歷史上的今天》12月27日──熱愛生物學卻被爸爸嫌不務正業……達爾文堅持踏上「小獵犬號」成就演化論

2018-12-27 07:00

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1831年12月27日,配備10門大砲的英國皇家海軍軍艦「小獵犬號」,從英國西南部普利茅斯的德文港啟航,這艘船的任務是對南美洲海岸進行考察,艦長費茲羅伊本身是氣象學家也是水文地理學家,海軍還找來生物學家—年僅22歲的年輕紳士達爾文,做為他的航行夥伴。這趟驚奇之旅不僅開拓達爾文的視野,更催生出影響人類文明數百年的《物種起源》一書。

62歲的達爾文。(wikipedia/public domain)
62歲的達爾文。(wikipedia/public domain)

天候不佳  小獵犬號起航一波三折

小獵犬號。(wikipedia/public domain)
小獵犬號。(wikipedia/public domain)

1931年的考察是小獵犬號(HMS Beagle)第二次的遠航任務,第一次是在1826年至1830年間,然而船艦在1828年抵達南美洲時,艦長史托克(Pringle Stokes)卻自殺,費茲羅伊(Robert FitzRoy)因此臨危受命成為艦長。途中他們又遇到風暴,2名船員遇難,到達南美洲時,船艦還被當地原住民翡及安人(Fuegians)挾持,最後是因費茲羅伊抓住兩翡及安人做為人質,船員才能平安脫困。在考察不順利的情況下,艦長於是下令返回英國。

小獵犬號艦長費茲羅伊(Robert FitzRoy)。(wikipedia/public domain)
小獵犬號艦長費茲羅伊(Robert FitzRoy)。(wikipedia/public domain)

小獵犬號第二次任務也是一波三折,當時預計在12月10日啟航,沒想到傍晚就遇上風暴,只得返航。12月21日再次出海,但在退潮時擱淺,隔天又由於風向改變而返航,行程再一次延期,直到27日才順利啟程。

鍾情生物研究   達爾文愛蒐集鳥類、昆蟲

達爾文(Charles Darwin)的家族是英國有名的醫生世家,祖父伊拉斯謨斯·達爾文(Erasmus Darwin)是知名的醫生、植物學家和生物學家,父親羅伯·達爾文(Robert Darwin)則是當地小有名氣的醫生,因此達爾文從小就對生物研究十分有興趣。

達爾文七歲時的畫像。(wikipedia/public domain)
達爾文七歲時的畫像。(wikipedia/public domain)

父親希望他能繼承家中衣缽,於是送他去當時英國醫學院設備最好的愛丁堡大學就讀,但他其實很害怕看到血,對醫學、解剖學等興趣缺缺,反倒是在暑假和朋友去山區賞鳥時,發現自己對生物觀察的熱情。此後他經常出入博物館,研究鳥類及其他生物的標本。漸漸的,達爾文對醫學院課程越來越沒興趣,這讓他的父親十分惱火,認為兒子不務正業一天到晚遊手好閒,既然無法繼承家業成為醫生,他父親於是送他去劍橋大學基督學院修讀神學,盼他未來能成為牧師。

即使換了學校,達爾文對念書還是提不起勁,大部份的時間都在騎馬、打獵、划船和釣魚,當時英國正流行蒐集甲蟲,達爾文和表哥也瘋狂投入這波熱潮,上山下海抓甲蟲,還會隨身攜帶甲蟲標本,加入倫敦的昆蟲學俱樂部,拜訪當時倫敦大學昆蟲學教授弗霍普(Frederick William Hope),兩人也成為密友,經常書信往來、交換蒐集到的昆蟲。

二十多歲時的達爾文。(wikipedia/public domain)
二十多歲時的達爾文。(wikipedia/public domain)

在劍橋大學裡,達爾文認識了韓斯洛教授 (John Stevens Henslow),韓斯洛對植物學、動物學、地質學、礦物學都有深刻研究,讓達爾文十分欽佩。他也跟著韓斯洛接觸了博物學,並認識許多天文學家、動物學家、教育學家和哲學家,韓斯洛教授也介紹他參加小獵犬號的航行。

父親認為達爾文不務正業  堅決反對他出航

1831年,達爾文完成劍橋大學學業,剛好韓斯洛得知海軍正在尋找到南美洲考察的學者,年輕又有博物學背景的達爾文再適合不過,於是推薦他參加這次航行。消息傳到達爾文父親的耳中,遭到父親堅決反對,他認為兒子不務正業的花招越來越多,這讓達爾文十分灰心。還好達爾文得到舅舅支持,寫信說服他父親,最後終於成功登上小獵犬號。

抵達加拉巴哥群島  發現雀鳥演化  

小獵犬號出發後,一路穿越大西洋,繞過南美洲海岸,接著橫渡太平洋,沿著澳洲南側進入印度洋,最後再繞過非洲好望角回到大西洋,經南美洲東岸最後在1836年返回英國。1835年9月,小獵犬號駛入加拉巴哥群島,此時達爾文發現,島上的陸龜及雀鳥並沒有太大差異,但又有細微的不同,例如鳥嘴喙厚薄的不同,且加拉巴哥群島的生物與南美洲大陸的種類非常相似,他懷疑島上生物可能有共同的祖先。
 

加拉巴哥群島的13個雀鳥主要的特徵差異在於鳥喙的形狀,達爾文認為,這是自然選擇造成的演化結果。(wikipedia/public domain)
加拉巴哥群島的13個雀鳥主要的特徵差異在於鳥喙的形狀,達爾文認為,這是自然選擇造成的演化結果。(wikipedia/public domain)

在他回到英國後,將這些雀鳥的標本帶給鳥類學者古爾德(John Gould),古爾德發現,這些鳥都是雀鳥(finche)的不同物種,這使達爾文驚覺,這些雀鳥可能為了順應不同環境內能獲得的不同食物,使得牠們的嘴喙在演化時產生變化。

「演化論」(theory of evolution)在當時並不是最新學說,早在1809年,法國生物學家拉馬克(Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck)發表的《動物哲學》(Philosophie zoologique)一書中就提出「用進廢退」與「獲得性遺傳」(用進廢退這種後天獲得的性徵是可以遺傳的)兩個法則,認為這既是生物產生變異的原因,也是適應環境的過程。達爾文的雀鳥研究更進一步提出證據證明這項假設。

拉馬克的著作《動物哲學》。(wikipedia/CC BY 4.0)
拉馬克的著作《動物哲學》。(wikipedia/CC BY 4.0)

他在1839年出版的《小獵犬號航海記》中寫道:「從這一小群關係密切的雀鳥中,我發現牠們的構造有漸次歧異的現象,難免會使人想像,這個海島上一開始只有同種的鳥群,然後分別朝不同的目標逐漸改變。」20年後,達爾文將雀鳥因適應不同島上的生存條件而變化的觀點,發展成完整的生物演化理論,並在1859年出版巨作《物種起源》。他認為,「自然選擇」會確保有利於生存的性狀遺傳給下一代,他的理論成為對演化機制的主要詮釋,是現代演化思想的基礎,也是當今生物學的基石。

達爾文在1859年出版著作《物種起源》,成為現代生物研究基石。(wikipedia/public domain)
達爾文在1859年出版著作《物種起源》,成為現代生物研究基石。(wikipedia/public domain)

 

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