許多物理學(xué)家都埋頭于“萬有理論”的搜尋中,。而生物學(xué)家們正在一旁沾沾自喜，認為已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個生物學(xué)的“萬有理論”,。有機體不僅要存活足夠的時間繁衍后代,，而且要具備足夠的魅力吸引異性以求將自己的基因傳給下一代。那些無法達到上述要求的便會走入進化上的死胡同,。但各種詳細的解釋——你如何用基本的進化原理解釋生物學(xué)中各種大尺度的格局——更是爭議連連,。倡導(dǎo)不同理論的科學(xué)陣營故此形成,。各理論的倡導(dǎo)人都口若懸河般地鼓吹自己的理論；卻很少有人接受那些反對者的理論同自己的并不總是水火不容這一事實,。
自上世紀70年代初開始,，兩大最宏觀的生命格局——物種在空間上和時間上如何配置——將上述爭論的話題簡單地分割成了兩大陣營。一些人將爭論的焦點放在空間的不一致性上,，即為什么熱帶地區(qū)比起其他地區(qū)具有更豐富的物種,。對這些人來說，熱帶地區(qū)要么是物種產(chǎn)生頻率更高的地方（生物多樣性的源）,，要么是物種不易消亡的地方（生物多樣性的匯）,。相比之下，那些關(guān)注時間格局的生物學(xué)家們孜孜以求,、不斷爭論的是：新物種究竟是以緩和漸進的方式形成還是說生命史實際上是一系列沒有來由的周期性大爆發(fā)呢,？
兩篇剛剛刊登于《科學(xué)》雜志的文章有助于解決上述各種爭論，而且即便文中的發(fā)現(xiàn)不能調(diào)和各種爭論,，它們也無疑具有供他人參考學(xué)習的價值,。“空間生物學(xué)家”已經(jīng)開始研究時間因素，即從1100萬年前至今的化石記錄,；而與此同時,，“時間生物學(xué)家”也開始關(guān)注現(xiàn)在并發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)存物種在基因水平上存在快速進化階段。
生物學(xué)的時空
空間生物學(xué)家的優(yōu)勢在于他們一致認可試圖去解釋的格局,。生物界中,，幾乎所有研究過的類群——無論是真菌、植物,、脊椎動物還是無脊椎動物,，也無論生活在森林、河流或海洋中——似乎越靠近赤道物種數(shù)就越多,。
然而,，要確定熱帶地區(qū)究竟是源是匯就要牽涉到應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的方法檢驗這種格局。而且當你所擁有的樣本數(shù)大于一時,，統(tǒng)計學(xué)是最有效的幫手,。這也是將研究的時間延伸回過去的原因。
芝加哥大學(xué)的大衛(wèi)·捷布朗斯基（David Jablonski）博士和他的同事們把過去的1100萬年分為三個時期從而得到了他們的樣本,。為了簡化,，他們也將地球的表面切成了兩半：熱帶區(qū)域和其余區(qū)域，他們將后者稱為“熱帶外區(qū)域（extratropics）”,。
為了防止取樣的偏頗,，他們將分析的對象限制在一類化石記錄保存完備動物——雙殼類軟體動物。這樣，他們便可以沿著地質(zhì)學(xué)的時間軸逐個研究431支海洋雙殼類的“世系（lineages）”,。這些世系中絕大多數(shù)出現(xiàn)在熱帶地區(qū),，接著向熱帶外區(qū)域擴散分布。換句話說,，熱帶地區(qū)確實起著生物多樣性之源的作用,。
實際上，真實的格局可能比捷布朗斯基博士根據(jù)數(shù)據(jù)所報導(dǎo)的更顯著,。原因在于基本上這些古生物本身就是溫帶物種,，而且絕大多數(shù)出現(xiàn)在北半球。這意味著同熱帶區(qū)域相比,，這一區(qū)域巖石的樣本數(shù)過多。而且,，熱帶區(qū)域的巖石往往要承受更為嚴重的風化作用,，很少有類似巖石露頭的情況發(fā)生。這使得樣本采集難上加難,，即便你能耐著性子待在最初的地點觀察,。
上述兩種因素都表明某些世系雖最早出現(xiàn)在熱帶外區(qū)域的化石記錄上，實際上卻有可能起源于赤道附近,。那么,，源假說似乎是可靠的。但是,，這并不一定表示匯假說是錯誤的——因為熱帶地區(qū)產(chǎn)生多樣性的同時似乎也在不斷保存多樣性,。盡管捷布朗斯基博士所研究的雙殼類世系隨著波濤從赤道開始蔓延擴散，但它們并沒有隨著波濤的消亡而一同絕滅,。它們非但不是被迫離開熱帶地區(qū),，相反，它們主動向兩極擴散,，并在那兒發(fā)展壯大,。
同樣的問題似乎也出現(xiàn)在了時間生物學(xué)領(lǐng)域。爭論的雙方分別是漸變論者和突變論者（認為地質(zhì)記錄中所見的化石類型驟變是一種真實的現(xiàn)象,，而不是巖石的不規(guī)則排列所造成的結(jié)果）,。幾年前，爭論愈發(fā)具有針對性,，變?yōu)橘橘胧竭M化同跳躍式進化之爭,。但是，正如捷布朗斯基博士的研究表明將源,、匯模型對立起來是錯誤的一樣,，一篇出自時間生物學(xué)領(lǐng)域里漸變論陣營中某個成員的論文同樣地支持某些跳躍式進化的特性。
跳躍與匍匐同在
英格蘭雷丁大學(xué)的馬克·佩格爾（Mark Pagel）博士和他的同事論證了間斷平衡論（punctuated equilibria）（進化大爆發(fā)理論的正式稱謂）能預(yù)測出新物種形成的速度同有機體近期的遺傳學(xué)改變速度之間的關(guān)系,。一支在此后產(chǎn)生了大量物種的世系表現(xiàn)出的遺傳學(xué)改變將多于那些產(chǎn)生較少物種的世系,。與此相對應(yīng),，認為進化上的改變是漸進式的觀點認為突變是隨著時間的流逝而不斷積累的，這一過程同一支世系衍生出新物種的多少無關(guān),。
佩格爾博士用這種方式研究了122個科的樹種,。他發(fā)現(xiàn)有大約三分之一的樹種其DNA的改變同衍生出的物種數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)性。他還發(fā)現(xiàn)大約22%的遺傳變化要通過間斷式進化來解釋,，其余的則通過隨時間漸進式進化來解釋,。這意味著先不考慮其他因素，若生物學(xué)家僅憑遺傳變化具有規(guī)律性這一假設(shè)推算兩個世系分化的時間,，那么這種推算出來的時間可能就已經(jīng)錯了,。
捷布朗斯基博士和佩格爾博士都通過對數(shù)據(jù)的嚴格分析從而在一定程度上調(diào)和了兩種對立的觀點。二人均在各自的領(lǐng)域內(nèi)提出了更多的問題：為什么在某些世系中間斷式進化的影響更大,？（植物和真菌類所受的影響大于動物）各世系究竟怎樣擴散到氣候更寒冷的高緯度地區(qū)呢,？
但是，一些老問題的解釋依舊猶如不解之謎般莫衷一是,。例如,，捷布朗斯基博士的研究未能解答究竟是因為氣候更加溫和導(dǎo)致更高的突變率，還是因為種間相互作用更強加速了進化上的改變,，從而使得熱帶地區(qū)成為物種的發(fā)源地,。從折中的角度出發(fā)，似乎沒有理由認為這兩種觀點不能有絲毫的共同之處,。
