墾丁

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2009/10/2

我們獨特的月亮

我們獨特的月亮

時逢中秋佳節,正是大家有賞月的心情。但可能很少人會注意到我們的月亮(地球的月亮) 其實算是一個異常大的月球。比起我們隔壁的火星,它的兩顆月球都只有10公里的直徑。我們月球的直徑有1700多公里,將近地球的三分之一。

可能很難連想這顆異常大的月亮如何造就了我們演化的漫妙之旅。地球上有人類,有多細胞生物其實是非常困難的一件事,它的40億年的生命史上必需有多次的偶然。其中一個必要的條件就是我們的大月亮,我就用最簡化的方式敘述她給我們兩個很重要的貢獻。

1. 地球自轉的軸心 - 首先她維持我們地球穩定的傾斜度。因為月亮繞著我們運轉,而她夠大,所以能保持我們微微的23度傾斜,足夠造成季節的溫差。更重要的是地球不會翻滾。如果地球每幾萬年就大幅變動軸心,南北極也可翻滾到赤道的位置,那就很難有陸地,而生物的多樣性就會大幅減少,我們可能就永遠停留在6億 年前寒武紀的海洋。或者更糟,地球如果沒有月亮穩定住直立的軸心自轉,可能會像天王星一樣躺平滾動自轉,那就會有一個軸極永遠向著太陽,而照不到太陽的另 一面將永遠結凍。那麼可容納多生胞的高等生物的生態面積可能就不足夠演化出能建立文明的物種:像人類,有高度的智慧,但也即將自我毀滅。但總之月亮帶給地 球穩定的表面溫度。

2. 潮汐 - 潛 水或釣魚的水都多多少少會看漲退潮。你可以想像潮水永遠都是同一個方向?因為有月亮我們才有漲潮退潮。也因有潮夕,海裏的養份才能多方向的分配,生態才能 多元化。養過海水魚缸的人都知道,海水魚最難照顧的工作就是維持酸鹼值,因為魚跟珊瑚的排泄都是酸性,所以要設一套去蛋白的設備,靠著高速馬達像果汁機一 樣攪動讓蛋白質凝結再過濾。那怎麼幫大海去蛋白呢?這一切就靠太陽跟月亮的兩股引力產生潮汐,潮汐力將海水打在海灘上,永恆地去蛋白質。月亮默默地貢獻一 股隱含的生命力。

其實在4億年前,我們可以從珊瑚的化石中分析出當時地球的一年是400天,所以自轉速度相當於一天將近22小時。隨著月亮慢慢地遠離我們,地球的自轉速度就慢下來,變成現在的24小時。另外,月亮的自轉就剛好等於對地球的公轉 (Perfect Synchronous Rotation) ,也就是說月亮用28天繞地球一圈,自己也轉一圈。 所以我們永遠看到月亮的同一面。她把美麗的一面呈現給我們看,而另一面則滿目瘡痍為我擋下許多外太空飛來的隕石,保護我們生態的穩定。

當我們仰視著月光時,試著想像一幕精彩 的星體運動:月亮本來也是一個小行星,而她的軌道可能跟地球太近,當兩個星體的引力彼此吸引而互撞,衝擊的一刻,兩邊的地表在高溫下溶化,強烈力量把地殼 爆炸,瞬間散佈開一大團灰塵,地心跟月亮的核心融合成一個新的地球,慢慢將碎石凝聚成一顆球,滾動中把外圍灰塵吸成一顆新的月亮。而且這一切都是隨機發生 的事件、太陽系再重組一百次、一千次、可能都無法重覆。這一切都是偶然。





2009/5/15

後達爾文的200年

今年是 Origin of species (物種的起源)出版的150年紀念。這個思維改變了西方世界的人類中心主義,至今仍然受到廣泛的討論及不斷地產生與基督教宗教上的爭議。但是更有一群新達爾文主義者 (Neo-Darwinist) 結合新的分子生物科技及基因研究上的重大突破, 不斷地提出新的理論跟發現,帶來新的資訊, 更完整地解釋演化的生物現象,洞悉生命的歷史。

