第十章 运 动_生命的奇迹

·Chapter Ⅹ Movement·

一切形而上学的、超自然的、目的观的观念，都是由于误认意志自由和高等有机体之“有目的的构造”。这些思想家没有想到，这种“目的”由系统发生学上去寻求，都是起于下等有机体之简单的物理的运动。

赴意大利西西里岛科学考察期间的海克尔（1859—1860）

世界上一切事物都是永远运动的。宇宙是个永远的动体。世间无论何处都没有绝对的“休息”，总只有那貌似的，相对的。那变化不居的热，也只是一种运动。在那永远不息的天体运行里，无数的太阳和行星在无限的空间里到处游行。在化学上的化合分解，原子和原子所构成的分子都运动。活的实质之不断的新陈代谢作用，都是其分子之不断的运动和原形质微分子的造成破坏。但是在这里且把这些种运动摆开，略讲有机生命所特有的各种运动以及他和无机物运动之比较。

（生活运动之化学作用）据我们的一元的原理，有机生命之内里的性质，是个化学作用，并且是由原形质微分子和其原子之不断的运动而定的。这新陈代谢作用，我在 （主动的运动和受动的运动）有许多活有机体的运动，在门外汉惯把他认为“生命”自身的活动，其实都是纯然受动的，这种运动不是由于活原形质里所没有的外界原因，就是由于“有机而不活的实质”之物理的构造。在“活理学”（bionomy）和“生物分布学”（chorology）很占重要的这种纯粹受动的运动,在水的流、风的吹里都含得有这种运动，使动植物的分布迁徙受绝大的变迁。再者，纯粹物理的运动，就是那用极强的显微镜在死的活的细胞里都看得见的，通称做“布朗氏（Brown）分子运动”的那种运动。木炭粉等类的细粒，平均撒布在有一定密度的液体里，都不断的摇动或是跳动。这种固体分子的运动是受动的，是由于那液体之万不见的微分子互相冲突不已。根足类是一种很可注目的原生动物，其单细胞的构造，对于那暧昧难明的“生命的奇迹”放绝大的光明，在他的活原形质里，有些奇特的细粒。在“阿米巴”的细胞体原形质里，许多分子向各方面上下游行。放射类和“有孔虫类”之单细胞体上伸出来的“伪足”上有成千上万的微细分子在上面游行，好似街上的游人一般。这种运动并非起于那受动的细粒，乃是起于那主动的、看不见的原形质微分子，这种微分子时常变更其关系的地位。就连我们能用显微镜在透明的小鱼之血液循环里，或是在蝌蚪的尾子上看得见的那种血细胞的运动，也不是血细胞自己在动，乃是起于心脏之鼓动所致的血液涨溢。

（膨胀运动，浸湿作用之机械的原理）高等植物以及许多种有机体生命的要素，是个叫作“吸入作用”的物理现象，这个现象是微分子的引力使固体物的微分子中间浸水，水因此又使微分子变换位置。固体物用这个法子增加容积，并且生出种种运动，这些运动现出生活作用的样子来。这些吸入体的能力是很强大的，例如一块浸水的木片插入岩石的罅隙里，可以把一块很大的岩石胀裂开来。植物细胞的薄膜里，不论生细胞死细胞，都有很强的吸入性，所以他所起的运动，在生理上很是重要。细胞壁的吸入作用要是偏于一边，使细胞起了偏倚的时候，那就尤其重要了。有许多种果实干燥起来，张力不平均，就裂开来，把种子抛得甚远（像那罂粟和聚藻都是这样）。苔蒴也以芽孢囊口子上牙齿的吸入作用把芽孢弹射出来。鹭嘴草（Erodium）的尖端干燥的时候就缩起，润湿了就伸开，所以构造气象测候所的时候就用他做湿度计。那所谓“复生植物”，像耶利哥（Jericho）城的蔷薇类含生草属和鳞叶卷柏，干燥的时候卷成个拳头，润湿的时候叶子就舒开（叶子紧吸在里边）。许多人都相信这是死而复苏，其实植物没有真正的复苏，也像人死了不能复生。然而这些吸入现象也不是主动的生活作用，和活原形质无关，而是起于死细胞膜之物理的构造。

