下载客户端
导读
许多动物这一生的性质被基因牢牢限定，可在一些动物的身上，却可以看到一些短期的显著变化：北极圈内驯鹿的眼睛不同季节会变色，候鸟们的体重在迁徙前后会有极大变化等等。正是这种生物的灵活性，让整个世界更加丰富多彩……
01
前面几章我常提到，生物的很多性质在一生中不会发生变化，**如兔子毛、蛾儿翅，这些东西，对某一只兔子或某一只蛾子来说，生下来是什么样就是什么样了。所谓的进化，指的是这个性质的平均值或百分**，在一个种群内，每一代与每一代之间发生了变化。
但是，也有很多性质，在某一个生物的一生中会发生变化。这种变化可以是行为上的，也可以是生理上的。生物学家把这种变化叫「可塑性」，通俗地说就是我们平时说的「灵活性」：环境变化了，如果你不跟着改变，很可能就会降低你后代的数量（或者你自己的生存可能性）。
北极圈里的驯鹿，眼睛瞳孔会变色。夏天金**，冬天蓝色。因为冬天光线**较暗。蓝色的瞳孔使视力下降，但是对光线的敏感度提高了1000倍，这就帮助驯鹿在极夜中找吃的，或躲避捕食者。
这个例子看似惊人（眼睛居然会变色），但只不过是众多灵活性的一种。
很多动物在气候变化之前都会改变进食行为。很多候鸟在气候变化之前，会超大幅度增加进食量，造成体重狂增，为即将到来的迁徙作准备。暴饮暴食都化作脂肪储存起来，作为几千公里迁徙的燃料。当它们到达迁徙目的地时，体重可以缩减到出发之前的三分之一。
环境变化了，冬天来了，鸟儿必须因势利导、审时度势，做出相应的变化。如果进食量保持不变，体重保持不变，那就是死路一条。
孔子曰：「邦有道，危言危行；邦无道，危行言孙。」这意思就是，在坚持原则的同时，要根据环境的变化做一定的改变，正所谓「从经从权」。
生物也是这样的。穷则变，变则通，通则久。这个「久」当然最终还是指的「繁衍后代」。（看，我早给你说了，进化论可以用来注解易经，是不是？）
孔子懂邦有道邦无道，但是鸟儿可不会思考。我上面用「审时度势」这个词来形容鸟儿，实际是个很错误的说法。鸟儿之所以会改变行为和生理，是因为有一套基因使它们做出改变，是自然而然的，而不是鸟儿有什么主观意识要做出改变。
好吧，你非要和我抬扛，说你们家的鹦鹉会思考。而且前些**子有发现说乌鸦也有一定的思考能力。那我就不说鸟儿，说青蛙。青蛙冬眠前也要改变行为和生理。好，你说青蛙是脊椎动物，也有**较发达的大脑，说不定也会思考。那我不说青蛙，我说细菌。细菌在环境变化的时候，行为和生理也会发生变化。难道细菌也有主观意识？
我在课堂上问学生，为什么动物植物细菌什么的，能根据环境变化做出行为或生理上的改变？学生回答说是「本能」，我为之气噎，那「本能」又是个什么东西？
还是基因。
这个道理很简单。我们假设一群动物里有两种基因，在环境变化时，一种基因使动物做出改变，另一种使动物拒绝改变。如果环境经常变，拒绝随之改变的生物个体都死绝了（或者不能生育），那后来就没有动物携带这后一种基因，所以流传下来的就都是能使动物做出改变的基因了。
这种基因的存在，使得环境一旦发生变化，动物就会做出相应的改变。这就是本能。
02
灵活性（可塑性）的道理很简单。我就不浪费大家时间了，我这里想说的是灵活性的进化。
（1）一群动物之间，每只和每只的灵活性有差异；
（2）灵活性是基因决定的；
（3）灵活性决定了动物的生存和生育。
那么好了，前面我们讲过的达尔文的三个进化的条件都满足了，所以灵活性本身也会进化。
举个水蚤的例子。
水蚤有避光行为，如果一端有光，一端黑暗，水蚤会游向黑暗的一端，以逃避鱼儿捕食。有些蚤对光敏感，有些蚤则不是那么敏感（这就是个体差异，也是进化的基础）。
有一群**利时人，钱多了烧的，做了这么一项研究。**利时有个湖（叽里咕噜的名字很长我就不说了，坐而论道嘛）。1970年，湖里没有鱼，研究人员把这个湖里的水蚤捞出来，在实验室里研究避光行为。
找了一根玻璃管，管子里有纯净的白水，把水蚤放在管子的中间位置。然后一端保持光明，一端保持黑暗。人们发现水蚤的避光度是5%左右，就是说水蚤偏离了中心位置，向黑暗端移动了整根管子长度的5%左右。有些水蚤躲避了20%，少数甚至向有光的一端游了一段距离，总的平均值是5%。（诸位看官，我这是强调什么问题啊？我在强调个体有差异，有差异才能进化。）然后这帮人往管子里倒进去了一些曾经养过鱼的水，水里有鱼的味道。结果发现水蚤的避光度还是5%左右。没有变化！
