卡爾

地球上的生命是生物學(xué)研究的核心內(nèi)容。維持生物生存的機(jī)制和過程都屬于生物學(xué)范疇。其實(shí)，我們?nèi)祟愐采钤谖锢淼氖澜缋铩Ｉ飳W(xué)必須要承認(rèn)物理世界的規(guī)律，并且要找到應(yīng)對(duì)物理規(guī)律的方法。比如，大象的腿比人的腿粗壯，那是因?yàn)樗纹鸪林氐纳眢w，使之不至于在地球重力的作用下轟然倒地。飛螻蛄不需要粗腿，因?yàn)樗P(guān)心的不是重力，而是風(fēng)力和空氣，這兩者決定了其在自己的世界里如何移動(dòng)。

這些物理事實(shí)常常決定了一種生物最終進(jìn)化而成的外形，這種外形讓它能夠充分利用環(huán)境提供的機(jī)會(huì)。不僅如此，物理事實(shí)還決定了生物的行為方式，反映出它們對(duì)這個(gè)日常世界的物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。

紅頸瓣蹼鷸屬于涉禽，喙又細(xì)又長(zhǎng)，以微型甲殼類生物為食。它利用所在的水生環(huán)境采取兩種辦法捕食，十分有趣。我們經(jīng)常可以看見這種鳥在水里緊兜小圈子，每過一秒就將喙點(diǎn)進(jìn)水里一次。它們是要在水下制造漩渦，漩渦可以攪動(dòng)河床或湖床，把食物翻卷到水面附近，它們就可以順勢(shì)把食物撿出來了。

其他一些水鳥，待收集了少量含有食物的水之后，會(huì)透過類似濾網(wǎng)的東西將水吸進(jìn)嘴里，篦出食物。而紅頸瓣蹼鷸則是從水里“啄”出食物，然后用長(zhǎng)長(zhǎng)的喙的尖部一點(diǎn)點(diǎn)地夾食物，像針嘴鉗一樣。有很長(zhǎng)時(shí)間，科學(xué)家并不知道逮水鳥是如何把捕到的食物順著細(xì)長(zhǎng)的嘴一路送進(jìn)喉嚨里吞咽下去的。有的水鳥會(huì)向后猛甩一下頭，利用慣性把食物“扔進(jìn)”喉嚨深處。但瓣蹼鷸的食物太輕，甩頭吞咽是不行的。于是，它們似乎專門挑選不超過一定分量的甲殼類食物來吃，盡管誰都知道，獵物越肥大，吃起來越愜意。

含有甲殼類食物的一小滴水從瓣蹼鷸細(xì)長(zhǎng)的喙尖一直被移動(dòng)至喉嚨吞咽。有些長(zhǎng)喙鳥類靠吸或用舌頭來完成這個(gè)動(dòng)作。但是瓣蹼鷸既不靠吸，也不用舌頭，而是靠表面張力——液體表面都會(huì)有張力，置于固態(tài)表面上時(shí)，表面張力就會(huì)使液體形成滴。

雨滴和窗戶玻璃之間有表面張力，如果雨滴不太大，則其邊緣的張力就會(huì)將它附著在玻璃上。同樣的道理，如果瓣蹼鷸的嘴張得不是很大，一滴含有甲殼類食物的水就會(huì)“粘”在它的上、下頜的表面上。瓣蹼鷸要想把這滴水順著喙送進(jìn)去，就會(huì)先迅速?gòu)堥_喙，再非常輕地合上喙。一開始水滴散開，離喉嚨最近的那部分水隨著喙的輕微開張而向后移動(dòng)，最靠近喙尖的水跟著向后移，當(dāng)喙再次合上時(shí)，整個(gè)水滴就被包住了。含有食物的水滴沿著喙被迅速向上傳送，速度可達(dá)每秒1米。

在瓣蹼鷸的進(jìn)化和水的表面張力的交互影響下，有幾樣?xùn)|西不知不覺就進(jìn)化到了最適合這種特殊覓食方式的程度。上半部分和下半部分喙的表面形狀，喙表面的物理性質(zhì)正好具有“易濕性”，以適應(yīng)水滴移動(dòng)的需要，喙的幾個(gè)固定動(dòng)作——鳥兒靠它完成水滴的移動(dòng)，鳥兒對(duì)獵物大小的固有感覺，多大的獵物可以輕到能在表面張力的作用下移動(dòng)……所有這些都是歷經(jīng)千萬年進(jìn)化而來的。

這個(gè)例子很小，但它說明，自然選擇的進(jìn)化過程如何以最佳的方式“調(diào)適”一種動(dòng)物，讓它在特殊的環(huán)境里生存下來。