但是,我们会不会是把钱砸进无底洞呢?在很多情况下,我们几乎可以肯定确实如此。
在这个永不言弃的世界里,我们有时会忘记丘吉尔对坚定决心这个原则提出的告诫:“除非与荣誉信念或常理相悖。”换句话说,如果被打败了,你自己得知道你被打败了。具体到这一次,面对世界上最小的物种,我们就被它们打败了。
褐林蛇要比仙人蜂大得多,但在森林茂密的岛上,这种蛇很难被发现,也很难被消灭。因此,人们想到了一些千奇百怪的办法,比如利用降落伞等手段空投毒老鼠,但到目前为止,褐林蛇还没有缴械投降。
生物的个头越小,就越难对付,很多可能出现的办法听起来也就越奇怪、越可怕。美国国家野生动物联合会认为,消灭入侵贻贝的斗争是“不可能取胜的”,因为目前想到的办法都会严重伤害其他野生动物。[50]消灭白纹伊蚊的斗争会怎么样呢?最有望成功的一个提议是“释放携带显性致死基因的昆虫”(RIDL),即大量释放转基因蚊子到野外。但有人担心这种解决方案可能会把整个美国变成莫罗博士的岛[51]。
我们很容易看到这些物种,但我们看不到仙人蜂,至少不是很容易看到它。这还不包括每天通过我们的手、嘴和内脏,跨越世界上一道道边界线的数以万亿计的微生物。这是一种自下而上的破坏。
但这并不意味着认输,而是说我们必须抛弃“天生”和“入侵”的旧观念。
这是生态学家马克·戴维斯于2011年与近20名科学家在《自然》杂志上共同撰文提出的观点。文章称:“本土物种与外来物种的二分法在生态保护方面的实用价值正在不断减少,甚至会产生反作用。”[52]
自然资源保护主义文化受类似军国主义思想驱动达几十年之久,包括戴维斯在内的很多人都目睹了贪婪的外来者造成的巨大破坏,因此戴维斯的这个观点无异于宣布他就是本尼迪克特·阿诺德[53]转世。140多名科学家签署了一份措辞严厉的声明,反驳戴维斯等人提出的这个观点。
但是,戴维斯从来没有说过任何一个外来物种都应该受到欢迎。他认为,面对外来物种,我们不应该停留在“是好还是坏”这样的观念。我们创造的这个世界有卡车、船只和飞机,人们每天都在四处移动,他们身上携带着各种各样的微生物。更不用说越来越严重的城市化、土地利用方面的变化以及气候变化。所有这些,都已经让我们的生态世界变得全球化,而且这种变化是不可逆转的。
随着越来越多的人认识到我们已经取得了一些规模极小的战役的胜利,我们的“荣誉信念和常理”几乎肯定会发生变化。
这是好现象。因为随着时间的推移,科学应该改变我们的世界观,让我们从最大或者最小生物的角度去看这个世界。
世界上最小的脊椎动物是如何帮助我们了解过去的气候的?
还记得吗?我们对世界上最大的蛙类几乎一无所知!但说到最小的生物,比如说阿马乌童蛙,我们知道的可能更少。
这个世界上已知最小的脊椎动物是2009年在巴布亚新几内亚的东南半岛上发现的,由于体型太小,它们一直被忽视——不仅仅是被西方研究人员忽视。“当地人也不知道这些小东西。”阿马乌童蛙的共同发现者、路易斯安那州立大学爬行动物学家克里斯托弗·奥斯汀告诉我,“这真的令人难以置信,因为当地人都是非常优秀的自然历史学家,他们几乎知道森林里所有的物种。”
但阿马乌童蛙真的很小,从鼻子到尾巴的长度还不到8毫米,跟玉米粒差不多大小。由于体型过小,它们在到处都是饥饿动物的环境里很容易被捕食,就连有些食虫植物也可以吞下这种美味的小型两栖动物。所以,它们不敢在暴露的雨林地面上四处闲逛,而是躲在茂密的落叶之间。能找到它们真是一个奇迹。
事实上,如果没有一点儿意外的成分,阿马乌童蛙可能永远不会成为科学研究的对象。奥斯汀回忆说,事情发生在新几内亚的“一个枯燥乏味的夜晚”。他说,对于研究爬行动物的人来说,这样的夜晚并不少见。他和他的团队正在寻找的这种蛙不会发出很大的噪声,所以他们感到一筹莫展。
