達爾文的祕密花園

第一章 唐恩小築──一個尋找演化線索的好地方
第二章 唐恩小築的新花園──供觀察、實驗、家庭休閒的自然田野
第三章 進展緩慢的唐恩小築新生活──在緩慢的生活步調中加速思考物種的變化
第四章 生命之樹──用樹狀圖表現對演化的思考方式
第五章 枝葉交錯──物種和環境合為一體，形成複雜的網絡系統
第六章 鴿子、報春花和一顆馬齒──發現更多的演化線索
第七章 打破沉默的行動──華萊士提出相同的演化概念
第八章 探索漸進說──達爾文的瓶頸
第九章 冬青與常春藤──發掘生物地理學
第十章 孟德爾遺傳學之起落──基因遺傳學在孟德爾的花園裡誕生了
第十一章 蘭花變成希望怪物──突變的祕密
第十二章 脊椎動物的現代演化思想──人類與其他脊椎動物皆有關係
第十三章 「一個最費解的現象」──族群間的轉換是個謎
第十四章 生命起源──科學家群起探索生命的起源
第十五章 未整理的花園──讓自然重回唐恩小築花園

◎人類學者王道還專文導讀

推薦序
幸運的達爾文
生物人類學者　王道還

　　一八三一年暑假，達爾文從劍橋大學畢業。這份文憑是當英國國教牧師的敲門磚。這時他獲得了一個機會，到英國海軍的小獵犬號（HMS Beagle）上擔任船長的「旅伴」。小獵犬號要到南美洲測量海岸，以製作航海地圖；回程走太平洋，測量經度，預定三年完成。結果，這趟環球之旅花了將近五年，改變了達爾文的一生。科學史上的達爾文，是在小獵犬號返回英國之後才誕生的。達爾文與小獵犬號的遇合，是科學史的佳話，更是達爾文的幸運。

幸運

　　話說一八二○年，小獵犬號建造完成。它閒置了六年，才奉派赴南美洲測量海岸。兩年後船長在麥哲倫海峽自殺。英國南美艦隊司令派了年輕軍官費茲羅（Robert Fitzroy, 1805-1865）代理船長。他非常興奮，在給姊姊的信裡，描述了他的任務：

　　妳相信嗎，妳老弟現在是一艘「科學發現」船的船長，這樣說它也許有些誇張，但是差不離，因為我們對這兒的海岸，大部分都不清楚......我們奉命，什麼都要採集，動物、昆蟲、花卉、魚，任何我們找得到的都要，妳也許以為我會忙到根本沒有時間抱怨......這可不是最有趣的工作嗎？

　　這位費茲羅，憑家世就是個不能忽略的人物。他父祖源出英國復辟國王查理二世（一六六○－一六八五年在位）的非婚生子；國王封為公爵，承認他的皇家血統。費茲羅的祖父是第三世公爵；父親是次子，不能繼承爵位，劍橋大學畢業後從軍，最後升到將軍。他有位叔叔加入海軍，升上上將。費茲羅的母親也出身貴族，舅舅卡梭雷子爵（Viscount Castlereagh, 1769-1822），擔任過國防部長、外交部長，名重歐陸的外交圈。

　　但是費茲羅的科學興趣，不出自血統，而是英國海軍軍官的養成教育。十九世紀初，海軍學院改組，他入學時還不滿十三歲，接受了新式教育。費茲羅在同期生中第一個完成學業，只花了一年半。一八二四年，他船上實習期滿，回校通過晉等考試，晉升尉官。承平時期，許多人即使考試過關，也無法晉等，因為沒缺。費茲羅能立即晉等，是第一名畢業生本來就享有的殊榮。他的滿分成績倒史無前例。

　　一八二七年，費茲羅服役的船調到南美艦隊，司令部位於里約熱內盧。次年八月，調司令副官；那是外放船長的跳板。哪裡知道，正在麥哲倫海峽出任務的小獵犬號，船長自殺了。

　　麥哲倫海峽位於南美洲南端，連結大西洋與太平洋，全長五百公里。一五二○年底，麥哲倫的船隊花了一個多月才穿越。那裡的強勁西風、迷宮港汊、惡劣海象，至今仍是航海者的挑戰。一個世紀後，荷蘭人發現了更南方的合恩角外有開闊的航路。然而合恩角距離南極大陸更近，不到一千公里，氣候、海象更加嚴酷。一七八八年，布萊船長指揮邦蒂號（HMS Boundy），想繞過合恩角到南海（南太平洋）的大溪地島，使盡渾身解數，一個多月還過不去，只好順著風勢返航，走繞過南非好望角的航路。（一九六三年贏得七個奧斯卡獎項的電影「叛艦喋血記」，就是邦蒂號進入南海後發生的故事。）

