各类诗歌，他祖父所
写的《动物生理学》，以及孩子们都喜欢的《世界奇观》等等，心中产生了
对自然科学的兴趣，希望将来有一天能到遥远的地方去考察。
博物学是动物学、植物学和地质学的总称。小小年纪的达尔文，对博物
学有着浓厚的兴趣。在学校生活的早期，他就狂热地搜集昆虫和植物，并想
给它们分类。他甚至对植物的变异也产生了极大的好奇心。
有一天，他拿着一朵花到学校，遇到一位叫赖顿的同学。
“告诉你一个秘密，我能改变花的颜色。”达尔文很神秘地说。
“是吗？你用什么办法呢？”赖顿有些怀疑，但很感兴趣地问。
“我用不同颜色的水浇花，就可以开出不同颜色的花朵。”达尔文笑着
回答。
可事实上，他从未实验过，这只不过是一种想象而已。
10岁时，达尔文到威尔士海边玩耍，遇到一些大昆虫和许多飞蛾，这是
他在城里从未看到过的。于是，他被这些昆虫迷住了。他想：“这些昆虫和
城里的昆虫种类不同吗？这里为什么会有这么多昆虫呢？”他仔仔细细地观
察它们，并下决心开始搜集所有能找到的昆虫。
他还搜集各种各样的东西，如贝类、钱币、矿物、书信的印章等。他的
小卧室简直成了一个小型博物馆。在每一件“展品”上，他都仔细地拴上了
标签。
在学校生活的后期，达尔文特别喜欢打猎，尤其喜欢打鸟。可他打鸟并
不是因为好玩，而是为了搜集鸟类。他认为搜集鸟类是最高尚的活动。他还
特别喜欢观察鸟类的生活习性，常常天不亮就去寻找鸟和鸟蛋，并对它们的
生活习性做记录。
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达尔文对博物学的热爱，得到了舅舅的鼓励和支持。他告诉达尔文：“只
做个摘记是不够的，你可以把自己当作一个画家，但还要使用文字，而不光
是用画笔与颜色。当你描述一种蝴蝶，甚至一种苔藓的时候，你必须使别人
能够根据你的描述，立刻辨别出这种东西来。”在达尔文16岁生日时，舅舅
还送给他一本《塞尔伯恩博物学》，这使他兴奋不已，更加酷爱自然科学。
对自然科学的广泛、特殊的兴趣，对达尔文后来研究生物进化问题非常
重要。因为在科学的道路上，兴趣是获取知识的动力。有了兴趣，就有了求
知的激情，就会产生强大的毅力，去探索大自然无穷无尽的奥秘。
1825年秋天，年仅16岁的达尔文遵从父命，到爱丁堡大学学习医学。
可由于教授们的课大多讲得极其乏味，激发不起达尔文的兴趣。他甚至不忍
心看到对一个孩子施行截肢手术。但他对博物学的爱好和兴趣依然不减。由
于他“不务正业”，违背父亲的心愿，在爱丁堡大学度过2年后，父亲又不
得不把他叫回来，重新安排他的前程。
父亲决定让他将来当一名乡村牧师。经过一番补习后，又把他送进了剑
桥大学基督学院。这就意味着他将要成为一个虔诚的基督徒。达尔文想，当
一名牧师也好，可以借闲暇时间读书，探索生物界的秘密。
在剑桥的学习是很认真的，他的毕业考试获得了良好的成绩，名列第十，
获得了神学学位。当时，达尔文一点儿也不怀疑《圣经》上的每一个字都是
准确的真理，他成了一名地地道道的神学教徒。
在剑桥大学学习期间，达尔文阅读了洪堡德的《南美旅行记》。洪堡德
是18世纪末到19世纪初的一个伟大的科学探险家，《南美旅行记》是他的
科学考察记。达尔文非常希望有一天，自己也能像洪堡德那样进行科学考察
和旅行。
在剑桥，达尔文的博物学才干和善于探索自然界奥秘的能力，被他的老
师汉斯罗发现。这位年轻的英国博物学家热心地指导达尔文学习植物学、昆