由于没有受到平时经常听到的那些噪声干扰,因此奥斯汀和他当时的博士生埃里克·里特迈耶,以及来自巴布亚新几内亚国家博物馆的同事布利萨·洛瓦,注意到了一种有节奏的尖锐噪声。它听起来一点儿也不像是蛙类发出的。在我听来,他们录下的这个声音会让人想起黑胶唱片播放结束时唱针不断发出的撞击声。[54]而在他们的耳朵中,这有点儿像昆虫的啁啾声。他们的目标本来是寻找蛙类,奥斯汀说:“我们只是有点儿无聊。”
于是,他们跌跌撞撞地走了过去,在深夜的雨林里用手电照来照去,试图找出这种啁啾声到底是从哪里传出来的。
结果,他们什么也没找到。
这种声音肯定是什么动物发出来的。于是奥斯汀抓起一大把叶子,塞进一个可重复密封的塑料袋里,然后结束了当晚的搜寻工作。第二天早上,他一片一片地翻看着那些树叶,忽然看到一只小得几乎让人难以置信的蛙正仰头望着他。它的咖啡色皮肤上有锈棕色的斑块和不规则的青白色斑点。世界上很少有人像奥斯汀这样了解蛙类,但他也从来没有见过这种蛙。
看到这只蛙后,他们当然要继续寻找它的同类。搜寻工作结束后,凭借收集到的样本,奥斯汀和他的团队足以断定他们发现了世界上最小的脊椎动物,它们的平均身长仅有7.7毫米。[55]
奥斯汀肯定对这一发现感到自豪,但他非常谨慎。会不会还有更小的蛙呢?他说:“很可能有。尚未被人描述过的微型蛙类还有很多,很可能还有比阿马乌童蛙更小的蛙。”
寻找更小的蛙并不仅仅是在创造超级生物的另一项纪录。地球上的每一个新的基因组,尤其是处于极端生理学边缘的那些生物基因组,都可以帮助我们进一步了解人类遗传史。具有独特进化意义的生物可能会为我们提供治疗疾病的新线索。例如,新几内亚的绿血石龙子属蜥蜴(Prasinohaema)的血液呈鲜绿色,含有胆色素,奥斯汀认为它有可能为抗击疟疾提供一些线索。地球上每新发现一种蛙,都可能帮助人们朝着消灭流感的目标迈进一步,因为某些蛙类皮肤上的黏液已经被证明可以使流感病毒无效。[56]
虽然新物种的许多潜在好处都是医药方面的,但它们与进化和气候同样相关。阿马乌童蛙并没有像柯普定律预测的那样以不确定的速度慢慢变大,但也没有在一夜之间变成一个极端物种。遗传分析表明,这种小型脊椎动物和几个与它差不多小的“近亲”很早就出现在新几内亚蛙类进化扩散过程中。我们也知道小型蛙类都会面临一个巨大的挑战:它们必须始终保持湿润。即使从含水量很高的落叶层离开一个小时,它们也会因干燥而招致厄运。综合这两点,我们可以确定新几内亚的气候在很长一段时间里一直都是稳定的——始终保持湿润,足以保证阿马乌童蛙有足够的水分以进化出越来越小的体型,同时还要确保雨水不能过多,以免落叶层中的水淹死这些小家伙。
现在,我们知道这些蛙就在那里,密密麻麻地挤在一起,每英亩林地上可能有成千上万只。因此,我们多了一个厄运指示器——利用它们,我们可以观察和测量全球变暖对新几内亚的影响。
它们也给了我们一个全新的生态位去探索。长期以来,我们没有注意到这些小家伙的存在,其中一个主要原因是研究人员通常只关注落叶层上表面和下表面,关注不到其内部。正如昆虫学家本意是寻找仙人蜂,之后却发现了小叮当卵蜂一样,我们有理由相信,未来考察新几内亚潮湿森林落叶层的探险人员不仅会发现更多体型极小的蛙类,还会发现其他以前不为人知的生物。每一项新发现都会包含一些关于遗传、化学和进化的秘密,一旦解开这些秘密,我们所有人都会受益。
我们应该搜寻的不仅仅是新几内亚大片未开发的森林。奥斯汀提醒我,更广阔的海洋也未被探索过。他认为“最小脊椎动物”的头衔很可能落在某种鱼的身上。
有些人认为这已经是一个事实。
得出“最小”以及诸如此类的概念并不是一种纯粹的客观行为。最小指的是重量吗,还是总质量,或者是长度?如果指的是长度,那么是指从哪儿到哪儿的长度呢?
