熊貓的拇指
編輯推薦
在過去的時間里，科學之手對于人類樸實的自戀有過兩次重大的打擊。第一次是認識到我們的地球并不是宇宙的中心，而是大得難以想象的宇宙體系中的塵埃……第二次是生物學的研究剝奪了人類特創的特殊優越性，將人類廢黜為動物的后裔。若干年后，對于人類自戀的第三次重大打擊又將是什么呢？億萬年的地球巨變，毫微間的存亡一瞬，都因古爾德的生花妙筆躍然紙上。
內容推薦
《熊貓的拇指》，古爾德“自然史沉思錄”系列又一部精彩之作，包念31篇短小精練的科學小品文，縱論進化理論、二迭紀滅絕、幼態持續、異速生長、發育的遺傳調控、科學史等廣泛話題。億萬年的地球巨變，毫微間的存亡一瞬，都因古爾德的生花妙筆躍然紙上。驚嘆之余，不妨用一句法國名言安慰自己：變化的東西越多，就有越多的東西保持不變。
目錄
譯者序
序言
第一部分 完美與不完美：有關熊貓拇指的三部曲
1 熊貓的拇指
2 無使用意義的歷史標記
3 雙重麻煩
第二部分 關于達爾文
4 自然選擇與人類的腦：達爾文與華萊士
5 達爾文的中間道路
6 未生先死，或一種螨蟲的西面頌
7 拉馬克的影子
8 相互關心的群體與自私的基因
第三部分 人類的進化
9 從生物學的角度向米老鼠致敬
10 辟爾唐人回顧譯者序
序言
第一部分 完美與不完美：有關熊貓拇指的三部曲
1 熊貓的拇指
2 無使用意義的歷史標記
3 雙重麻煩
第二部分 關于達爾文
4 自然選擇與人類的腦：達爾文與華萊士
5 達爾文的中間道路
6 未生先死，或一種螨蟲的西面頌
7 拉馬克的影子
8 相互關心的群體與自私的基因
第三部分 人類的進化
9 從生物學的角度向米老鼠致敬
10 辟爾唐人回顧
11 我們進化中最偉大的一步
12 在生命中間
第四部分 人類差異的科學與政治學
13 碩大的腦袋，狹小的心靈
14 女人的腦
15 唐式綜合征
16 維多利亞時代面紗下的瑕疵
第五部分 變化的節奏
17 進化變化的幕式性
18 有希望畸形的歸來
19 關于貧瘠地的著名爭論
20 簾蛤是簾蛤
第六部分 早期生命
21 初始
22 老瘋子倫道夫柯克帕特里克
23 深海蟲與始動物
24 我們的祖先是一個海綿細胞嗎？
第七部分 它們曾被蔑視和拋棄
25 恐龍愚蠢嗎？
26 泄露內情的如愿骨
27 自然中奇特的伴侶
28 為有袋類申辯
第八部分 大小與時間
29 我們的命數已定
30 自然的吸引：細菌、鳥和蜂
31 時間的漫長
參考文獻
在線試讀部分章節
第一部分 完美與不完美：有關熊貓拇指的三部曲
1.熊貓的拇指
英雄對自己的生命都很珍惜，然而勝利經常無情地招致毀滅。亞歷山大因為沒有新的世界去征服而悲傷；拿破侖的結局更糟，他的厄運在俄國的寒冬便注定了。不過，達爾文在《物種起源》（1859）發表后，并沒有隨即對自然選擇作出一般性的維護，而且也沒有立刻將自然選擇理論明白地運用到人類的進化上（他一直等到1871年才出版《人類的由來》）。相反，他寫了一部非?；逎闹?，書名為《論英國和外國的蘭花借助于昆蟲傳粉的種種技巧，并兼論雜交的優良作用》（1862）。
達爾文經常涉足自然史上的細枝末節，他寫過論述藤壺分類的專著，寫過一部論攀緣植物的書，以及一部論蚯蚓形成腐殖質土壤的論著。為此，有人將他視為陳腐過時的只是描述奇妙動植物的人。這樣的人有時也可以幸運地得出一知半解，然而，在過去的20年，達爾文的研究熱從根本上拋棄了這種神話（見文章2）。在此之前，有一位著名的學者，在談到達爾文時，說他是個“思想貧乏的人……不是偉大的思想家”，他的話是對同行的誤導。
事實上，達爾文的每一部書都是他畢生研究的輝煌而連貫方案中的一個組成部分。達爾文并非單純為了研究蘭花而研究蘭花。加利福尼亞的生物學家邁克爾·吉色林不厭其煩地通讀了達爾文的所有著作（見吉色林《達爾文方法的勝利》），他正確地發現，達爾文關于蘭花的論著是支持進化論的一個重要插曲。