　　一八○五年，英國在特拉法加之戰擊潰了法國與西班牙聯合艦隊，確立了海上霸權。拿破崙戰爭結束後，英國才開始以「環球帝國」的眼光，思考全球布局。一八二六年派出兩艘船去測量麥哲倫海峽，就出自戰略考量。麥哲倫海峽位於合恩角之北，其中不乏優良港灣，它們的任務是：找出一條比較安全的聯洋航道。

　　費茲羅接任小獵犬號船長後，繼續執行這一任務。一八二九年一月二十四日，費茲羅在麥哲倫海峽西口南方，發現羅盤有異常狀況，他在日誌裡寫道：

　　這裡山上也許有金屬礦藏。我非常懊惱，船上沒有一個人懂礦物學，甚至略通地質學的人都沒有。這是大好良機，弄清楚這裡的地質與礦藏，浪費了真可惜......我們完全缺乏從事這種科學研究必備的才能與經驗。我下定決心，要是有機會再來一回，我要設法帶一位夠格的人，研究地質......

　　一八三○年十月，費茲羅與小獵犬號回到英國。一年後，他果真受命重返南美南端，繼續未竟之業。達爾文這才獲得了改變他一生的機會。出發前費茲羅送了一本書給達爾文—《地質學原理》第一冊（一八三○年出版）。

　　《地質學原理》共有三冊，達爾文請家人在第二、三冊出版後立即買了寄給他。作者萊爾（Charles Lyell, 1797-1875），畢業於牛津大學，有律師資格，卻不務正業，專注於自然史。《地質學原理》 是當時最有系統的自然史著作。

　　「自然史」源自古希臘的natural history；但是在古希臘文裡，這兩個單字的意思只是觀察自然的記錄，譯為「自然誌」比較達意。到了文藝復興時代，地質學逐漸成形。學界發現地層壓疊的關係，其實是歷史關係：越上層的地層，越接近現代；越下層，年代越古老。同時學者也發現，時代不同的地層，夾雜的生物化石也不同。例如最古老的地層中，脊椎動物的化石只有魚類與兩棲類；後來的地層裡，出現了爬行類。至於鳥類與哺乳類，最近的地層中才有。地層與特定生物化石的聯繫，在十八世紀促成了現代的「自然史」概念，指涉地球的歷史、生物的歷史。此外，學界開始研究「物種原始」問題：地層中，新的生物類型是怎麼來的？古老的物種又到哪兒去了？

　　第一個解答物種問題的生物學者，是巴黎自然史博物館的拉馬克（Lamarck, 1744-1829）。他認為所有新出現的物種都是由先前的物種演變而來的。《地質學原理》有系統地討論了這個問題，仔細鋪陳了拉馬克的理論與正反證據。最後萊爾否定了拉馬克的理論。

　　達爾文在大學時代就熱中與自然誌有關的活動，例如製作生物標本、收集甲蟲等。《地質學原理》是他的自然史啟蒙書。在小獵犬號的環球旅程中，他獲得了豐富的機會印證萊爾的觀察與論斷。這部書除了讓他熟習當時學界的辯論焦點，他還學到了科學方法，以及論證技巧。《地質學原理》造就了科學家達爾文。

堅毅執著

　　達爾文一路上將他蒐集的生物標本與田野紀錄寄回英倫，由科學界的友人代為發表。因此，他尚未回國，已是倫敦科學界尊敬的「同行」。老爸接受了兒子選擇的這個行業，不再逼他做牧師，每年給他四百鎊生活費。那時大學教授的薪水也未必有那麼多。達爾文結婚後，老爸將生活費提高到五百鎊，妻子也帶來每年五百鎊的嫁妝。既然衣食無虞，達爾文便專心作起研究。

　　不過，達爾文日後的成就，幸運與家境只是必要條件。達爾文本人的特質，例如耐心、細心、審慎、周到，才是成功的關鍵。他搬離倫敦，到郊區生活、思索、實驗、研究，念茲在茲，都以「物種問題」為核心。即使過了五十歲生日才完成《物種原始》，他都沒有鬆懈，而是精益求精，寫作一系列的書，以各種實例說明他的天擇理論。本書《達爾文的祕密花園》最精彩的地方，在描述達爾文這種堅毅執著的精神。

　　其實，現代科學的成就正源自人類追求知識的堅毅執著。