同樣的難題 往往會篩選出類似的解
造船史中有一種稱為「水密隔艙」的技術,相傳是從竹子的結構所得到的啟示:在原本空曠的船體內部,以緊密隔板將船艙分割成許多小艙室,並於每個隔板的最底處留下排水孔(稱為「過水眼」)。當船隻意外進水時便堵牢過水眼,將滲水控制在少數隔艙,以確保整艘船的安全。
這樣的技術在唐朝開始發展,到了宋元時期已經非常成熟。無獨有偶的,鸚鵡螺的殼也正是這種分艙設計:隨著生物成長,其隔艙數會不斷地增加,不僅在每一個隔板的中間均留下一個氣孔,還能利用注入水或空氣來調節殼體的浮力。這種控制升潛的原理則又與潛水艇非常類似。
自然與人為世界中相似的例子很多,不同類群為了差不多的功能,而各自發展出類似或者根本一模一樣的物件:昆蟲、鳥類、蝙蝠與飛機,都為了飛行而演化出翅膀,儘管這四種翅膀材質與結構不同,但利用大面積產生浮力這個原理卻是相同的。不過,同樣是飛行,飛機跟鳥類在飛行動力原理方面相差甚遠,反而跟魷魚比較接近。
說到移動,植物是一種無法主動運動的生命形式,但這並不意味著植物沒有運動的需要與願望,畢竟把子代傳播出去有利族群發展。因此,許多植物都演化出利用動物來傳播種子的生存策略。大型植物(如木本植物)因為營養體比較充足,發展出帶著果實的種子,引誘動物前來食用以完成傳播。
這樣的策略對小型的草本植物而言就有點困難了,它們無法結出足夠吸引動物前來食用的果肉,必須改變作法,某些如鬼針草等就發展出能夠搭便車的種子。討厭地清除那些勾滿了褲管與襪子的毛狀瘦果,相信是大家野外踏青之後都有的經驗。用「果實獎賞」或者用「強迫附帶」只是策略問題,對植物而言,能夠達成最終傳播的結果,就是它們要的。
在這兩類生物之間,存在著神祕的對稱
哺乳動物按照字面上的解釋,是指一群能以乳汁哺育幼兒的動物。哺乳動物又可以細分為三大類:沒有胎盤而生蛋的鴨嘴獸與針鼴、半胎盤的有袋類,以及真胎盤包含人類在內的其他大部分哺乳動物。
以上三類動物最主要差別,在於胎盤功能的健全與否。真胎盤動物的胎盤,於整個胎兒發育的時期都具備功能(以人類為例,就是懷胎的十個月),其母體可以透過胎盤隨時為胎兒補給養分,而胎兒也能透過胎盤排出代謝廢物。半胎盤動物(即有袋動物)的胎盤則不太一樣,儘管它確實可以交換養分,但工作的時間並不長。舉例來說,一隻袋鼠懷胎約一個月就會產下幼兒,這是因為胎盤功能不完全的緣故,使得牠們必須在胎兒發育還遠遠不足的情況下產下幼兒。也因此,半胎盤動物需要演化出另外一個輔助育幼的結構——育兒袋,補足後段胎兒的發育。
照理來說,半胎盤動物與真胎盤動物分屬兩類是沒有疑義的,可是單就外觀形態看去,卻會引出一個很有趣的現象:這兩類生物之間,存在著一種高度的、神祕的對稱。比如說,袋狼與狼極其相似,袋熊與熊相似,半胎盤的袋鼩、袋鼬分別跟真胎盤動物類群中的鼬鼠相似。難道,袋狼應該跟狼同屬一類嗎?
袋狼與狼有著類似的生存環境,牠們有差不多的生存模式,諸如都是生態系中的捕食者、集體行動、獵捕中小型且靈活的動物,牠們都需要快速奔跑、有強有力的咬合、必須爭奪地盤等。長時間處於類似的環境,令牠們漸漸演化出長長的吻部與靈敏的嗅覺,類似的群居模式,則演變出一樣的擇偶條件與育幼文化。這般推展下去,袋狼與狼就愈來愈相似,反而跟在樹上生活的無尾熊(這個在血緣上應該比較接近的親戚)愈來愈不一樣了。
不同的生物為了解決同樣的問題,有時候會獨立發展出同樣的或極為相似的解決方式,這種現象稱為「趨同演化」。就像不同的文明不約而同發展出廟會、過年、成年禮、婚禮等等。同樣是用麵皮包裹豬肉煮熟食用,水餃與義大利Ravioli大概就是一種趨同演化,也許我們可以這樣比喻。