達爾文關于蘭花的書的開頭就有一個重要的進化前提：對于長期生存來說，自花授粉是一個糟糕的策略，因為這樣后代只攜帶單親的基因，于是；當面臨環境變化時，群體無法保持進化易變性所需的足夠變異。所以，植物開的花中既有雄的部分，又有雌的部分，這樣的花通常進化出一定的機制，以確保異花授粉。蘭花與昆蟲形成聯盟。蘭花進化出了各種令人吃驚的“計謀”來勾引昆蟲，以保證黏性的花粉附著在造訪者身上，并保證這只昆蟲吸附上的花粉與其造訪的其他蘭花的雌性部分接觸。
達爾文在書中列舉了這些計謀。這是一部相當于動物寓言集的植物寓言集。而且像中世紀的動物寓言集一樣，達爾文寫蘭花書的意圖就是為了教化。其中的信息雖然是悖論的，但是并不很深奧。蘭花利用一般花的普通成分建構了復雜的裝置，其中有的部分通常適應不同的功能。假如上帝設計一個完美的機器以反映他的智慧與力量的話，他大概不會將最初用于其他目的的部分收集起來。蘭花并不是由一個理想的工程師制造出來的，蘭花由有限的現成部分臨時組裝而成。所以，蘭花肯定是由普通的花進化來的。
所以，這個三部曲論述的共同主題就是關于這個悖論：我們的教科書喜歡用最出色的生物式樣作例子來說明進化的發生，例如蝴蝶幾乎完美地模仿干枯的葉子，或者一個柔弱的物種模仿有毒的親戚。但是，理想的生物式樣僅僅是證明進化的蹩腳例證，因為也可以認為生物的模仿是假定的萬能造物主的作用。生物奇妙的安排與有趣的解決辦法才是更能證明進化的例證，明智的上帝不會選擇這些途徑，但這些途徑卻是自然的過程，受到歷史的限制，接下來的則是不得已的途徑。達爾文最理解這一點。恩斯特·邁爾曾經指出，達爾文為了捍衛進化論，一直關注那些看起來不可思議的有機部分和地理分布。于是，我想到了大熊貓及其“拇指”。
大熊貓是特殊的熊，屬于食肉目。在這個目中，大多數常見的熊是雜食性動物，但熊貓卻不是，熊貓的進食與這個目的名稱不符，因為熊貓幾乎只吃竹子。熊貓生活在中國西部高海拔山區的茂密竹林中。它們生活在那里，沒有捕食者的侵擾，每天用10到12個小時嚼竹子。
我很小的時候就喜歡熊貓安迪，曾經在一次縣鎮集市上幸運地擊倒一些奶瓶，而獲得熊貓充填玩具。我很高興與中國關系解凍初期的成果不止有乒乓球的交流，而且還有向華盛頓動物園送來的兩只大熊貓。我好奇地去看熊貓。它們一會兒打哈欠，一會兒伸懶腰，一會兒散步，但是幾乎無時不在吃它們鐘愛的竹子。它們坐著，用前爪握住竹竿，捋下葉子，它們只吃嫩芽。
熊貓的手靈巧得令我震驚，我奇怪為什么一個適于奔跑的后代可以如此靈巧地使用手。它們用爪子抓住竹竿，用明顯可以活動的拇指與其他手指順著竹竿捋下葉子。這一點使我迷惑不解。我已經學到，靈活的拇指與其他手指相對是我們人類成功的標志之一。我們不僅保持而且發展了我們靈長類祖先手的靈活性，而多數哺乳動物的指都特化了。食肉動物的指可用于奔跑、戳、抓。我家的貓可以亂抓亂撓使我心煩，但它絕不會打字或彈鋼琴。
當我數熊貓的其他手指時，我感到很吃驚，熊貓除拇指外還有五個指，而不是四個。“拇指”是另外進化來的第六指嗎？幸好有一部關于熊貓的經典著作，是芝加哥野外自然博物館脊椎動物解剖學部的前任主任德懷特·戴維斯博士的專著，書中所含的熊貓知識多得超出人們的想象。當然，戴維斯對各種問題都做了解答。
從解剖學上看，熊貓的“拇指”根本就不是手指。熊貓的拇指由橈籽骨構成，籽骨是腕中的小塊骨。熊貓的橈籽骨增長了許多，其長度與真正的掌跖骨差不多。橈籽骨支撐熊貓前爪的肉墊。五個指形成另一個肉墊的輪廓，即形成掌。兩個肉墊之間有一個不深的凹槽，可用做抓握竹竿的溝槽。
熊貓的拇指不僅有一塊骨頭來增加力度，而且還有一些肌肉來保持靈活性。這些肌肉，像橈籽骨一樣，從一開始就存在。如同達爾文討論過的蘭花一樣，它們是重新改型后用于新功能的解剖結構。橈籽骨內收?。坷瓨镒压桥c真正指分開的肌肉）有一個拗口的名字，“拇指長內收肌”。這個名稱已經不用了。在其他食肉類中，這塊肌肉牽拉第一指，即牽拉真正的拇指。在橈籽骨與真正的指之間，伸展著兩塊肌肉，它們把橈籽骨“拇指”拉向真正的指。
