神创论者往往指责进化论无法预测,只会当马后炮,不是科学。某些物理学背景的人士,也喜欢说进化论不像物理学那样能够作精确的预测,言下之意是说进化论即使是科学,也是属于比较“低等”的。生物现象要比物理现象复杂得多,预测起来也困难得多。但是,进化论史上有过许多精彩的预测。亚历山大对真社会性脊椎动物的预测,就是很好的例子。
冷血的哺乳动物
生活在东非地下的裸鼹鼠,早在1842年就已被科学界发现并命名了。但是直到上世纪80年代,它被发现是一种奇特的真社会性哺乳动物之后(参见《推测出来的动物》),成为动物界中的明星,近年来还在迪斯尼的动漫《麻辣女孩》(Kim Possible)中出演重要角色。后来,人们发现在非洲鼹形鼠中还有一种达马拉兰鼹鼠也是真社会性的,夺去了裸鼹鼠的部分光彩。不过,裸鼹鼠仍有一项特征足以让它去角逐最奇异的哺乳动物的头衔:它是变温的冷血动物。
我们在上小学时就已经知道,哺乳动物和鸟类是恒温动物,能够让体温保持恒定,不随外界温度的变化而变化。但是裸鼹鼠虽然是哺乳动物,却基本丧失了这一功能。它们和冷血动物一样,主要通过与环境的热交换来调节体温:要升温,就跑到上层的洞穴,紧贴被太阳晒热的墙壁;要降温,就躲到寒冷的底层洞穴。它们有时也通过大家扎堆挤在一起来取暖。它们的皮肤为此变得裸露无毛,因为皮毛不仅不能起到调节体温的作用,反而会妨碍热交换。
裸鼹鼠为什么变成变温动物了呢?保持恒定体温的优势在于其生理活动基本不受外界温度变化的影响,在夜间和比较恶劣的天气都能出来活动,有更多的时间用于觅食和寻偶。不过,裸鼹鼠生活在地下,和天气多变的地面相比,地下冬暖夏凉,温度变化不大,保持恒定体温就不那么重要了。但是,同样在地下生活的其他十几种非洲鼹形鼠都是恒温的,与裸鼹鼠的习性最接近的达马拉兰鼹鼠也是恒温的。究竟还有什么因素使得裸鼹鼠比其他鼹形鼠更需要放弃恒温功能呢?
在所有非洲鼹形鼠中,裸鼹鼠是体形最小的。我前面介绍过,由于体积小的物体的表面积相对比较大,使得小动物的身体比大动物更容易丧失热量,要保持恒定的体温也就更加困难(参见《不可能的小人国》)。裸鼹鼠的身体体积(也即产热总量)大约是达马拉兰鼹鼠的20%,但是身体表面积大约是达马拉兰鼹鼠的40%,这样,散热速度就是达马拉兰鼹鼠的两倍。裸鼹鼠如果要像达马拉兰鼹鼠那样维持恒定的体温,就必须以两倍的速度加速产生体热的代谢过程,以增加体热的生产,弥补体热的散失。这就需要它大量摄入食物和氧气。但是,裸鼹鼠的食物主要是低能量的块茎,而地下氧气又非常稀薄,为此它要付出的代价太高昂了,所以还不如干脆放弃维持恒定体温,尽量降低基础代谢率,节省能量。裸鼹鼠的基础代谢率是所有哺乳动物中最低的,与爬行动物相当。