虫学等，他们之间结下了深厚的友谊。
当达尔文即将跨出校门的时候，汉斯罗教授日夜为他的职业操心。他四
处打听、联系，终于得到一个好消息：英国海军部所属的皇家勘探船贝格尔
舰准备去南美进行科学考察，恰好需要一位年轻的博物学家，汉斯罗教授觉
得，这最好的人选就是达尔文……
1832年1月16日，贝格尔舰到达佛得角群岛的主岛——圣地亚哥岛的
普拉雅港。这是达尔文考察的第一站。生平第一次走进热带椰子林，达尔文
被如画的景色深深吸引，兴奋异常，森林里植物繁茂，昆虫低鸣……他真正
地看到了大自然的美！
可他随即便想到了身负的重任，立刻投入考察工作，收集各种资料。风
吹日晒，雷电交加，他历经了种种艰难困苦。每天，他总要用2～3小时写科
学考察日记，并随时给汉斯罗老师写信汇报他的考察情况、遇到的问题以及
想法，寻求他的指导。
1835年9月中旬，贝格尔舰驶进太平洋，向南美洲的加拉帕戈斯群岛驶
去。远远望去，一群宛如海面的岩石那样的岛屿隐约可见。加拉帕戈斯群岛
是由7个大岛和23个小岛组成的，位于太平洋赤道线上，距离南美大陆只有
900多千米，不像南美大陆那样热。岛上的植物、动物非常丰富，各种动物
的形态、习性却不一样。就是同一种动物，也有差异。达尔文对此非常感兴
趣，他要探索个究竟。这个群岛上的龟特别多，故有“龟岛”之美名。达尔
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文遇到2只大龟，每只至少有200磅重，其中一只正在吃一块仙人掌。它向
他凝视了一下，然后不慌不忙地慢慢走开了。这些岛屿仿佛是大龟的乐园，
达尔文在岛上发现了至少3种不同的龟。生活在干燥、低地的龟主要吃仙人
掌；在潮湿地上的龟吃树枝。他还发现，这些龟不仅在习性上有差异，在其
他特征上也有不同。
有一天傍晚，贝格尔舰上的几名军官围住这位年轻的博物学家，向他提
出了他们感兴趣的一些问题：
“我们到处看到丰富的生物种类，这是怎么一回事呢？”
“生物到底是怎样产生的呢？不是说上帝创造的生物不变吗？”
“为什么自然界的生物多种多样，变化无穷呢？难道有许多上帝同时进
行创造活动吗？”
达尔文试图用《圣经》来回答他们的问题，但他们见多识广，总能举出
反驳的例子来。加拉帕戈斯群岛的神奇世界和这些问题，使达尔文翻来覆去
地思考，他渐渐意识到，自然界的事实与神学教义似乎是不可调和的。
经过观察和艰苦的探索，达尔文终于发现加拉帕戈斯群岛的动、植物在
外界环境长期影响下发生了变异。他在岛上采集了26种鸟类标本，发现有
14种不同的地雀，分布在不同的小岛上。原先，这个群岛并没有鸟，地雀是
从南美洲大陆飞到这儿的。由于地理隔离，生活环境发生变化，地雀的形态
也渐渐发生了变化，不仅不同于南美洲的地雀，在群岛的不同小岛上也出现
了形态不同的地雀。
离开加拉帕戈斯群岛时，生物进化的理论已经在他的心中萌芽。
贝格尔舰的环球考察历时5年，于1836年10月结束。经过5年的考察，
达尔文已经初步建立了生物进化论的思想。这次伟大的经历，决定性地影响
了达尔文的一生。
回国之后，达尔文的脑海始终被一个问题占据着，就是“生物为什么会
发生变化呢？”他决心揭开这个谜。虽然5年的环球考察给他的健康带来极
大的损害，但他还是义无反顾地坚持探索着。
他开始搜集动物、植物在家养条件和自然条件下发生变化的一切事实，
并印发了大量的调查表，拜访了许多植物育种家和动物饲养家，听取他们培
