2020年11月18日 星期三

本是同根生-生物演化和地形演育概念

每當大學地形學上到戴維斯( William Morris Davis )在1884年所提出的「侵蝕輪迴(地理輪迴、地形輪迴)」理論時,總是會提到他所建基的「均變說」假設前提。均變說可算是一種科學哲學上的思考,相仿的概念早在1072年波斯博物學家 Avicenna 所提出,但這個思想最早被運用在醫學上。18世紀末期以降的大約100年間被廣泛討論、認可,在沉積岩與地形學的研究上,均變說提供了「深遠的時間(地質時間)」的前提,認為大地的演變是漸變的,侵蝕輪迴理論也因此有假設前提,即普遍穩定的大地,再受到河流不同程度侵蝕影響,將地形分為幼年期、壯年期、老年期,是一種「漸變」的概念。

69歲的達爾文。(來源:維基百科)

在侵蝕輪迴被提出之前,有位出生於1809年的人,提出另一個概念。這個人我們稱呼他為達爾文( Charles Robert Darwin ),幾乎所有人都知道,他在1858年與華萊士( Alfred Russel Wallace )在林奈學會聯名發表物種形成的看法,隔年出版《物種起源》一書,對臺灣人而言,熟悉的就是「演化論」觀點,這樣的觀點在生物學界幾乎被奉為圭臬。


儘管達爾文在生物學界的影響如此深遠,但據說達爾文從未在公開場合聲稱過自己是生物學家,頂多稱呼自己是博物學家(博物學類似自然史學,其中也包含生物),但實際上,達爾文在經歷過五年的小獵犬號航行後曾對外自稱「地質學家」。


1825年在愛丁堡大學的達爾文,原本被安排與其父親一樣走向醫學的路途,然而在這邊接觸最多的是博物與地質,隨後放棄醫學學業,改往劍橋大學學習神學,但依舊在博物與地質上接觸較廣。後來,達爾文應徵小獵犬號的工作後,其劍橋大學的老師亨斯洛教授,提供了達爾文一本由地質學家萊爾(Charles Lyell )所寫的《地質學原理》,值得一提的是,萊爾便是將地質「均變說」發揚光大的學者,均變說普遍認為,高山(高海拔)地形是由火山等內營力劇烈作用造成,隨後內營力停止作用,改由外營力接手持續不斷侵蝕、塑造地表形態,最後達成均夷狀態。


達爾文在愛丁堡大學時期,曾接觸過珊瑚礁生物,並對「環礁」的成因產生興趣。透過《地質學原理》一書中有內容提及,環礁可能是生長於海底火山口的珊瑚礁群,因而呈現近似圓形的外觀;透過生物學家對環礁的描述,達爾文心中也有了一套想法,隨即在跟隨小獵犬號航行世界的途中,找尋地方進行調查驗證。在讓達爾文聲名大噪的加拉巴哥群島時,達爾文不只注意鳥類的喙部,同時也注意到該群島內的環礁高度基本上是相同的,似乎跟海水面有所關聯;此外,在航行過程中,達爾文注意到其他大型島嶼四周有潟湖-珊瑚礁配置的出現(我們稱之為堡礁),讓他捨棄「環礁是長在火山口」的這一論點。

大型島嶼的離岸礁體,中間有潟湖相隔,今日定義為堡礁地形;此為法屬波里尼西亞大溪地島。(來源:維基百科)



達爾文文章中所繪畫的環礁。(來源:Darwin, C. R. 1842. The structure and distribution of coral reefs. Being the first part of the geology of the voyage of the Beagle, under the command of Capt. Fitzroy, R.N. during the years 1832 to 1836. London: Smith Elder and Co.)



基林群島位置圖。(來源:維基百科)


在達爾文與小獵犬號船長菲茲羅伊(Robert FitzRoy)商討後,決定在今日屬於澳洲領土的基林(Keeling)群島進行細部的環礁調查,透過對許多個環礁的環境檢視、測量珊瑚礁生長深度與變化等手段,最後提出「環礁是由於中央的火山島山體逐漸下沉所造成」這樣的論點。1836年小獵犬號成功返航後,在亨斯洛教授的協助下,將此一說法提供給《地質學原理》的作者萊爾,萊爾也接受了達爾文的論點,1837年,達爾文據此提出了學術專書《珊瑚礁的結構與分布( The Structure and Distribution of Coral Reefs )》,該書中對於環礁的形成提供了階段性的描述,同時認為會出現環礁的地方,應該都經歷過陸地下沉(海水面相對抬升)的過程。這一個環礁形成的理論,至今已被大多數科學家研究證實,成為今日環礁地形的權威論點。

達爾文等人於基林群島的環礁實測成果示意圖。(來源:Darwin, C. R. 1842. The structure and distribution of coral reefs. Being the first part of the geology of the voyage of the Beagle, under the command of Capt. Fitzroy, R.N. during the years 1832 to 1836. London: Smith Elder and Co.)



基林群島平面圖。(來源:Darwin, C. R. 1842. The structure and distribution of coral reefs. Being the first part of the geology of the voyage of the Beagle, under the command of Capt. Fitzroy, R.N. during the years 1832 to 1836. London: Smith Elder and Co.)



達爾文提出的珊瑚礁地形演化模式圖;(1)裙礁、(2)堡礁、(3)環礁。(來源:Darwin, C. R. 1842. The structure and distribution of coral reefs. Being the first part of the geology of the voyage of the Beagle, under the command of Capt. Fitzroy, R.N. during the years 1832 to 1836. London: Smith Elder and Co.)


達爾文的環礁「演化」論點,來自於地質學的均變說,而在調查珊瑚礁的過程中,也同時獲得了許多珊瑚礁生物的資訊。更重要的是,均變說這種「長時間演變」的概念,間接影響了達爾文對於生物「演化」的論調。而這樣的演化論點,在隨後的數十年之內,影響了戴維斯的侵蝕輪迴學說。或許更精確的講,在19世紀中葉,均變說席捲了全球各地,並創造出非常多經典的論述。


不同領域的學術界互相影響,或許不是什麼新鮮事吧。就在達爾文讀了經濟學家馬爾薩斯( Thomas Robert Malthus )的《人口論》之後, 將書中「人口的增加率常會超過糧食供給增加率」 這樣的論點,引用至生物「生存競爭」,認為無法適應環境的生物個體就會餓死,只留下優秀的個體,達成「天擇」。在「演化」與「物競天擇」的概念下,達爾文的生物相關學說又回過頭來,影響了百年來帝國主義思潮、種族優越、民族主義等的後續發展。


眾多的論點,本是同根生。

沒有留言:

張貼留言