從其他食肉動物的解剖結構中，我們可以找到熊貓的這種奇特構造的線索嗎？戴維斯指出，大熊貓最近的親戚，普通的熊和浣熊，比其他食肉動物更經常地使用前肢來抓握物體。請原諒我使用了一個溯源的比喻，熊貓要感謝它們祖先使用后肢站立，從而進化出極大的進食靈活性。而且，普通熊的籽骨已經擴大了一些。
在多數食肉動物中作為牽拉橈籽骨的肌肉，熊貓只用來連接真正拇指的基部。但是普通熊的長內收肌連接在兩個腱上，其中一個腱像多數食肉動物的一樣，陷在拇指的基部，另一個腱連在橈籽骨上。在熊的前爪上，這兩塊較短的肌肉也部分連接在放射籽骨上。戴維斯總結道：“因此，活動這一構造（功能全新的指）的肌肉系統無需根本性的改變，因為在熊貓最近的親戚的爪中，條件已經具備。而且，熊貓前爪的肌肉系統改變的事件順序，只不過是這塊籽骨在解剖結構上的肥大。”
熊貓的橈籽骨拇指是一個復雜的結構，是通過一塊骨頭的增大和肌肉系統極大的重新排列形成的。然而，戴維斯認為，熊貓“拇指”的產生是對橈籽骨本身增大的機械反應。肌肉的移位是由于增大的籽骨使它們在原來的位置無法再變長。而且，戴維斯認為，增大的橈籽骨可能是由于遺傳的變化產生的，或許是某個單一突變影響了生長的定時性和速度。
在熊貓的腳上，與橈籽骨相對應的部分叫脛籽骨，脛籽骨也增大了，但不像橈籽骨增加得那么明顯，不過脛籽骨并不支撐新的趾，而且，就我們所知，脛籽骨的增加并沒有什么優勢。戴維斯認為，作為對自然選擇作用于單一籽骨的回應，橈籽骨與脛籽骨協調地增長，這大概反映的是同一種遺傳變化。身體的重復部分，并非由不同的基因作用產生的，就是說，并非產生拇指的是一個基因，產生大腳趾的是另一個基因，產生小指的又是一個基因。在發育中重復部分是協調的，選擇造成的一個部分的改變會在另一個部分引起相應的變化。增加大拇指而不改變大腳趾，在遺傳上這比兩者都增大要復雜得多。（在第一種情況中，一般的協調性就會中止，拇指獨立增大，并且會中止增加相關的部分。在第二種情況中，單個的基因可能在調節對應指趾的發育中，增加某一個區域的生長速度。）
相應于達爾文論述的蘭花，熊貓的拇指屬于動物上的精巧結構。一個工程師的最好解決辦法卻被歷史擯棄了。熊貓真正的拇指具有其他的作用，但是對于一種功能來說，又特化了，以至于不能成為與其他指相對的、可以抓握的指。所以，熊貓必須使用手的其他部分，不得已而使用的便是腕骨的增大部分，這樣盡管有些笨拙，但不失為一種可行的解決辦法。在工程師大賽中，籽骨拇指只不過是一個小把戲，根本算不上一個智謀。但是籽骨可以行使其功能，可以啟迪我們浮想聯翩，因為籽骨拇指建立在一個不適應的基礎上。
達爾文關于蘭花的書中充滿了類似的說明。例如沼澤火燒蘭屬利用唇瓣（一片增大的花瓣）作陷阱。唇瓣分成兩個部分。一個部分靠近花基部，形成一個裝滿花蜜的大杯子，花蜜是昆蟲造訪的目標。另一個部分靠近花的邊緣，形狀像一個碼頭。當一只昆蟲輕輕落到“跑道”上時，便壓下了“跑道”，這樣就可以進入到裝滿花蜜的“杯”中。昆蟲進入杯中之后，具有彈性的“跑道”很快又卷起，套中了進入花蜜“杯”中的昆蟲。昆蟲要想退出去，必須經過唯一的出口，這樣它身上必定要粘上許多花粉。一個令人驚奇的構造，但卻是由普通的花瓣發展來的，這樣的花瓣在蘭花的祖先中很常見。
達爾文還說明了在其他蘭花中花瓣如何進化出一系列精巧的裝置，以確保異花授粉?；ò昕梢园l展成為復雜的卷曲狀，迫使昆蟲的喙到處搜索，粘上許多花粉后才能接觸到花蜜?；ò暌部赡苁禽^深的管狀形態，或導向式凸起，使昆蟲既能接觸到花蜜，又能接觸到花粉。在某些情況下，管狀花瓣形成洞，成為管狀花。所有這些適應都是通過祖先類型中常見的花瓣部分建立的。然而，大自然的作為遠比花瓣表現出的多得多，按照達爾文的話說，“方式的多樣性是為了達到極為相同的目的，即為了使這個植物上的花接受到男一個植株上花的花粉”。
從達爾文對生物形態的比喻中，反映出他對于進化可以用如此有限的原材料產生出如此豐富多彩的世界而感到的驚奇：
雖然，一個器官也許本來不曾為某種專門的目的而形成，但是，假如它現在為這個結果服務，則可以正當地認為它是專門適應這一新目的的。同樣的原理，假如一個人為某種專門目的而創造出一架機器，但是使用舊輪子、舊彈簧和舊滑輪，而只稍稍改變一下，則整個機器，包括其所有部件便可以說是為現在的目的而專門設計的。因此，在整個自然界中，幾乎每種生物的每個組成部分，在一個稍微改變了的狀態下，可能已服務于不同的目的，并且，該部分曾經在許多古老和不同的特定類型中，作為生存手段而起過作用。
我們對于整修輪子和滑輪的比喻可能并不滿意，但我們又能如何做呢？按照生物學家弗朗索瓦·雅各的話說，大自然是出色的修補匠，而不是高超的發明者。再者，由誰來判斷這些典型技巧的優劣呢？
2.無使用意義的歷史標記
語詞的詞形變化若不適合現在的含義，那么便可以從中看出語詞的歷史線索，因此，我們猜想“emolument（好處、利益、報酬、津貼）”這個詞曾經是指付給當地磨坊主的費用，而“disaster（災難）”這個詞曾經用來詛咒不吉祥的星星。
進化論者一直將語言學的變化視為富有類比意義的領域。查爾斯·達爾文在主張用進化論來解釋人的闌尾和須鯨的牙齒等退化結構時，寫道：“可以把痕跡器官比作一個字中的字母，拼寫仍然保持，發音卻已無用，但是可以用作探討那個字演變的線索。”不僅生物在進化，語言也在進化。
表面上看，這篇文章有許多奇妙的事實，但它卻真正是一篇關于方法的抽象論文，或者說論述的是一種特殊的方法?？茖W家們廣泛采用了這種方法，卻未能真正認識它。按照刻板的想象，科學家仰仗的是實驗和邏輯。一個中年白領男人（這最刻板，還是性別歧視者），要么害羞而且沉默，但是具有追求真理的內在熱情，要么活躍而且乖僻，他把化學物質放到燒瓶中，等待著結果。按照這種看法，科學的方法就是：假說，預想，實驗，然后便有了答案。
但是，許多科學家并不是、也不可能是這樣工作的。作為一名古生物學家和進化生物學家，我的工作是重建歷史。歷史既獨特又復雜，不可能在燒瓶中把歷史再造出來。研究歷史的科學家，尤其是研究在人類和地質編年史文獻中沒有記載的古老而且不可觀察的歷史的科學家，必然更依靠推斷的方法，而不是實驗的方法。他們必須檢查歷史過程的現代結果，并且試圖重建從古代導致當代的語詞、生物或地貌的路徑。一旦發現這樣的路徑，我們才有可能明確說明歷史的沿革之所以是此路而非彼路的原因。但是我們怎么能從現代的結果中推出沿革的路徑呢？尤其是，我們怎么能知道有這么一條路徑呢？我們怎么能知道現代的結果是歷史變化的產物，還是靜止宇宙中不變的產物呢？
這正是達爾文曾經面臨過的問題，那些反對他的特創論者認為，物種自形成以來便沒有變化。達爾文如何證實現代的物種是歷史的產物？我們也許會認為他會側重于那些令人難忘的進化結果，諸如生物對環境的復雜而完美的適應：外形像枯葉的蝴蝶，體色如樹枝的麻（升鳥），具有超凡飛翔能力的鷗鳥，或大海中的金槍魚。
然而，異乎尋常的是，他的做法正好相反。他探討一種奇特而不完美的現象。鷗鳥的式樣是個奇跡。假如一個人事先便相信進化的發生，那么鷗鳥翅的構造反映便是自然選擇的定型能力。但是，你不可能利用完美性來證明進化，因為完美無需歷史?？傊?，長期以來，生物式樣的完美性是特創論者喜歡的論據，它們認為這種完美性所體現出的是一個神圣建造者完美無缺的設計和制造。鳥的翅膀，作為空氣動力學的奇跡，可能在創造時就是我們今天看到的那個樣子。
……