养良种的经验。经过 15个月的系统调查，他整理出了第一部物种变化的笔
记，记录下了他对家养和自然条件下动、植物变异的观察和分析。
他观察了150种鸽子。有嗉囊膨胀起来像个气球挂在胸前的突胸鸽；有
善于飞翔、专门传递书信的传书鸽；还有尾羽如同孔雀开屏的扇尾鸽等。这
些不同种类的鸽子都是由一种野生鸽——岩鸽产生的。他调查了家鸽演变的
历史后，提出了自己的见解：岩鸽经过几代家养，发生了变异。养鸽者根据
自己的爱好，有选择地培养，经过几代，个体就被保存下来。例如有的人喜
欢传书鸽，就选择一种颈长、羽毛多、善于飞翔的家鸽，让它们交配，去劣
保优，再用优良品种连续繁殖几代，就培养出了传书鸽的品种。
他还仔细研究了种类繁多的金鱼。欧洲的金鱼是由中国引入的。他查阅
了中国古代书籍得知，在中国的宋朝，有人把朱红色鳞的鲫鱼放在缸里饲养，
由于生活环境的变化，鱼渐渐表现出各种形态的变异，人们把不同形态的鱼
挑出来，再分缸饲养，结果变化越来越大，经过近千年的选择，终于培养出
各种各样的金鱼。
达尔文还研究了猫、狗、牛、羊、家兔、鸭、鹅等动物以及牡丹、菊花
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等各种观赏花和植物，经过反复思考，终于总结出一套理论：人们是在用人
工选择的方法培养新种的家养动物和植物。生物具有变异的特性，在改变生
活条件的影响下，它会出现个体差异。人们把那些符合人类利益的变异类型
挑选出来，让它们传宗接代，由于生物具有遗传的特性，这些个体变异就能
够传递下去，新的物种就形成了。
他又反复思考，人工选择的原理能够适用于生活在自然条件下的生物
吗？
他想起在大西洋马德本岛上的昆虫，它们中大多数的翅退化，不会飞；
而少数昆虫的翅又特别发达。为什么同一岛上的昆虫有这么大的差异呢？原
来，岛上经常刮大风，会飞的昆虫大部分被风刮到海里淹死了，只有少数翅
特别发达的和在地上爬着不善飞行的昆虫侥幸生存下来。于是，一般会飞的
昆虫渐渐灭种了，只剩下翅特别发达和干脆不会飞的昆虫了。
这说明，是环境选择了生物的生存和发展方向。自然界同样存在类似人
工选择的过程。可这个过程是怎样表现出来的呢？
1838年10月的一天，达尔文偶然拿起一本英国经济学家马尔萨斯著的
《人口论原理》读了起来。这下使他突然明白了。原来，书中说到：有的时
候生物会出现繁殖过剩。就是说生物无限度地繁殖，生存空间太拥挤，营养
不足，就会造成生物的大量死亡。例如，原有的一块草地只有50头羊，它们
有充足的草和生存空间，每只羊都很健壮，经过若干年，这块草地上的羊增
加到了200只，于是，草就不够吃了，生存空间也太小了，这样一来，大量
的羊便会死去。达尔文想，看来，生物必须和生存环境作斗争，生物之间也
为了争夺生存空间、阳光和营养而发生斗争。在生存斗争中，能够适应环境
的物种就生存下来，不断发展；不适应环境的物种就被淘汰。他据此总结为：
生物适者生存，不适者被淘汰，这叫做自然选择。
1856年5月1日，达尔文开始系统地写作生物进化的著作——《物种起
源》。
当这部著作写到一半时，达尔文的朋友，另一位博物学家华莱士给达尔
文写了一封信，并寄给达尔文一篇他的论文，论文的观点和达尔文一样。他
请达尔文帮助把文章转送到剑桥大学去。达尔文非常乐意地这样做了，并在
文章的下面附上了自己的一段话，他说，他本人和华莱士持有相同的观点，
不过考虑到文章发表后肯定会引起一场风波，所�
