the panda's thumb - stephen jay gould

7/27/2019 The Panda's Thumb - Stephen Jay Gould

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S T E P H E N J A Y G O U L D
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T h e P a n d a ' sT h u m bM o r eR e f l e c t i o n si n N a t u r a lH i s t o r y

S t e p h e n J a y G o u l d

W W N O R T O N & C O M P A N YN E W Y O R K L O N D O N
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Copyrigh t 1 9 8 0 by Steph en J ay G ould.A ll righ ts reserved.

Printed in th e U nited States of merica.First publish ed as a Norton paperback 1 9 8 0 ; reissued 1 9 9 2 .L ibrary of Congress Cataloging in Publication DataG ould, Steph en ay.T h e panda' s th umb.B ibliograph y: p.Includes index .1 . E volution- H istory. 2 . Natural selection-H istory. 1 . T itle.Q H 3 6 1 . G 6 6 1 9 8 0 5 7 5 . 0 l 6 2 8 0 - 1 5 9 5 2ISB N 0 - 3 9 3 - 3 0 8 1 9 - 7W . W . Norto & Company, Inc.5 0 0 Fifth A venue, New Y ork, N Y . 1 0 1 1 0www wwnorton. comW . W . Norton & Company L td.Castle H ouse, 7 5 / 7 6 W ells Street, L ondon W IT 3 Q T

2 3 4 5 6 7 8 9 0


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F O RJ E A N E I T E M C I N E R N E YE S T E R L . P O N T IR E N E C . S T A C K

T h r e e d e d i c a t e d a n d c o m p a s s i o n a t e t e a c h e r s o fm y p r i m a r y y e a r s , P . S . 2 6 , Q u e e n s .

A t e a c h e r . . . c a n n e v e r t e l l w h e r e h i s i n f l u e n c es t o p s . - H e n r y A d a m s


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C o n t e n t s

P r o l o g u e I lP E R F E C T I O N A N D I M P E R F E C T I O N :A T R I L O G Y O N A P A N D A ' S T H U M B

T h e P a n d a ' s T h u m b 1 92 S e n s e l e s s S i g n s o f H i s t o r y 2 73 D o u b l e T r o u b l e 3 5

2J

D A R W I N I A N A4 N a t u r a l S e l e c t i o n a n d t h e H u m a n B r a i n :D a r w i n v s . W a l l a c e 4 75 D a r w i n ' s M i d d l e R o a d 5 96 D e a t h b e f o r e B i r t h , o r a M i t e ' s N u n c

D i m i l l i s 6 97 S h a d e s o f L a m a r c k 7 68 C a r i n g G r o u p s a n d S e l f i s h G e n e s 8 5

3 H U M A N E V O L U T I O N9 A B i o l o g i c a l H o m a g e t o M i c k e yM o u s e 9 51 0 P i l t d o w n R e v i s i t e d 1 0 81 1 O u r G r e a t e s t E v o l u t i o n a r y S t e p 1 2 51 2 I n t h e M i d s t o f L i f e . . . 1 3 4


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8 C O N T E N T S4 S C I E N C E A N D P O L I T I C S O F H U M A ND I F F E R E N C E S

1 3 W i d e H a t s a n d N a r r o w M i n d s 1 4 51 4 W o m e n ' s B r a i n s 1 5 21 5 D r . D o w n ' s S y n d r o m e 1 6 01 6 F l a w s i n a V i c t o r i a n V e i l 1 6 9

5 T H E P A C E O F C H A N G E1 7 T h e E p i s o d i c N a t u r e o f E v o l u t i o n a r y

C h a n g e 1 7 91 8 R e t u r n o f t h e H o p e f u l M o n s t e r 1 8 61 9 T h e G r e a t S c a b l a n d s D e b a t e 1 9 4

2 0 A Q u a h o g I s a Q u a h o g 2 0 46 E A R L Y L I F E

2 1 A n E a r l y S t a r t 2 1 72 2 C r a z y O l d R a n d o l p h K i r k p a t r i c k 2 2 72 3 B a t h y b i u s a n d E o z o o n 2 3 62 4 M i g h t W e F i t I n s i d e a S p o n g e ' s C e l l 2 4 5

7 T H E Y W E R E D E S P I S E DA N D R E J E C T E D2 5 W e r e D i n o s a u r s D u m b ? 2 5 92 6 T h e T e l l t a l e W i s h b o n e 2 6 72 7 N a t u r e ' s O d d C o u p l e s 2 7 82 8 S t i c k i n g u p f o r M a r s u p i a l s 2 8 9

8 S I Z E A N D T I M E2 9 O u r A l l o t t e d L i f e t i m e s 2 9 93 0 N a t u r a l A t t r a c t i o n : B a c t e r i a , T h eB i r d s a n d T h e B e e s 3 0 63 1 T i m e ' s V a s t n e s s 3 1 5

B i b l i o g r a p h y 3 2 4I n d e x 3 3 1


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T h e P a n d a ' sT h u m b M o r e

R e f l e c t i o n si n N a t u r a lH i s t o r y


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P r o l o g u e

O N T H E T I T L E P A G E o f h i s c l a s s i cb o o k , T h e C e l l z n D e v e l o p m e n t a n d I n h e r i t a n c e , E . B . W i l s o ni n s c r i b e d a m o t t o f r o m P l i n y , t h e g r e a t n a t u r a l h i s t o r i a nw h o d i e d i n h i s b o o t s w h e n h e s a i l e d a c r o s s t h e B a y o fN a p l e s t o s t u d y t h e e r u p t i o n o f M t . V e s u v i u s i n A . D . 7 9 . H es u f f o c a t e d i n t h e s a m e v a p o r s t h a t c h o k e d t h e c i t i z e n s o fP o m p e i i . P l i n y w r o t e : N a t u r a n u s q u a m m a g i s e s t t o t a q u a m i nm i n i m i s - " N a t u r e i s t o b e f o u n d i n h e r e n t i r e t y n o w h e r em o r e t h a n i n h e r s m a l l e s t c r e a t u r e s . " W i l s o n , o f c o u r s e ,c o m m a n d e e r e d P l i n y ' s s t a t e m e n t t o c e l e b r a t e t h e m i c r o -s c o p i c b u i l d i n g b l o c k s o f l i f e , m i n u t e s t r u c t u r e s u n k n o w n

p e r f o r c e t o t h e g r e a t R o m a n . P l i n y w a s t h i n k i n g a b o u t o r -g a n i s m s .P l i n y ' s s t a t e m e n t c a p t u r e s t h e e s s e n c e o f w h a t f a s c i n a t e sm e a b o u t n a t u r a l h i s t o r y . I n a n o l d s t e r e o t y p e ( n o t f o l l o w e dn e a r l y s o o f t e n a s m y t h o l o g y p r o c l a i m s ) , t h e n a t u r a l h i s t o r ye s s a y r e s t r i c t s i t s e l f t o d e s c r i b i n g t h e p e c u l i a r i t i e s o f a n i -m a l s - t h e m y s t e r i o u s w a y s o f t h e b e a v e r , o r h o w h e s p i d e rw e a v e s h e r s u p p l e w e b . T h e r e i s e x u l t a t i o n i n t h i s a n d w h os h a l l g a i n s a y i t ? B u t e a c h o r g a n i s m c a n m e a n s o m u c h m o r et o u s . E a c h i n s t r u c t s ; i t s f o r m a n d b e h a v i o r e m b o d i e s g e n -e r a l m e s s a g e s i f o n l y w e c a n l e a r n t o r e a d t h e m . T h e l a n -g u a g e o f t h i s i n s t r u c t i o n i s e v o l u t i o n a r y t h e o r y . E x u l t a t i o na n d e x p l a n a t i o n .

I w a s l u c k y t o w a n d e r i n t o e v o l u t i o n a r y t h e o r y , o n e o f t h em o s t e x c i t i n g a n d i m p o r t a n t o f a l l s c i e n t i f i c f i e l d s . I h a d1 1
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1 2I

P R O L O G U En e v e r h e a r d o f i t w h e n I s t a r t e d a t a r a t h e r t e n d e r a g e ; I w a ss i m p l y a w e d b y d i n o s a u r s . I t h o u g h t p a l e o n t o l o g i s t s s p e n tt h e i r l i v e s d i g g i n g u p b o n e s a n d p u t t i n g t h e m t o g e t h e r ,n e v e r v e n t u r i n g b e y o n d t h e m o m e n t o u s i s s u e o f w h a t c o n -n e c t s t o w h a t . T h e n I d i s c o v e r e d e v o l u t i o n a r y t h e o r y . E v e rs i n c e t h e n , t h e d u a l i t y o f n a t u r a l h i s t o r y - r i c h n e s s i n p a r -t i c u l a r i t i e s a n d p o t e n t i a l u n i o n i n u n d e r l y i n g e x p l a n a t i o n -h a s p r o p e l l e d m e .

I t h i n k t h a t t h e f a s c i n a t i o n s o m a n y p e o p l e f e e l f o r e v o l u -t i o n a r y t h e o r y r e s i d e s i n t h r e e o f i t s p r o p e r t i e s . F i r s t , i t i s ,i n i t s c u r r e n t s t a t e o f d e v e l o p m e n t , s u f f i c i e n t l y f i r m t o p r o -v i d e s a t i s f a c t i o n a n d c o n f i d e n c e , y e t f r u i t f u l l y u n d e v e l o p e de n o u g h t o p r o v i d e a t r e a s u r e t r o v e o f m y s t e r i e s . S e c o n d , i ts t a n d s i n t h e m i d d l e o f a c o n t i n u u m s t r e t c h i n g f r o ms c i e n c e s t h a t d e a l i n t i m e l e s s , q u a n t i t a t i v e g e n e r a l i t y t ot h o s e t h a t w o r k d i r e c t l y w i t h t h e s i n g u l a r i t i e s o f h i s t o r y .T h u s , i t p r o v i d e s a h o m e f o r a l l s t y l e s a n d p r o p e n s i t i e s ,f r o m t h o s e w h o s e e k t h e p u r i t y o f a b s t r a c t i o n ( t h e l a w s o fp o p u l a t i o n g r o w t h a n d t h e s t r u c t u r e o f D N A ) t o t h o s e w h or e v e l i n t h e m e s s i n e s s o f i r r e d u c i b l e p a r t i c u l a r i t y ( w h a t , i fa n y t h i n g , d i d T y r a n n o s a u r u . c d o w i t h i t s p u n y f r o n t l e g s a n y -w a y ? ) . T h i r d , i t t o u c h e s a l l o u r l i v e s ; f o r h o w c a n w e b ei n d i f f e r e n t t o t h e g r e a t q u e s t i o n s o f g e n e a l o g y : w h e r e d i dw e c o m e f r o m , a n d w h a t d o e s i t a l l m e a n ? A n d t h e n , o f

c o u r s e , t h e r e a r e a l l t h o s e o r g a n i s m s : m o r e t h a n a m i l l i o nd e s c r i b e d s p e c i e s , f r o m b a c t e r i u m t o b l u e w h a l e , w i t h o n eh e l l o f a l o t o f b e e t l e s i n b e t w e e n - e a c h w i t h i t s o w n b e a u t y ,a n d e a c h w i t h a s t o r y t o t e l l .T h e s e e s s a y s r a n g e b r o a d l y i n t h e p h e n o m e n a t h e y t r e a t- f r o m t h e o r i g i n o f l i f e , t o t h e b r a i n o f G e o r g e s C u v i e r , t oa m i t e t h a t d i e s b e f o r e i t i s b o r n . Y e t I h o p e t h a t I h a v ea v o i d e d t h a t i n c u b u s o f e s s a y c o l l e c t i o n s , d i f f u s e i n c o h e r -e n c e , b y c e n t e r i n g t h e m a l l u p o n e v o l u t i o n a r y t h e o r y , w i t ha n e m p h a s i s o n D a r w i n ' s t h o u g h t s a n d i m p a c t . A s I s t a t e di n i n t r o d u c i n g m y p r e v i o u s c o l l e c t i o n , E v e r S i n c e D a r w i n : " Ia m a t r a d e s m a n , n o t a p o l y m a t h . W h a t I k n o w o f p l a n e t sa n d p o l i t i c s l i e s a t t h e i r i n t e r s e c t i o n w i t h b i o l o g i c a l e v o l u -t i o n . "

I h a v e t r i e d t o w e l d t h e s e e s s a y s i n t o a n i n t e g r a t e d w h o l e


