肚子里的火

鲍勃·卡普兰教授和他的学生们探讨了关于进化、生态学和火腹蟾蜍的深层次问题。

1987年夏天，89岁的克里斯·马歇尔（Chris Marshall）发现自己在韩国的一个山腰上头痛不已。

马歇尔不顾鲍勃·卡普兰教授（生物学1983 -）的担忧，来到图坦亚山池塘里研究昆虫。考虑到地理位置偏远，在实地工作的时间又长，卡普兰本以为这种体验最适合大三或大四的学生，但在再三劝说后，他终于软化了态度，告诉这位二年级学生他可以来。不幸的是，事实证明他想要的虫子供不应求。马歇尔需要一个新的研究项目，而且要快，否则他的首次实地考察经历将是一个令人尴尬的失败。

晚上，马歇尔躺在床上睡不着，听着附近池塘里东方火腹蟾蜍（bomina orientalis）互相叫唤的声音，他希望自己带了一本书来读。从事物的声音来看，那里不乏青蛙（bomina实际上是一只青蛙）。第二天，卡普兰建议马歇尔利用必要性，把虫子换成青蛙——这个决定挽救了马歇尔的夏天，也让他明白了在现场即兴发挥的价值。

他还递威博体育了赫尔曼·黑塞的《马歇尔·悉达多》。卡普兰严肃地说，这本关于精神自我发现的薄薄的小说对他很重要，以至于他每隔几年就会重读一遍。

“我不明白，”马歇尔今天笑着说。“一个人，一段旅程，等等。我说，你看了两遍？’”

所以我问卡普兰：在威博体育的三十年里，他读了多少遍悉达多？

“哦呀。没门!他写道。“至少有一次。”

这一反应似乎与卡普兰研究科学的方法所蕴含的某种激情相一致——这种方法为几代学生所推崇，尽管卡普兰在威博体育学习期间，生物学已经被新技术和在DNA水平上威博体育探索生命的能力彻底颠覆了。

卡普兰已经适应了——就像任何进化论者一样——但只是在一定程度上适应了。在讲课、实验室实验和实地考察中，他坚持把重点放在整个生物体上。这并不是说基因魔法不神奇。卡普兰只是碰巧认为，当涉及到理解环境变化的含义时，青蛙提供了一个独特的机会和警告。

10月的一个阳光明媚的日子，我在他位于格里芬纪念生物大楼的办公室里见到了他。在我们开始谈话之前，他想带我看看隔壁的实验室。

在一个房间里，16岁的玛丽·科布（Mari Cobb）坐在一张长长凳前，正对着显微镜分离看起来像微型木薯珍珠的邦米纳胚胎，这是卡普兰的生物学入门课将在里德峡谷进行的一项实验。这些胚胎的来源是一个温暖的，没有窗户的房间，里面装满了水箱，400个漆黑的斑点在潺潺的水声和水泵的嗡嗡声中运动。

在介绍课上，卡普兰正在解释每只青蛙曾经是如何被分配威博体育威博体育学生的胚胎。巧的是，bomina有一个生命周期，在添加了一点激素的帮助下，与里德的学术日程相吻合。它从胚胎到青蛙，在12-14周内就有了明亮的黄橙色腹部。

所有的学生都能获得这种乐趣，就像任何一个拖着一桶蝌蚪回家的孩子一样，观看一个惊人的变形行为。对更严肃的研究感兴趣的高年级学生也利用bomina工厂。

Taylor Stinchcomb是一名环境研究专业的学生，主修生物学。在卡普兰的指导下，她的论文是威博体育探索除草剂如何影响bomina胚胎和幼虫。其他科学家发现，除草剂会严重破坏青蛙的性器官。Stinchcomb正在试图弄清楚需要多少除草剂才能将青蛙从生态系统中消灭。

卡普兰在布鲁克林长大。和他的许多学生一样，他对生物学产生了兴趣——夏天在树林里闲逛，寻找生物。在他的例子中，是纽约阿迪朗达克公园里的东部红背蝾螈，这个公园的面积比黄石公园、优胜美地公园、大峡谷、冰川和大烟山加起来还要大。它过去是，现在仍然是一个观察自然的好地方，尽管它距离6000万人口只有一天的车程。

