人類和猿類都是沒有尾巴的，但是他們的祖先猴子卻是有尾巴的。尾巴從有到無，是一種退化現象。如何解釋退化現象，曾經讓達爾文頗為苦惱。他提出了兩個機理：一是由於不使用或者說“廢退”，二是由於自然選擇。 我們從現代進化論的角度來看看達爾文提出的這兩個機理。“用進廢退”應該拆開來看：“用進”，即認為動物頻繁地使用某個器官，就能導致這個器官在後代中變得越來越發達，這是用後天獲得性遺傳解釋適應環境的進化，是與現代進化論相沖突的。但是“廢退”卻未必跟現代進化論相沖突。在現代進化論看來，“廢退”其實是在自然選擇不起作用之後，有害突變累積的結果。以尾巴的消失為例，與尾巴有關的基因從長遠地看總是會發生突變的，而絕大部分突變都是有害的。但尾巴具有功能的時候，自然選擇就會把有害的突變淘汰掉，避免它們累積下來。但是一旦尾巴失去了功能，它是發達還是退化都對個體的生存、繁衍沒有影響，自然選擇就不再去管，有害的突變得以保留、累積，尾巴也就越來越小、越短，直至消失。 如果尾巴的消失是由於自然選擇引起的呢？那是因為沒有尾巴要比尾巴更有生存優勢。但是，僅僅這麼說是毫無意義的，如果以“生存優勢”一語來解釋一切，自然選擇倒真的成了同義反復了。關鍵是要找出究竟有什麼樣的“優勢”。尾巴也是由骨肉組成的，也會受傷、流血。在尾巴有功能的時候，受傷、流血只好忍受。但一旦尾巴成了可有可無的累贅，它會受傷、流血就成了一種生存劣勢了。更重要的是，組成尾巴的細胞要新陳代謝，需要有營養供應；拖著尾巴走路，也要消耗額外的能量。如果能省下給無用尾巴的營養、能量，分給更重要的器官，比如說大腦，豈不是更好？因此，在這種情況下，自然選擇就有利於無尾巴的，而要淘汰掉有尾巴的。 這兩種機理哪種正確呢？達爾文本人舉棋不定，認為兩種都有可能。在《物種起源》一書中，有一節是討論退化現象的。達爾文以幾種動物為例，其中一個講的是鼴鼠眼睛的退化： “鼴鼠和某些穴居的齧齒類動物的眼睛的大小只剩下了殘跡，並且有的眼睛完全被皮和毛所遮蓋。這種眼睛的狀態很可能是由於不使用而漸漸縮小的緣故，不過恐怕也有自然選擇的幫助。南美洲有一種穴居的齧齒動物，叫做吐科吐科或Ctenomys，它甚至比鼴鼠更有深入地下的習性；一位常捉到它們的西班牙人向我保證，它們的眼睛常常是瞎的。我養過的一隻，它的眼睛的確是這種情形，解剖後才知道是由於瞬膜發炎。由於眼睛經常發炎對於任何動物必定是有損害的，並且由於眼睛對於具有地下生活習性的動物肯定不是必要的，它們的形狀縮小，上下眼瞼黏連，而且有毛覆蓋上面，在這種情況下可能是有利的；倘若如此，自然選擇就會有助於不使用的效果。” 達爾文在這裡顯然認為“廢退”是主要的，自然選擇只是起了輔助作用。但是如果自然選擇起作用，我們就沒必要再考慮別的機理了，因為自然選擇是非常有威力的，可以逐漸地使生物結構發生改變。眼睛退化對地下動物來說，究竟有多大的優勢呢？達爾文只考慮到了眼睛發炎，其實還有另一個明顯的優勢他未提到：眼睛是很脆弱的、容易受傷的器官，而且一旦受傷，往往是致命的。在地下鑽來鑽去，特別是象鼴鼠那樣把頭當成推土機挖隧道，眼睛更容易受到傷害，那麼，讓已經不發揮作用的眼睛退役，就是一種很明智的選擇。 近來的研究發現，鼴鼠的眼睛退化，還有別的優勢，有助於我們理解那些不象眼睛這麼脆弱的器官的退化。這項研究是以生活在中東地區的一種盲鼴鼠（Spalax ebrenbergi）做為材料的。這種盲鼴鼠看上去象是一條毛絨絨的香腸，它的頭部除了嘴巴有開口，露出尖銳的、用來挖土和咬食樹根的牙齒，就再也沒有任何開口了。