测量蛙类的长度时,我们“从鼻子到肛门”计算。它们的肛门位于屁股的末端,因此用端到端的方法测量蛙类的长度比较容易。如果用类似的方法测量“最小脊椎动物”的前纪录保持者——东南亚的袖珍鱼“露比精灵灯”(Paedocypris progenetica),测量结果就会是它的实际长度的1/2。[57] 2012年,帮助露比精灵灯跻身记录簿(后来被阿马乌童蛙取而代之)的鱼类学家拉尔夫·布里茨在接受Phys.org网站的采访时说:“用测量蛙类的方法来测量露比精灵灯的长度,相当于采用相同的地标,就可以清楚地看出露比精灵灯仍然是最小的脊椎动物。”
热爱垂钓的奥斯汀说,正常人都不会用这种方法来测量鱼的长度。
他说,有关已知最小的脊椎动物的争论(如果我们称之为争论),始终都比较温和。但这也表现出研究人员往往不愿意用“超级”这类词汇来描述他们的发现(即使这些发现真的极为突出)的另一个原因。虽然优秀的科学成果往往是有争议的,但很少有科学家会主动引起争议。奥斯汀说,无论如何,人们可以而且应该在这两个物种——以及更多类似物种——身上进行大量研究,而不必考虑哪一个被认为是创纪录的最小物种。
另一方面,有一些争议对宣传来说也不是坏事。就吸引注意力的效果而言,研究体型极小的脊椎动物的论文和研究已知最小的脊椎动物的论文不可同日而语。尽管许多科学家宁愿用他们经常使用的培养皿吃午饭,也不愿在公众面前侃侃而谈,但我们显然需要增加科学研究的媒体曝光度。
为了引起人们的关注,奥斯汀做了一件了不起的事。发现阿马乌童蛙后,他立刻从口袋里掏出一个硬币,然后把小家伙放在上面拍了一张照片。后来,这张照片在全世界被分享了数百万次。
不过,在处理与研究相关的公共关系方面,奥斯汀还有可以改进的地方。
我们第一次交谈时,我对奥斯汀说道:“那么,嗯……Pa-ey-do,嗯,fa-rene,嗯,amen,am……啊呀,伙计,这个名字太难读了![58]你们给它起外号了吗?”
“我们叫它微型蛙。”他说。
“这个名字好多了!”我说。
如果我们想让人们感受到大自然的吸引力,首先必须要想一个好名字。小叮当卵蜂就是一个很好的例子。即使你没见过它,你也会情不自禁地爱上它。
至少有一个物种似乎是为良好的公共关系而精心设计的。这个小家伙可能是世界上已知最好的潜在科学大使之一,因为它绝对有资格拥有好的名声,可以引发一些温和的争论,同时有一个可爱的名字。
小小的蝙蝠是如何帮助我们解开一个进化之谜的?
让我们从名字讲起。它实际上有好几个名字,学名是凹脸蝠(Craseonycteris thonglongyai),别名基蒂氏猪鼻蝠。不过,在我看来,它的第三个名字最完美——大黄蜂蝙蝠,因为这种东南亚蝙蝠乍一看很容易被误认为一只黑色的大黄蜂。
是的,它和你想象的一样可爱,有着蓬松的灰色鬣毛(有的呈浅棕色),粉红色的脸上永远带着微笑,耳朵呈蝴蝶翅膀的形状。
它也是凹脸蝠科仅剩的最后一个已知成员(凹脸蝠科是大约4 300万年前从其他蝙蝠物种中分离出来的)。这使它具有无与伦比的研究价值,可以作为我们了解它的翼手目近亲遗传历史的信息来源。许多科学家认为,它的这些近亲可能正面临一场鲜为人知的灭绝危机,而另外一些人则认为,这些动物是世界范围内林地和湿地环境的宝贵的指示种。我们对蝙蝠了解得越多,它们就越能帮助我们更好地理解栖息地破坏和气候变化对整个世界的影响。
就像许多超级物种一样,大黄蜂蝙蝠的存在直到不久前才为我们所知。直到1974年它才被人发现,此后的近20年里,它唯一已知的栖息地是位于泰国西部北碧府的几个洞穴。
2001年,分类学家保罗·贝茨在缅甸南部的一个石灰岩洞里做了一次统计调查。这个洞穴离地面有50英尺,洞口被一张网覆盖着。一只小蝙蝠突然停到这张网上,离他右手只有几英寸远。贝茨一把抓住它。刹那间,他觉得自己发现了什么神奇的东西。
他对着这个小东西说:“我想我知道你是什么,因为你太小了。”
那天晚些时候,当他从收集袋里轻轻拿起这只小蝙蝠仔细查看时,他的怀疑得到了证实。他告诉我:“虽然我一直在想,它们可能就在那里,但是当我终于看到它的时候,我仍然感到非常兴奋。我当时想:‘今天的收获真不错。’”
