實驗
一陣極地風猛烈地刮過壇城。風鑽進我的圍巾，刮得下頜生疼。且不說凜冽的寒風，單是溫度就降到了零下十度。在南部森林裡，這樣的冷天是不常見的。典型的南部冬天，總在融雪天氣與中度霜凍之間兜圈子，一年中難得有幾日極寒的天氣。今日的寒氣，恐怕會逼近壇城上各種生物的生命極限。
我突然想脫下衣服，像林中動物們一樣體驗一下這種冷冽的氣候。趁著這股勁，我把手套和帽子丟在冰天雪地裡，接著是圍巾，很快，我卸下了全副御寒裝備：毛衣、T恤，還有褲子。
實驗的頭兩秒出乎意料地令人振奮。脫下密不透風的衣物，隨之襲來的是一陣愜意的清涼感。接著，大風吹散了幻覺，頭開始隱隱作痛。熱量從體內流溢出來，灼燒著我的皮膚。
一群山雀（Chickadee）的齊聲歡唱，為這場荒唐的脫衣舞提供了伴奏。鳥兒們在林間飛舞，它們如同火苗一般，在樹枝間上下竄動。無論它們在哪裡歇腳，都不過一秒的工夫，轉眼又飛走了。在這樣的大冷天裡，山雀的活躍與我的生理缺陷形成了鮮明對照。這似乎違背了自然定律，按說小動物應該比大個頭親戚們更畏懼寒冷。一切物體，包括動物身體在內，體積的增量是長度增量的立方倍；而一隻動物全身所能生成的熱量，與其身體大小是成正比的；因此，體熱的增長量，也是身體長度增量的立方倍。而在熱量流失時，表面積的增量只是長度增量的平方倍。小動物的體溫下降速度之所以更快，是因為按照比例來說，它們的體表面積遠遠大於身體體積。
動物的身體大小與體熱流失速率之間的關係，造成了動物的地理分佈趨勢。對於廣泛生活在大片區域內的物種而言，北部個體通常比南部個體體型更大。這就是所謂的「伯格曼定律」（Bergmann』s rule）。伯格曼是19世紀的一位解剖學家，他最早描述了這種關係。田納西州的卡羅山雀（Carolina chickadees）生活的地方，靠近該物種分佈帶的最北端。它們的個頭，比來自南部邊界的那些佛羅里達州同類要大10%～20%。田納西州的鳥兒們深諳表面積與體積之間的平衡關係，因而能適應這裡更為寒冷的冬日。更往北，取代卡羅山雀的是它的近緣種，黑頂山雀（black-capped chickadee）1。黑頂山雀又要比卡羅山雀大10%。
當我赤身站立在林中時，伯格曼定律似乎非常遙遠。狂風猛撲過來，體表的灼燒感加劇。接著，更深切的疼痛開始了。大腦意識背後的某些東西被激活，啟動。我在這冷冽的冬日裡暴露不過短短一分鐘，身體就已凍透了。可是，我比一隻山雀要重十萬倍呢。毫無疑問，按理來說這些鳥兒應當不出數秒就會全部凍斃。
山雀之所以能活下來，部分依賴於它們溫暖的羽毛。羽毛使它們比我這赤裸無毛的身子更有優勢。鳥的羽衣上層很光滑，裡面有隱秘的絨毛，顯得飽滿而蓬鬆。每根絨毛由成千上萬根細細的蛋白質絲縷構成。這些纖毛組合成一種輕飄飄的絨毛體，保溫效果比咖啡杯那麼厚的泡沫塑料板還要好十倍。冬天裡，鳥兒身上的羽毛增多50%，提高了羽衣的保溫性能。在寒冷天氣裡，羽毛基部的肌肉拉緊，使鳥兒身體緊縮，保溫層厚度加倍。然而，這種引人注目的保護措施，也無非是減緩不可避免的熱量流失過程。在冷天裡，山雀的體表雖然不會像我這樣火燒火燎，但是熱量依然在散失。一二厘米厚的絨毛層，在極寒天氣下，只能換得幾個小時的生存時間。
我屈身迎著寒風。危機意識增強了。我全身都不由自主地打著擺子。
體內平常的化學產熱反應，此時完全不夠用了。肌肉的陣陣抽搐，是防止心臟溫度下降的最後一道防護措施。肌肉似乎是隨機地發動起來，相互拉扯著，引起身體的陣陣戰慄。在身體內部，食物分子和氧氣急劇燃燒，就像我在調用肌肉跑步或是舉起重物的時候一樣。只不過，此時這種燃燒帶來的是一股迅疾的熱流。腿、胸腔和胳膊的劇烈顫抖，使血液暖和起來。血流隨即將熱量帶到頭部與心臟部位。
顫抖也是山雀抵禦寒冷的首要防護措施。整個冬天，鳥兒們把肌肉當成熱量泵，只要天氣變冷，肌肉就會顫抖起來，這時鳥兒們也不那麼活躍了。山雀胸部厚厚的飛行肌是首要的熱量來源，顫抖時能帶來大量溫暖的血流。人體沒有相應的龐大肌肉，所以我們的顫抖相對而言是微不足道的。
當我開始搖晃時，恐懼感浮上心頭。我恐慌起來，開始以最快速度穿衣服。手指凍僵了，我艱難地抓起衣服，摸索著拉上拉鏈、繫上扣子。頭痛欲裂，就好像血壓突然升高一般。我唯一想做的，就是快點運動起來。我又是走，又是跳，使勁搖晃胳膊。大腦給出了指令：製造熱量，要快。