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P R O L O G U E I 1 3b y o r g a n i z i n g t h e m i n t o e i g h t s e c t i o n s . T h e f i r s t o n p a n d a s ,t u r t l e s & a n g l e r f i s h , i l l u s t r a t e s w h y w e c a n b e c o n f i d e n t t h a te v o l u t i o n o c c u r r e d . T h e a r g u m e n t e m b o d i e s a p a r a d o x : t h ep r o o f o f e v o l u t i o n l i e s i n i m p e r f e c t i o n s t h a t r e v e a l h i s t o r y .T h i s s e c t i o n i s f o l l o w e d b y a c l u b s a n d w i c h - t h r e e s e c t i o n so n m a j o r t h e m e s i n t h e e v o l u t i o n a r y s t u d y o f n a t u r a l h i s t o r y( D a r w i n i a n t h e o r y a n d t h e m e a n i n g o f a d a p t a t i o n , t h et e m p o a n d m o d e o f c h a n g e , a n d t h e s c a l i n g o f s i z e a n dt i m e ) , a n d t w o i n t e r v e n i n g l a y e r s o f t w o s e c t i o n s e a c h ( I I Ia n d I V , a n d V I a n d V I I ) o n o r g a n i s m s a n d t h e p e c u l i a r i t i e so f t h e i r h i s t o r y . ( I f a n y o n e w a n t s t o p u r s u e t h e m e t a p h o r i c a ls a n d w i c h a n d d i v i d e t h e s e s e v e n s e c t i o n s i n t o s u p p o r t i n gs t r u c t u r e a n d m e a t , I w i l l n o t b e o f f e n d e d . ) I h a v e a l s oi m p a l e d t h e s a n d w i c h w i t h t o o t h p i c k s - s u b s i d i a r y t h e m e sc o m m o n t o a l l s e c t i o n s , a n d i n t e n d e d t o p r i c k s o m e c o n v e n -t i o n a l c o m f o r t s : w h y s c i e n c e m u s t b e e m b e d d e d i n c u l t u r e ,w h y D a r w i n i s m c a n n o t b e s q u a r e d w i t h h o p e s f o r i n t r i n s i ch a r m o n y o r p r o g r e s s i n n a t u r e . B u t e a c h p i n p r i c k h a s i t sp o s i t i v e c o n s e q u e n c e . A n u n d e r s t a n d i n g o f c u l t u r a l b i a sf o r c e s u s t o v i e w s c i e n c e a s a n a c c e s s i b l e , h u m a n a c t i v i t y ,m u c h l i k e a n y f o r m o f c r e a t i v i t y . A n a b a n d o n m e n t o f t h eh o p e t h a t w e m i g h t r e a d a m e a n i n g f o r o u r l i v e s p a s s i v e l yi n n a t u r e c o m p e l s u s t o s e e k a n s w e r s w i t h i n o u r s e l v e s .T h e s e e s s a y s a r e l i g h t l y e d i t e d v e r s i o n s o f m y m o n t h l y

c o l u m n s i n N a t u r a l H i s t o r y M a g a z i n e , c o l l e c t i v e l y t i t l e d" T h i s V i e w o f L i f e . " I h a v e a d d e d p o s t s c r i p t s t o a f e w :a d d i t i o n a l e v i d e n c e o f T e i l h a r d ' s p o s s i b l e i n v o l v e m e n t i nt h e P i l t d o w n f r a u d ( e s s a y 1 0 ) ; a l e t t e r f r o m J H a r l e n B r e t z ,c o n t r o v e r s i a l a s e v e r a t 9 6 ( 1 9 ) ; c o n f i r m a t i o n f r o m t h es o u t h e r n h e m i s p h e r e f o r a n e x p l a n a t i o n o f m a g n e t s i nb a c t e r i a ( 3 0 ) . I t h a n k E d B a r b e r f o r p e r s u a d i n g m e t h a tt h e s e e s s a y s m i g h t b e l e s s e p h e m e r a l t h a n I t h o u g h t . N a t u r a lH s t o r v ' s e d i t o r i n c h i e f A l a n T e r n e s a n d c o p y e d i t o r F l o r -e n c e E d e l s t e i n h a v e g r e a t l y h e l p e d i n d e c o n v o l u t i o n o fp h r a s e a n d t h o u g h t a n d i n d e v i s i n g s o m e g o o d t i t l e s . F o u re s s a y s w o u l d n o t h a v e b e e n , w i t h o u t t h e g r a c i o u s h e l p o fc o l l e a g u e s : C a r o l y n F l u e h r - L o b b a n i n t r o d u c e d m e t o D r .D o w n , s e n t m e h i s o b s c u r e a r t i c l e , a n d s h a r e d h e r i n s i g h t s

a n d w r i t i n g w i t h m e ( e s s a y 1 5 ) . E r n s t M a y r h a s u r g e d t h e


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1 4 P R O L O G U Ei m p o r t a n c e o f f o l k t a x o n o m y f o r y e a r s a n d h a d a l l t h e r e f e r -e n c e s o n h a n d ( e s s a y 2 0 ) . J i m K e n n e d y i n t r o d u c e d m e t oK i r k p a t r i c k ' s w o r k ( e s s a y 2 2 ) ; o t h e r w i s e I w o u l d n e v e r h a v ep e n e t r a t e d t h e v e i l o f s i l e n c e s u r r o u n d i n g i t . R i c h a r d F r a n -k e ! w r o t e m e a n u n s o l i c i t e d f o u r - p a g e l e t t e r e x p l a i n i n g l u -c i d l y t o t h i s p h y s i c a l d u n c e t h e m a g n e t i c p r o p e r t i e s o f h i sf a s c i n a t i n g b a c t e r i a ( e s s a y 3 0 ) . I a m a l w a y s c h e e r e d a n dd e l i g h t e d b y t h e g e n e r o s i t y o f c o l l e a g u e s ; a t h o u s a n d u n -t o l d s t o r i e s o v e r b a l a n c e e v e r y e a g e r l y r e c o r d e d c a s e o f n a s -t i n e s s . I t h a n k F r a n k S u l l o w a y f o r t e l l i n g m e t h e t r u e s t o r y

o f D a r w i n ' s f i n c h e s ( e s s a y 5 ) , D i a n e P a u l , M a r t h a D e n c k l a ,T i m W h i t e , A n d y K n o l l , a n d C a r l W u n s c h f o r r e f e r e n c e s ,i n s i g h t s , a n d p a t i e n t e x p l a n a t i o n .F o r t u n a t e l y , I w r i t e t h e s e e s s a y s d u r i n g a n e x c i t i n g t i m ei n e v o l u t i o n a r y t h e o r y . W h e n I t h i n k o f p a l e o n t o l o g y i n1 9 1 0 , w i t h i t s w e a l t h o f d a t a a n d v o i d o f i d e a s , I r e g a r d i ta s a p r i v i l e g e t o b e w o r k i n g t o d a y .E v o l u t i o n a r y t h e o r y i s e x p a n d i n g i t s d o m a i n o f i m p a c ta n d e x p l a n a t i o n i n a l l d i r e c t i o n s . C o n s i d e r t h e c u r r e n t e x -c i t e m e n t i n s u c h d i s p a r a t e r e a l m s a s t h e b a s i c m e c h a n i c s o fD N A , e m b r y o l o g y , a n d t h e s t u d y o f b e h a v i o r . M o l e c u l a re v o l u t i o n i s n o w a f u l l - f l e d g e d d i s c i p l i n e t h a t p r o m i s e s t op r o v i d e b o t h s t r i k i n g l y n e w i d e a s ( t h e t h e o r y o f n e u t r a l i t ya s a n a l t e r n a t i v e t o n a t u r a l s e l e c t i o n ) a n d r e s o l u t i o n o f

m a n y c l a s s i c a l m y s t e r i e s i n n a t u r a l h i s t o r y ( s e e e s s a y 2 4 ) . A tt h e s a m e t i m e , t h e d i s c o v e r y o f i n s e r t e d s e q u e n c e s a n dj u m p i n g g e n e s r e v e a l s a n e w s t r a t u m o f g e n e t i c c o m p l e x i t yt h a t m u s t b e p r e g n a n t w i t h e v o l u t i o n a r y m e a n i n g . T h e t r i p -l e t c o d e i s o n l y a m a c h i n e l a n g u a g e ; a h i g h e r l e v e l o f c o n t r o lm u s t e x i s t . I f w e c a n e v e r f i g u r e o u t h o w m u l t i c e l l u l a r c r e a -t u r e s r e g u l a t e t h e t i m i n g i n v o l v e d i n t h e c o m p l e x o r c h e s t r a -t i o n o f t h e i r e m b r y o n i c g r o w t h , t h e n d e v e l o p m e n t a l b i o l -o g y m i g h t u n i t e m o l e c u l a r g e n e t i c s w i t h n a t u r a l h i s t o r y i n t oa u n i f i e d s c i e n c e o f l i f e . T h e t h e o r y o f k i n s e l e c t i o n h a se x t e n d e d D a r w i n i a n t h e o r y f r u i t f u l l y i n t o t h e r e a l m o f s o c i a lb e h a v i o r , t h o u g h I b e l i e v e t h a t i t s m o r e z e a l o u s a d v o c a t e sm i s u n d e r s t a n d t h e h i e r a r c h i c a l n a t u r e o f e x p l a n a t i o n a n dt r y t o e x t e n d i t ( b y m o r e t h a n p e r m i s s i b l e a n a l o g y ) t or e a l m s o f h u m a n c u l t u r e w h e r e i t d o e s n o t a p p l y ( s e e e s s a y s7 a n d 8 ) .
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P R O L O G U EJ

1 5Y e t , w h i l e D a r w i n i a n t h e o r y e x t e n d s i t s d o m a i n , s o m e o fi t s c h e r i s h e d p o s t u l a t e s a r e s l i p p i n g , o r a t l e a s t l o s i n g t h e i rg e n e r a l i t y . T h e " m o d e r n s y n t h e s i s , " t h e c o n t e m p o r a r y v e r -

s i o n o f D a r w i n i s m t h a t h a s r e i g n e d f o r t h i r t y y e a r s , t o o k t h em o d e l o f a d a p t i v e g e n e s u b s t i t u t i o n w i t h i n l o c a l p o p u l a -t i o n s a s a n a d e q u a t e a c c o u n t , b y a c c u m u l a t i o n a n d e x t e n -s i o n , o f l i f e ' s e n t i r e h i s t o r y . T h e m o d e l m a y w o r k w e l l i n i t se m p i r i c a l d o m a i n o f m i n o r , l o c a l , a d a p t i v e a d j u s t m e n t ;p o p u l a t i o n s o f t h e m o t h B i s t o n b e t u l a r i a d i d t u r n b l a c k , b ys u b s t i t u t i o n o f a s i n g l e g e n e , a s a s e l e c t e d r e s p o n s e f o rd e c r e a s e d v i s i b i l i t y o n t r e e s t h a t h a d b e e n b l a c k e n e d b yi n d u s t r i a l s o o t . B u t i s t h e o r i g i n o f a n e w s p e c i e s s i m p l y t h i sp r o c e s s e x t e n d e d t o m o r e g e n e s a n d g r e a t e r e f f e c t ? A r el a r g e r e v o l u t i o n a r y t r e n d s w i t h i n m a j o r l i n e a g e s j u s t a f u r -t h e r a c c u m u l a t i o n o f s e q u e n t i a l , a d a p t i v e c h a n g e s ?M a n y e v o l u t i o n i s t s ( m y s e l f i n c l u d e d ) a r e b e g i n n i n g t oc h a l l e n g e t h i s s y n t h e s i s a n d t o a s s e r t t h e h i e r a r c h i c a l v i e wt h a t d i f f e r e n t l e v e l s o f e v o l u t i o n a r y c h a n g e o f t e n r e f l e c td i f f e r e n t k i n d s o f c a u s e s . M i n o r a d j u s t m e n t w i t h i n p o p u l a -t i o n s m a y b e s e q u e n t i a l a n d a d a p t i v e . B u t s p e c i a t i o n m a yo c c u r b y m a j o r c h r o m o s o m a l c h a n g e s t h a t e s t a b l i s h s t e r i l i t yw i t h o t h e r s p e c i e s f o r r e a s o n s u n r e l a t e d t o a d a p t a t i o n . E v o -l u t i o n a r y t r e n d s m a y r e p r e s e n t a k i n d o f h i g h e r - l e v e l s e l e c -t i o n u p o n e s s e n t i a l l y s t a t i c s p e c i e s t h e m s e l v e s , n o t t h e s l o wa n d s t e a d y a l t e r a t i o n o f a s i n g l e l a r g e p o p u l a t i o n t h r o u g hu n t o l d a g e s .B e f o r e t h e m o d e r n s y n t h e s i s , m a n y b i o l o g i s t s ( s e e B a t e -s o n , 1 9 2 2 , i n b i b l i o g r a p h y ) e x p r e s s e d c o n f u s i o n a n d d e -p r e s s i o n b e c a u s e t h e p r o p o s e d m e c h a n i s m s o f e v o l u t i o n a td i f f e r e n t l e v e l s s e e m e d c o n t r a d i c t o r y e n o u g h t o p r e c l u d e au n i f i e d s c i e n c e . A f t e r t h e m o d e r n s y n t h e s i s , t h e n o t i o ns p r e a d ( a m o u n t i n g a l m o s t t o a d o g m a a m o n g i t s l e s st h o u g h t f u l l i e u t e n a n t s ) t h a t a l l e v o l u t i o n c o u l d b e r e d u c e dt o t h e b a s i c D a r w i n i s m o f g r a d u a l , a d a p t i v e c h a n g e w i t h i nl o c a l p o p u l a t i o n s . I t h i n k t h a t w e a r e n o w p u r s u i n g a f r u i t f u lp a t h b e t w e e n t h e a n a r c h y o f B a t e s o n ' s d a y a n d t h e r e s t r i c -t i o n o f v i e w i m p o s e d b y t h e m o d e r n s y n t h e s i s . T h e m o d e r ns y n t h e s i s w o r k s i n i t s a p p r o p r i a t e a r e n a , b u t t h e s a m e D a r -w i n i a n p r o c e s s e s o f m u t a t i o n a n d s e l e c t i o n m a y o p e r a t e i ns t r i k i n g l y d i f f e r e n t w a y s a t h i g h e r d o m a i n s i n a h i e r a r c h y o f
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1 6 P R O L O G U Ee v o l u t i o n a r y l e v e l s . I t h i n k t h a t w e m a y h o p e f o r u n i f o r m i t yo f c a u s a l a g e n t s , h e n c e a s i n g l e , g e n e r a l t h e o r y w i t h a D a r -w i n i a n c o r e . B u t w e m u s t r e c k o n w i t h a m u l t i p l i c i t y o f m e c h -a n i s m s t h a t p r e c l u d e t h e e x p l a n a t i o n o f h i g h e r l e v e lp h e n o m e n a b y t h e m o d e l o f a d a p t i v e g e n e s u b s t i t u t i o n f a -v o r e d f o r t h e l o w e s t l e v e l .A t t h e b a s i s o f a l l t h i s f e r m e n t l i e s n a t u r e ' s i r r e d u c i b l ec o m p l e x i t y . O r g a n i s m s a r e n o t b i l l i a r d b a l l s , p r o p e l l e d b ys i m p l e a n d m e a s u r a b l e e x t e r n a l f o r c e s t o p r e d i c t a b l e n e wp o s i t i o n s o n l i f e ' s p o o l t a b l e . S u f f i c i e n t l y c o m p l e x s y s t e m sh a v e g r e a t e r r i c h n e s s . O r g a n i s m s h a v e a h i s t o r y t h a t c o n -s t r a i n s t h e i r f u t u r e i n m y r i a d , s u b t l e w a y s ( s e e e s s a y s o fs e c t i o n I ) . T h e i r c o m p l e x i t y o f f o r m e n t a i l s a h o s t o f f u n c -t i o n s i n c i d e n t a l t o w h a t e v e r p r e s s u r e s o f n a t u r a l s e l e c t i o ns u p e r i n t e n d e d t h e i n i t i a l c o n s t r u c t i o n ( s e e e s s a y 4 ) . T h e i ri n t r i c a t e a n d l a r g e l y u n k n o w n p a t h w a y s o f e m b r y o n i c d e -v e l o p m e n t g u a r a n t e e t h a t s i m p l e i n p u t s ( m i n o r c h a n g e s i nt i m i n g , f o r e x a m p l e ) m a y b e t r a n s l a t e d i n t o m a r k e d a n ds u r p r i s i n g c h a n g e s i n o u t p u t ( t h e a d u l t o r g a n i s m , s e e e s s a y1 8 ) .C h a r l e s D a r w i n c h o s e t o c l o s e h i s g r e a t b o o k w i t h a s t r i k -i n g c o m p a r i s o n t h a t e x p r e s s e s t h i s r i c h n e s s . H e c o n t r a s t e dt h e s i m p l e r s y s t e m o f p l a n e t a r y m o t i o n , a n d i t s r e s u l t o fe n d l e s s , s t a t i c c y c l i n g , w i t h t h e c o m p l e x i t y o f l i f e a n d i t s

w o n d r o u s a n d u n p r e d i c t a b l e c h a n g e t h r o u g h t h e a g e s :T h e r e i s g r a n d e u r i n t h i s v i e w o f l i f e , w i t h i t s s e v e r a lp o w e r s , h a v i n g b e e n o r i g i n a l l y b r e a t h e d i n t o a f e wf o r m s o r i n t o o n e ; a n d t h a t , w h i l s t t h i s p l a n e t h a s g o n ec y c l i n g o n a c c o r d i n g t o t h e f i x e d l a w o f g r a v i t y , f r o ms o s i m p l e a b e g i n n i n g e n d l e s s f o r m s m o s t b e a u t i f u l a n d

m o s t w o n d e r f u l h a v e b e e n , a n d a r e b e i n g , e v o l v e d .


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F - I P e r f e c t i o n a n dI m p e r f e c t i o n :A T r i l o g y o n aP a n d a ' s T h u m b


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i T h e P a n d a ' s T h u m b

F E W H E R O E S L O W E R t h e i r s i g h t s i n t h ep r i m e o f t h e i r l i v e s ; t r i u m p h l e a d s i n e x o r a b l y o n , o f t e n t od e s t r u c t i o n . A l e x a n d e r w e p t b e c a u s e h e h a d n o n e w w o r l d st o c o n q u e r ; N a p o l e o n , o v e r e x t e n d e d , s e a l e d h i s d o o m i nt h e d e p t h o f a R u s s i a n w i n t e r . B u t C h a r l e s D a r w i n d i d n o tf o l l o w t h e O r i g i n o f S p e c i e s ( 1 8 5 9 ) w i t h a g e n e r a l d e f e n s e o fn a t u r a l s e l e c t i o n o r w i t h i t s e v i d e n t e x t e n s i o n t o h u m a ne v o l u t i o n ( h e w a i t e d u n t i l 1 8 7 1 t o p u b l i s h T h e D e s c e n t o f M a n ) .I n s t e a d , h e w r o t e h i s m o s t o b s c u r e w o r k , a b o o k e n t i t l e d :O n t h e V a r i o u s C o n t r i v a n c e s b y W h i c h B r i t i s h a n d F o r e i g n O r c h i d s

A r e F e r t i l i z e d b y I n s e c t s ( 1 8 6 2 ) .D a r w i n ' s m a n y e x c u r s i o n s i n t o t h e m i n u t i a e o f n a t u r a lh i s t o r y - h e w r o t e a t a x o n o m y o f b a r n a c l e s , a b o o k o nc l i m b i n g p l a n t s , a n d a t r e a t i s e o n t h e f o r m a t i o n o f v e g e t a -b l e m o l d b y e a r t h w o r m s - w o n h i m a n u n d e s e r v e d r e p u t a -t i o n a s a n o l d - f a s h i o n e d , s o m e w h a t d o d d e r i n g d e s c r i b e r o fc u r i o u s p l a n t s a n d a n i m a l s , a m a n w h o h a d o n e l u c k y i n s i g h ta t t h e r i g h t t i m e . A r a s h o f D a r w i n i a n s c h o l a r s h i p h a s l a i d

t h i s m y t h f i r m l y t o r e s t d u r i n g t h e p a s t t w e n t y y e a r s ( s e ee s s a y 2 ) . B e f o r e t h e n , o n e p r o m i n e n t s c h o l a r s p o k e f o rm a n y i l l - i n f o r m e d c o l l e a g u e s w h e n h e j u d g e d D a r w i n a s a" p o o r j o i n e r o f i d e a s . . . a m a n w h o d o e s n o t b e l o n g w i t ht h e g r e a t t h i n k e r s . "I n f a c t , e a c h o f D a r w i n ' s b o o k s p l a y e d i t s p a r t i n t h e g r a n da n d c o h e r e n t s c h e m e o f h i s l i f e ' s w o r k - d e m o n s t r a t i n g t h ef a c t o f e v o l u t i o n a n d d e f e n d i n g n a t u r a l s e l e c t i o n a s i t s p r i -1 9
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2 0I

T H E P A N D A ' S T H U M Bm a r y m e c h a n i s m . D a r w i n d i d n o t s t u d y o r c h i d s s o l e l y f o rt h e i r o w n s a k e . M i c h a e l G h i s e l i n , a C a l i f o r n i a b i o l o g i s t w h of i n a l l y t o o k t h e t r o u b l e t o r e a d a l l o f D a r w i n ' s b o o k s ( s e e h i sT r i u m p h o f t h e D a r w z n i a n M e t h o d ) , h a s c o r r e c t l y i d e n t i f i e d t h et r e a t i s e o n o r c h i d s a s a n i m p o r t a n t e p i s o d e i n D a r w i n ' sc a m p a i g n f o r e v o l u t i o n .D a r w i n b e g i n s h i s o r c h i d b o o k w i t h a n i m p o r t a n t e v o l u -t i o n a r y p r e m i s e : c o n t i n u e d s e l f - f e r t i l i z a t i o n i s a p o o r s t r a t -e g y f o r l o n g - t e r m s u r v i v a l , s i n c e o f f s p r i n g c a r r y o n l y t h eg e n e s o f t h e i r s i n g l e p a r e n t , a n d p o p u l a t i o n s d o n o t m a i n -t a i n e n o u g h v a r i a t i o n f o r e v o l u t i o n a r y f l e x i b i l i t y i n t h e f a c eo f e n v i r o n m e n t a l c h a n g e . T h u s , p l a n t s b e a r i n g f l o w e r s w i t hb o t h m a l e a n d f e m a l e p a r t s u s u a l l y e v o l v e m e c h a n i s m s t oe n s u r e c r o s s - p o l l i n a t i o n . O r c h i d s h a v e f o r m e d a n a l l i a n c ew i t h i n s e c t s . T h e y h a v e e v o l v e d a n a s t o n i s h i n g v a r i e t y o f" c o n t r i v a n c e s " t o a t t r a c t i n s e c t s , g u a r a n t e e t h a t s t i c k y p o l -l e n a d h e r e s t o t h e i r v i s i t o r , a n d e n s u r e t h a t t h e a t t a c h e d

p o l l e n c o m e s i n c o n t a c t w i t h f e m a l e p a r t s o f t h e n e x t o r c h i dv i s i t e d b y t h e i n s e c t .D a r w i n ' s b o o k i s a c o m p e n d i u m o f t h e s e c o n t r i v a n c e s ,t h e b o t a n i c a l e q u i v a l e n t o f a b e s t i a r y . A n d , l i k e t h e m e d i e v a lb e s t i a r i e s , i t i s d e s i g n e d t o i n s t r u c t . T h e m e s s a g e i s p a r a -d o x i c a l b u t p r o f o u n d . O r c h i d s m a n u f a c t u r e t h e i r i n t r i c a t ed e v i c e s f r o m t h e c o m m o n c o m p o n e n t s o f o r d i n a r y f l o w e r s ,p a r t s u s u a l l y f i t t e d f o r v e r y d i f f e r e n t f u n c t i o n s . I f G o d h a dd e s i g n e d a b e a u t i f u l m a c h i n e t o r e f l e c t h i s w i s d o m a n dp o w e r , s u r e l y h e w o u l d n o t h a v e u s e d a c o l l e c t i o n o f p a r t sg e n e r a l l y f a s h i o n e d f o r o t h e r p u r p o s e s . O r c h i d s w e r e n o tm a d e b y a n i d e a l e n g i n e e r ; t h e y a r e j u r y - r i g g e d f r o m al i m i t e d s e t o f a v a i l a b l e c o m p o n e n t s . T h u s , t h e y m u s t h a v ee v o l v e d f r o m o r d i n a r y f l o w e r s .

T h u s , t h e p a r a d o x , a n d t h e c o m m o n t h e m e o f t h i s t r i l o g yo f e s s a y s : O u r t e x t b o o k s l i k e t o i l l u s t r a t e e v o l u t i o n w i t he x a m p l e s o f o p t i m a l d e s i g n - n e a r l y p e r f e c t m i m i c r y o f ad e a d l e a f b y a b u t t e r f l y o r o f a p o i s o n o u s s p e c i e s b y ap a l a t a b l e r e l a t i v e . B u t i d e a l d e s i g n i s a l o u s y a r g u m e n t f o re v o l u t i o n , f o r i t m i m i c s t h e p o s t u l a t e d a c t i o n o f a n o m n i p o -t e n t c r e a t o r . O d d a r r a n g e m e n t s a n d f u n n y s o l u t o n s a r e t h ep r o o f o f e v o l u t i o n - p a t h s t h a t a s e n s i b l e G o d w o u l d n e v e r


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T H E P A N D A ' S T H U M BI