在過去的時間里，科學之手對于人類樸實的自戀有過兩次重大的打擊。第一次是認識到我們的地球并不是宇宙的中心，而是大得難以想象的宇宙體系中的塵埃……第二次是生物學的研究剝奪了人類特創的特殊優越性，將人類廢黜為動物的后裔。若干年后，對于人類自戀的第三次重大打擊又將是什么呢？億萬年的地球巨變，毫微間的存亡一瞬，都因古爾德的生花妙筆躍然紙上。
內容推薦
《熊貓的拇指》，古爾德“自然史沉思錄”系列又一部精彩之作，包念31篇短小精練的科學小品文，縱論進化理論、二迭紀滅絕、幼態持續、異速生長、發育的遺傳調控、科學史等廣泛話題。億萬年的地球巨變，毫微間的存亡一瞬，都因古爾德的生花妙筆躍然紙上。驚嘆之余，不妨用一句法國名言安慰自己：變化的東西越多，就有越多的東西保持不變。
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譯者序
序言
第一部分 完美與不完美：有關熊貓拇指的三部曲
1 熊貓的拇指
2 無使用意義的歷史標記
3 雙重麻煩
第二部分 關于達爾文
4 自然選擇與人類的腦：達爾文與華萊士
5 達爾文的中間道路
6 未生先死，或一種螨蟲的西面頌
7 拉馬克的影子
8 相互關心的群體與自私的基因
第三部分 人類的進化
9 從生物學的角度向米老鼠致敬
10 辟爾唐人回顧譯者序
序言
第一部分 完美與不完美：有關熊貓拇指的三部曲
1 熊貓的拇指
2 無使用意義的歷史標記
3 雙重麻煩
第二部分 關于達爾文
4 自然選擇與人類的腦：達爾文與華萊士
5 達爾文的中間道路
6 未生先死，或一種螨蟲的西面頌
7 拉馬克的影子
8 相互關心的群體與自私的基因
第三部分 人類的進化
9 從生物學的角度向米老鼠致敬
10 辟爾唐人回顧
11 我們進化中最偉大的一步
12 在生命中間
第四部分 人類差異的科學與政治學
13 碩大的腦袋，狹小的心靈
14 女人的腦
15 唐式綜合征
16 維多利亞時代面紗下的瑕疵
第五部分 變化的節奏
17 進化變化的幕式性
18 有希望畸形的歸來
19 關于貧瘠地的著名爭論
20 簾蛤是簾蛤
第六部分 早期生命
21 初始
22 老瘋子倫道夫柯克帕特里克
23 深海蟲與始動物
24 我們的祖先是一個海綿細胞嗎？
第七部分 它們曾被蔑視和拋棄
25 恐龍愚蠢嗎？
26 泄露內情的如愿骨
27 自然中奇特的伴侶
28 為有袋類申辯
第八部分 大小與時間
29 我們的命數已定
30 自然的吸引：細菌、鳥和蜂
31 時間的漫長
參考文獻
在線試讀部分章節
第一部分 完美與不完美：有關熊貓拇指的三部曲
1.熊貓的拇指
英雄對自己的生命都很珍惜，然而勝利經常無情地招致毀滅。亞歷山大因為沒有新的世界去征服而悲傷；拿破侖的結局更糟，他的厄運在俄國的寒冬便注定了。不過，達爾文在《物種起源》（1859）發表后，并沒有隨即對自然選擇作出一般性的維護，而且也沒有立刻將自然選擇理論明白地運用到人類的進化上（他一直等到1871年才出版《人類的由來》）。相反，他寫了一部非?；逎闹?，書名為《論英國和外國的蘭花借助于昆蟲傳粉的種種技巧，并兼論雜交的優良作用》（1862）。
達爾文經常涉足自然史上的細枝末節，他寫過論述藤壺分類的專著，寫過一部論攀緣植物的書，以及一部論蚯蚓形成腐殖質土壤的論著。為此，有人將他視為陳腐過時的只是描述奇妙動植物的人。這樣的人有時也可以幸運地得出一知半解，然而，在過去的20年，達爾文的研究熱從根本上拋棄了這種神話（見文章2）。在此之前，有一位著名的學者，在談到達爾文時，說他是個“思想貧乏的人……不是偉大的思想家”，他的話是對同行的誤導。
事實上，達爾文的每一部書都是他畢生研究的輝煌而連貫方案中的一個組成部分。達爾文并非單純為了研究蘭花而研究蘭花。加利福尼亞的生物學家邁克爾·吉色林不厭其煩地通讀了達爾文的所有著作（見吉色林《達爾文方法的勝利》），他正確地發現，達爾文關于蘭花的論著是支持進化論的一個重要插曲。