那一天的收获促成了他在今后几年进行深入研究,这在很大程度上要归功于这种蝙蝠非常小的体型。贝茨说,缅甸科学界的官员们对能够分享世界上最小哺乳动物所在地这份荣誉感到非常激动,这为世界各地的科学家提供了机会,使他们可以与来自世界上限制较为严格的国家之一的同事一起开展研究。[59]
能够在经费申请表中加上“世界最小”这个限定词,对研究人员来说也是一种奖励。
“我以前是经费申请委员会的成员。说实话,那些工作很乏味。”贝茨说。“申请表太多了,而且有的技术性很强,又不属于你研究的领域。这时候,你就会想:‘啊呀,又来了!’但是,如果申请的时候能找点儿噱头,而且运用得当,那么肯定会有帮助。”他说:“这种蝙蝠仅重两克,绝对是很好的噱头,拨款人和普通大众通常都会买账。”
这些都不会损害这项研究的吸引力。贝茨补充说:“它很可爱,也很有趣,而且有科研价值。这种蝙蝠是它这一系的最后一个成员……这个物种有成功的一面,也有不成功的一面。它非常古老,似乎没有进化那么多,但它的分布范围非常小。它使我们想到了很多问题。”
随后,贝茨和一个国际研究小组一同回到东南亚,去探索一个有关进化论的“先有鸡还是先有蛋”的问题。
在缅甸发现的大黄蜂蝙蝠与在泰国发现的非常相似。但研究人员注意到一个奇怪的区别:缅甸大黄蜂蝙蝠和泰国大黄蜂蝙蝠的叫声频率相差高达1万赫兹。众所周知,当蝙蝠与同类接近时,为防止出现混乱,它们的叫声会发生轻微的波动,就像相邻足球场的裁判为避免误吹比赛有时会使用不同音调的哨子一样。但是,缅甸和泰国的蝙蝠之间的区别非常明显。如果用调幅电台的调台器来形容这两种蝙蝠,那么它们分别代表播放经典摇滚的电台和播放乡村音乐的电台。
因为大黄蜂蝙蝠进化的道路非常独特,没有其他近缘种或亚种流入其基因,因此这种动物非常适合用来研究一个长期以来的热门假设:交配双方在性状(例如蝙蝠的叫声)上的差异有可能导致动物面临两个不同的进化方向,随着时间的推移,进化出一个或多个新物种。
研究这个“感官驱动假说”的难点在于很难确定感官性状的变化是进化的原因,还是另一种进化驱动因素导致的结果。例如,这两群大黄蜂蝙蝠叫声的差异,是导致它们生活在不同地理位置的原因,还是生活在不同地理位置导致叫声存在差异呢?贝茨的研究小组决定利用这两种大黄蜂蝙蝠的基因样本,寻找它们在DNA水平上的差异。
尽管估计的分化时间长达26.8万~54.5万年,但泰国蝙蝠和缅甸蝙蝠的基因仍然惊人地相似——这证明它们的发现地——东南亚的那个2 000平方英里的区域,适合它们生存。
但是,它们在一种被称为RBP–J的基因上存在着显著差异。这种基因已经被证实与内耳毛细胞的形成有关,而这种细胞是人类和蝙蝠听觉系统的重要组成部分。
通过测量大黄蜂蝙蝠二级子群基因组的其他较小的差异,研究小组断定RBP–J突变一定是在泰缅分化之后发生的,这意味着是适应不同环境的需要导致感官适应性发生了变化,而不是后者导致前者。[60]
这并没有为感官驱动假说敲响丧钟,但它确实提供了一个关键证据,而且与该假说相关的其他数十项研究已经收到了这个证据。大黄蜂蝙蝠是世界上最小的哺乳动物之一,通过它们,我们现在对进化的驱动力有了更细微的理解。
为什么我说它是“世界上最小的哺乳动物之一”呢?正如巴布亚新几内亚的微型蛙是否有资格获得“世界上最小的脊椎动物”这个称号的问题引起了一些争议那样,认为大黄蜂蝙蝠是世界上最小的哺乳动物的观点也是有争议的。
目不能视的小鼩鼱是如何帮助我们以新的方式看待这个世界的?
的确,拇指大小的大黄蜂蝙蝠是现存最矮小的哺乳动物。但是,体型稍微长一点儿的小臭鼩体重才1.8克,比大黄蜂蝙蝠还轻一点儿。
是不是很难想象1.8克有多重?拿一个砂糖包,把大约半包砂糖倒在手里,重量就跟小臭鼩差不多。
和大黄蜂蝙蝠一样,小臭鼩也有潜在的研究价值。而且,就像其他多个超级物种一样,关于小臭鼩的许多问题还没有答案,甚至有很多问题并没有提出,因为我们仍然在收集一些非常基本的信息,比如它生活在哪里。