2 1t r e a d b u t t h a t a n a t u r a l p r o c e s s , c o n s t r a i n e d b y h i s t o r y ,f o l l o w s p e r f o r c e . N o o n e u n d e r s t o o d t h i s b e t t e r t h a n D a r -w i n . E r n s t M a y r h a s s h o w n h o w D a r w i n , i n d e f e n d i n g e v o l u -t i o n , c o n s i s t e n t l y t u r n e d t o o r g a n i c p a r t s a n d g e o g r a p h i cd i s t r i b u t i o n s t h a t m a k e t h e l e a s t s e n s e . W h i c h b r i n g s m e t ot h e g i a n t p a n d a a n d i t s " t h u m b . "G i a n t p a n d a s a r e p e c u l i a r b e a r s , m e m b e r s o f t h e o r d e rC a r n i v o r a . C o n v e n t i o n a l b e a r s a r e t h e m o s t o m n i v o r o u sr e p r e s e n t a t i v e s o f t h e i r o r d e r , b u t p a n d a s h a v e r e s t r i c t e dt h i s c a t h o l i c i t y o f t a s t e i n t h e o t h e r d i r e c t i o n - t h e y b e l i e t h en a m e o f t h e i r o r d e r b y s u b s i s t i n g a l m o s t e n t i r e l y o n b a m -b o o . T h e y l i v e i n d e n s e f o r e s t s o f b a m b o o a t h i g h e l e v a t i o n si n t h e m o u n t a i n s o f w e s t e r n C h i n a . T h e r e t h e y s i t , l a r g e l yu n t h r e a t e n e d b y p r e d a t o r s , m u n c h i n g b a m b o o t e n t ot w e l v e h o u r s e a c h d a y .A s a c h i l d h o o d f a n o f A n d y P a n d a , a n d f o r m e r o w n e r o f

a s t u f f e d t o y w o n b y s o m e f l u k e w h e n a l l t h e m i l k b o t t l e sa c t u a l l y t u m b l e d a t t h e c o u n t y f a i r , I w a s d e l i g h t e d w h e n t h ef i r s t f r u i t s o f o u r t h a w w i t h C h i n a w e n t b e y o n d p i n g p o n gt o t h e s h i p m e n t o f t w o p a n d a s t o t h e W a s h i n g t o n z o o . Iw e n t a n d w a t c h e d i n a p p r o p r i a t e a w e . T h e y y a w n e d ,s t r e t c h e d , a n d a m b l e d a b i t , b u t t h e y s p e n t n e a r l y a l l t h e i rt i m e f e e d i n g o n t h e i r b e l o v e d b a m b o o . T h e y s a t u p r i g h ta n d m a n i p u l a t e d t h e s t a l k s w i t h t h e i r f o r e p a w s , s h e d d i n g

t h e l e a v e s a n d c o n s u m i n g o n l y t h e s h o o t s .I w a s a m a z e d b y t h e i r d e x t e r i t y a n d w o n d e r e d h o w t h es c i o n o f a s t o c k a d a p t e d f o r r u n n i n g c o u l d u s e i t s h a n d s s oa d r o i t l y . T h e y h e l d t h e s t a l k s o f b a m b o o i n t h e i r p a w s a n ds t r i p p e d o f f t h e l e a v e s b y p a s s i n g t h e s t a l k s b e t w e e n a na p p a r e n t l y f l e x i b l e t h u m b a n d t h e r e m a i n i n g f i n g e r s . T h i sp u z z l e d m e . I h a d l e a r n e d t h a t a d e x t e r o u s , o p p o s a b l et h u m b s t o o d a m o n g t h e h a l l m a r k s o f h u m a n s u c c e s s . W eh a d m a i n t a i n e d , e v e n e x a g g e r a t e d , t h i s i m p o r t a n t f l e x i b i l i t yo f o u r p r i m a t e f o r e b e a r s , w h i l e m o s t m a m m a l s h a d s a c -r i f i c e d i t i n s p e c i a l i z i n g t h e i r d i g i t s . C a r n i v o r e s r u n , s t a b ,a n d s c r a t c h . M y c a t m a y m a n i p u l a t e m e p s y c h o l o g i c a l l y , b u th e ' l l n e v e r t y p e o r p l a y t h e p i a n o .S o I c o u n t e d t h e p a n d a ' s o t h e r d i g i t s a n d r e c e i v e d a ne v e n g r e a t e r s u r p r i s e : t h e r e w e r e f i v e , n o t f o u r . W a s t h e


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2 2 T H E P A N D A ' S T H U M B" t h u m b " a s e p a r a t e l y e v o l v e d s i x t h f i n g e r ? F o r t u n a t e l y , t h eg i a n t p a n d a h a s i t s b i b l e , a m o n o g r a p h b y D . D w i g h t D a v i s ,l a t e c u r a t o r o f v e r t e b r a t e a n a t o m y a t C h i c a g o ' s F i e l d M u -s e u m o f N a t u r a l H i s t o r y . I t i s p r o b a b l y t h e g r e a t e s t w o r k o fm o d e r n e v o l u t i o n a r y c o m p a r a t i v e a n a t o m y , a n d i t c o n t a i n sm o r e t h a n a n y o n e w o u l d e v e r w a n t t o k n o w a b o u t p a n d a s .D a v i s h a d t h e a n s w e r , o f c o u r s e .T h e p a n d a ' s " t h u m b " i s n o t , a n a t o m i c a l l y , a f i n g e r a t a l l .I t i s c o n s t r u c t e d f r o m a b o n e c a l l e d t h e r a d i a l s e s a m o i d ,n o r m a l l y a s m a l l c o m p o n e n t o f t h e w r i s t . I n p a n d a s , t h er a d i a l s e s a m o i d i s g r e a t l y e n l a r g e d a n d e l o n g a t e d u n t i l i ta l m o s t e q u a l s t h e m e t a p o d i a l b o n e s o f t h e t r u e d i g i t s i nl e n g t h . T h e r a d i a l s e s a m o i d u n d e r l i e s a p a d o n t h e p a n d a ' sf o r e p a w ; t h e f i v e d i g i t s f o r m t h e f r a m e w o r k o f a n o t h e r p a d ,t h e p a l m a r . A s h a l l o w f u r r o w s e p a r a t e s t h e t w o p a d s a n ds e r v e s a s a c h a n n e l w a y f o r b a m b o o s t a l k s .

A d d u c t o rm u s c l eR a d i a ls e s a m o i d

A b d u c t o rm u s c l e

D . L . C R A M E RT h e p a n d a ' s t h u m b c o m e s e q u i p p e d n o t o n l y w i t h a b o n et o g i v e i t s t r e n g t h b u t a l s o w i t h m u s c l e s t o s u s t a i n i t s a g i l i t y .T h e s e m u s c l e s , l i k e t h e r a d i a l s e s a m o i d b o n e i t s e l f , d i d n o ta r i s e d e n o v o . L i k e t h e p a r t s o f D a r w i n ' s o r c h i d s , t h e y a r ef a m i l i a r b i t s o f a n a t o m y r e m o d e l e d f o r a n e w f u n c t i o n . T h e

a b d u c t o r o f t h e r a d i a l s e s a m o i d ( t h e m u s c l e t h a t p u l l s i ta w a y f r o m t h e t r u e d i g i t s ) b e a r s t h e f o r m i d a b l e n a m e a b d u c -
http://www.cvisiontech.com/http://www.cvisiontech.com/http://www.cvisiontech.com/http://www.cvisiontech.com/http://www.cvisiontech.com/http://www.cvisiontech.com/http://www.cvisiontech.com/http://www.cvisiontech.com/http://www.cvisiontech.com/http://www.cvisiontech.com/


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T H E P A N D A ' S T H U M B I 2 3t o r p o l l i c i s l o n g u s ( " t h e l o n g a b d u c t o r o f t h e t h u m b " - p o l l i c i si s t h e g e n i t i v e o f p o l l e x , L a t i n f o r " t h u m b " ) . I t s n a m e i s ag i v e a w a y . I n o t h e r c a r n i v o r e s , t h i s m u s c l e a t t a c h e s t o t h ef i r s t d i g i t , o r t r u e t h u m b . T w o s h o r t e r m u s c l e s r u n b e t w e e nt h e r a d i a l s e s a m o i d a n d t h e p o l l e x . T h e y p u l l t h e s e s a m o i d" t h u m b " t o w a r d s t h e t r u e d i g i t s .D o e s t h e a n a t o m y o f o t h e r c a r n i v o r e s g i v e u s a n y c l u e t ot h e o r i g i n o f t h i s o d d a r r a n g e m e n t i n p a n d a s ? D a v i s p o i n t so u t t h a t o r d i n a r y b e a r s a n d r a c c o o n s , t h e c l o s e s t r e l a t i v e so f g i a n t p a n d a s , f a r s u r p a s s a l l o t h e r c a r n i v o r e s i n u s i n gt h e i r f o r e l e g s f o r m a n i p u l a t i n g o b j e c t s i n f e e d i n g . P a r d o nt h e b a c k w a r d m e t a p h o r , b u t p a n d a s , t h a n k s t o t h e i r a n c e s -t r y , b e g a n w i t h a l e g u p f o r e v o l v i n g g r e a t e r d e x t e r i t y i nf e e d i n g . M o r e o v e r , o r d i n a r y b e a r s a l r e a d y h a v e a s l i g h t l ye n l a r g e d r a d i a l s e s a m o i d .I n m o s t c a r n i v o r e s , t h e s a m e m u s c l e s t h a t m o v e t h e r a d i a ls e s a m o i d i n p a n d a s a t t a c h e x c l u s i v e l y t o t h e b a s e o f t h ep o l l e x , o r t r u e t h u m b . B u t i n o r d i n a r y b e a r s , t h e l o n g a b -d u c t o r m u s c l e e n d s i n t w o t e n d o n s : o n e i n s e r t s i n t o t h eb a s e o f t h e t h u m b a s i n m o s t c a r n i v o r e s , b u t t h e o t h e ra t t a c h e s t o t h e r a d i a l s e s a m o i d . T h e t w o s h o r t e r m u s c l e sa l s o a t t a c h , i n p a r t , t o t h e r a d i a l s e s a m o i d i n b e a r s . " T h u s , "D a v i s c o n c l u d e s , " t h e m u s c u l a t u r e f o r o p e r a t i n g t h i s r e -m a r k a b l e n e w m e c h a n i s m - f u n c t i o n a l l y a n e w d i g i t -r e q u i r e d n o i n t r i n s i c c h a n g e f r o m c o n d i t i o n s a l r e a d y p r e -s e n t i n t h e p a n d a ' s c l o s e s t r e l a t i v e s , t h e b e a r s . F u r t h e r -m o r e , i t a p p e a r s t h a t t h e w h o l e s e q u e n c e o f e v e n t s i n t h em u s c u l a t u r e f o l l o w s a u t o m a t i c a l l y f r o m s i m p l e h y p e r t r o p h yo f t h e s e s a m o i d b o n e . "T h e s e s a m o i d t h u m b o f p a n d a s i s a c o m p l e x s t r u c t u r ef o r m e d b y m a r k e d e n l a r g e m e n t o f a b o n e a n d a n e x t e n s i v er e a r r a n g e m e n t o f m u s c u l a t u r e . Y e t D a v i s a r g u e s t h a t t h ee n t i r e a p p a r a t u s a r o s e a s a m e c h a n i c a l r e s p o n s e t o g r o w t ho f t h e r a d i a l s e s a m o i d i t s e l f . M u s c l e s s h i f t e d b e c a u s e t h ee n l a r g e d b o n e b l o c k e d t h e m s h o r t o f t h e i r o r i g i n a l s i t e s .M o r e o v e r , D a v i s p o s t u l a t e s t h a t t h e e n l a r g e d r a d i a l s e s a m -o i d m a y h a v e b e e n f a s h i o n e d b y a s i m p l e g e n e t i c c h a n g e ,p e r h a p s a s i n g l e m u t a t i o n a f f e c t i n g t h e t i m i n g a n d r a t e o fg r o w t h .


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2 4I

T H E P A N D A ' S T H U M BI n a p a n d a ' s f o o t , t h e c o u n t e r p a r t o f t h e r a d i a l s e s a m o i d ,c a l l e d t h e t i b i a l s e s a m o i d , i s a l s o e n l a r g e d , a l t h o u g h n o t s om u c h a s t h e r a d i a l s e s a m o i d . Y e t t h e t i b i a l s e s a m o i d s u p -

p o r t s n o n e w d i g i t , a n d i t s i n c r e a s e d s i z e c o n f e r s n o a d v a n -t a g e , s o f a r a s w e k n o w . D a v i s a r g u e s t h a t t h e c o o r d i n a t e di n c r e a s e o f b o t h b o n e s , i n r e s p o n s e t o n a t u r a l s e l e c t i o nu p o n o n e a l o n e , p r o b a b l y r e f l e c t s a s i m p l e k i n d o f g e n e t i cc h a n g e . R e p e a t e d p a r t s o f t h e b o d y a r e n o t f a s h i o n e d b y t h ea c t i o n o f i n d i v i d u a l g e n e s - t h e r e i s n o g e n e " f o r " y o u rt h u m b , a n o t h e r f o r y o u r b i g t o e , o r a t h i r d f o r y o u r p i n k y .R e p e a t e d p a r t s a r e c o o r d i n a t e d i n d e v e l o p m e n t ; s e l e c t i o nf o r a c h a n g e i n o n e e l e m e n t c a u s e s a c o r r e s p o n d i n g m o d i f i -c a t i o n i n o t h e r s . I t m a y b e g e n e t i c a l l y m o r e c o m p l e x t oe n l a r g e a t h u m b a n d n o i t o m o d i f y a b i g t o e , t h a n t o i n -c r e a s e b o t h t o g e t h e r . ( I n t h e f i r s t c a s e , a g e n e r a l c o o r d i n a -t i o n m u s t b e b r o k e n , t h e t h u m b f a v o r e d s e p a r a t e l y , a n dc o r r e l a t e d i n c r e a s e o f r e l a t e d s t r u c t u r e s s u p p r e s s e d . I n t h e

s e c o n d , a s i n g l e g e n e m a y i n c r e a s e t h e r a t e o f g r o w t h i n af i e l d r e g u l a t i n g t h e d e v e l o p m e n t o f c o r r e s p o n d i n g d i g i t s . )T h e p a n d a ' s t h u m b p r o v i d e s a n e l e g a n t z o o l o g i c a l c o u n -t e r p a r t t o D a r w i n ' s o r c h i d s . A n e n g i n e e r ' s b e s t s o l u t i o n i sd e b a r r e d b y h i s t o r y . T h e p a n d a ' s t r u e t h u m b i s c o m m i t t e dt o a n o t h e r r o l e , t o o s p e c i a l i z e d f o r a d i f f e r e n t f u n c t i o n t ob e c o m e a n o p p o s a b l e , m a n i p u l a t i n g d i g i t . S o t h e p a n d am u s t u s e p a r t s o n h a n d a n d s e t t l e f o r a n e n l a r g e d w r i s tb o n e a n d a s o m e w h a t c l u m s y , b u t q u i t e w o r k a b l e , s o l u t i o n .T h e s e s a m o i d t h u m b w i n s n o p r i z e i n a n e n g i n e e r ' s d e r b y .I t i s , t o u s e M i c h a e l G h i s e l i n ' s p h r a s e , a c o n t r a p t i o n , n o t al o v e l y c o n t r i v a n c e . B u t i t d o e s i t s j o b a n d e x c i t e s o u r i m a g i -n a t i o n a l l t h e m o r e b e c a u s e i t b u i l d s o n s u c h i m p r o b a b l ef o u n d a t i o n s .

