达尔文的悖论

1836年4月4日，在印度洋东部广阔的海面上，东北季风已慢慢停息，这让夏天的海面变得风平浪静。基林群岛由两个小环礁及离苏门答腊岛以西970千米的27个珊瑚岛合围而成。群岛边，蓝蓝的海水平静无波，触手温润，令人沉醉；破碎珊瑚上的白沙闪闪发亮，令海水增加了几分蓝意。在一处岸边，平常都会见到稍大一些的海浪，而那一天，却异常平静。在热带广袤无边的蓝天下，达尔文在水边看起了活珊瑚。

几小时的时间里，达尔文走走停停，仔细观察着那些长势极好的珊瑚。那一年，达尔文27岁。在距离伦敦约11 300千米的这个小岛上，他站在悬崖上——双脚踩在根基位于海洋深处，而顶部几乎触及海面的海底山顶边缘，思维徘徊于关于这座山峰如何形成的想法。在他的脑海里，一个猜想即将破土而出。这个猜想可以解释这座山峰的成因，也将被证明是他科研生涯中第一个伟大的突破。同时，他也开始对另一个灵感进行探索，虽然它有些模糊，还没有完全成形，但这个灵感最终引领达尔文登上了19世纪知识殿堂的顶峰。

在达尔文的四周，珊瑚生态系统里的各种生物迅速移动，闪闪发亮。种类之多让人惊叹不已，有蝴蝶鱼、雀鲷、鹦嘴鱼、拿破仑鱼、神仙鱼；此外，还可以看见金色的小鱼群“仰仗”盛开的珊瑚花上的浮游生物为生，以及长有尖刺和触手的海胆与海葵。虽然眼前的奇景令达尔文眼花缭乱，但他的思绪却已穿过表面，去探寻更深处的秘密。4年后，达尔文出版了《小猎犬号航海记》（The Voyage of the Beagle）。在书中，他写道：“热带海洋里到处是有机生物，数不胜数。对这些生物充满好奇是可以理解的。但是我个人觉得，很多自然学家在描述那些海底洞穴里的美景时，用词不实，过于渲染。”

从那一天开始到几周以后，达尔文并非只是沉醉于见到的海底奇景，而是一直思考着一些问题，并试图解开那些不计其数的生物背后的秘密。在基林群岛的地面上，动植物的数量和种类并不多。就植物而言，只有少量椰子树、地衣和杂草。他写道：“陆地上的动物，比植物还贫乏。”只能见到少量蜥蜴，很难见到真正的陆地上的鸟类。此外，就是一些随着欧洲的船只漂洋过海“移民”到当地的老鼠。面对这种情况，达尔文不屑地摇头说：“除了猪，再也看不到任何本地的四足动物了。”

然而，距离这片生物稀少的陆地几米远的珊瑚礁水域，却是一片光怪陆离的景象，成千上万的生物都在蓬勃生长，其壮观程度堪比热带雨林。这真是一个谜。为什么环状珊瑚岛边的水域里可以有这么多生物存在？从印度洋里任何一处取10 000立方米的水，全面调查一下水中能找到的生物，可以发现，生物种类与达尔文笔下基林群岛上动物的情况一样，非常贫乏。倘若足够幸运，那么在取出的水中可以见到几十条鱼。然而，在达尔文观察的珊瑚礁边，上千条鱼随处可见。根据达尔文自己的讲述，在海洋中遇到一片珊瑚礁生态系统，就像在沙漠里遇到一片葱茏的绿洲。人们把这一现象称作“达尔文的悖论”（Darwin’s Paradox）——在营养极少的水域里却生存着大量的生物，其生态位（ecological niche）的数量多得惊人。珊瑚礁仅占地球表面积的1/1 000，然而约占海洋生命种类1/4的物种都生长在珊瑚礁边。当1836年达尔文站在珊瑚礁边时，他还无法取得上面的这些数据。但在那之前，他乘坐“小猎犬号”航行了4年，所见所闻足以让他对珊瑚礁水域的生物多样性产生研究兴趣，他知道这些不同寻常的现象并非偶然。

第二天，达尔文与“小猎犬号”的船长、海军中将詹姆斯·菲茨罗伊（James FitzRoy）一起，去勘察环状珊瑚岛的向风地带，只见冲天巨浪冲刷着珊瑚礁的白色边沿。见多了英吉利海峡或地中海平静海面的人，会本能地为眼前翻滚的波涛所震惊（达尔文观察到那些碎浪的力量“近似温带地区的烈风，且绝不会停止肆虐”）。但吸引达尔文注意力的并非海浪的壮观，而是抵御海浪的神秘力量——组成珊瑚礁的那些微生物。

大海波涛汹涌，越过宽大的珊瑚礁，力量之大似乎无可匹敌。奇怪的是，它却遇到了克星。这些克星表面看起来毫无抵抗力，似乎一攻即破。然而，并非是大海饶了珊瑚礁，相反是它死攻不下。巨浪冲过珊瑚，形成猛烈的碎浪，扑上沙滩，击中高高的椰子树，树干都弯曲甚至折断了，可见海浪威力之凶猛……然而，那些其貌不扬、个头低矮的珊瑚礁却屹立不倒，久攻不破。为什么呢？因为有另一种力量参与其中，并与海浪博弈。这种神秘的力量将碳酸钙的原子与碎浪阻隔开，并把那些原子排列成一种对称结构。尽管飓风把海浪撕扯成无数碎浪，但这种神秘的力量像建筑师一样，一直在修筑能抵抗海浪的结构，这样一来，还有什么能对珊瑚礁造成损害呢？

“小猎犬号”的此次出海是为了完成一些科学探索。那些微小的“建筑师”吸引了达尔文的注意，因为他认为它们就是解答那些科学探索问题的关键。海军中将詹姆斯·菲茨罗伊批准出海的公文中记录了探索的目标，其中之一就是调查环状珊瑚岛的成因。达尔文的导师查尔斯·赖尔（Charles Lyell）是一位杰出的地质学家。他提出一种新论断，认为地壳的猛烈运动导致了海底火山的爆发，然后，珊瑚群沿着火山口周边生成了珊瑚礁。因为火山口的形状是圆的，所以珊瑚岛便成为圆环状。虽然导师赖尔关于地壳深处运动的理论对达尔文的影响十分深刻，但站在海滩上，看到层层碎浪冲击珊瑚时，他知道导师关于环状珊瑚岛成因的论断并不正确。达尔文认为，简单的地质运动并不能解释眼前的一切，答案应该是一种锲而不舍的生命创造力。达尔文沉思了一会儿后，脑子里闪过一些想法，那些想法似乎正在慢慢聚集，融合成一种理论，以解释那种伟大的生命创造力。一些思考和问题的答案，虽然尚未成形，却渐渐地变得清晰。

几天的考察结束后，达尔文回到“小猎犬号”上再次翻看考察日志时，他陷入了沉思，那些海浪撞击珊瑚礁的画面一直在他眼前不断地浮现。他在日志上添加了一句话：“虽然我现在并不知道确切的原因，但我认为那些珊瑚岛海岸水域里的壮观景象一定有其成因。”这一句话将在30年后出现在达尔文的名著《物种起源》（On the Origin of Species）中。最终，达尔文找到了答案。