達爾文關于蘭花的書的開頭就有一個重要的進化前提：對于長期生存來說，自花授粉是一個糟糕的策略，因為這樣后代只攜帶單親的基因，于是；當面臨環境變化時，群體無法保持進化易變性所需的足夠變異。所以，植物開的花中既有雄的部分，又有雌的部分，這樣的花通常進化出一定的機制，以確保異花授粉。蘭花與昆蟲形成聯盟。蘭花進化出了各種令人吃驚的“計謀”來勾引昆蟲，以保證黏性的花粉附著在造訪者身上，并保證這只昆蟲吸附上的花粉與其造訪的其他蘭花的雌性部分接觸。
達爾文在書中列舉了這些計謀。這是一部相當于動物寓言集的植物寓言集。而且像中世紀的動物寓言集一樣，達爾文寫蘭花書的意圖就是為了教化。其中的信息雖然是悖論的，但是并不很深奧。蘭花利用一般花的普通成分建構了復雜的裝置，其中有的部分通常適應不同的功能。假如上帝設計一個完美的機器以反映他的智慧與力量的話，他大概不會將最初用于其他目的的部分收集起來。蘭花并不是由一個理想的工程師制造出來的，蘭花由有限的現成部分臨時組裝而成。所以，蘭花肯定是由普通的花進化來的。
所以，這個三部曲論述的共同主題就是關于這個悖論：我們的教科書喜歡用最出色的生物式樣作例子來說明進化的發生，例如蝴蝶幾乎完美地模仿干枯的葉子，或者一個柔弱的物種模仿有毒的親戚。但是，理想的生物式樣僅僅是證明進化的蹩腳例證，因為也可以認為生物的模仿是假定的萬能造物主的作用。生物奇妙的安排與有趣的解決辦法才是更能證明進化的例證，明智的上帝不會選擇這些途徑，但這些途徑卻是自然的過程，受到歷史的限制，接下來的則是不得已的途徑。達爾文最理解這一點。恩斯特·邁爾曾經指出，達爾文為了捍衛進化論，一直關注那些看起來不可思議的有機部分和地理分布。于是，我想到了大熊貓及其“拇指”。
大熊貓是特殊的熊，屬于食肉目。在這個目中，大多數常見的熊是雜食性動物，但熊貓卻不是，熊貓的進食與這個目的名稱不符，因為熊貓幾乎只吃竹子。熊貓生活在中國西部高海拔山區的茂密竹林中。它們生活在那里，沒有捕食者的侵擾，每天用10到12個小時嚼竹子。
我很小的時候就喜歡熊貓安迪，曾經在一次縣鎮集市上幸運地擊倒一些奶瓶，而獲得熊貓充填玩具。我很高興與中國關系解凍初期的成果不止有乒乓球的交流，而且還有向華盛頓動物園送來的兩只大熊貓。我好奇地去看熊貓。它們一會兒打哈欠，一會兒伸懶腰，一會兒散步，但是幾乎無時不在吃它們鐘愛的竹子。它們坐著，用前爪握住竹竿，捋下葉子，它們只吃嫩芽。
熊貓的手靈巧得令我震驚，我奇怪為什么一個適于奔跑的后代可以如此靈巧地使用手。它們用爪子抓住竹竿，用明顯可以活動的拇指與其他手指順著竹竿捋下葉子。這一點使我迷惑不解。我已經學到，靈活的拇指與其他手指相對是我們人類成功的標志之一。我們不僅保持而且發展了我們靈長類祖先手的靈活性，而多數哺乳動物的指都特化了。食肉動物的指可用于奔跑、戳、抓。我家的貓可以亂抓亂撓使我心煩，但它絕不會打字或彈鋼琴。
當我數熊貓的其他手指時，我感到很吃驚，熊貓除拇指外還有五個指，而不是四個。“拇指”是另外進化來的第六指嗎？幸好有一部關于熊貓的經典著作，是芝加哥野外自然博物館脊椎動物解剖學部的前任主任德懷特·戴維斯博士的專著，書中所含的熊貓知識多得超出人們的想象。當然，戴維斯對各種問題都做了解答。
從解剖學上看，熊貓的“拇指”根本就不是手指。熊貓的拇指由橈籽骨構成，籽骨是腕中的小塊骨。熊貓的橈籽骨增長了許多，其長度與真正的掌跖骨差不多。橈籽骨支撐熊貓前爪的肉墊。五個指形成另一個肉墊的輪廓，即形成掌。兩個肉墊之間有一個不深的凹槽，可用做抓握竹竿的溝槽。
熊貓的拇指不僅有一塊骨頭來增加力度，而且還有一些肌肉來保持靈活性。這些肌肉，像橈籽骨一樣，從一開始就存在。如同達爾文討論過的蘭花一樣，它們是重新改型后用于新功能的解剖結構。橈籽骨內收?。坷瓨镒压桥c真正指分開的肌肉）有一個拗口的名字，“拇指長內收肌”。這個名稱已經不用了。在其他食肉類中，這塊肌肉牽拉第一指，即牽拉真正的拇指。在橈籽骨與真正的指之間，伸展著兩塊肌肉，它們把橈籽骨“拇指”拉向真正的指。