D a r w i n ' s o r c h i d b o o k i s f i l l e d w i t h s i m i l a r i l l u s t r a t i o n s .T h e m a r s h E p i p a c t u s , f o r e x a m p l e , u s e s i t s l a b e l l u m - a ne n l a r g e d p e t a l - a s a t r a p . T h e l a b e l l u m i s d i v i d e d i n t o t w op a r t s . O n e , n e a r t h e f l o w e r ' s b a s e , f o r m s a l a r g e c u p f i l l e dw i t h n e c t a r - t h e o b j e c t o f a n i n s e c t ' s v i s i t . T h e o t h e r , n e a rt h e f l o w e r ' s e d g e , f o r m s a s o r t o f l a n d i n g s t a g e . A n i n s e c ta l i g h t i n g o n t h i s r u n w a y d e p r e s s e s i t a n d t h u s g a i n s e n -t r a n c e t o t h e n e c t a r c u p b e y o n d . I t e n t e r s t h e c u p , b u t t h e


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T H E P A N D A ' S T H U M BI

2 5M a r s h E p i p a c u s , l o w e r s e p a l s r e m o v e d

a . R u n w a y o f l a b e l l u m d e p r e s s e d a f t e r i n s e c t l a n d s .D . L . C R A M E R

b . R u n w a y o f l a b e l l u m r a i s e d a f t e r i n s e c t c r a w l s i n t oc u p b e l o w . D . L . C R A M E R


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2 6 I T H E P A N D A ' S T H U M Br u n w a y i s s o e l a s t i c t h a t i t i n s t a n t l y s p r i n g s u p , t r a p p i n g t h ei n s e c t w i t h i n t h e n e c t a r c u p . T h e i n s e c t m u s t t h e n b a c k o u tt h r o u g h t h e o n l y a v a i l a b l e e x i t - a p a t h t h a t f o r c e s i t t ob r u s h a g a i n s t t h e p o l l e n m a s s e s . A r e m a r k a b l e m a c h i n e b u ta l l d e v e l o p e d f r o m a c o n v e n t i o n a l p e t a l , a p a r t r e a d i l y a v a i l -a b l e i n a n o r c h i d ' s a n c e s t o r .D a r w i n t h e n s h o w s h o w t h e s a m e l a b e l l u m i n o t h e r o r -c h i d s e v o l v e s i n t o a s e r i e s o f i n g e n i o u s d e v i c e s t o e n s u r ec r o s s - f e r t i l i z a t i o n . I t m a y d e v e l o p a c o m p l e x f o l d t h a t f o r c e sa n i n s e c t t o d e t o u r i t s p r o b o s c i s a r o u n d a n d p a s t t h e p o l l e nm a s s e s i n o r d e r t o r e a c h n e c t a r . I t m a y c o n t a i n d e e p c h a n -n e l s o r g u i d i n g r i d g e s t h a t l e a d i n s e c t s b o t h t o n e c t a r a n dp o l l e n . T h e c h a n n e l s s o m e t i m e s f o r m a t u n n e l , p r o d u c i n g

a t u b u l a r f l o w e r . A l l t h e s e a d a p t a t i o n s h a v e b e e n b u i l t f r o ma p a r t t h a t b e g a n a s a c o n v e n t i o n a l p e t a l i n s o m e a n c e s t r a lf o r m . Y e t n a t u r e c a n d o s o m u c h w i t h s o l i t t l e t h a t i t d i s -p l a y s , i n D a r w i n ' s w o r d s , " a p r o d i g a l i t y o f r e s o u r c e s f o rg a i n i n g t h e v e r y s a m e e n d , n a m e l y , t h e f e r t i l i z a t i o n o f o n ef l o w e r b y p o l l e n f r o m a n o t h e r p l a n t . "D a r w i n ' s m e t a p h o r f o r o r g a n i c f o r m r e f l e c t s h i s s e n s e o fw o n d e r t h a t e v o l u t i o n c a n f a s h i o n s u c h a w o r l d o f d i v e r s i t ya n d a d e q u a t e d e s i g n w i t h s u c h l i m i t e d r a w m a t e r i a l :

A l t h o u g h a n o r g a n m a y n o t h a v e b e e n o r i g i n a l l yf o r m e d f o r s o m e s p e c i a l p u r p o s e , i f i t n o w s e r v e s f o rt h i s e n d w e a r e j u s t i f i e d i n s a y i n g t h a t i t i s s p e c i a l l yc o n t r i v e d f o r i t . O n t h e s a m e p r i n c i p l e , i f a m a n w e r et o m a k e a m a c h i n e f o r s o m e s p e c i a l p u r p o s e , b u t w e r et o u s e o l d w h e e l s , s p r i n g s , a n d p u l l e y s , o n l y s l i g h t l ya l t e r e d , t h e w h o l e m a c h i n e , w i t h a l l i t s p a r t s , m i g h t b es a i d t o b e s p e c i a l l y c o n t r i v e d f o r t h a t p u r p o s e . T h u st h r o u g h o u t n a t u r e a l m o s t e v e r y p a r t o f e a c h l i v i n gb e i n g h a s p r o b a b l y s e r v e d , i n a s l i g h t l y m o d i f i e d c o n d i -t i o n , f o r d i v e r s e p u r p o s e s , a n d h a s a c t e d i n t h e l i v i n gm a c h i n e r y o f m a n y a n c i e n t a n d d i s t i n c t s p e c i f i c f o r m s .W e m a y n o t b e f l a t t e r e d b y t h e m e t a p h o r o f r e f u r b i s h e dw h e e l s a n d p u l l e y s , b u t c o n s i d e r h o w w e l l w e w o r k . N a t u r ei s , i n b i o l o g i s t F r a n o i s J a c o b ' s w o r d s , a n e x c e l l e n t t i n k e r e r ,

n o t a d i v i n e a r t i f i c e r . A n d w h o s h a l l s i t i n j u d g m e n t b e t w e e nt h e s e e x e m p l a r y s k i l l s ?


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2 S e n s e l e s s S i g n s o fH i s t o r y

W O R D S P R O V I D E C L U E S a b o u t t h e i rh i s t o r y w h e n e t y m o l o g y d o e s n o i m a t c h c u r r e n t m e a n i n g .T h u s , w e s u s p e c t t h a t e m o l u m e n t s w e r e o n c e f e e s p a i d t ot h e l o c a l m i l l e r ( f r o m t h e L a t i n m o l e r e , t o g r i n d ) , w h i l e d i s a s -t e r s m u s t h a v e b e e n b l a m e d u p o n e v i l s t a r s .E v o l u t i o n i s t s h a v e a l w a y s v i e w e d l i n g u i s t i c c h a n g e a s af e r t i l e f i e l d f o r m e a n i n g f u l a n a l o g i e s . C h a r l e s D a r w i n , a d -v o c a t i n g a n e v o l u t i o n a r y i n t e r p r e t a t i o n f o r s u c h v e s t i g i a ls t r u c t u r e s a s t h e h u m a n a p p e n d i x a n d t h e e m b r y o n i c t e e t ho f w h a l e b o n e w h a l e s , w r o t e : " R u d i m e n t a r y o r g a n s m a y b ec o m p a r e d w i t h t h e l e t t e r s i n a w o r d , s t i l l r e t a i n e d i n t h es p e l l i n g , b u t b e c o m e u s e l e s s i n t h e p r o n u n c i a t i o n , b u tw h i c h s e r v e a s a c l u e i n s e e k i n g b r i t s d e r i v a t i o n . " B o t ho r g a n i s m s a n d l a n g u a g e s e v o l v e .T h i s e s s a y m a s q u e r a d e s b e h i n d a l i s t o f c u r i o u s f a c t s , b u ti t i s r e a l l y a n a b s t r a c t d i s c o u r s e o n m e t h o d - o r , r a t h e r , o na p a r t i c u l a r m e t h o d w i d e l y u s e d b u t l i t t l e a p p r e c i a t e d b ys c i e n t i s t s . I n t h e s t e r e o t y p e d i m a g e , s c i e n t i s t s r e l y u p o ne x p e r i m e n t a n d l o g i c . A m i d d l e - a g e d m a n i n a w h i t e c o a t( m o s t s t e r e o t y p e s a r e s e x i s t ) , e i t h e r s h y l y r e t i c e n t , b u tb u r n i n g w i t h a n i n n e r z e a l f o r t r u t h , o r e l s e e b u l l i e n t a n de c c e n t r i c , p o u r s t w o c h e m i c a l s t o g e t h e r a n d w a t c h e s h i sa n s w e r e m e r g e i n a f l a s k . H y p o t h e s e s , p r e d i c t i o n s , e x p e r i -m e n t s , a n d a n s w e r s : t h e s c i e n t i f i c m e t h o d .B u t m a n y s c i e n c e s d o n o t a n d c a n n o t w o r k t h i s w a y . A sa p a l e o n t o l o g i s t a n d e v o l u t i o n a r y b i o l o g i s t , m y t r a d e i s t h er e c o n s t r u c t i o n o f h i s t o r y . H i s t o r y i s u n i q u e a n d c o m p l e x . I t


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2 8 I T H E P A N D A ' S T H U M Bc a n n o t b e r e p r o d u c e d i n a f l a s k . S c i e n t i s t s w h o s t u d y h i s -t o r y , p a r t i c u l a r l y a n a n c i e n t a n d u n o b s e r v a b l e h i s t o r y n o tr e c o r d e d i n h u m a n o r g e o l o g i c a l c h r o n i c l e s , m u s t u s e i n f e r -e n t i a l r a t h e r t h a n e x p e r i m e n t a l m e t h o d s . T h e y m u s t e x a m -i n e m o d e r n r e s u l t s o f h i s t o r i c a l p r o c e s s e s a n d t r y t o r e c o n -s t r u c t t h e p a t h l e a d i n g f r o m a n c e s t r a l t o c o n t e m p o r a r yw o r d s , o r g a n i s m s , o r l a n d f o r m s . O n c e t h e p a t h i s t r a c e d , w em a y b e a b l e t o s p e c i f y t h e c a u s e s t h a t l e d h i s t o r y t o f o l l o wt h i s , r a t h e r t h a n a n o t h e r , r o u t e . B u t h o w c a n w e i n f e r p a t h -w a y s f r o m m o d e r n r e s u l t s ? I n p a r t i c u l a r , h o w c a n w eb e s u r e t h a t t h e r e w a s a p a t h w a y a t a l l ? H o w d o w e k n o wt h a t a m o d e r n r e s u l t i s t h e p r o d u c t o f a l t e r a t i o n t h r o u g hh i s t o r y a n d n o t a n i m m u t a b l e p a r t o f a c h a n g e l e s su n i v e r s e ?T h i s i s t h e p r o b l e m t h a t D a r w i n f a c e d , f o r h i s c r e a t i o n i s to p p o n e n t s d i d v i e w e a c h s p e c i e s a s u n a l t e r e d f r o m i t s i n i t i a lf o r m a t i o n . H o w d i d D a r w i n p r o v e t h a t m o d e r n s p e c i e s a r et h e p r o d u c t s o f h i s t o r y ? W e m i g h t s u p p o s e t h a t h e l o o k e dt o w a r d t h e m o s t i m p r e s s i v e r e s u l t s o f e v o l u t i o n , t h e c o m -p l e x a n d p e r f e c t e d a d a p t a t i o n s o f o r g a n i s m s t o t h e i r e n v i -r o n m e n t s : t h e b u t t e r f l y p a s s i n g f o r a d e a d l e a f , t h e b i t t e r nf o r a b r a n c h , t h e s u p e r b e n g i n e e r i n g o f a g u l l a l o f t o r a t u n ai n t h e s e a .P a r a d o x i c a l l y , h e d i d j u s t t h e o p p o s i t e . H e s e a r c h e d f o ro d d i t i e s a n d i m p e r f e c t i o n s . T h e g u l l m a y b e a m a r v e l o fd e s i g n ; i f o n e b e l i e v e s i n e v o l u t i o n b e f o r e h a n d , t h e n t h ee n g i n e e r i n g o f i t s w i n g r e f l e c t s t h e s h a p i n g p o w e r o f n a t u r a ls e l e c t i o n . B u t y o u c a n n o t d e m o n s t r a t e e v o l u t i o n w i t h p e r -f e c t i o n b e c a u s e p e r f e c t i o n n e e d n o t h a v e a h i s t o r y . A f t e r a l l ,p e r f e c t i o n o f o r g a n i c d e s i g n h a d l o n g b e e n t h e f a v o r i t ea r g u m e n t o f c r e a t i o n i s t s , w h o s a w i n c o n s u m m a t e e n g i n e e r -i n g t h e d i r e c t h a n d o f a d i v i n e a r c h i t e c t . A b i r d ' s w i n g , a sa n a e r o d y n a m i c m a r v e l , m i g h t h a v e b e e n c r e a t e d e x a c t l y a sw e f i n d i t t o d a y .B u t , D a r w i n r e a s o n e d , i f o r g a n i s m s h a v e a h i s t o r y , t h e na n c e s t r a l s t a g e s s h o u l d l e a v e r e m n a n t s b e h i n d . R e m n a n t s o ft h e p a s t t h a t d o n ' t m a k e s e n s e i n p r e s e n t t e r m s - t h e u s e -l e s s , t h e o d d , t h e p e c u l i a r , t h e i n c o n g r u o u s - a r e t h e s i g n so f h i s t o r y . T h e y s u p p l y p r o o f t h a t t h e w o r l d w a s n o t m a d e


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S E N S E L E S S S I G N S O F H I S T O R YI

2 9i n i t s p r e s e n t f o r m . W h e n h i s t o r y p e r f e c t s , i t c o v e r s i t s o w nt r a c k s .W h y s h o u l d a g e n e r a l w o r d f o r m o n e t a r y c o m p e n s a t i o nr e f e r l i t e r a l l y t o a p r o f e s s i o n n o w v i r t u a l l y e x t i n c t , u n l e s s i to n c e h a d s o m e r e l a t i o n w i t h g r i n d i n g a n d g r a i n ? A n d w h ys h o u l d t h e f e t u s o f a w h a l e m a k e t e e t h i n i t s m o t h e r ' s w o m bo n l y t o r e s o r b t h e m l a t e r a n d l i v e a l i f e s i f t i n g k r i l l o n aw h a l e b o n e f i l t e r , u n l e s s i t s a n c e s t o r s h a d f u n c t i o n a l t e e t ha n d t h e s e t e e t h s u r v i v e a s a r e m n a n t d u r i n g a s t a g e w h e nt h e y d o n o h a r m ?