我想在這特別的一年提出我對”天擇”小小的見解,算是我自以為達爾文主義的小小貢獻


我相信一般聽到 ”演化論” 直接就聯想到 ”物盡天擇” - 適者生存、不適者淘汰。所以天擇是演化的一種機制。因為物種的競爭,所以長頸鹿的脖子越來越長,才能吃到更高的葉子,而脖子短的因此消滅。其實 ”天擇” 並非只是這種終結者的角色。天擇可以創造針對適應而產生新的物種。
  
潛水的人都知道水會吸收光波,所以只要下潛兩公尺,紅色就會消失、再來是橘色,黃
色……,15米的海底就剩一片藍色。 在非洲的一個湖,現代的達爾文學者研究發現一種小魚在比較深的湖裡雄魚會比較紅,也因此比較容易受到雌魚的注意,進而交配。同時在湖水比較淺的地方,小魚變的比較藍,這個同種的魚一旦開始有適應上的歧異度,意味著新物種的產生。

適應如果是天擇對生存與淘汰的標準值,那這個標準值、我認為必須是一個相對標準,而不是絕對標準。因為如果只是簡單,機械地將"不適應"者淘汰,那
麼物種只會愈來愈少,怎麼可能光鯊魚及其近親 (Manta,鯊……)就有900以上的品種。

天擇對物種的演化是在適應與不適應不斷地產生相對
標準。因為環境是不斷的改變,而物種也因為競爭而不變地改變必須調整其生存方式。每一次生態環境的改變對居住其中的生物就產生一個新的適應標準,而物種原先既有演化出的特質,也有可能變的更適應,甚至從邊緣的族群變成生態中的核心物種反之亦然試想擬態章魚剛出現的時候,它難道就能模擬出比目魚、海星、海葵、花枝、水母……?還是一開始能有一招半式的擬態,就讓他有較好的生存條件,爾後地殼變動,淺海面積增加,而且環境多樣化而使每一次相對適應標準的改變、讓我們現在可子看見頭足科(Cephalopoda)就有600多個品種。

我就曾經在Lembeh跟一隻小章魚玩追逐遊戲,最後在躲無可躲的情況下,它就蹲下,高舉兩眼,拉長頭,變成一隻石頭魚的樣子。雖然它不是擬態章魚,但它的基因中似乎也有同樣的適應條件。

ㄧ個只有演化一半的貝殼,一個簡單的鈣質外殼是否就已經足夠給這個物種較好的生存機率?生存標準的變化則促進特定的特徵不段地演化,極至完美。就如達爾文的原意:Descent with modication: 代代相傳,略有差異。


演化還有一個機制比較少被討論;性擇 - Sexual Selection,除了天擇能發揮創造力,性擇也是生物多樣化的驅動力。達爾文也曾經對孔雀那又長又重而顯眼的羽毛感到頭痛。因為如果適應才能生存,那孔雀尾巴上開屏的羽毛對適應這個標準而言,並不會增加生存的機會,反而成為顯眼容易被掠食的對象。還好在達爾文的時代還沒有水肺潛水,因為我在海裡看到更多其實在"生存"狹隘定義下,反其道的生物,各式各樣彩色的蝶魚、天使魚、彩色的小Goby。這些多采多姿的演化特徵似乎跟"性擇"比較有直接的關係,因為特徵幫助交配的機會,進而擴散此品種的基因分布。

事實上從人類的社會也可觀察到性擇超越天擇的現象。因為如果以單純的生存意義,那應該最有機會"交配"的男性應該都是高大粗壯,或能有效囤積脂肪的胖子。但是因為社會複雜的結構及主觀的審美標準,生存的標準並不能等同於適應。因此適者不一定能生存,而且天擇並非只是消滅不適者。天擇加上性擇的創造力才能給地球上有如此多采多姿的生命型態。

在此也勉勵男性朋友,如果你求偶失敗,這並不表示你不適應這環境,只是相對的標準不斷地在改變而已。