在获得布鲁克林威博体育APP（Brooklyn College）和纽约城市大学（City University of New York）的学位后，卡普兰于1978年前往西部，在伯克利的米勒科学基础研究所（Miller Institute for Basic Research in Science）攻读博士后，五年后来到威博体育（Reed）。

卡普兰一直坚持认为，研究要超越实验室。今年秋天，就像他几乎每年都做的那样，他带着一群学生去了位于波特兰以东约30英里的哥伦比亚峡谷的瓦基纳瀑布。夜间徒步旅行需要大灯，因为当地的两栖动物，如太平洋大鲵，在天黑后最活跃。

在威博体育读书期间，86岁的帕特里克·菲利普斯（Patrick Phillips）和卡普兰一起参加了一次这样的旅行。菲利普斯记得，他拿着一簇簇果冻状的蝾螈卵，看起来就像半透明的小珠宝——当他的前灯照过来时，微型胚胎就清晰可见了。

他说：“这是惊人的，就像赤裸裸的生物学，就在你面前。”

如今，菲利普斯是俄勒冈大学（University of Oregon）生物学教授和负责研究的副校长。他的实验室专注于现代生物学工具，包括统计遗传学、DNA测序和计算机模拟。然而，他说，生物学的基本问题，对那些戴着大灯的学生来说是显而易见的，并没有改变：小宝石是如何发展成蝾螈的？环境的变化又如何影响它的生长？

全球变暖对两栖动物造成了严重威胁，尤其是那些在池塘里繁殖的两栖动物，因为它们无法调节自己的体温。许多研究都考察了平均气温上升对两栖动物发育的影响，但实际上没有研究过温度变化的影响，即由于大气中二氧化碳含量的升高，繁殖池塘的日最高和最低温度会不规律地飙升。

在2013年5月发表在《BMC生态学》上的一篇开创性论文中，卡普兰、菲利普斯和其他几位学者——07年的朱莉安娜·阿瑞吉、11年的Advait Jukar和06年的Ezra Lencer——发现，炎热的天气和寒冷的天气往往会产生鼻子更长、尾巴更短的小蝌蚪。听起来像是无害的结果，除非你是一只蝌蚪。长鼻子和短尾巴会让你成为一个缓慢、头重脚轻、笨拙的游泳者，因此更容易成为捕食者的猎物，在可怕的青蛙吃青蛙的故事中，捕食者通常包括其他两栖动物。结论是：温度变化是两栖动物生存的关键因素，不能通过简单地将更高的温度插入模型来预测。

这个实验是观察整个生物体的力量的一个很好的例子。“解析基因组并不能阻止目前正在发生的巨大的生物多样性危机，”1993年的伊丽莎白·金说，她是卡普兰的另一名学生，现在是佐治亚大学生态学的助理教授。“最终，没有生态系统的运作就没有人类的健康。关于整个生物和生态系统的科学研究越多，像鲍勃的教室和实验室这样的地方就越多，这个星球就会变得越好，尤其是当这些学生像威博体育的学生一样聪明、有创造力、跳出常规思维的时候。”

卡普兰发表了34篇关于进化和生态学的论文，并帮助许多威博体育校友开启了科学事业。但令人惊讶的是，他以前的学生经常跳出显微镜来描述他对他们生活的影响。上世纪90年代中期，卡普兰从威博体育毕业后，金和妻子琳达（Linda）、女儿杰西卡（Jessica）一起去肯尼亚看望她，这对金有着美好的回忆。卡普兰在非洲考察常见的芦苇蛙是否适合在他波特兰的实验室进行研究。由于繁重的出口限制，最终未能成功。她记得和卡普兰一起寻找潜在的野外地点，卡普兰一度考虑接管骆驼研究人员使用的一个废弃营地。怎么能忘记杰西卡呢？她当时还在上小学，现在是加州大学圣巴巴拉分校（University of California, Santa Barbara）的人类学博士生，在河马的咆哮声中练习小提琴。或者在欧内斯特·海明威（Ernest Hemingway）曾经扎营的波戈里亚湖（Lake Bogoria）眺望粉红色火烈鸟的海洋？