N o e v i d e n c e f o r e v o l u t i o n p l e a s e d D a r w i n m o r e t h a n t h ep r e s e n c e i n n e a r l y a l l o r g a n i s m s o f r u d i m e n t a r y o r v e s t i g i a ls t r u c t u r e s , " p a r t s i n t h i s s t r a n g e c o n d i t i o n , b e a r i n g t h es t a m p o f u n u t i l i t y , " a s h e p u t i t . " O n m y v i e w o f d e s c e n tw i t h m o d i f i c a t i o n , t h e o r i g i n o f r u d i m e n t a r y o r g a n s i s s i m -p l e , " h e c o n t i n u e d . T h e y a r e b i t s o f u s e l e s s a n a t o m y , p r e -s e r v e d a s r e m n a n t s o f f u n c t i o n a l p a r t s i n a n c e s t o r s .T h e g e n e r a l p o i n t e x t e n d s b o t h b e y o n d r u d i m e n t a r ys t r u c t u r e s a n d b e y o n d b i o l o g y t o a n y h i s t o r i c a l s c i e n c e .O d d i t i e s i n c u r r e n t t e r m s a r e t h e s i g n s o f h i s t o r y . T h e f i r s te s s a y o f t h i s t r i l o g y r a i s e d t h e s a m e s u b j e c t i n a d i f f e r e n tc o n t e x t . T h e p a n d a ' s " t h u m b " d e m o n s t r a t e s e v o l u t i o n b e -

c a u s e i t i s c l u m s y a n d b u i l t f r o m a n o d d p a r t , t h e r a d i a ls e s a m o d b o n e o f t h e w r i s t . T h e t r u e t h u m b h a d b e e n s os h a p e d i n i t s a n c e s t r a l r o l e a s t h e r u n n i n g a n d c l a w i n g d i g i to f a c a r n i v o r e t h a t i t c o u l d n o t b e m o d i f i e d i n t o a n o p p o s a -b l e g r a s p e r f o r b a m b o o i n a v e g e t a r i a n d e s c e n d a n t .I n a n o n b i o l o g i c a l m u s i n g , I f o u n d m y s e l f w o n d e r i n g l a s tw e e k w h y v e t e r a n a n d v e t e r z n a r l a n , t w o w o r d s w i t h s u c h d i f f -e r e n t m e a n i n g s , s h o u l d h a v e a s i m i l a r r o o t i n t h e L a t i n v e t u s ,o r " o l d . " A g a i n , a n o d d i t y s u g g e s t i n g a g e n e a l o g i c a l a p -p r o a c h f o r i t s s o l u t i o n . V e t e r a n p r e s e n t e d n o p r o b l e m , f o ri t s r o o t a n d i t s m o d e r n m e a n i n g c o i n c i d e - n o i n d i c a t i o n o fh i s t o r y . V e t e r i n a r i a n t u r n e d o u t t o b e i n t e r e s t i n g . C i t yd w e l l e r s t e n d t o v i e w v e t s a s s e r v a n t s o f t h e i r p a m p e r e dd o g s a n d c a t s . I f o r g o t t h a t t h e o r i g i n a l v e t e r i n a r i a n st r e a t e d f a r m a n d h e r d a n i m a l s ( a s d o m o s t m o d e r n v e t s , Ig u e s s - p a r d o n m y N e w Y o r k e r ' s p a r o c h i a l i s m ) . T h e l i n k t ov e l u s i s t h r o u g h " b e a s t o f b u r d e n " - o l d , i n t h e s e n s e o f


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3 0I

T H E P A N D A ' S T H U M B" a b l e t o t a k e a l o a d . " C a t t l e , i n L a t i n , a r e v e t e r i n a c .T h i s g e n e r a l p r i n c i p l e o f h i s t o r i c a l s c i e n c e s h o u l d a p p l yt o t h e e a r t h a s w e l l . T h e t h e o r y o f p l a t e t e c t o n i c s h a s l e d u st o r e c o n s t r u c t t h e h i s t o r y o f o u r p l a n e t ' s s u r f a c e . D u r i n gt h e p a s t 2 0 0 m i l l i o n y e a r s , o u r m o d e r n c o n t i n e n t s h a v ef r a g m e n t e d a n d d i s p e r s e d f r o m a s i n g l e s u p e r c o n t i n e n t ,P a n g a e a , t h a t c o a l e s c e d f r o m e a r l i e r c o n t i n e n t s m o r e t h a n2 2 5 m i l l i o n y e a r s a g o . I f m o d e r n o d d i t i e s a r e t h e s i g n s o fh i s t o r y , w e s h o u l d a s k w h e t h e r a n y p e c u l i a r t h i n g s t h a t a n i -m a l s d o t o d a y m i g h t b e r e n d e r e d m o r e s e n s i b l e a s a d a p t a -

t i o n s t o p r e v i o u s c o n t i n e n t a l p o s i t i o n s . A m o n g t h e g r e a t e s tp u z z l e s a n d w o n d e r s o f n a t u r a l h i s t o r y a r e t h e l o n g a n dc i r c u i t o u s r o u t e s o f m i g r a t i o n f o l l o w e d b y m a n y a n i m a l s .S o m e l e n g t h y m o v e m e n t s m a k e s e n s e a s d i r e c t p a t h s t of a v o r a b l e c l i m a t e s f r o m s e a s o n t o s e a s o n ; t h e y a r e n o m o r ep e c u l i a r t h a n t h e a n n u a l w i n t e r m i g r a t i o n t o F l o r i d a o fl a r g e m a m m a l s i n s i d e m e t a l l i c b i r d s . B u t o t h e r a n i m a l s m i -g r a t e t h o u s a n d s o f m i l e s - f r o m f e e d i n g t o b r e e d i n gg r o u n d s - w i t h a s t o u n d i n g p r e c i s i o n w h e n o t h e r a p p r o p r i -a t e s p o t s s e e m c l o s e a t h a n d . C o u l d a n y o f t h e s e p e c u l i a rr o u t e s b e r e n d e r e d s h o r t e r a n d m o r e s e n s i b l e o n a m a p o fa n c i e n t c o n t i n e n t a l p o s i t i o n s ? A r c h i e C a r r , w o r l d ' s e x p e r to n t h e m i g r a t i o n o f g r e e n t u r t l e s , h a s m a d e s u c h a p r o p o s a l .

A p o p u l a t i o n o f t h e g r e e n t u r t l e , C h e l o n i a m y d a s , n e s t s a n db r e e d s o n t h e s m a l l a n d i s o l a t e d c e n t r a l A t l a n t i c i s l a n d o fA s c e n s i o n . L o n d o n s o u p c h e f s a n d v i c t u a l i n g s h i p s o f H e rM a j e s t y ' s N a v y f o u n d a n d e x p l o i t e d t h e s e t u r t l e s l o n g a g o .B u t t h e y d i d n o t s u s p e c t , a s C a r r d i s c o v e r e d b y t a g g i n ga n i m a l s a t A s c e n s i o n a n d r e c o v e r i n g t h e m l a t e r a t t h e i rf e e d i n g g r o u n d s , t h a t C h e l o n i a t r a v e l s 2 , 0 0 0 m i l e s f r o m t h ec o a s t o f B r a z i l t o b r e e d o n t h i s " p i n p o i n t o f l a n d h u n d r e d s

o f m i l e s f r o m o t h e r s h o r e s , " t h i s " b a r e l y e x p o s e d s p i r e i nm i d - o c e a n . "T u r t l e s f e e d a n d b r e e d o n s e p a r a t e g r o u n d s f o r g o o dr e a s o n s . T h e y f e e d o n s e a g r a s s e s i n p r o t e c t e d , s h a l l o w -w a t e r p a s t u r e s , b u t b r e e d o n e x p o s e d s h o r e s w h e r e s a n d yb e a c h e s d e v e l o p - p r e f e r a b l y , o n i s l a n d s w h e r e p r e d a t o r sa r e r a r e . B u t w h y t r a v e l 2 , 0 0 0 m i l e s t o t h e m i d d l e o f a no c e a n w h e n o t h e r , a p p a r e n t l y a p p r o p r i a t e b r e e d i n g


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S E N S E L E S S S I G N S O F H I S T O R Y j 3 1g r o u n d s a r e s o m u c h n e a r e r ? ( A n o t h e r l a r g e p o p u l a t i o n o ft h e s a m e s p e c i e s b r e e d s o n t h e C a r i b b e a n c o a s t o f C o s t aR i c a . ) A s C a r r w r i t e s : " T h e d i f f i c u l t i e s f a c i n g s u c h a v o y a g ew o u l d s e e m i n s u r m o u n t a b l e i f i t w e r e n o t s o c l e a r t h a t t h et u r t l e s a r e s o m e h o w s u r m o u n t i n g t h e m . "P e r h a p s , C a r r r e a s o n e d , t h i s o d y s s e y i s a p e c u l i a r e x t e n -s i o n o f s o m e t h i n g m u c h m o r e s e n s i b l e , a j o u r n e y t o a ni s l a n d i n t h e m i d d l e o f t h e A t l a n t i c , w h e n t h e A t l a n t i c w a sl i t t l e m o r e t h a n a p u d d l e b e t w e e n t w o c o n t i n e n t s r e c e n t l ys e p a r a t e d . S o u t h A m e r i c a a n d A f r i c a p a r t e d c o m p a n y s o m e

8 0 m i l l i o n y e a r s a g o , w h e n a n c e s t o r s o f t h e g e n u s C h e l o n i aw e r e a l r e a d y p r e s e n t i n t h e a r e a . A s c e n s i o n i s a n i s l a n da s s o c i a t e d w i t h t h e M i d - A t l a n t i c R i d g e , a l i n e a r b e l t w h e r en e w s e a f l o o r w e l l s u p f r o m t h e e a r t h ' s i n t e r i o r . T h i s u p -w e l l i n g m a t e r i a l o f t e n p i l e s i t s e l f h i g h e n o u g h t o f o r m i s -l a n d s .I c e l a n d i s t h e l a r g e s t m o d e r n i s l a n d f o r m e d b y t h e M i d -A t l a n t i c R i d g e ; A s c e n s i o n i s a s m a l l e r v e r s i o n o f t h e s a m ep r o c e s s . A f t e r i s l a n d s f o r m o n o n e s i d e o f a r i d g e , t h e y a r ep u s h e d a w a y b y n e w m a t e r i a l w e l l i n g u p a n d s p r e a d i n g o u t .T h u s , i s l a n d s t e n d t o b e o l d e r a s w e m o v e f a r t h e r a n df a r t h e r f r o m a r i d g e . B u t t h e y a l s o t e n d t o g e t s m a l l e r a n df i n a l l y t o e r o d e a w a y i n t o u n d e r w a t e r s e a m o u n t s , f o r t h e i rs u p p l y o f n e w m a t e r i a l d r i e s u p o n c e t h e y d r i f t a w a y f r o ma n a c t i v e r i d g e . U n l e s s p r e s e r v e d a n d b u i l t u p b y a s h i e l do f c o r a l o r o t h e r o r g a n i s m s , i s l a n d s w i l l e v e n t u a l l y b ee r o d e d b e l o w s e a l e v e l b y w a v e s . ( T h e y m a y a l s o s i n k g r a d u -a l l y f r o m s i g h t a s t h e y m o v e d o w n s l o p e f r o m a n e l e v a t e dr i d g e i n t o t h e o c e a n i c d e p t h s . )C a r r t h e r e f o r e p r o p o s e d t h a t t h e a n c e s t o r s o f A s c e n s i o ng r e e n t u r t l e s s w a m a s h o r t d i s t a n c e f r o m B r a z i l t o a " p r o t o -A s c e n s i o n " o n t h e l a t e C r e t a c e o u s M i d - A t l a n t i c R i d g e . A st h i s i s l a n d m o v e d o u t a n d s a n k , a n e w o n e f o r m e d a t t h er i d g e a n d t h e t u r t l e s v e n t u r e d a b i t f a r t h e r . T h i s p r o c e s sc o n t i n u e d u n t i l , l i k e t h e j o g g e r w h o d o e s a b i t m o r e e a c hd a y a n d e n d s u p a m a r a t h o n e r , t u r t l e s f o u n d t h e m s e l v e sl o c k e d i n t o a 2 , 0 0 0 - m i l e j o u r n e y . ( T h i s h i s t o r i c a l h y p o t h e -s i s d o e s n o t d e a l w i t h t h e o t h e r f a s c i n a t i n g q u e s t i o n o f h o wt h e t u r t l e s c a n f i n d t h i s d o t i n a s e a o f b l u e . T h e h a t c h l i n g s


