拿“鸟喙”做例子，看看环境变化和物种进化的关系，涨个姿势吧

“鸟喙”指的就是鸟的尖嘴。你可不要小看这些鸟喙，它们曾在进化论这一科学理论的发展史上产生过巨大的贡献，当年达尔文乘坐“小猎犬号”旅行到加拉帕戈斯群岛时，正是因为比较了不同岛屿上的鸟的鸟喙形状的相同点和不同点，才启发了他对“物种起源”问题的新思考。后来，美国的进化生物学家格兰特夫妇也在加拉帕戈斯群岛进行了长期的观察研究，得到了许多重要的发现。好多科学家在讨论中针对鸟喙的问题介绍了一些有意思的观察结果，这些研究对我们理解进化的机制以及生物与环境的关系有着很重要的启示。

那么鸟喙到底能给我们一些怎样的启示呢？我们不妨根据“人工生命之父”克雷格·文特尔的讨论来思考这个问题。假如岛屿上经历了一场旱灾，那么这对于存活下来的鸟的嘴巴会产生怎样的影响呢？要分析鸟的嘴巴会发生怎样的变化，我们首先要看的是鸟的食物会发生怎样的变化。旱灾所直接影响的其实是生活在陆地上的植物，这些植物及其种子常常会是鸟的主要食物来源。经过一场旱灾，大量的植物不但会干枯，植物的种子也会受到威胁。那么对植物而言，要想在旱灾中生存下来，一种可能的方式就是让种子进化出坚硬的外壳，这些外壳可以保护种子不至于过分失水。

说完植物，让我们回到鸟类来。假如一开始在小岛上的鸟有着各种各样不同形状不同强度的鸟喙，那么在经历了旱灾的自然选择之后，只有那些有尖利的鸟喙的鸟才能撬开植物种子坚硬的外壳，吃到食物，最后生存下来。也就是说，一旦环境变得恶劣，小的种群就会开始形成。

“戴森球”概念的提出者大科学家弗里曼·戴森对此有个简单的总结：在环境变得不好的时候，为了保证能够成功繁殖后代，就不得不限制更多的条件。其实我们也很容易理解这一点，比如当环境变得很冷的时候，可能会进化出很耐寒的生物；而当环境变得很干燥的时候，也可能会进化出适应干燥环境的生物……随着越来越多限制条件的产生，逐渐也就产生了从外观形态到生活习性都非常不同的物种。

然而，环境不会永远一成不变，适应某种环境的生物看起来是自然选择中的赢家，可它们的胜利其实是有代价的，这个代价就是“可进化性”的降低。这听起来有些难懂，用个直观的比喻来看：一种生物在进化中适应了干旱的环境，可如果环境处在剧烈的变动之中，比如突然又连续几年发大水，那么它原先适应干旱环境的优势可能反而会转为劣势。换句话说，由于“可进化性”的降低，这种生物在大自然的选择下显得非常固化，缺乏可塑性，也就缺乏了适应性。

“自私的基因”概念的提出者、著名的科普作家理查德·道金斯就讨论了关于“可进化性”的有关问题，他反复强调的一点就是：生物不但在进化，而且在发生“可进化性的进化”。“可进化性的进化”的意思就是说，与其花费巨大的成本，在某些特殊的环境保持超强的适应性，不如有时候退一步，学会在进化中保持对环境变动的适应性。

好了，当我们理解了“可进化性”这个概念之后，再来看鸟喙的例子。我们就会发现，在我们原来的讨论中还失掉了重要的一环。我们前面的讨论强调了“进化”，就是当环境恶劣时，生物的繁衍需要更多的约束条件，这导致会形成更小的种群。这时如果还考虑到“可进化性的进化”，我们就会看到另一种相反的过程。如果形成了很多个更小的种群，那么我们通过在中学课堂上学过的“生殖隔离”的概念，会知道它们之间是无法交配产生出具有生育能力的后代的。所以为了繁衍后代，一个物种在形成的初期还会长期存在着“杂交和融合”。

格兰特夫妇在加拉帕戈斯群岛通过对鸟喙的观察，就得到了这正反两个方面的完整图像。一方面，当环境条件变差，物种会发生分离，小的种群会产生；另一方面，如果环境条件变好，这些已经开始走向分离的物种又会开始杂交，繁衍后代。这种杂交看起来不是在进化，而是在发生某种退步，但正是这种退步却可以帮助各种小的种群适应各种变动的环境，而不仅仅适应某种特殊的极端环境。

我们来总结一下“鸟喙”的例子给我们的启示。生物与环境的关系其实非常复杂：当环境条件变差，为了适应某一种特定的环境，物种会进化出能适应这一种环境的特性，从而发生物种分离，小的种群会产生；而当环境条件变好时，各种渐渐走向分离的物种又会开始杂交，杂交看似让生物对于某些特殊环境的适应性变得更差了，但这可以有助于生物适应多种多样或是复杂多变的环境。总而言之，生物不但在“进化”，而且在发生“可进化性的进化”，生物因此也适应了环境的变动。