一七四○年六月某日,特朗布雷正在檢查從水溝裡收集的浮萍時,注意到一件奇怪的事。(pixabay)
這種生物是由一位名叫特朗布雷(Abraham Trembley),一個四處漂泊的年輕小伙子所發現。特朗布雷來到蘇格維利特莊園擔任伯爵兩個小兒子的家庭教師,過了不久,他就負起男孩們的扶養工作。因為他們的母親跑到德國與情人生活,而父親大部分時間都在待在海牙,費心處理國家事務及即將離婚的協議。如同男孩們在蘇格維利特莊園的孤立一樣,特朗布雷本人亦如此。他在瑞士出生,在準備加入教會前,曾接受數學和神學方面的訓練。然而政治上的紛爭,迫使他離開自己的國家。當他抵達荷蘭時,也就是在伯爵給他這份穩定工作前,他已當過幾年的私人家教。
在蘇格維利特莊園裡,大自然非常樂於主動提供幫助。特朗布雷和男孩們會邊散步邊觀察地面上的動植物。他們撈出池塘中的浮萍、在水溝裡挖出昆蟲,然後把戰利品帶回特朗布雷的書房,檢查動植物的細部解剖。有時用放大鏡觀察,其他則多半使用伯爵為他們訂購的特製顯微鏡,鏡頭固定在顯微鏡關節臂的末端。
蘇格維利特莊園的這些動物,很快就吸引特朗布雷捲入困擾著歐洲數十年,關於「生命本質」的相關辯論。辯論的一方是十七世紀哲學家笛卡爾(Rene Descartes)的追隨者,笛卡爾抨擊了關於自然界具有「目的性」的傳統觀念,例如利用重力把物體運送到地球中央的概念,好像物體能知道地球中央到底在哪裡一樣。笛卡爾所提供的是物質「運動中」的概念。起初他只用無生命的物體(利如擺錘和行星)來解釋這種概念,但後來笛卡爾也開始將生物視為運動中的物質。認為生物是由相互協作的部分組成,就像時鐘的組成部分,透過彈簧和擺錘來啟動。動物的身體各部分,同樣也因神經內部的微小爆發而運動。笛卡爾期待總有一天物理學家可以解釋生命的運作,就像一顆石頭會掉到地面,或月球會繞地球運行的原理般完善的解釋。
機械哲學無法涵蓋生命的複雜性或解釋生命的目的。反笛卡爾主義者堅信這種「生命的目的」可以在無機物質和生物間產生決定性的差異。內科醫生斯塔爾(Georg Ernst Stahl)認為科學的任務是在理解差異,並深入瞭解使生命與眾不同的事物。斯塔爾在一七○八年說:「因此,若要總結於這一切,就必須知道生命是什麼?」
斯塔爾為自己的問題提供答案,他所給出的定義也在隨後幾個世紀裡被許多研究人員遵循。斯塔爾說生命不是「解剖學、化學、體液的混合等這些關於身體的事物,而應該在它們之間的相互依存」。
斯塔爾認為生命的相互依存有其目的,亦即讓生物忍受敵意世界的攻擊及抵抗腐朽的力量,必須靠一種「內在力量」,也就是斯塔爾所說的「靈魂」,以維持生命的相互依存。
生命最明顯的標記便是繁殖,斯塔爾的門徒和笛卡爾派人士對此提供不同的描述。某些學者認為生物的各個部分已存在於卵子或精子中,他們相信樹上發芽的種子也包含這棵未來樹所需的未來種子,而後者又包含了自己未來的種子。其他學者看不出在這種「無限的盒子」裡如何存在生命,因此他們提出爭辯,認為生物各部分並不存在於生物本身形成之前。所以動植物的複雜解剖研究,必須在其神祕的發展過程中逐步揭露才行。