從其他食肉動物的解剖結構中，我們可以找到熊貓的這種奇特構造的線索嗎？戴維斯指出，大熊貓最近的親戚，普通的熊和浣熊，比其他食肉動物更經常地使用前肢來抓握物體。請原諒我使用了一個溯源的比喻，熊貓要感謝它們祖先使用后肢站立，從而進化出極大的進食靈活性。而且，普通熊的籽骨已經擴大了一些。
在多數食肉動物中作為牽拉橈籽骨的肌肉，熊貓只用來連接真正拇指的基部。但是普通熊的長內收肌連接在兩個腱上，其中一個腱像多數食肉動物的一樣，陷在拇指的基部，另一個腱連在橈籽骨上。在熊的前爪上，這兩塊較短的肌肉也部分連接在放射籽骨上。戴維斯總結道：“因此，活動這一構造（功能全新的指）的肌肉系統無需根本性的改變，因為在熊貓最近的親戚的爪中，條件已經具備。而且，熊貓前爪的肌肉系統改變的事件順序，只不過是這塊籽骨在解剖結構上的肥大。”
熊貓的橈籽骨拇指是一個復雜的結構，是通過一塊骨頭的增大和肌肉系統極大的重新排列形成的。然而，戴維斯認為，熊貓“拇指”的產生是對橈籽骨本身增大的機械反應。肌肉的移位是由于增大的籽骨使它們在原來的位置無法再變長。而且，戴維斯認為，增大的橈籽骨可能是由于遺傳的變化產生的，或許是某個單一突變影響了生長的定時性和速度。
在熊貓的腳上，與橈籽骨相對應的部分叫脛籽骨，脛籽骨也增大了，但不像橈籽骨增加得那么明顯，不過脛籽骨并不支撐新的趾，而且，就我們所知，脛籽骨的增加并沒有什么優勢。戴維斯認為，作為對自然選擇作用于單一籽骨的回應，橈籽骨與脛籽骨協調地增長，這大概反映的是同一種遺傳變化。身體的重復部分，并非由不同的基因作用產生的，就是說，并非產生拇指的是一個基因，產生大腳趾的是另一個基因，產生小指的又是一個基因。在發育中重復部分是協調的，選擇造成的一個部分的改變會在另一個部分引起相應的變化。增加大拇指而不改變大腳趾，在遺傳上這比兩者都增大要復雜得多。（在第一種情況中，一般的協調性就會中止，拇指獨立增大，并且會中止增加相關的部分。在第二種情況中，單個的基因可能在調節對應指趾的發育中，增加某一個區域的生長速度。）
相應于達爾文論述的蘭花，熊貓的拇指屬于動物上的精巧結構。一個工程師的最好解決辦法卻被歷史擯棄了。熊貓真正的拇指具有其他的作用，但是對于一種功能來說，又特化了，以至于不能成為與其他指相對的、可以抓握的指。所以，熊貓必須使用手的其他部分，不得已而使用的便是腕骨的增大部分，這樣盡管有些笨拙，但不失為一種可行的解決辦法。在工程師大賽中，籽骨拇指只不過是一個小把戲，根本算不上一個智謀。但是籽骨可以行使其功能，可以啟迪我們浮想聯翩，因為籽骨拇指建立在一個不適應的基礎上。
達爾文關于蘭花的書中充滿了類似的說明。例如沼澤火燒蘭屬利用唇瓣（一片增大的花瓣）作陷阱。唇瓣分成兩個部分。一個部分靠近花基部，形成一個裝滿花蜜的大杯子，花蜜是昆蟲造訪的目標。另一個部分靠近花的邊緣，形狀像一個碼頭。當一只昆蟲輕輕落到“跑道”上時，便壓下了“跑道”，這樣就可以進入到裝滿花蜜的“杯”中。昆蟲進入杯中之后，具有彈性的“跑道”很快又卷起，套中了進入花蜜“杯”中的昆蟲。昆蟲要想退出去，必須經過唯一的出口，這樣它身上必定要粘上許多花粉。一個令人驚奇的構造，但卻是由普通的花瓣發展來的，這樣的花瓣在蘭花的祖先中很常見。
達爾文還說明了在其他蘭花中花瓣如何進化出一系列精巧的裝置，以確保異花授粉?；ò昕梢园l展成為復雜的卷曲狀，迫使昆蟲的喙到處搜索，粘上許多花粉后才能接觸到花蜜?；ò暌部赡苁禽^深的管狀形態，或導向式凸起，使昆蟲既能接觸到花蜜，又能接觸到花粉。在某些情況下，管狀花瓣形成洞，成為管狀花。所有這些適應都是通過祖先類型中常見的花瓣部分建立的。然而，大自然的作為遠比花瓣表現出的多得多，按照達爾文的話說，“方式的多樣性是為了達到極為相同的目的，即為了使這個植物上的花接受到男一個植株上花的花粉”。
