互动科普

加拉帕戈斯群岛（Galápagos Islands）位于东太平洋，东距厄瓜多尔约926公里，由一连串的火山岛构成。它横跨赤道，面积约8000平方公里。根据测量，这个群岛所在的纳斯卡板块（Nazca Plate），正以每年约6.4厘米的速度，不断向东和东南方向移动，并沉没在南美洲板块（South American Plate）之下。因此，旧的岛屿不断消失在海平面之下，而较新的岛屿随着火山的喷发（最近一次在2009年）和熔岩的流动，仍在不断形成。这就让群岛变得非常年轻，而在各个分立岛屿上栖居的物种，也会向我们展示自然进化的速度会有多快。

除此以外，加拉帕戈斯群岛位居洪堡洋流、克伦威尔洋流、巴拿马洋流和南赤道洋流等四大洋流交汇处，寒流和暖流交互作用，催生出这里极其丰富的生命形态。

在老师亨斯洛（Henslow）的教导下，达尔文对物种的地理分布，特别是在海岛和邻近陆地之间物种的内在联系有着非常大的兴趣。

在“小猎犬”号的航程开始以前，他已经在爱丁堡大学学到了保存鸟类标本的办法，但还没有什么专业的鸟类知识。在加拉帕戈斯群岛，达尔文有机会在各岛收集了一些鸟类的标本，但他当时的兴趣主要还不在这儿。在圣克里斯托瓦尔岛上，他发现了一种嘲鸫科的鸟类，长得非常像他曾经在智利见过的一种鸟。之后，在弗洛雷阿纳岛上他又发现了一只稍有不同的鸟，并小心地抓获了它。在离开加拉帕戈斯群岛去塔西提岛的航程中，达尔文检查了自己收集的各种各样的标本，认为在弗洛雷阿纳岛上抓来的嘲鸫科鸟类标本都属于同一种，在伊莎贝拉岛上抓到的是另一种，而在圣萨尔瓦多和圣克里斯托瓦尔岛上抓到的则是第三种。

三个小岛，三个略有区别的种类，加上前述的加拉帕戈斯巨龟的存在，让他对“物种是稳定的”这一普遍观念产生了怀疑。

1837年1月4日，达尔文在伦敦地质学会的会议上介绍了他发现和收集的哺乳动物和鸟类标本，也包括他发现的这些小鸟。会后，鸟类的标本被送交给了当时最著名的鸟类学家古德（John Gould），以便辨识分类。古德放下手边的一切工作，在仅仅6天内就得出了结论，达尔文从加拉帕戈斯群岛带回的这些鸟类标本中，包括拟黄鹂类（Icterid）、蜡嘴鸟（Grosbeak），而其余的小鸟事实上是“一系列地雀（ground Finches），它们是如此奇特，已经完全形成了新的种群，有12个种。”同年3月，古德给了达尔文一份完整的报告，指出达尔文认为的某种“鹪鹩科”小鸟其实是近支的雀类，而达尔文标注为嘲鸫科鸟类的各种鸟类标本，则被古德进一步明确为独立的种，而非之前认为的亚种。古德认为，在26种陆地鸟类的标本中，有25种都是世上新发现的，具有独特的外形，但它们与在南美大陆发现的同类有非常近的同源性。

其中，有些现在被称为“达尔文雀”(Darwin´s finches)。达尔文雀是15种小型鸟类的统称，其中14种都只在加拉帕戈斯群岛发现过，而当时达尔文的标本中则包括了13种。在英语中，finch是“燕雀科”(Fringillidae）鸟类的俗称，而这些“达尔文雀”其实属于“裸鼻雀科”(Thraupidae），还不是真正的“finch”。除了个头以外，它们之间的明显区别就是喙的大小。在各岛相对封闭的环境中，面对不同类型的食物（大小不一、软硬不同的种子，花粉，昆虫等），达尔文雀们逐步进化出了不同大小的喙。根据喙的大小，古德先生将这13种达尔文雀分为了4类，并亲手绘制了对比图。结合它们的照片，我们会对物种的进化有更深刻的认识。

古德亲手绘制的4种“达尔文雀”的喙形

大型地雀：是体型最大的达尔文雀，喙也是最大的。它的大而短的喙，可以方便地咬碎种子。

中型地雀：一般吃比较小而软的种子。但1977年，一场严重的旱灾降临，使加拉帕戈斯群岛的植物种子变得稀少。而这让科学家们意外地观测到了这个物种的实时演变：它们开始被迫去吃那些更大更难以进食的种子，而在这些地雀的子代中，约有10%的个体的喙的尺寸发生了变化。

小树雀：一般捕食昆虫，也有一种吃植物的芽苞和果实。

绿莺雀：它就是曾被达尔文错误划入鹪鹩科的小鸟。

这些不起眼的小小雀鸟，成为了《物种起源》中论述物种进化和自然选择最为精彩的实例，加拉帕戈斯展现了进化之魅。

近年来科学家们发现，在这些雀喙不同的背后，可能还隐藏着更深层的机制。2004年发表在《科学》杂志上的《Bmp4与达尔文雀类喙的形态变化》一文揭示，Bmp4（骨形态发生蛋白4）的差异表达，导致了达尔文雀喙的大小和形态的变化。

我们相信，这远不是终点，对进化论的极好例证—达尔文雀—的研究，一定还会带给我们新的惊喜。

（本文发表于《科学世界》2013年第9期）