它是完全失明的，如果用強光照射它，它也不會有任何反應，甚至連腦電波也不起變化。但是如果你在它的旁邊鼓一下掌，它的腦電波就會起變化。它雖然目不能視物，卻能感到振動。事實上，振動是它們相互通訊的方式。盲鼴鼠在一年的大部分時間內都是獨居的，它們用頭撞撞窩頂，振動傳了開去，其他盲鼴鼠感覺到了，也用頭撞撞窩頂，就這麼長長短短用一種電報式密碼互相通訊。如果你在它的窩上方的地面上跺跺腳，它可能也會撞撞窩頂答覆。在交配的季節，盲鼴鼠就靠“電報”求愛，雄鼴鼠尋聲挖洞追蹤，運氣好的話就挖到了雌鼴鼠的閨房，交配之後就離開；運氣不好的話鑽進了別的雄鼴鼠的老窩，就難免有一場廝殺。 盲鼴鼠的眼睛其實並沒有完全消失。如果我們解剖它的頭部，會發現在毛和皮膚之下，一對腺體包著的小眼睛，直徑只有0.7毫米，體積只有同等大小的小鼠的眼睛的1％。這對眼睛沒有瞳孔，晶狀體也已萎縮，是無法成像的。但是它們還有視網膜，膜上有錐細胞，裡面有能夠感光的的視蛋白，數量只有小鼠的4％。那麼盲鼴鼠的眼睛為什麼沒有完全消失，這麼一對藏在皮膚底下的小眼睛有什麼用呢？由於裡面還有視蛋白，還能感受到白天和黑夜的不同－－即使是在皮膚底下，也還是能感光的，就象你閉上了眼睛，也還能感到是光明還是黑暗，所以有的人開著燈睡不著覺。盲鼴鼠也是這樣，當它們把土推出洞外時，它們皮下的小眼睛也能感到外面是白晝還是黑夜。它們的眼睛中有美樂通寧（褪黑素），根據光周期調節鼴鼠的活動。實驗證明的確如此。如果在實驗室中我們通過改變光亮顛倒白天和黑夜，盲鼴鼠的活動也隨著改變。如果讓光明時間變短，黑暗時間變長，模擬冬天的到來，盲鼴鼠的體內代謝也隨之改變，準備抵抗寒冬了。如果我們把盲鼴鼠的眼睛摘除，它的這些光周期反應就都消失了。 相應的，盲鼴鼠的大腦皮層功能也發生了改變。它控制感覺漫射光和光周期的皮層區和小鼠的一樣大小，但是控制視覺成像的皮層區則幾乎消失了。大腦是一個很“昂貴”的器官，雖然只佔盲鼴鼠體重的1.3％，卻消耗了它吸收的氧氣和葡萄糖的20％。控制成像的皮層佔整個大腦的10％，平均來說佔了盲鼴鼠能量分配的2％（實際上這部分皮層的能量消耗在大腦皮層中是最高的，並不只2％）。視網膜也是一種“昂貴”的器官，它的氧氣消耗是身體平均水平的100倍。因此，讓視覺退化，可以省下超過2％的能量。地下是一個異常缺氧的環境，那裡既沒有風可以冷卻身體，潮溼的土壤也使流出的汗不容易散發掉，因此盲鼴鼠總是盡量使能量的消耗越低越好（它們的基礎代謝率明顯比地上的動物低），能省下2％的能量消耗是一個很大的優勢，可以將之用於更有價值的活動，比如挖洞尋找食物，哺乳後代等等。就象一個窮人，恨不得把一分錢掰成兩半花，如果能把一年的工資省下2％，就可以備一時之需了。 盲鼴鼠大腦皮層中控制視覺成像的部分雖然消失了，但並不是被當成廢物空在那裡，事實上，它被改為用來控制觸覺，因此盲鼴鼠用於控制觸覺的皮層區域，幾乎是小鼠的兩倍。觸覺對盲鼴鼠來說是非常重要的，前面已說過，它們主要是通過感觸振動互相通訊的。當它們在黑暗的地底下挖掘隧道時，也靠觸覺的指引。它們也需要很好的聽覺接收別的盲鼴鼠發來的“電報”，需要很好的嗅覺尋找植物的根和聞其他盲鼴鼠的尿判斷敵友。它也有非常好的磁場導向感覺，在迷宮般的隧道中不會迷路，藉此躲過蛇的追捕。所有這些感覺都要在大腦皮層中占據一定的位置，那麼，拋棄原本多達10％的視覺皮層，改造成別的感覺皮層，就是一種很好的節省策略。 由此可見，身體某個部位的退化，包括尾巴的消失，的確是有可能用於“補腦”的。在這裡，起作用的，還是自然選擇。自然選擇不僅能夠創造新器官，也能改造、摧毀舊器官。