從達爾文對生物形態的比喻中，反映出他對于進化可以用如此有限的原材料產生出如此豐富多彩的世界而感到的驚奇：
雖然，一個器官也許本來不曾為某種專門的目的而形成，但是，假如它現在為這個結果服務，則可以正當地認為它是專門適應這一新目的的。同樣的原理，假如一個人為某種專門目的而創造出一架機器，但是使用舊輪子、舊彈簧和舊滑輪，而只稍稍改變一下，則整個機器，包括其所有部件便可以說是為現在的目的而專門設計的。因此，在整個自然界中，幾乎每種生物的每個組成部分，在一個稍微改變了的狀態下，可能已服務于不同的目的，并且，該部分曾經在許多古老和不同的特定類型中，作為生存手段而起過作用。
我們對于整修輪子和滑輪的比喻可能并不滿意，但我們又能如何做呢？按照生物學家弗朗索瓦·雅各的話說，大自然是出色的修補匠，而不是高超的發明者。再者，由誰來判斷這些典型技巧的優劣呢？
2.無使用意義的歷史標記
語詞的詞形變化若不適合現在的含義，那么便可以從中看出語詞的歷史線索，因此，我們猜想“emolument（好處、利益、報酬、津貼）”這個詞曾經是指付給當地磨坊主的費用，而“disaster（災難）”這個詞曾經用來詛咒不吉祥的星星。
進化論者一直將語言學的變化視為富有類比意義的領域。查爾斯·達爾文在主張用進化論來解釋人的闌尾和須鯨的牙齒等退化結構時，寫道：“可以把痕跡器官比作一個字中的字母，拼寫仍然保持，發音卻已無用，但是可以用作探討那個字演變的線索。”不僅生物在進化，語言也在進化。
表面上看，這篇文章有許多奇妙的事實，但它卻真正是一篇關于方法的抽象論文，或者說論述的是一種特殊的方法?？茖W家們廣泛采用了這種方法，卻未能真正認識它。按照刻板的想象，科學家仰仗的是實驗和邏輯。一個中年白領男人（這最刻板，還是性別歧視者），要么害羞而且沉默，但是具有追求真理的內在熱情，要么活躍而且乖僻，他把化學物質放到燒瓶中，等待著結果。按照這種看法，科學的方法就是：假說，預想，實驗，然后便有了答案。
但是，許多科學家并不是、也不可能是這樣工作的。作為一名古生物學家和進化生物學家，我的工作是重建歷史。歷史既獨特又復雜，不可能在燒瓶中把歷史再造出來。研究歷史的科學家，尤其是研究在人類和地質編年史文獻中沒有記載的古老而且不可觀察的歷史的科學家，必然更依靠推斷的方法，而不是實驗的方法。他們必須檢查歷史過程的現代結果，并且試圖重建從古代導致當代的語詞、生物或地貌的路徑。一旦發現這樣的路徑，我們才有可能明確說明歷史的沿革之所以是此路而非彼路的原因。但是我們怎么能從現代的結果中推出沿革的路徑呢？尤其是，我們怎么能知道有這么一條路徑呢？我們怎么能知道現代的結果是歷史變化的產物，還是靜止宇宙中不變的產物呢？
這正是達爾文曾經面臨過的問題，那些反對他的特創論者認為，物種自形成以來便沒有變化。達爾文如何證實現代的物種是歷史的產物？我們也許會認為他會側重于那些令人難忘的進化結果，諸如生物對環境的復雜而完美的適應：外形像枯葉的蝴蝶，體色如樹枝的麻（升鳥），具有超凡飛翔能力的鷗鳥，或大海中的金槍魚。
然而，異乎尋常的是，他的做法正好相反。他探討一種奇特而不完美的現象。鷗鳥的式樣是個奇跡。假如一個人事先便相信進化的發生，那么鷗鳥翅的構造反映便是自然選擇的定型能力。但是，你不可能利用完美性來證明進化，因為完美無需歷史?？傊?，長期以來，生物式樣的完美性是特創論者喜歡的論據，它們認為這種完美性所體現出的是一個神圣建造者完美無缺的設計和制造。鳥的翅膀，作為空氣動力學的奇跡，可能在創造時就是我們今天看到的那個樣子。
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