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3 2 T H E P A N D A ' S T H U M Bf l o a t t o B r a z i l o n t h e E q u a t o r i a l C u r r e n t , b u t h o w d o t h e yg e t b a c k ? C a r r s u p p o s e s t h a t t h e y b e g i n t h e i r j o u r n e y b yc e l e s t i a l c u e s a n d f i n a l l y h o m e i n b y r e m e m b e r i n g t h e c h a r -

a c t e r [ t a s t e ? s m e l l ? ] o f A s c e n s i o n w a t e r w h e n t h e y d e t e c tt h e i s l a n d ' s w a k e . )C a r r ' s h y p o t h e s i s i s a n e x c e l l e n t e x a m p l e o f u s i n g t h ep e c u l i a r t o r e c o n s t r u c t h i s t o r y . I w i s h I c o u l d b e l i e v e i t . I a mn o t t r o u b l e d b y t h e e m p i r i c a l d i f f i c u l t i e s , f o r t h e s e d o n o tr e n d e r t h e t h e o r y i m p l a u s i b l e . C a n w e b e c o n f i d e n t , f o re x a m p l e , t h a t a n e w i s l a n d a l w a y s a r o s e i n t i m e t o r e p l a c ea n o l d o n e - f o r t h e a b s e n c e o f a n i s l a n d f o r e v e n o n e g e n e r -a t i o n w o u l d d i s r u p t t h e s y s t e m . A n d w o u l d t h e n e w i s l a n d sa l w a y s a r i s e s u f f i c i e n t l y " o n c o u r s e " t o b e f o u n d ? A s c e n s i o ni t s e l f i s l e s s t h a n s e v e n m i l l i o n y e a r s o l d .

I a m m o r e b o t h e r e d b y a t h e o r e t i c a l d i f f i c u l t y . I f t h e e n -t i r e s p e c i e s C h e l o n i a m y d a s m i g r a t e d t o A s c e n s i o n o r , e v e nb e t t e r , i f a g r o u p o f r e l a t e d s p e c i e s m a d e t h e j o u r n e y , Iw o u l d h a v e n o o b j e c t i o n , f o r b e h a v i o r c a n b e a s a n c i e n t a n da s h e r i t a b l e a s f o r m . B u t C . m y d a s l i v e s a n d b r e e d s t h r o u g h -o u t t h e w o r l d . T h e A s c e n s i o n t u r t l e s r e p r e s e n t o n l y o n ea m o n g m a n y b r e e d i n g p o p u l a t i o n s . A l t h o u g h i t s a n c i e n ta n c e s t o r s m a y h a v e l i v e d i n t h e A t l a n t i c p u d d l e 2 0 0 m i l l i o ny e a r s a g o , o u r r e c o r d o f t h e g e n u s C h e l o n i a d o e s n o t e x t e n db a c k b e y o n d f i f t e e n m i l l i o n y e a r s , w h i l e t h e s p e c i e s C . m y d a s

i s p r o b a b l y a g o o d d e a l y o u n g e r . ( T h e f o s s i l r e c o r d , f o r a l li t s f a u l t s , i n d i c a t e s t h a t f e w v e r t e b r a t e s p e c i e s s u r v i v e f o r a sm a n y a s t e n m i l l i o n y e a r s . ) I n C a r r ' s s c h e m e , t h e t u r t l e s t h a tm a d e t h e f i r s t t r i p s t o p r o t o - A s c e n s i o n w e r e r a t h e r d i s t a n ta n c e s t o r s o f C . m y d a s ( i n a d i f f e r e n t g e n u s a t l e a s t ) . S e v e r a le v e n t s o f s p e c i a t i o n s e p a r a t e t h i s C r e t a c e o u s a n c e s t o r f r o mt h e m o d e r n g r e e n t u r t l e . N o w c o n s i d e r w h a t m u s t h a v eh a p p e n e d i f C a r r i s r i g h t . T h e a n c e s t r a l s p e c i e s m u s t h a v eb e e n d i v i d e d i n t o s e v e r a l b r e e d i n g p o p u l a t i o n s , o n l y o n e o fw h i c h w e n t t o p r o t o - A s c e n s i o n . T h i s s p e c i e s t h e n e v o l v e dt o a n o t h e r a n d a n o t h e r t h r o u g h h o w e v e r m a n y e v o l u t i o n -a r y s t e p s s e p a r a t e d i t f r o m C . m y d a s . A t e a c h s t e p , t h e A s -c e n s i o n p o p u l a t i o n k e p t i t s i n t e g r i t y , c h a n g i n g i n l o c k s t e pw i t h o t h e r s e p a r a t e p o p u l a t i o n s f r o m s p e c i e s t o s p e c i e s .

B u t e v o l u t i o n , s o f a r a s w e k n o w , d o e s n ' t w o r k t h i s w a y .


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S E N S E L E S S S I G N S O F H I S T O R YN e w s p e c i e s a r i s e i n s m a l l , i s o l a t e d p o p u l a t i o n s a n d s p r e a do u t l a t e r . S e p a r a t e s u b p o p u l a t i o n s o f a w i d e l y d i s p e r s e ds p e c i e s d o n o t e v o l v e i n p a r a l l e l f r o m o n e s p e c i e s t o t h en e x t . I f t h e s u b p o p u l a t i o n s a r e s e p a r a t e b r e e d i n g s t o c k s ,w h a t i s t h e c h a n c e t h a t a l l w o u l d e v o l v e i n t h e s a m e w a y a n ds t i l l b e a b l e t o i n t e r b r e e d w h e n t h e y h a d c h a n g e d e n o u g ht o b e c a l l e d a n e w s p e c i e s ? I a s s u m e t h a t C . m y d a s , l i k e m o s ts p e c i e s , a r o s e i n a s m a l l a r e a s o m e t i m e w i t h i n t h e l a s t t e nm i l l i o n y e a r s , w h e n A f r i c a a n d S o u t h A m e r i c a w e r e n o tm u c h c l o s e r t o g e t h e r t h a n t h e y a r e t o d a y .

I n 1 9 6 5 , b e f o r e c o n t i n e n t a l d r i f t b e c a m e f a s h i o n a b l e ,C a r r p r o p o s e d a d i f f e r e n t e x p l a n a t i o n t h a t m a k e s m o r es e n s e t o m e b e c a u s e i t d e r i v e s t h e A s c e n s i o n p o p u l a t i o na f t e r C . m y d a s e v o l v e d . H e a r g u e d t h a t a n c e s t o r s o f t h eA s c e n s i o n p o p u l a t i o n a c c i d e n t a l l y d r i f t e d o n t h e E q u a t o r i a lC u r r e n t f r o m w e s t A f r i c a t o A s c e n s i o n . ( C a r r p o i n t s o u tt h a t a n o t h e r t u r t l e , t h e w e s t A f r i c a n r i d l e y , L e p i d o c h e l y s o h v a -c e a , c o l o n i z e d t h e S o u t h A m e r i c a n c o a s t b y t h i s r o u t e . ) T h eh a t c h l i n g s t h e n d r i f t e d t o B r a z i l i n t h e s a m e e a s t - t o - w e s tc u r r e n t . O f c o u r s e , g e t t i n g b a c k t o A s c e n s i o n i s t h e p r o b -l e m , b u t t h e m e c h a n i s m o f t u r t l e m i g r a t i o n i s s o m y s t e r i o u st h a t I s e e n o b a r r i e r t o s u p p o s i n g t h a t t u r t l e s c a n b e i m -p r i n t e d t o r e m e m b e r t h e p l a c e o f t h e i r b i r t h w i t h o u t p r i o rg e n e t i c i n f o r m a t i o n t r a n s m i t t e d f r o m p r e v i o u s g e n e r a t i o n s .

I d o n ' t t h i n k t h a t t h e v a l i d a t i o n o f c o n t i n e n t a l d r i f t i s t h eo n l y f a c t o r t h a t c a u s e d C a r r t o c h a n g e h i s m i n d . H e i m p l i e st h a t h e f a v o r s h i s n e w t h e o r y b e c a u s e i t p r e s e r v e s s o m eb a s i c s t y l e s o f e x p l a n a t i o n g e n e r a l l y p r e f e r r e d b y s c i e n t i s t s( i n c o r r e c t l y , i n m y i c o n o c l a s t i c o p i n i o n ) . B y C a r r ' s n e w t h e -o r y , t h e p e c u l i a r A s c e n s i o n r o u t e e v o l v e d g r a d u a l l y , i n as e n s i b l e a n d p r e d i c t a b l e f a s h i o n , s t e p b y s t e p . I n h i s f o r m e rv i e w , i t i s a s u d d e n e v e n t , a n a c c i d e n t a l , u n p r e d i c t a b l e v a -g a r y o f h i s t o r y . E v o l u t i o n i s t s t e n d t o b e m o r e c o m f o r t a b l ew i t h n o n r a n d o m , g r a d u a l i s t i c t h e o r i e s . I t h i n k t h a t t h i s i s ad e e p p r e j u d i c e o f W e s t e r n p h i l o s o p h i c a l t r a d i t i o n s , n o t ar e f l e c t i o n o f n a t u r e ' s w a y s ( s e e e s s a y s o f s e c t i o n 5 ) . I r e g a r dC a r r ' s n e w t h e o r y a s a d a r i n g h y p o t h e s i s i n s u p p o r t o f ac o n v e n t i o n a l p h i l o s o p h y . I s u s p e c t t h a t i t i s w r o n g , b u t Ia p p l a u d h i s i n g e n u i t y , h i s e f f o r t , a n d h i s m e t h o d , f o r h e


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3 4 T H E P A N D A ' S T H U M Bf o l l o w s t h e g r e a t h i s t o r i c a l p r i n c i p l e o f u s i n g t h e p e c u l i a r a sa s i g n o f c h a n g e .

I a m a f r a i d t h a t t h e t u r t l e s i l l u s t r a t e a n o t h e r a s p e c t o fh i s t o r i c a l s c i e n c e - t h i s t i m e a f r u s t r a t i o n , r a t h e r t h a n ap r i n c i p l e o f e x p l a n a t i o n . R e s u l t s r a r e l y s p e c i f y t h e i r c a u s e su n a m b i g u o u s l y . I f w e h a v e n o d i r e c t e v i d e n c e o f f o s s i l s o rh u m a n c h r o n i c l e s , i f w e a r e f o r c e d t o i n f e r a p r o c e s s o n l yf r o m i t s m o d e r n r e s u l t s , t h e n w e a r e u s u a l l y s t y m i e d o rr e d u c e d t o s p e c u l a t i o n a b o u t p r o b a b i l i t i e s . F o r m a n y r o a d sl e a d t o a l m o s t a n y R o m e .

T h i s r o u n d g o e s t o t h e t u r t l e s - a n d w h y n o t ? W h i l e P o r -t u g u e s e s a i l o r s h u g g e d t h e c o a s t o f A f r i c a , C h e l o n i a m y d a ss w a m s t r a i g h t f o r a d o t i n t h e o c e a n . W h i l e t h e w o r l d ' s b e s ts c i e n t i s t s s t r u g g l e d f o r c e n t u r i e s t o i n v e n t t h e t o o l s o f n a v i -g a t i o n , C h e l o n i a l o o k e d a t t h e s k i e s a n d p r o c e e d e d o nc o u r s e .


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3 D o u b l e T r o u b l e

N A T U R E M A R K S I z a a k W a l t o n a s a r a n ka m a t e u r m o r e o f t e n t h a n I h a d i m a g i n e d . I n 1 6 5 4 , t h ew o r l d ' s m o s t f a m o u s f i s h e r m a n b e f o r e T e d W i l l i a m s w r o t eo f h i s f a v o r i t e l u r e : " I h a v e a n a r t i f i c i a l m i n n o w . . . s oc u r i o u s l y w r o u g h t , a n d s o e x a c t l y d i s s e m b l e d t h a t i t w o u l db e g u i l e a n y s h a r p s i g h t e d t r o u t i n a s w i f t s t r e a m . "A n e s s a y i n m y p r e v i o u s b o o k , E v e r S i n c e D a r w i n , t o l d t h et a l e o f L a m p s i l i s , a f r e s h w a t e r c l a m w i t h a d e c o y " f i s h "m o u n t e d o n i t s r e a r e n d . T h i s r e m a r k a b l e l u r e h a s a s t r e a m -l i n e d " b o d y , " s i d e f l a p s s i m u l a t i n g f i n s a n d t a i l , a n d a ne y e s p o t f o r a d d e d e f f e c t ; t h e f l a p s e v e n u n d u l a t e w i t h ar h y t h m i c m o t i o n t h a t i m i t a t e s s w i m m i n g . T h i s " f i s h , " c o n -s t r u c t e d f r o m a b r o o d p o u c h ( t h e b o d y ) a n d t h e c l a m ' so u t e r s k i n ( f i n a n d t a i l s ) , a t t r a c t s t h e r e a l i t e m a n d p e r m i t sa m o t h e r c l a m t o s h o o t h e r l a r v a e f r o m t h e b r o o d p o u c ht o w a r d a n u n s u s p e c t i n g f i s h . S i n c e t h e l a r v a e o f L a m p s i l i sc a n o n l y g r o w a s p a r a s i t e s o n a f i s h ' s g i l l , t h i s d e c o y i s au s e f u l d e v i c e i n d e e d .