导致这个问题的一个原因是,鼩鼱可能是最善于逃脱的动物。它体重极轻,许多由体重触发的陷阱对它无效;它体型极小,可以从最密的笼子缝隙中溜走;它速度极快,我们根本抓不到它。我们只能根据猫头鹰的球形呕吐物(猫头鹰因无法消化而呕吐在地上的骨头、牙齿和毛发,是鸟类学家和爱好科研的小学生研究猫头鹰食物结构时使用的证据)了解它们的分布范围。但有很多地方猫头鹰不愿光顾,或者即使光顾了,也对这么小的食物不屑一顾,又或者无法捕捉到这些体型极小、速度极快的猎物。[61]
在我们研究大脑工作原理时,这些极难捕捉的动物能给我们提供一些重要线索。鼩鼱大脑皮质(大脑的一个区域,在记忆、注意力和感知方面起着至关重要的作用)的脑回路似乎与包括人类在内的其他哺乳动物有着诸多共同点。但因为它非常小,所以有可能帮助我们获得工作状态下大脑皮质的清晰影像,这是一个困扰了大脑研究人员多年的难题。
多年来,神经生物学家一直在使用双光子显微技术,这是一种利用近红外光“激发”荧光染料,以产生明亮而精细的多层活体组织图像的技术。不过,这项技术一般只适用于最多1毫米厚的组织。因此,对大多数哺乳动物来说,只能拍摄几层大脑皮质细胞的影像。但是小臭鼩的大脑皮质比一张信用卡还薄,所以研究人员可以一次性记录下它整个大脑皮质的活动。
这对大多数人来说可能意义不大,但对柏林洪堡大学神经计算专家罗伯特·瑙曼来说,这具有至关重要的意义。他认为小臭鼩可能是帮助我们理解大脑不同部位的结构和功能之间关系的完美模型,甚至还为科学家记录某个区域(例如视皮质)中每个神经元的活动创造了条件——这项新技术有可能告诉我们哺乳动物的大脑是如何处理眼睛收集到的影像的。[62]
小臭鼩还可以帮助我们用其他方式“看”东西,因为它和许多穴居动物一样,视力不是很好。尽管如此,它仍能发现潜在的猎物(比如一只蟋蟀),并在不到30毫秒的时间内仅仅根据它的触须与这只昆虫接触时的感觉,做出是否发起攻击的决定。[63]要做到这一点,小臭鼩的大脑必须以人类大脑处理眼睛收集到的图像的速度——甚至是更快的速度——来处理它们通过触须创建的猎物的“图像”。
对于谢菲尔德大学机器人研究中心的神经学家托尼·普雷斯科特来说,这不仅是一项令人惊叹的生物学壮举,还是机器人研究面临的一个挑战。
机器人大多是通过某种依赖于可见光谱的接口(包括简单的照相机、激光束等)与外界交互的。普雷斯科特希望可以让机器人通过其他方法了解周围的世界,因此当他了解到鼩鼱通过触须快速发现猎物的神奇能力后,就制订了一个计划。最终,他制造出了鼩鼱机器人(Shrewbot)。这个机器人没有摄像头,可以根据18根触须根部磁铁的运动来绘制周围环境的地图。未来,这种有触须的机器人可以在其他传感器效果不佳的地方工作,比如烟雾弥漫的房间、堵塞的管道、被厚厚大气层包裹的行星,或者使用光会危害动物生命的深海海沟。[64]
如果不是现实环境中真的有动物因为自身条件而表现出某种特性,人类能想出鼩鼱机器人这样的东西吗?我们最多只能说“也许能”,因为科学家和工程师的智慧是无穷无尽的。但在合理的前提下,我们只能肯定,如果没有小到极致的体型,小臭鼩是不可能发展出那些特性的,人类也不会因此受到启发,制造出这种能以极快速度将刺激驱动信号由触须传送至大脑以及身体其他部位的鼩鼱机器人。
那么,如果更仔细地研究世界上已知最小的软体动物——产自古巴的0.33毫米大小的小凹马螺(Ammonicera minortalis),会得到什么启发呢?我们能从已知最小的甲虫——产自南美洲、与小凹马螺差不多大小的羽翼甲虫(Scydosella musawasensis)身上学到什么呢?深入研究已知最小的爬行动物——红苞芽蜥蜴(Sphaerodactylus ariasae)、最小的鸟类——吸蜜蜂鸟(Mellisuga helenae)、最小的灵长目动物——贝氏倭狐猴(Microcebus berthae),会有什么结果呢?所有这些生物都没有被深入研究过。
如果我们多花一点儿时间和精力去寻找世界上最小的生物,会发现什么秘密呢?
