生物按几何级数增加的趋势

一切生物都有高速率增加其个体数量的倾向，这必然会导致生存斗争。在自然生命周期中要产生若干卵或种子的生物，往往在生命的某一时期，某一季节，或某一年里肯定会遭受灭亡。否则，按照几何级数增加的原理，这种生物的个体，将因数量的迅速增加而无处存身。由于生产出的个体可能多于存活下来个体间的数目，那么自然界中将不可避免地要发生生存斗争： 同物种内个体与个体间的斗争，或是不同物种间的斗争，或是生物与其生存的自然环境条件斗争。其实这正是马尔萨斯(Malthus)的学说。此学说应用于整个动植物界时具有更强大的说服力，因为在自然界里，既没有人为的食物增加，也没有严谨的婚姻限制。虽然某些物种目前是在或多或少地增加个体数量，但并非所有的物种都如此，否则这世界将容纳不下它们了。

毫无例外，如果每一种生物都高速率地自然繁殖而不死亡的话，即便是一对生物的后代，用不了多长时间也会将地球挤满。就是生殖率低的人类，人口也可在25年内增加一倍，按这个速率计算，用不了一千年，其后代将在地球上无立足之地了。林奈(Linnaeus)曾计算过，如果一棵一年生的植物只结两颗种子(实际上没有这样少产的植物)，其幼苗次年再各结两颗种子，以此类推，那么20年内就会有100万株这种植物生长着。在所有已知的动物中，大象是繁殖最慢的，我曾仔细地估算过它自然增长率的最低限度。最保守地说，假定大象寿命为100岁，自30岁起生育直到90岁为止，这期间共产6仔，（如果所有幼仔都能成活并繁殖后代的话）那么，在740-750年后，这对大象就会繁衍出1900万头后代。

关于这个问题，除了单纯理论上的计算，我们还有更好的证明，那就是在自然状态下，许许多多动物在接连两三个有利于生长的季节里，迅猛繁殖的记载。尤其使人惊异的是， 有许多家养动物，在世界上某些地区繁殖之快，甚至失去控制。例如，牛和马的生殖速率本来是极慢的，但是在南美洲及最近在澳洲，若不是有确实证据，其增加速度之快，简直令人难以置信。植物也是如此，以引入英伦诸岛的植物为例，不到十年工夫，它们就遍布全岛而成为常见植物了。有几种植物，如拉普拉它(Laplata)的刺菜蓟(Cardoon)和高蓟(tall thistle)，它们原是由欧洲大陆传入的物种，而现在它们在南美洲的广大平原上，已成为最常见的植物了，往往在数平方英里的地面上，几乎见不到其他的植物杂生。福尔克纳(Falconer)博士告诉我，自美洲被发现后，从美洲输入印度的植物现在已从科摩林角(Cape Comorin)到喜马拉雅(Himalaya)山下，遍布整个印度了。看到这些例子和其他无数类似的例子时，谁也不会认为这是因为动植物的繁殖能力会突然明显增强的结果。显然，正确的解释应该是： 生存条件对它们非常有利，老、幼者皆很少死亡，几乎所有的后代都能成长而繁殖，以几何级数增加的原理，就是对这些生物在新的地方迅猛增殖并广泛分布的简明解释。无疑，几何级数增加的后果总是惊人的。

在自然状态下，成年的植株几乎年年结种子，大多数的动物也是年年交配。因此我们可以断定，所有动植物都有按几何级数增加的倾向——迅速挤满任何可以赖以生存的地方；但是，这种以几何级数增加的倾向，会在生存的某一时期，因个体数量的减少而受到抑制。人们可能误以为大型家养动物不会遭到大量死亡的威胁。但是，每年都有成千上万的牲畜因供食用而被屠宰，在自然状态下也因种种原因有同样数量的牲畜死亡。

有的生物每年能产上千的种子或卵，有的则极少繁殖，两者间的差距仅在于： 生殖率低的生物在有利条件下，需更长时间才能布满一个地区(假设这个地区较大)。秃鹰(condor)年产两卵，鸵鸟年产20个卵，然而在同一地区秃鹰可能比鸵鸟多得多。管鼻鹱(Fulmar petrol)仅产一卵，但人们相信这是世界上最多的鸟。一只苍蝇可产数百只卵，虱蝇(hippobosca)仅产一卵，可这种差异并不能决定同一地区内两种生物个体的多少。有些生物赖以生存的食物在数量上经常波动。对于这样的生物而言，大量产卵是很重要的，因为在食物充足时，它们的个体数量能迅速增加。但是大量产卵的真正意义，在于补偿某一生命期内个体的大量减少。对绝大多数生物来说，这个时期是生命的早期。如果一种动物能以某种方式保护自己的卵或幼体，则少量的繁殖即可保持它的平均数量，如果卵或幼体死亡率极高，则必须多产，否则这种生物就会绝灭。假设有一种树可以活一千年，千年中只结一粒种子，假如这粒种子不会毁灭，肯定能够发芽的话，这就足以保持这种树的数量。总之，在任何情况下，动植物个体的平均数量与其卵或种子的数量，仅有间接的依存关系。

在观察自然界时，我们应时时记住上述观点——每一生物都在竭尽全力地争取个体数量的增加；每一生物在生命的一定时期必须靠斗争才能存活；在每一代或每隔一定时期，生物中的幼体或衰老者难免遭受灭亡。减轻任何一种抑制生殖的作用，或是稍微减少死亡率，这一物种个体的数量就会立即大增。