这是1970年的事情。过了几年，有人往这个湖里撒了一些鱼苗。鱼就繁殖起来了。到了1979年，这帮钱多了烧的人又捞了些水蚤，重复了同样的实验。
在纯净的白水里，水蚤的避光度稍微高了一点儿，大概不到10%。但是，把有鱼味儿的水倒进去之后，马上变成了25%！灵活性大增。（注意，我们这里关注的不是避光度的数值，而是这个值从白水到鱼水变化不变化，也就是灵活性。以前没有灵活性，而现在可以从10%变到25%。）
水蚤学聪明了。
「学聪明了」，这是没看过我这一系列的人的用语。读者诸君，应该说：「灵活性（可塑性）进化了。」
道理很简单，在有鱼的湖里生活了几十上百代，不会变化的（没有灵活性的）水蚤都被吃了，灵活性高的基因就流传开来，这和我们前面说的兔子蛾子虫子**都是一个道理。
后来八十年代中期，人们把鱼都吃得差不多了，湖里鱼很少。到了1988年再做这个实验。灵活性又消失了，不管是白水还是有鱼味的水，避光度都一样。什么样的环境就会进化出什么样的灵活性来。
03
古往今来，最具灵活性的人是谁？如果把小说和历史都算进来，那当属康熙年间的奇人韦小宝。在朝廷上他是骁骑营都**韦爵爷，在天地会是青木堂韦香主，在神龙教是白龙门掌门使，在少林寺他是钦命晦明禅师，见人说人话，见鬼说鬼话，是个见风使舵的好手。
韦小宝生活的是什么环境？宫廷，**院，**，不断变幻。不灵活，死路一条。
人家说崖山之后无中国，有元以降，中国封建**环境险恶，坚持原则不知变通的基因，如海瑞海基因，全都淘汰了，剩下的就只有韦小宝韦基因了。
其实这不完全是开玩笑。人当然有主观能动性，有自由意志，有道德，有神性，但是人的很多行为也确实受基因的控制。
我们假设海瑞和韦小宝的行为是有基因的因素的。那么，海瑞刚正不阿食古不化，在崖山之后的环境里穷得叮当响，生了两个女儿三个儿子，其中还早夭了两个（具体数目我记不清了），所以携带海基因的人也少。韦小宝，七位夫人，你算算他可以有多少儿子。每个儿子又都能在万恶的旧**里如鱼得水（灵活性可遗传），所以又都能致富，所以孙子就更多。子子孙孙都带韦基因，那么……
当然个体差异总是有的，有的人受圣人教化，威武不能屈，贫**不能移，那就是神性压过了兽性。所以，各种各样的人都有，什么样的人占主流，则取决于环境（我说了这么好几章，好像都贯穿了这么个浅显的道理。）
前些**子看了一本书，大概的意思是说，在英国当时的环境下，聪明勤劳的人致富，致富了的人生孩子多，孩子又都聪明勤劳，就也能致富，所以孙子也多。一代一代传下去，整个**积累大量的财富和聪明人，所以书上说，这是英国工业**的原因和基础之一。正儿八经的学术著作啊，收集了很多数据，不搞笑。改天再细谈这个事情。
这个灵活性呢，和世间所有事情一样，也有利有弊，**如人的肥胖症在一定程度上就是这个东西带来的。
我在课上问学生，假设有两种动物，第一种生活在稳定的环境中，吃喝不愁，第二种食物来源很不稳定，吃了上顿没下顿。你把这两种动物带进实验室，对它们不规律地喂食，哪种动物容易发胖？
在**条件相同的情况下，应该是第二种。饲养员喂得多，它们就狂吃，哪怕吃不下也硬往里塞。吃进去的食物变成脂肪储存起来了（因为脂肪的能量密度**蛋白质大。同等体积的脂肪可以**蛋白质多储存一倍的能量），留待不时之需，以后没吃的了，就烧脂肪。
而第一种的进食量，相对来说不会有太大的变化，上一顿饿着了，下一顿会多吃一些，但是不会像第二种那样狂吃。因为第一种在稳定的环境下没有进化出这种灵活性的基因。即使吃下去也很可能无法变成脂肪，也无法储存起来（没那个基因）。
人类，当年在狩猎采集时代，就处于这种吃了上顿没下顿的环境中。今天打着一只鹿，可能以后很长时间运气都不好。那么假设有两种基因，一种有助于储存脂肪，一种让你保持身材。你说哪种基因会流传？
那么到了今天，食物的来源不成问题了（在全球范围内，这也就是近一百年的事情），但是基因的进化可没有那么快。人们普遍都还携带着这种有助于储存脂肪的基因，所以，你吃多了就会发胖。以后我会讲到，很多人类的疾病就是这种古老的基因和当代生活环境不相容造成的。
在相同的环境变化中，不同的物种会做出不同的变化。就好**，都面临经济危机，大公司和小**店采取的措施不一样。
04
我举个例子。我自己实验前年发表的文章。