卡普兰大学带领学生到韩国进行暑期旅行已经有28年的历史了。他们的朝圣之旅引起了当地相当大的兴趣——2009年，韩国电视新闻杂志播出了一个小时的节目，介绍了他的作品。虽然自80年代以来，他在偏远的韩国研究地点的生活条件有所改善，但他们仍然在各个方面脱离了电网。现在，卡普兰和学生们可以一路开车去露营地，不用搭帐篷，而是住在他的朋友金元基（Kim Won - Ki）的乡村小木屋里，还可以用车载电池威博体育笔记本电脑充电。(韩国可能因其手机而闻名于世，但2009年，当尤卡尔和克里斯蒂·戈耶尔（Kristy Gonyer）夫妇踏上韩国之旅时，他们只带了一部手机。接收信号需要从营地步行30分钟。)

Jukar现在在乔治梅森大学攻读环境科学，Gonyer负责协调Reed的科学推广项目，该项目由Kaplan在20世纪90年代中期发起。此次韩国之行，她带来了另一部精神威博体育探索小说《少年派的奇幻漂流》。她最喜欢的回忆之一是：“一大早，在别人还没有醒来的时候，在门廊上看书写字，门廊上可以看到蝌蚪盆的田野。”

黑塞的主人公悉达多（Siddhartha）在书中也花了很多时间在水旁边，在从一个人生阶段到下一个人生阶段的隐喻和实际过渡中，他多次渡河。在故事的开头，席特哈尔塔意识到，智慧不能仅仅通过脱离世界，追求抽象的想法来获得。读着这段物质世界向席特哈尔塔召唤的文章，我们不可能不想到某个大胡子的野外生物学家，他从来没有停止过享受晚上在树林里寻找蝾螈的快感。

“月亮和星星很美，小溪和河岸、森林和岩石也很美……这一切一直都存在，只是他没有看到；他没有和它在一起。现在他和它在一起，他是它的一部分。光和影穿过他的眼睛，星星和月亮穿过他的心。”

在一个阳光明媚的秋日，我回到波特兰，坐在瑟夫露天剧场里，望着东边的峡谷。红桤木和大叶枫树的颜色在水中变换和反射。在美丽的照片背后是一个繁荣的生态系统，一个自90年代末以来一直在努力恢复的生态系统。卡普兰多年来一直担任峡谷委员会的主席，他的学生仍然在峡谷里做研究。今年，14岁的Jenny Balmagia正在研究峡谷的大型无脊椎动物，包括从蠕虫和蜗牛到小龙虾和蜻蜓的所有动物。

对卡普兰的喜爱深深渗透在许多以前的学生心中。我和马修通电话时，他刚从俄勒冈海岸结婚回来。卡普兰当然也在场，两人笑着说起马歇尔第一次遇到席特哈尔塔时的困惑。

今天，马歇尔是科瓦利斯俄勒冈州节肢动物收藏馆的馆长和收藏经理。他通过哈佛大学和康奈尔大学重新回到了昆虫研究领域。在与卡普兰的韩国之行结束多年后，他重读了黑塞的书。

“现在我明白了，”马歇尔说。“你的生活变化似乎并不总是一致的，但你会找到自己的方式——当你从一个阶段过渡到下一个阶段时，你往往会变成一个不同的人。”

卡普兰仍然在帮助学生们找到路，尤其是在黑暗中走在泥泞的小路上。现在是11月一个寒冷的雨天，我们在互发邮件。他写信警告我他很难联系上。他整个下午都会和生物入门班的学生待在峡谷里然后和苏维岛上高年级的学生待到晚上11点。

“我们正在寻找合唱蛙、粗皮蝾螈和长趾蝾螈；前两个物种已经在池塘里繁殖了，”他写道。“一定要做！！”

一个主角，一段旅程，一个关于泥泞的靴子和用传统方法做生物学的故事。这似乎是一个值得讲述和做不止一次的故事。

杰夫·科赫是波特兰的一名科学作家。

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