特朗布雷在一七四○年開始與其他博物學家書信交流,他們也對他分享了關於生命如何繁殖的各種驚人發現。在日內瓦的邦內特(Charles Bonnet),寫了他觀察到雌性蚜蟲的後代並沒有先交配的行為。邦內特和他的老師法國博物學家德列奧米爾(René Antoine Ferchault de Réaumur),從巴黎和日內瓦把他們的驚人發現傳達給特朗布雷,因此特朗布雷決定親自調查這種悖論。他和男孩們在蘇格維利特莊園養育蚜蟲,結果發現邦內特和德列奧米爾的描述是正確的。
如果雌性蚜蟲可以在不交配的情形下繁殖後代,那麼它們的卵就必須含有蚜蟲的前身。這種可能性也暗示了動物可能比神的創造機制擁有更多的自主權。特朗布雷很想知道學者們聲稱的自然法則,是否可能在事實上只是妄自推論。他的觀察使他在工作上更加謙虛,且他也滿足於觀察模式,而非宣稱自己發現了上帝的法則。
這種謙卑讓特朗布雷注意到被忽視的東西。一七四○年六月某日,他正在檢查從水溝裡收集的浮萍時,注意到一個細小的綠色樹枝貼在浮萍側面,樹枝上有像蜘蛛絲般的頭冠。當他仔細檢查更多浮萍時,發現了更多的綠色樹枝。
特朗布雷注意到一件奇怪的事,它們的頭冠動了。它們不只是在罐子裡的水流中搖擺著,頭冠的螺蜁似乎有意識地移動著。
特朗布雷回憶:「越是看著這些觸手運動,我就越覺得運動似乎是來自內部因素。」
他抓起其中一個裝有這些奇怪東西的罐子稍微搖一下,驚訝地發現綠色小樹枝突然縮回這些細線。一旦他讓罐子安頓下來,這些線就再次蜿蜒伸出。特朗布雷形容,它們的行「為在我腦海中激起了動物的形象」。
有一天,特朗布雷發現這些像戴著頭冠的動物,都黏在罐子的一面,這是以前從未見過的情況。它們自行移動,從浮萍裡拔出自己,像水裡的小蟲般在罐子周邊爬行。這些動物的移動有其目的,隨著時間流逝,它們慢慢進入了罐子裡較明亮的地方。如果特朗布雷旋轉罐子讓它們陷入黑暗,它們就會再度移回到光線下。且這種生物也會吃東西。特朗布雷看見它們抓住蠕蟲,把獵物塞進位於頭冠中央的嘴裡。他也觀察到它們會吃水蚤,甚至會吃小魚。
這些動物比特朗布雷所見過、讀過的任何東西都更奇特。他想透過各種實驗來瞭解這種生物。他先把其中一隻切成兩半,結果這隻竟然沒死,兩個碎片各自再生成成熟的個體,且一樣具有軀幹、頭部和觸手,甚至也能再度移動。特朗布雷向德列奧米爾坦白:「我完全不知道該怎麼思考。」
德列奧米爾也不知道,因為特朗布雷寫的關於這些生物的信件變得越來越夢幻。當德列奧米爾告訴其他人特朗布雷在研究的動物時,他們拒絕接受世界上可能存在著這樣的生物,於是德列奧米爾寫信要求給他一些這種動物來觀察。
特朗布雷用玻璃管裝了五十隻,然後用蠟封起來。當德列奧米爾在法國收到這些玻璃管時,這些生物全部死了,封蠟讓它們窒息而死。特朗布雷改用軟木塞管再次嘗試。一七四一年三月,德列奧米爾終於收到這批活體生物,他開始親自檢查。當他把這種生物切成兩半後,這些生物果然依特朗布雷所說進行了「再生」。德列奧米爾承認:「一再重新看過幾百遍後,這的確是我無法說服自己接受的事實。」
如果特朗布雷的動物是一台精巧的機器,把它一分為二應該會阻止零件的運作。而如果動物是從某種預先形成的種子中培育出來,那就不可能使整個生物再生成兩個新的生物。如果每個生物都被賦予了不可分割的獨特靈魂,那麼把一個生物切成兩半而產生了新的靈魂,是否就不在上帝預料和計畫下?