肯·威廉斯是科罗拉多州研究基地的负责人,曾经和其他人一起向世人介绍能呼吸铀的微生物。当我向他提出这个问题时,他并没有直接回答,而是说来福镇科研团队最初的目的并不是寻找极小微生物。他提醒我,这个团队希望解决的问题是如何利用细菌来消耗放射性废料。
导致生命之树被大幅度改写的并不是团队的研究课题,而是一个愉快的意外情况。他告诉我:“在我看来,最重要的是要为自己走好运创造条件。”
他说,对于来福镇的研究来说,最重要的就是围绕一个问题:召集多学科精英组建一个团队,同时要鼓励所有人拓宽思路,广泛地提出问题并解决问题。
如果成立一个类似于正义联盟的科学组织,专门探索地球上最小的生物,会有什么结果呢?我们已经非常清楚它将带给我们哪些好处:帮助我们进一步了解进化的原理,在基因测序领域实现创新,推动人类健康不断进步,以及发现全新的环境生态位。
这些绝不是小事。
[1] 干吨即扣除水分后的重量。——译者注
[2] 范·列文虎克十分谦虚,经常写信给其他科学家寻求建议、反馈甚至批评。他在写给德国自然哲学家、科学同行评议之父亨利·奥尔登伯格的信中写道:“感谢你对我的观察结果提出的反对意见,将来我可能还会把我进一步观察取得的结果寄给你。但我希望你能记住我,并认真考虑我这些观点的价值。我始终坚持我的推测和考虑,直到我得到更好的指导或积累更多的经验,然后才会放弃我之前的观点,接受我最新得出的观点,并把它们记录下来。”
[3] 如果你已为人父母,或者打算为人父母,那么我强烈推荐吉尔伯特和奈特的《脏点儿有益健康》(Dirt Is Good)。
[4] 引自《物种起源》第十四章末,译林出版社,2013年10月版,苗德岁译。——编者注
[5] 在用平实的语言介绍科学方面,科学记者卡丽·阿诺德当仁不让地排在第一位。2017年,美国公共电视网介绍“永无止境的改写生命之树的探索”的那一期《新星》节目,就是她执笔完成的。
[6] 在《创世纪》1:26中,神说:“我们要照着我们的形象,按着我们的样式造人,使他们管理海里的鱼,空中的鸟,地上的牲畜,和全地,并地上所爬的一切昆虫。”你尽可以责怪人类把自然弄得一团糟,但如果你相信这位神,那这一切似乎真的应该归咎于这些神,因为他们一开始就告诉我们,自然是交给我们来管理的。
[7] 《等比法则预示全球微生物多样性》(发表在2016年的《美国国家科学院院刊》上)的作者后来告诉我,他们预测的数字可能有些高了。论文发表后,他们开始怀疑,一共存在了35亿年的地球生命是否有足够的时间进化出一万亿个物种。微生物浩若繁星,无论具体数量有多少,其多样性都是难以估量的。
[8] 2015年,萨拉·简·格林在《西雅图时报》上发表的一篇文章称,这种方法也曾用于2002年华盛顿的一起强奸案中,最终使杀害一名12岁女孩的凶手在2007年落入法网。
[9] 研究团队发现了20个对面部特征有显著影响的基因。2014年,《美国科学公共图书馆》(遗传学卷)杂志上的《用DNA建模3维面部形状》一文称,利用这些基因的组合,可以通过遗传标记近似表现面部外观。
[10] 完整度达90%的图像有多大意义呢?想象一头霸王龙正在追逐另一头恐龙。然后,根据头脑中的这幅画面——饥饿的眼睛、斑驳的皮肤、紧紧咬合的牙齿、笨拙的腿和来回摆动的细胳膊,你可以确定这是某个物种。我们找到了该物种的一些化石,但其中只有一小部分的完整度超过50%,只有一块化石的完整度达到了90%。(人们用探险家苏珊·亨德里克森的名字,将这块化石命名为“苏”。亨德里克森是一名从事潜水打捞、琥珀开采和恐龙化石挖掘的传奇人物。)就像我们永远找不到完美的霸王龙照片一样,我们也可能永远找不到来福镇发现的所有生物的完整照片。但在这两种情况下,我们仍然可以从我们的发现中了解到很多东西。
[11] 2015年,班菲尔德和她的团队在《自然通讯》的一篇文章中详细介绍了他们发现的“超小型细菌”。
[12] 在2015年来福镇研究公开发表时,乃至2018年我为创作本书收集资料时,极端嗜热古菌都是公认的最小生物。
[13] 他们至少或多或少偏向于支原体。在1992年发表于《欧洲微生物学会联合会微生物学通讯》的《支原体的特殊性质:最小的可自我复制的原核生物》一文中,支原体被称为“最小的可自我复制的原核生物”。
[14] 句点:指英文标点中的句号。——译者注
[15] 原文是“Cum rerum natura nusquam magis quam in minimis tota sit”。
[16] 全球协作是最有效的科研模式之一。2011年发表于《科学》杂志的《响应生态变化的水蚤基因组》一文有69位署名共同作者。
[17] 2011年,记者丽贝卡·博伊尔在《大众科学》杂志上写道:“在迄今为止所有基因组被测序的无脊椎动物中,水蚤与我们拥有的相同基因最多,科学家希望这些相同的基因能够帮助他们了解人类应该如何应对环境威胁。”