人類和猿類都是沒有尾巴的，但是他們的祖先猴子卻是有尾巴的。尾巴從有到無，是一種退化現象。如何解釋退化現象，曾經讓達爾文頗為苦惱。他提出了兩個機理：一是由於不使用或者說“廢退”，二是由於自然選擇。 我們從現代進化論的角度來看看達爾文提出的這兩個機理。“用進廢退”應該拆開來看：“用進”，即認為動物頻繁地使用某個器官，就能導致這個器官在後代中變得越來越發達，這是用後天獲得性遺傳解釋適應環境的進化，是與現代進化論相沖突的。但是“廢退”卻未必跟現代進化論相沖突。在現代進化論看來，“廢退”其實是在自然選擇不起作用之後，有害突變累積的結果。以尾巴的消失為例，與尾巴有關的基因從長遠地看總是會發生突變的，而絕大部分突變都是有害的。但尾巴具有功能的時候，自然選擇就會把有害的突變淘汰掉，避免它們累積下來。但是一旦尾巴失去了功能，它是發達還是退化都對個體的生存、繁衍沒有影響，自然選擇就不再去管，有害的突變得以保留、累積，尾巴也就越來越小、越短，直至消失。 如果尾巴的消失是由於自然選擇引起的呢？那是因為沒有尾巴要比尾巴更有生存優勢。但是，僅僅這麼說是毫無意義的，如果以“生存優勢”一語來解釋一切，自然選擇倒真的成了同義反復了。關鍵是要找出究竟有什麼樣的“優勢”。尾巴也是由骨肉組成的，也會受傷、流血。在尾巴有功能的時候，受傷、流血只好忍受。但一旦尾巴成了可有可無的累贅，它會受傷、流血就成了一種生存劣勢了。更重要的是，組成尾巴的細胞要新陳代謝，需要有營養供應；拖著尾巴走路，也要消耗額外的能量。如果能省下給無用尾巴的營養、能量，分給更重要的器官，比如說大腦，豈不是更好？因此，在這種情況下，自然選擇就有利於無尾巴的，而要淘汰掉有尾巴的。 這兩種機理哪種正確呢？達爾文本人舉棋不定，認為兩種都有可能。在《物種起源》一書中，有一節是討論退化現象的。達爾文以幾種動物為例，其中一個講的是鼴鼠眼睛的退化： “鼴鼠和某些穴居的齧齒類動物的眼睛的大小只剩下了殘跡，並且有的眼睛完全被皮和毛所遮蓋。這種眼睛的狀態很可能是由於不使用而漸漸縮小的緣故，不過恐怕也有自然選擇的幫助。南美洲有一種穴居的齧齒動物，叫做吐科吐科或Ctenomys，它甚至比鼴鼠更有深入地下的習性；一位常捉到它們的西班牙人向我保證，它們的眼睛常常是瞎的。我養過的一隻，它的眼睛的確是這種情形，解剖後才知道是由於瞬膜發炎。由於眼睛經常發炎對於任何動物必定是有損害的，並且由於眼睛對於具有地下生活習性的動物肯定不是必要的，它們的形狀縮小，上下眼瞼黏連，而且有毛覆蓋上面，在這種情況下可能是有利的；倘若如此，自然選擇就會有助於不使用的效果。” 達爾文在這裡顯然認為“廢退”是主要的，自然選擇只是起了輔助作用。但是如果自然選擇起作用，我們就沒必要再考慮別的機理了，因為自然選擇是非常有威力的，可以逐漸地使生物結構發生改變。眼睛退化對地下動物來說，究竟有多大的優勢呢？達爾文只考慮到了眼睛發炎，其實還有另一個明顯的優勢他未提到：眼睛是很脆弱的、容易受傷的器官，而且一旦受傷，往往是致命的。在地下鑽來鑽去，特別是象鼴鼠那樣把頭當成推土機挖隧道，眼睛更容易受到傷害，那麼，讓已經不發揮作用的眼睛退役，就是一種很明智的選擇。 近來的研究發現，鼴鼠的眼睛退化，還有別的優勢，有助於我們理解那些不象眼睛這麼脆弱的器官的退化。這項研究是以生活在中東地區的一種盲鼴鼠（Spalax ebrenbergi）做為材料的。這種盲鼴鼠看上去象是一條毛絨絨的香腸，它的頭部除了嘴巴有開口，露出尖銳的、用來挖土和咬食樹根的牙齒，就再也沒有任何開口了。