「靈魂可以被分割嗎?」德列奧米爾非常懷疑。
德列奧米爾向特朗布雷建議必須為這種生物取名時,他提議使用拉丁文裡的「章魚」(polyps)來稱呼我們後來稱為「水螅」的這種動物(現在水螅的名稱Hydra,拉丁文原意為九頭蛇。如果從基因來看,水螅應該跟水母或珊瑚的血緣較為接近)。當德列奧米爾向法國皇家科學院展示特朗布雷的水螅時,立刻在同事間激起一陣敬畏,跟他當初見到水螅的感受一樣。這項生物的官方報告,看起來有點像是馬戲團小丑的表演內容而非科學論文:「儘管鳳凰從灰燼中重生的故事如此美妙,但我們的發現更為奇特。」
在德列奧米爾的支持下,水螅開始在歐洲出名。博物學家也開始寫信給特朗布雷,要求他也寄這種生物給他們。特朗布雷抱怨道:「我被這些寄來寄去的要求忙翻了。」當他把第一批水螅送到倫敦時,有兩百個人聚集在皇家學會,輪流透過顯微鏡對這種生物進行觀察。英國博物學家貝克(Henry Baker)拿了在皇家學會觀察的水螅,讓水螅做各種「特技表演」,然後出了一本名為《嘗試走入水螅的自然史》(An Attempt Towards a Natural History of the Polype)的書。當特朗布雷繼續在蘇格維利特莊園默默地進行實驗時,貝克的書滿足了大眾的好奇心。
他也為大家釐清那些有關水螅的二手故事:「它們如此非比尋常,與一般的自然生命過程和我們認知的動物生命觀點相反;許多人視水螅為可笑的異想天開,或是不可能的荒誕。」因此貝克在書中提供了有關水螅如何移動、捕捉獵物與進食的第一手資料文字敘述。儘管如此,他也知道那些懷疑論者仍會嘲笑「水螅是動物」的奇妙想法,因為水螅實在「不符合一般認知的生命假說」。
這種再生情況真的無法符合一般認知,因此貝克提問:「如果說動物的靈魂或生命,屬於一種不可分割的本質,完整且充滿身體的整個組成。那為何這種生物可以承受四、五十次的切割,仍能繼續存活並具繁榮生氣?」
貝克沒有給出答案,但他認為這種懷疑論接近於無神論。他說:「我想,這是有點自以為是地限制了自然的運行,或可以想像成上帝除了按照我們熟知的某些生命規則以外什麼也沒做。」
當貝克歌頌水螅時,特朗布雷發現了更多水螅的非凡之處。它的身體是被黏黏的物質束縛在一起,看起來就像蛋白,頑強抵抗著特朗布雷想把水螅拉開來看的努力。特朗布雷想知道這是否是一種生命相關的東西,因為這種膠水般的物質,不僅將他手裡的動物圍住,還賦予它移動的力量。這是第一次有人得知這種賦予生命的物質,也就是後來我們所稱的原生質。
在其他的實驗裡,特朗布雷把一個水螅分割成幾十片。被切成碎片的水螅,又像小怪物一樣長回來。他還把兩隻水螅接在一起,發現它們竟然可以像「一隻動物」一樣舒適地生活。有次他把水螅放在手掌上的一滴水裡,然後用另一隻手把一根猪鬃毛刺入水螅軀幹底部,把水螅的內部頂出來,讓水螅的身體內外顛倒,就像在冬日裡急忙脫掉的一隻手套。
作者簡介
卡爾・齊默(Carl Zimmer)
傑出的美國科學工作者、科普作家,現居於紐約;曾擔任Discovery雜誌資深編輯,經常為紐約時報、新聞週刊及National Geographic,Audubon,Science等知名科學雜誌撰稿,並在Natural History雜誌上闢有專門介紹演化的專欄,曾獲得2004年科學新聞報導獎等多項獎項;著有 At the Water’s Edge (水之濱)、Parasite Rex(霸王寄生物) 及 Soul Made Flesh (血肉靈魂)等科普書籍。
譯者簡介
吳國慶
中興大學外文系,台北藝術大學戲劇研究所畢業。曾任Hi-Fi Choice國際中文版副總編輯、《錢Money雜誌》美術總監、《潮人物雜誌》美劇專欄作家,現任醒吾科大商業設計系講師。譯有《比特幤標準》、《區塊鏈的商業應用》、《天天都是自然課》、《自然界的設計力》、《我們為何吃太多?全新的食慾科學與現代節食迷思》、《每具屍體都會留下痕跡:微物證據會說話,鑑識生態學家帶你進入案發現場》。
※本書擷取自《生命的一百種定義:原來還可以這樣活著,探索生物與非生物的邊界》