[18] 例如,类似于介形类甲壳动物的群体。2017年,加拿大贝德福德海洋学研究所的研究人员在《遗传杂志》上发表了一篇题为《介形类甲壳动物的基因组大小与体型大小相关》的论文。
[19] 住在布里斯托尔的科学作家海利·贝内特写了一些优美的文字,比如“Actually making it, however, is rather trickier.”(但是,要真的做到这一点,难度极大。)2010年,她在《化学世界》杂志上发表的题为《第一个合成细胞》的文章,是介绍世界上第一个人造微生物(一个功能齐全的有机体,甚至可以繁殖)的优秀入门级读物。
[20] 弗兰肯斯坦是玛丽·雪莱创作的同名小说的主人公。热衷于探究生命起源的他用不同尸体的各个部分拼凑出了一个巨大的人体。——译者注
[21] 这句话其实并非出自玛丽·雪莱写的《弗兰肯斯坦》。
[22] 2016年,科学记者蕾切尔·费尔特曼在《华盛顿邮报》的一篇文章中详细解释了这个过程,题为《这个人造细胞拥有史上最小的基因组,但1/3的基因披上了神秘的面纱》。
[23] OK Go乐队为这首歌拍摄了两段视频,因为即使一段视频非常复杂,也显然无法满足需要。之所以决定制作第二段视频,似乎是因为乐队在病毒式视频在线发布问题上与唱片公司发生了争端。
[24] 自称“职业野人”的韦斯·赛勒似乎是第一个注意到OK Go乐队对大马力Escort汽车情有独钟的人。LeMons系列赛的参赛车队驾驶的都是不超过500美元的垃圾汽车,即所谓的柠檬车。
[25] 值得注意的是,华盛顿大学和微软的一些科学家后来在DNA链上对这段视频进行了编码和解码,认为它很好地展示了人类基因组的常用工作方式。
[26] 范·列文虎克与维米尔出生于同一年,两家相距只有几百英尺。一些历史学家推测,范·列文虎克可能是这位画家的模特。在持这种观点的人当中,名气最大的是作家劳拉·斯奈德。她在《旁观者之眼》(Eye of the Beholder)中指出,范·列文虎克可能是维米尔的画作《地理学家》的原型。
[27] 法尔科夫斯基的书《生命的引擎》让我对微生物在世界演变成当前状态的过程中发挥的作用有了更深刻的认识。
[28] 罗博·奈特的TED演讲全长17分20秒,整个演讲异常精彩。建议大家看一看,它会对你的世界观产生全方位的影响。
[29] 我上次核查这个数据时,一共有11 190个捐献者。我坦白,我是捐献者之一。进一步坦白,在我创作本书的时候,我的测试套件就放在我的桌子上,还没有使用。因为,怎么说呢,太恶心了!
[30] 她曾经对食品科学作者迈克尔·波伦说,她终于说服奈特,把她采集样品的频率降低至每周一次,因此她非常高兴。但是在2013年5月19日的《纽约时报》上波伦撰写的文章中,她又说:“我把几个拭子放在包里,随身带着,因为你永远不知道什么时候会用到它们。”
[31] 《为什么有的人特别招蚊子》这本内容丰富、妙趣横生的书是他与优秀科学作者布伦丹·布勒合著的。
[32] 2016年发表在《电子生物医学》上的《美国肠道项目分析》指出,对坚果和季节性花粉过敏的美国成年人肠道菌群多样性较低,梭菌较少,拟杆菌较多。
[33] 有趣的是,《偏头痛与美国肠道项目参与者体内可分解硝酸盐、亚硝酸盐和一氧化氮的口腔微生物含量较高有关》一文(2016年发表在mSystems杂志上)的几位作者发现,这些微生物在口腔样本中的浓度较高,而在粪便样本中的浓度较低但明显可见。
[34] 2014年,《剖宫产出生或有阑尾切除手术史的成人粪便微生物组的多样性和成分:美国肠道项目分析》一文的作者在《电子生物医学》杂志上指出:“剖宫产出生的成人粪便微生物组的成分似乎有明显的不同。目前尚不清楚这种区别是否是在出生时形成的,也不清楚它是否会影响成年后的患病风险。”
[35] 讣告是一个神奇的东西。以下内容节选自一个讣告:“我们永远记得伯特带给我们的特殊体验和回忆:菲利伯特营地的松果和打水仗,热香料苹果酒,苹果,极速驾驶和徒步旅行,万圣节前夜考试狂欢,神秘的生态系统,创造性的篝火歌曲,史诗般的百乐餐,辣椒–塑料/回收利用的银器–即兴演唱会,神秘的植物,模仿,100次静立实验,即兴罐坛乐队,伐木巨人舞。”
[36] “他对夏威夷昆虫的了解没有人能与之相比,”比尔兹利的学生、同为昆虫学研究人员的迪克·津田在接受该报采访时说。
[37] 2000年发表的研究“缨小蜂科的新成员——夏威夷群岛的Kikiki”所描述的Kikiki huna,是研究人员在对夏威夷的缨小蜂科昆虫进行一般综述时发现的。有时候,世界上最神奇的东西就是在不经意间发现的。
[38] 美国夏威夷地区使用的俚语,意指“大人物”。——译者注