它是完全失明的，如果用強光照射它，它也不會有任何反應，甚至連腦電波也不起變化。但是如果你在它的旁邊鼓一下掌，它的腦電波就會起變化。它雖然目不能視物，卻能感到振動。事實上，振動是它們相互通訊的方式。盲鼴鼠在一年的大部分時間內都是獨居的，它們用頭撞撞窩頂，振動傳了開去，其他盲鼴鼠感覺到了，也用頭撞撞窩頂，就這麼長長短短用一種電報式密碼互相通訊。如果你在它的窩上方的地面上跺跺腳，它可能也會撞撞窩頂答覆。在交配的季節，盲鼴鼠就靠“電報”求愛，雄鼴鼠尋聲挖洞追蹤，運氣好的話就挖到了雌鼴鼠的閨房，交配之後就離開；運氣不好的話鑽進了別的雄鼴鼠的老窩，就難免有一場廝殺。 盲鼴鼠的眼睛其實並沒有完全消失。如果我們解剖它的頭部，會發現在毛和皮膚之下，一對腺體包著的小眼睛，直徑只有0.7毫米，體積只有同等大小的小鼠的眼睛的1％。這對眼睛沒有瞳孔，晶狀體也已萎縮，是無法成像的。但是它們還有視網膜，膜上有錐細胞，裡面有能夠感光的的視蛋白，數量只有小鼠的4％。那麼盲鼴鼠的眼睛為什麼沒有完全消失，這麼一對藏在皮膚底下的小眼睛有什麼用呢？由於裡面還有視蛋白，還能感受到白天和黑夜的不同－－即使是在皮膚底下，也還是能感光的，就象你閉上了眼睛，也還能感到是光明還是黑暗，所以有的人開著燈睡不著覺。盲鼴鼠也是這樣，當它們把土推出洞外時，它們皮下的小眼睛也能感到外面是白晝還是黑夜。它們的眼睛中有美樂通寧（褪黑素），根據光周期調節鼴鼠的活動。實驗證明的確如此。如果在實驗室中我們通過改變光亮顛倒白天和黑夜，盲鼴鼠的活動也隨著改變。如果讓光明時間變短，黑暗時間變長，模擬冬天的到來，盲鼴鼠的體內代謝也隨之改變，準備抵抗寒冬了。如果我們把盲鼴鼠的眼睛摘除，它的這些光周期反應就都消失了。 相應的，盲鼴鼠的大腦皮層功能也發生了改變。它控制感覺漫射光和光周期的皮層區和小鼠的一樣大小，但是控制視覺成像的皮層區則幾乎消失了。大腦是一個很“昂貴”的器官，雖然只佔盲鼴鼠體重的1.3％，卻消耗了它吸收的氧氣和葡萄糖的20％。控制成像的皮層佔整個大腦的10％，平均來說佔了盲鼴鼠能量分配的2％（實際上這部分皮層的能量消耗在大腦皮層中是最高的，並不只2％）。視網膜也是一種“昂貴”的器官，它的氧氣消耗是身體平均水平的100倍。因此，讓視覺退化，可以省下超過2％的能量。地下是一個異常缺氧的環境，那裡既沒有風可以冷卻身體，潮溼的土壤也使流出的汗不容易散發掉，因此盲鼴鼠總是盡量使能量的消耗越低越好（它們的基礎代謝率明顯比地上的動物低），能省下2％的能量消耗是一個很大的優勢，可以將之用於更有價值的活動，比如挖洞尋找食物，哺乳後代等等。就象一個窮人，恨不得把一分錢掰成兩半花，如果能把一年的工資省下2％，就可以備一時之需了。 盲鼴鼠大腦皮層中控制視覺成像的部分雖然消失了，但並不是被當成廢物空在那裡，事實上，它被改為用來控制觸覺，因此盲鼴鼠用於控制觸覺的皮層區域，幾乎是小鼠的兩倍。觸覺對盲鼴鼠來說是非常重要的，前面已說過，它們主要是通過感觸振動互相通訊的。當它們在黑暗的地底下挖掘隧道時，也靠觸覺的指引。它們也需要很好的聽覺接收別的盲鼴鼠發來的“電報”，需要很好的嗅覺尋找植物的根和聞其他盲鼴鼠的尿判斷敵友。它也有非常好的磁場導向感覺，在迷宮般的隧道中不會迷路，藉此躲過蛇的追捕。所有這些感覺都要在大腦皮層中占據一定的位置，那麼，拋棄原本多達10％的視覺皮層，改造成別的感覺皮層，就是一種很好的節省策略。 由此可見，身體某個部位的退化，包括尾巴的消失，的確是有可能用於“補腦”的。在這裡，起作用的，還是自然選擇。自然選擇不僅能夠創造新器官，也能改造、摧毀舊器官。