I w a s a s t o u n d e d r e c e n t l y t o l e a r n t h a t L a m p s i l z s i s n o ta l o n e . I c h t h y o l o g i s t s T e d P i e t s c h a n d D a v i d G r o b e c k e rr e c o v e r e d a s i n g l e s p e c i m e n o f a n a m a z i n g P h i l i p p i n e a n -g l e r f i s h , n o t a s a r e w a r d f o r i n t r e p i d a d v e n t u r e s i n t h e w i l d s ,b u t f r o m t h a t s o u r c e o f s o m u c h s c i e n t i f i c n o v e l t y - t h e l o c a la q u a r i u m r e t a i l e r . ( R e c o g n i t i o n , r a t h e r t h a n m a c h i s m o , i so f t e n t h e b a s i s o f e x o t i c d i s c o v e r y . ) A n g l e r f i s h l u r e t h e i rd i n n e r , r a t h e r t h a n a f r e e r i d e f o r t h e i r l a r v a e . T h e y c a r r y


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3 6 I T H E P A N D A ' S T H U M Ba h igh ly modified dorsal fin spine affix ed to th e tips of th eirsnouts. A t th e end of th is spine, th ey mount an appropriatelure. Some deep- sea species, living in a dark world un-touch ed by ligh t from th e surface, fish with th eir own sourceof illumination: th ey gath er ph osph orescent bacteria inth eir lures. Sh allow water species tend to h ave colorful,bumpy bodies, and look remarkably like rocks encrustedwith sponges and algae. T h ey rest inert on th e bottom andwave or wiggle th eir conspicuous lures near th eir mouth s." B aits" differ among species, but most resemble- oftenimperfectly- a variety of invertebrates, including wormsand crustaceans.

A nglerfish D A V I D B . G R O B E C K E RPietsch and G robecker' s anglerfish , h owever, h as evolved

a fish lure every bit as impressive as th e decoy mounted onL ampsilzs ' s rear- a first for anglerfish . ( ' [ h eir report bears asits appropriate title " T h e Compleat A ngler" and cites as an


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D O U B L E T R O U B L E I 3 7e p i g r a p h t h e p a s s a g e f r o m W a l t o n q u o t e d a b o v e . ) T h i s e x -q u i s i t e f a k e a l s o s p o r t s e y e l i k e s p o t s o f p i g m e n t i n t h e r i g h tp l a c e . I n a d d i t i o n , i t b e a r s c o m p r e s s e d f i l a m e n t s r e p r e s e n t -i n g p e c t o r a l a n d p e l v i c f i n s a l o n g t h e b o t t o m o f t h e b o d y ,e x t e n s i o n s f r o m t h e b a c k r e s e m b l i n g d o r s a l a n d a n a l f i n s ,a n d e v e n a n e x p a n d e d r e a r p r o j e c t i o n l o o k i n g f o r a l l t h ew o r l d l i k e a t a i l . P i e t s c h a n d G r o b e c k e r c o n c l u d e : " T h e b a i ti s n e a r l y a n e x a c t r e p l i c a o f a s m a l l f i s h t h a t c o u l d e a s i l yb e l o n g t o a n y o f a n u m b e r o f p e r c o i d f a m i l i e s c o m m o n t ot h e P h i l i p p i n e r e g i o n . " T h e a n g l e r e v e n r i p p l e s i t s b a i tt h r o u g h t h e w a t e r , " s i m u l a t i n g t h e l a t e r a l u n d u l a t i o n s o f as w i m m i n g f i s h . "T h e s e n e a r l y i d e n t i c a l a r t i f i c e s o f f i s h a n d c l a m m i g h ts e e m , a t f i r s t g l a n c e , t o s e a l t h e c a s e f o r D a r w i n i a n e v o l u -t i o n . I f n a t u r a l s e l e c t i o n c a n d o t h i s t w i c e , s u r e l y i t c a n d oa n y t h i n g . Y e t - c o n t i n u i n g t h e t h e m e o f t h e l a s t t w o e s s a y sa n d b r i n g i n g t h i s t r i l o g y t o a c l o s e - p e r f e c t i o n w o r k s a sw e l l f o r t h e c r e a t i o n i s t a s t h e e v o l u t i o n i s t . D i d n o t t h ep s a l m i s t p r o c l a i m : " T h e h e a v e n s d e c l a r e t h e g l o r y o f G o d ;a n d t h e f i r m a m e n t s h o w e t h h i s h a n d i w o r k . " T h e l a s t t w oe s s a y s a r g u e d t h a t i m p e r f e c t i o n c a r r i e s t h e d a y f o r e v o l u -t i o n . T h i s o n e d i s c u s s e s t h e D a r w i n i a n r e s p o n s e t o p e r f e c -t i o n .T h e o n l y t h i n g m o r e d i f f i c u l t t o e x p l a i n t h a n p e r f e c t i o ni s r e p e a t e d p e r f e c t i o n b y v e r y d i f f e r e n t a n i m a l s . A f i s h o na c l a m ' s r e a r e n d a n d a n o t h e r i n f r o n t o f a n a n g l e r f i s h ' sn o s e - t h e f i r s t e v o l v e d f r o m a b r o o d p o u c h a n d o u t e r s k i n ,t h e s e c o n d f r o m a f i n s p i n e - m o r e t h a n d o u b l e s t h e t r o u -b l e . I h a v e n o d i f f i c u l t y d e f e n d i n g t h e o r i g i n o f b o t h" f i s h e s " b y e v o l u t i o n . A p l a u s i b l e s e r i e s o f i n t e r m e d i a t es t a g e s c a n b e i d e n t i f i e d f o r L a m p s i l i s . T h e f a c t t h a t a n -g l e r f i s h p r e s s a f i n s p i n e i n t o s e r v i c e a s a l u r e r e f l e c t s t h ej u r y - r i g g e d , p a r t s - a v a i l a b l e p r i n c i p l e t h a t m a d e t h e p a n d a ' st h u m b a n d t h e o r c h i d ' s l a b e l l u m s p e a k s o s t r o n g l y f o r e v o -l u t i o n ( s e e t h e f i r s t e s s a y o f t h i s t r i l o g y ) . B u t D a r w i n i a n sm u s t d o m o r e t h a n d e m o n s t r a t e e v o l u t i o n ; t h e y m u s t d e -f e n d t h e b a s i c m e c h a n i s m o f r a n d o m v a r i a t i o n a n d n a t u r a ls e l e c t i o n a s t h e p r i m a r y c a u s e o f e v o l u t i o n a r y c h a n g e .

A n t i - D a r w i n i a n e v o l u t i o n i s t s h a v e a l w a y s f a v o r e d t h e r e -


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3 8I

T H E P A N D A ' S T H U M Bp e a t e d d e v e l o p m e n t o f v e r y s i m i l a r a d a p t a t i o n s i n d i f f e r e n tl i n e a g e s a s a n a r g u m e n t a g a i n s t t h e c e n t r a l D a r w i n i a n n o -t i o n t h a t e v o l u t i o n i s u n p l a n n e d a n d u n d i r e c t e d . I f d i f f e r e n t

o r g a n i s m s c o n v e r g e u p o n t h e s a m e s o l u t i o n s a g a i n a n da g a i n , d o e s t h i s n o t i n d i c a t e t h a t c e r t a i n d i r e c t i o n s o fc h a n g e a r e p r e s e t , n o t e s t a b l i s h e d b y n a t u r a l s e l e c t i o nw o r k i n g o n r a n d o m v a r i a t i o n ? S h o u l d w e n o t l o o k u p o n t h er e p e a t e d f o r m i t s e l f a s a c a u s e o f t h e n u m e r o u s e v o l u t i o n -a r y e v e n t s l e a d i n g t o w a r d i t ?T h r o u g h o u t h i s l a s t h a l f - d o z e n b o o k s , f o r e x a m p l e , A r -t h u r K o e s t l e r h a s b e e n c o n d u c t i n g a c a m p a i g n a g a i n s t h i so w n m i s u n d e r s t a n d i n g o f D a r w i n i s m . H e h o p e s t o f i n ds o m e o r d e r i n g f o r c e , c o n s t r a i n i n g e v o l u t i o n t o c e r t a i n d i -r e c t i o n s a n d o v e r r i d i n g t h e i n f l u e n c e o f n a t u r a l s e l e c t i o n .R e p e a t e d e v o l u t i o n o f e x c e l l e n t d e s i g n i n s e p a r a t e l i n e a g e si s h i s b u l w a r k . A g a i n a n d a g a i n , h e c i t e s t h e " n e a r l y i d e n t i -c a l s k u l l s " o f w o l v e s a n d t h e " T a s m a n i a n w o l f . " ( T h i s m a r -s u p i a l c a r n i v o r e l o o k s l i k e a w o l f b u t i s , b y g e n e a l o g y , m o r ec l o s e l y r e l a t e d t o w o m b a t s , k a n g a r o o s , a n d k o a l a s . ) I nJ a n u s , h i s l a t e s t b o o k , K o e s t l e r w r i t e s : " E v e n t h e e v o l u t i o no f a s i n g l e s p e c i e s o f w o l f b y r a n d o m m u t a t i o n p l u s s e l e c -t i o n p r e s e n t s , a s w e h a v e s e e n , i n s u r m o u n t a b l e d i f f i c u l t i e s .T o d u p l i c a t e t h i s p r o c e s s i n d e p e n d e n t l y o n i s l a n d a n dm a i n l a n d w o u l d m e a n s q u a r i n g a m i r a c l e . "

T h e D a r w i n i a n r e s p o n s e i n v o l v e s b o t h a d e n i a l a n d a ne x p l a n a t i o n . F i r s t , t h e d e n i a l : i t i s e m p h a t i c a l l y n o t t r u e t h a th i g h l y c o n v e r g e n t f o r m s a r e e f f e c t i v e l y i d e n t i c a l . L o u i sD o l l o , t h e g r e a t B e l g i a n p a l e o n t o l o g i s t w h o d i e d i n 1 9 3 1 ,e s t a b l i s h e d a m u c h m i s u n d e r s t o o d p r i n c i p l e - " t h e i r r e -v e r s i b i l i t y o f e v o l u t i o n " ( a l s o k n o w n a s D o l l o ' s l a w ) . S o m ei l l - i n f o r m e d s c i e n t i s t s t h i n k t h a t D o l l o a d v o c a t e d a m y s t e r i -o u s d i r e c t i n g f o r c e , d r i v i n g e v o l u t i o n f o r w a r d , n e v e r p e r -m i t t i n g a b a c k w a r d p e e k . A n d t h e y r a n k h i m a m o n g t h en o n - D a r w i n i a n s w h o f e e l t h a t n a t u r a l s e l e c t i o n c a n n o t b et h e c a u s e o f n a t u r e ' s o r d e r .I n f a c t , D o l l o w a s a D a r w i n i a n i n t e r e s t e d i n t h e s u b j e c t o fc o n v e r g e n t e v o l u t i o n - t h e r e p e a t e d d e v e l o p m e n t o f s i m i -l a r a d a p t a t i o n s i n d i f f e r e n t l i n e a g e s . E l e m e n t a r y p r o b a b i l i t yt h e o r y , h e a r g u e d , v i r t u a l l y g u a r a n t e e s t h a t c o n v e r g e n c e


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D O U B L E T R O U B L E 3 9c a n n e v e r y i e l d a n y t h i n g c l o s e t o p e r f e c t r e s e m b l a n c e . O r -g a n i s m s c a n n o t e r a s e t h e i r p a s t . T w o l i n e a g e s m a y d e v e l o pr e m a r k a b l e , s u p e r f i c i a l s i m i l a r i t i e s a s a d a p t a t i o n s t o a c o m -m o n m o d e o f l i f e . B u t o r g a n i s m s c o n t a i n s o m a n y c o m p l e xa n d i n d e p e n d e n t p a r t s t h a t t h e c h a n c e o f a l l e v o l v i n g t w i c et o w a r d e x a c t l y t h e s a m e r e s u l t i s e W e c t i v e l y n i l . E v o l u t i o n i si r r e v e r s i b l e ; s i g n s o f a n c e s t r y a r e a l w a y s p r e s e r v e d ; c o n v e r -g e n c e , h o w e v e r i m p r e s s i v e , i s a l w a y s s u p e r f i c i a l .C o n s i d e r m y c a n d i d a t e f o r t h e m o s t a s t o u n d i n g c o n v e r -g e n c e o f a l l : t h e i c h t h y o s a u r . T h i s s e a - g o i n g r e p t i l e w i t ht e r

the panda's thumb - stephen jay gould

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