（自发的运动和反射运动）有机体的这许多受动运动之外，又有活原形质所起的许多主动的运动。分析到最后，这些主动的运动，也都可以归之于物理法则的作用，和受动的运动是一般的。但是其原因却不大明了，这种运动是和活原形质之复杂的化学上微分子作用相关联的，其错综的机械原理虽然还没有懂，然而其物理上的规律现在已经完全晓得了。这许多种运动，自来叫作狭义的生活作用，视为神秘的生活力之确证的，大体可以随其刺激之能否直接得知，分为两大类。 （棘皮动物的运动器官）海产的棘皮动物，他那所谓“棘皮”有许多极其奇特的地方，和一切别种动物不同，就中尤奇特的是其主动的和受动的发动器官之特别构造，和其个体发达之奇妙的形式。这样的“个体发生”里，有两个全然相异的形式次Semon）于1888年创立“五趾说”（pentacta theory），已经由其最初的阶级起,完全明白了，至于其奇妙的胎生状态之正确的意义，是1845年约翰尼斯·缪来尔发明的。我于1896年，在前述关于海瓶和海林檎的论文里，也曾就古生物学上的发明，极力仔细去建设这个学说。

（关节动物的运动器官）关节动物一大门类里（一切动物里以这一门类的式样为最多）包括环虫、甲壳虫、气管虫三大种。这三大种类，组织上要点都是一致，那两边相称的长身体之外部的关节，以及每一节里内部的器官之反复，这两点是尤其一致。每一个关节里，原来都有一个腹部神经系的神经节（腹髓），一个脊部的心房，一个皮肤骨骼的角质环和一个相当的筋肉群。

关节动物的三大种里，环虫类是从蠕虫直接发达出来的，这里面的“线虫”和“纽虫”和蠕虫是很相近的。其余甲壳虫和气管虫两个组织较高的种类，是后起的种类，从环虫类的两个相异的种属独立进化出来的。环虫类（蚯蚓就属于这类）大抵都有个同样的关节构造，他的关节，尤其是那皮下的筋肉，翻来覆去总都是一样的构造。在其横断面里，每一节上，集中筋肉层底下，都有一双脊部的筋肉和一双腹部的筋肉。其上皮分泌出一个角质的薄包皮，在“气管虫”类里就成一个皮革状的或是石灰质的管子。最古的环虫类都没有脚，新些的“刚毛虫”（Polychta），每一节上有一对至两对很短的“无关节的脚”（Parapodia）。

关节动物之其余的两大种类（甲壳类和气管类），长得有各式各样很长的有关节的脚，并且在分业上作肢体之各样的形式。全体的组织越高，这异样的关节构造越明显。水产的、用鳃呼吸的甲壳类（蟹等），和陆居的、用气管呼吸的气管虫类（多脚虫、蜘蛛、昆虫等）也都是如此的。高等的甲壳类和气管虫类，其肢体的数大都不出十五至二十，这些肢体分布于头部、胸部、臀部等三大部。那角质的包皮，在环虫类里总是很软很薄的，在甲壳类和气管虫类却厚得多了，并且往往以一种石灰质的堆积物弄得很硬的，这包皮在每一节上成个角质的坚硬的环，发动的筋肉就附着在其内侧上。这些硬环由那很薄的、能动的、中间的环联结着，所以其全身能紧相联结，又很有弹力，又能自由运动。各关节上一对一对的那有关节的长腿，其构造也是这样的。所以甲壳动物发动器官的特质就在于一件事，什么事呢?即是在身体里以及在肢体里，筋肉都附着在角质管子的里面，由这里面节节相通。