对于成长中的动物来说，吃进去的食物（收入）有两大花销（支出）。一个是用来生长，一个是用来维持自身的新陈代谢。（当然还有运动啊什么的，但是一般情况下运动所需的能量和新陈代谢的成正**，所以可以简要地归结我上面说的这两项。）
那么，在食物不够的情况下，动物应该如何调整花销？
这好**是问，如果国家/公司的税收/年收入不够，国会/董事会应该如何调整预算。
不难想象，应该有三种情况：第一种情况，减慢生长，尽量维持自身的新陈代谢；第二种情况，生长优先，维持自身为次；第三种情况是两项都按相同**例缩减。**正的按相同**例缩减是很难做到的，一般的动物都会在生长和代谢之间有个倾向。所以，我们只讨论前两种情况。
人们早就知道，如果不给老鼠喂饱（只给50%~80%它平时的食量），那么老鼠的生长会减缓，但是新陈代谢率却不会变。以前人们不相信，后来到了九十年代，人们做了一系列测量，发现新陈代谢率确实不变（或只下降一点点），也就是说老鼠倾向维持自身，牺牲生长。
你可能会说，那谁不是这样啊？健康都没了，还长什么长？
哎，还偏偏有很多动物不是这样。
小弟三年前想到这个问题。如果给我的大青虫只提供60%的食量，它会怎样改变它的收支预算？
我的想法是：在自然界，食物匮乏的时间一般都是冬天，一般就是两三个月。老鼠，它的平均寿命是三年。那么，在困难时期，如果它削减生长的能量，把省下来的能量都用于维持自身代谢，那么它就可以熬过困难时期。困难时期一过去，食物多了，它可以继续生长。这一来，它的生育期虽然推迟了，但是它可以保证自己的健康，也能保证后代的健康（自己健康，后代才能健康）。
大青虫则不同。它的寿命很短，生长周期只有三到四个星期。在三个多星期里，它必须长到6克左右，才能化蛹。低于6克，化蛹的成功率就很低。
如果它采用老鼠的策略，削减生长，保持自身健康，四个星期以后，体重还没达到6克，那它节约下来用于维持自身健康的能量等于是浪费了。不能化蛹，就不能变蝶（话说梁祝小提琴协奏曲里，只有化蝶这一乐章，少了变蛹的前奏啊，唉，何占豪缺少自然科学知识），不能变蝶，就没有后代。没有后代意味着什么？被自然选择淘汰。都被淘汰了，保持自身健康还有什么用？所以，不存在采取这一策略的大青虫。
那么它是个什么策略？
只要有一点点食物，我就使劲儿长，我不管我自身健康了，我长到6克，我就变蛹。来年春天我就化蝶生孩子。这一来，虽然我身体有很多损伤，这些（在分子细胞层面的）损伤也有可能传给我孩子，但是我至少可以有机会传宗接代。自然选择关心什么？不是健康美貌智力体力，小弟我不厌其烦地说了无数次了，它只关心传宗接代。所以采取这种策略的大青虫就被自然选择保存下来了。
然后小弟就让学生做实验，限食（体力活，一言难尽），测体重，测生长，最麻烦的是测新陈代谢率。然后，这个假想就被证实了。我们测了三种温度，很多组，都是我上面说的那个结果。在生长过程中，虫子分配给维持自身代谢的能量越来越少（少到了惊人的程度），分配给生长的能量越来越多。于是，我们写了篇文章，发表在了一个有104年历史的某德国学术期刊上。
老鼠和青虫，在相同的危机中，采取的灵活性（能量预算的改变）截然不同，因为它们的寿命不同，生长周期不同。
生发，还是蛰伏；锋露，还是韬晦，我只能说，用舍由时，行**在我。
人类**也是这样。面对相同的危机，不同的国家/经济体，有不同的经济量，不同的进化历史，不同的文化，他们对能量预算的改变应该也不同。当然人类**的经济体的财政预算不可能只有生长和维持这两项，要复杂的多。但是我想基本的道理是相通的。
最后说两点——
一，**国会和总**会做财政预算，动物可不会。动物那是本能—进化的结果，前面说了，基因决定。
二，能量预算这个词儿，不是我故意拟人化用到动物身上的。生物学家就是这么用的。能量预算这个概念在生态学、生理学、进化生物学中有广泛的应用。人们把这个叫做「自然的经济学」，它和人类**的经济学非常相似。
所以很多进化生物学家都懂一点经济学。奥斯卡电影《美丽心灵》的主角（**人**事改编）约翰·纳什，是诺贝尔经济学奖得主，但是他的理论也被用在进化生物学中。
这一回是因为讲灵活性（可塑性），顺带着讲了讲能量预算问题。下一回里，详细地聊一聊这个能量投资问题在生态学、生理学和在进化论里的应用。敬请关注《熙熙攘攘，为利来往》。