[39] 向我最喜欢的未定稿版读者萨拉·盖利致敬!……我没那么聪明,没有发现藏在这个名字中的彩蛋。
[40] 这项研究证实仙人蜂的体型可以更小,还发现了另一种小昆虫。2013年,《缨小蜂科的新属新种——小叮当卵蜂(膜翅目,缨小蜂科),以及对其姊妹属Kikiki的评论和关于小体型对节肢动物限制作用的讨论》发表在《膜翅目昆虫研究杂志》上。
[41] 根据美国国务院的数据,截至2009年,检测、控制褐林蛇的成本估计为每年250万美元。
[42] 据2017年发表在《自然》杂志上的《捕食者大量入侵通过破坏共生关系对植物产生的影响》一文的保守估计,森林生长降速的幅度可能“只有”61%,但也可能高达92%。这个估计令人不寒而栗。
[43] 根据1997年的一份名为《美国白纹伊蚊:十年存在与公共卫生影响》的报告,白纹伊蚊在到达美国仅仅10年后,就已经传播到678个县。
[44] 不要把斑驴贻贝与同样是入侵物种的斑马贻贝混为一谈,尽管斑驴贻贝是以一种现已灭绝的斑马的名字来命名的。
[45] 这是《纽约时报》科学作家埃丽卡·古德在《入侵物种未必不受欢迎》一文中得出的结论。古德是最善于将科学进展置于社会背景之下的业内人士之一。
[46] 来自谢菲尔德大学、专爱唱反调的生物学家肯·汤普森在他的大作《骆驼属于哪儿?》(Where Do Camels Belong?)中提到了埃尔顿。
[47] 查尔斯·埃尔顿在他的《动植物的生态入侵》(Ecology of Invasions by Animals and Plants)一书中详细介绍了“入侵”物种的历史渊源。
[48] 在这一年里,苏联至少进行了36次核试验,美国和英国签署了共同防御核武器协议。
[49] Untamed Science网站提供了一个名为“入侵物种——是与它们战斗到底还是干脆认输?”的视频,探讨了这场争论的微妙之处,值得一看。
[50] 2013年,美国国家野生动物联合会在其网站上发表了这一观点。该页面现在已被隐藏起来,但通过archive.org仍然可以访问。
[51] 《莫罗博士的岛》是英国作家赫伯特·乔治·威尔斯的小说,讲述了科学家莫罗博士在一个小岛上,利用器官移植和变形手术创造新的兽人物种。——编者注
[52] 戴维斯和他的同事在《不要根据来源地判断物种》一文中表示:“今天的管理方法必须认识到一个问题:以前的自然系统正在发生永久性变化。”
[53] 本尼迪克特·阿诺德:美国独立战争中的大陆军第一猛将,后叛逃至英国。——译者注
[54] 黑胶唱片就是一个薄薄的圆形塑料片,上面有紧密排布的螺旋纹。唱针“阅读”这些螺旋纹,就会产生声音。
[55] 2012年,他们的研究成果发表在《美国科学公共图书馆》(综合卷)杂志上,其中包括一些很酷的照片和一张标有发现地点的地图。
[56] 根据2017年发表在《免疫》杂志上的文章《两栖动物宿主防卫肽对携带H1型血凝素的流感病毒具有抗病毒作用》,这一发现有可能指向流感暴发期间急需的重要抗病毒疗法。
[57] 这两种微型脊椎动物的名称都有前缀“paedo”,意思是“儿童”或“儿童般的”。
[58] 阿马乌童蛙的学名是Paedophryne amauensis。——译者注
[59] 当时,泰国大黄蜂蝙蝠的数量已经因为收藏者和游客而受到影响,要想在接近自然状态下研究动物,难度越来越大。缅甸的发现为科学家亲临现场考察这个物种的进化提供了又一个机会。
[60] 2011年发表在《自然通讯》杂志上的文章《大黄蜂蝙蝠在有限基因流动背景下的感官差异进化》指出,地理距离在限制基因流动方面的作用大于回声定位技术上的差异。
[61] 生物学家艾哈迈德·塞尔丘克和哈留克·凯菲里奥古鲁在调查土耳其北部的小型哺乳动物时,平均100个猫头鹰球形呕吐物中只有一个里面能找到小臭鼩的遗骸。他们于2016年发表在《比哈尔生物学家》杂志上的论文《小臭鼩(1822年萨维定名,哺乳纲,鼩形目)在土耳其北部的新纪录》,披露了土耳其安纳托利亚东北部的首个小臭鼩记录。
[62] 罗伯特·瑙曼在《即使是最小的哺乳动物大脑也有未解之谜》一文中称,尽管小臭鼩的大脑重量只有64毫克,但它“展示了大量社会和探索行为、高端的捕食能力,以及心血管和呼吸系统对小体型的独特适应能力”。这项研究发表在2015年的《进化神经科学成果与展望》杂志上。
[63] 2011年,研究人员在发表于《英国皇家学会哲学会刊》(B卷:生物科学)的《小臭鼩触觉敏锐的神经生物学原理》一文中称:“体积小,动作快,极度依赖触觉,这并不是巧合,而是反映了一种利用短距离高速接触并扑杀猎物的捕食方式来抵消小体型代谢成本的进化策略。”
[64] 布里斯托尔机器人实验室的艾伦·温菲尔德在2013年接受美国有线电视新闻网采访时表示:“触须的妙处之一是即使受到损伤后仍能发挥作用——所有的感知都是在根部完成的。”