（脊椎动物的运动器官）脊椎动物的构造，和这个恰是相反的。脊椎动物都是沿着身体的纵轴生成一个坚固的内部骨骼，筋肉是长在这支持器官（指骨骼）之外的。由外面看不见他的关节构造，一定要剥去他那“无关节的皮”才能从筋肉系统里看出来。就连“无头骨类”那样极下等的、没有颅骨的脊椎动物，其内部的骨骼只是个圆筒形的、坚硬的、有弹力的轴状杆子（chorda），一边也有一片筋肉［蛞蝓类（amphioxus）有50至80片］。这类动物是没有四肢，和最古的有头骨动物“圆口鱼类”［盲鳗（myxinoida）和八目鳗（petromyzonta）］一般。只是 （哺乳动物的运动器官）在哺乳类里，内部的骨骼（受动的支持器官）和外部的筋肉系统（主动的发动机）两部发动的装置，因为适应许多样的习惯和机能，所以其构造也有种种的不同。我们要把那跑的肉食类和有蹄类，跳的袋鼠和飞鼠，掘洞的鼹鼠和hyperdi，飞的“翼手类”和蝙蝠，游泳的海牛和鲸鱼，攀缘的“狐猿”和猴类，作一个比较，就看得出来了。在这许多以及其余一切的哺乳类里，发动器官之全部整齐的构造，是恰恰适应生活的习惯，这生活的习惯，是“适应”本身养成的。然而仔细看来，哺乳类所以别于他类的，内部组织之主要的特质，却不是受这“适应”的影响，乃是由“遗传”不断的维持他。这许多比较解剖学和系统发生学上既定的事实，和古生物学上相符的结果，确实证明一切现存的以及化石的哺乳动物，从最低的有蹄类、有袋类到猿类和人类，都是从三叠纪时期里原始哺乳类一个共同的种型降下来的，再溯上去，其更远的祖宗，在二叠纪里是爬虫，在石炭纪里是两栖类。哺乳类行动器官之特有的性质，一面是脊柱和头骨的构造，一面是附着在支持器官上的筋肉组织。在头骨里，尤可注目的就是那下颚的构造和那连接下颚与颞颥骨的关节。这个关节是颞颥骨的，和别种脊椎动物的方形骨关节不同。在哺乳动物里，这方形骨关节是长在“中耳”的“鼓膜穴”里，介乎“槌骨”和“砧骨”之间。应乎颚骨关节的这种变化，筋肉的形状自然也大为改变了。哺乳类专有块特别的筋肉，调他的呼吸，隔开他的腹腔和胸腔，就是那“横隔膜”，在别种脊椎动物里，构成这横隔膜的各样筋肉，还是各自分开的。

（人类的运动器官）人类用以为各种运动的许多器官，和猿类的运动器官是同样的，即其动作的机械原理也绝无二致。同样的200块骨头，以同样的次序结构，结成我们的内部骨骼，同样的300条筋肉，起我们的运动。筋肉骨骼的形式大小虽有不同，这不过是由适应的不同。至于其全部发动装置的构造之完全一致，可以说是人类和猿类由共同的祖先遗传而来。人类和猿类运动之不同，是由于人类之适应直立的姿势，而猿类惯于攀树。至于人类是由猿类进化出来的，这却是毫无疑义的。在有蹄类里的飞鼠，和有袋类里的袋鼠上也可以看得着这样的变化。这两种动物，跳跃的时候，只用强壮的后腿，不用那软弱的前肢，他们的姿势，于是也就有些直立了。在鸟类里，那企鹅也和这个相类的，他既不用那萎缩的翼去飞翔，只用以游泳，所以他在陆地上的姿势也就直立起来。

人类的意志和猿类及别种哺乳类的意志也没有什么大分别，头脑里的神经细胞，肉里的筋肉细胞等微细的器官，以同样的“能量形式”动作，并且一样的受实质法则支配。所以人皈依古代“非决定论”的信条，相信意志自由也好，或是以近代“决定论”的论证，从科学上驳倒他也好，这都没甚要紧，无论怎样，人类和猿类，其意志的发动和自发的运动总都是遵从同一的法则。文明人的高等机能、言语、道德、艺术、科学的许多分别，一言以蔽之，对于高等文化意志之伦理的意义，同这个一元的，根据动物学的见解绝不会有什么矛盾。