實驗僅僅持續了一分鐘，在這持續一周的極寒天氣中，不過佔到萬分之一的時間。可是我的身體撐不住了，頭部轟鳴，肺部供氧不足，四肢似乎麻木了。如果實驗再持續幾分鐘，我的心臟溫度就會進入低溫狀態，肌肉的協調作用將失去效力，隨後昏睡和錯覺會使我的大腦喪失意識。人體體溫通常保持在37攝氏度左右，只要體溫下降幾度，比如說下降到34度，神智就會錯亂，下降到30度，器官就開始停止運行。在今天這樣刺骨的寒風中，只消赤裸著身子待上一個小時，體溫就能下降這麼幾度。一旦被剝去人類文化賦予的巧妙的御寒物，我就成了一隻熱帶猿，在冬季森林中完全無所適從。山雀卻漫不經心地佔據了這塊地方，這真叫人羞慚。
我跺腳哈手緩了五分鐘，縮在衣服裡面，身子雖然還在抖，但是心裡已經不慌了。肌肉感覺很疲累，我使勁吸氣，就好像剛進行過百米衝刺一般。我逐漸體會到身體產生熱量時過度的消耗帶來的後繼反應。持續的顫抖只要超過幾分鐘，就能迅速耗乾動物體內的能力儲備。無論對人類探險者還是對野生動物而言，飢餓通常都是死亡的前奏。只要保證食物供應，我們就能顫抖著維持生命；但是空著肚子、脂肪儲備耗盡，我們就活不成了。
等我回到溫暖的廚房，我會重新填滿我體內的儲備庫，這還得歸功於挑戰自然的冬季食品保存與運輸技術。山雀可沒有干谷粒、養殖肉類，或是從外地運來的蔬菜，它們要在冬季森林裡維持生活，就得找到足夠的食物來燃燒它們四便士重的小火爐。
無論是實驗室內的山雀，還是在野生環境下自由生活的山雀，我們都已計量過它們所需要的能量。在冬季，鳥兒一天需要高達6.5萬焦耳的能量來維持生命，其中一半的能量用於顫抖發熱。我們把這些抽像的數據轉換成鳥類所需的食物總量，就更好理解了：書頁上逗號那麼大的一隻蜘蛛，體內只含有1焦耳的能量；一個大寫字母那麼大的一隻蜘蛛，含有100焦耳的能量；一個單詞那麼大的一隻甲殼蟲，含有250焦耳的能量。一顆油脂豐富的向日葵種子倒是含有100多焦耳的能量，可惜壇城上的鳥兒沒有手握大把瓜子的人來餵養它們。山雀每天必須尋找無數食物碎屑來滿足能量需求，壇城上的食品儲備庫看起來卻是空空如也，在冰天雪地的森林裡，我沒有看到任何甲殼蟲、蜘蛛，或是任何種類的食物。
山雀之所以能從看似貧瘠的森林中弄到足夠的供給，部分是因為它們具有超凡出眾的視覺。山雀眼睛後面的視網膜上分佈著比人眼緻密兩倍的感應器。因此，鳥類具有高度敏銳的視覺，能夠看到人眼所不能見的各種細節。我看到的是一根平滑的枝條，鳥兒卻能看到一處斷裂、剝落的彎折，裡面很可能潛藏著食物。很多昆蟲舒舒服服地躺在樹皮中的小裂隙內越冬，山雀敏銳的眼睛會讓它們無處遁形。我們永遠無法完全體驗這種豐富的視覺世界，不過，從放大鏡中窺見的景象近似於此：通常不可見的細節進人了視野中。冬天大部分時間裡，山雀銳利的眼睛都在掃視林中的樹幹、枝條，還有落葉堆，從中搜尋隱藏的食物。
山雀的眼睛還能比人眼看到更多的色彩。我在觀看壇城時，眼中具備的三種色彩接收器，使我看到三原色，以及三原色的四種主要組合色。山雀卻有一種額外的色彩接收器，用於探查紫外光。這使山雀能看到四種原色，十一種主要的組合色。山雀的色覺範圍，遠遠超出人類所能體驗的範圍，甚至超乎人類想像：鳥類的色彩接收器上還裝備著有色的小油滴，這些小油滴起到光線過濾器的作用，只允許極窄範圍內的色彩刺激到每個接收器，這樣就增強了色覺敏銳度。人眼沒有這些過濾器，因此，即使在人眼可見光範圍內，鳥類也能更好地分辨出色彩之間的微妙差異。山雀生活中那個超現實的色彩世界，絕非人類遲鈍的雙目所能觸及。在壇城上，它們動用這些能力來覓食。林地零星分佈的那些乾枯野葡萄籐上，反射出的是紫外光。甲蟲和蛾類的翅膀有時閃爍紫外光，某些毛蟲也是如此。即便沒有紫外線視覺這一優勢，鳥類精準的色彩接收器也能探查到細微的破綻，撕破林中昆蟲的偽裝。
鳥類和哺乳動物的視覺能力之所以存在差異，是由於1.5億年前侏羅紀時代的一系列事件。那時候，現代鳥類的始祖從爬行類中分化出來。這些遠古鳥類繼承了爬行類祖先的四種色彩接收器。哺乳動物也由爬行類演化而成，它們的分化比鳥類更早。然而與鳥類不同，我們的原獸亞綱（protomammal）祖先如同夜行性的鼩類生物一樣度過了侏羅紀。依照自然選擇缺乏遠見的功用主義原則，華美絢麗的色彩對於這些生活在黑暗中的動物毫無用處。在哺乳類先祖饋贈給它們的四種色彩接收器中，有兩種喪失了。時至今日，大多數哺乳動物只有兩種色彩接收器。某些靈長類動物，包括人類的始祖在內，後來演化出了第三種。
山雀的身軀如同雜技演員一般靈活，這讓它們的視覺能充分發揮作用。一拍翅膀，鳥兒就能從一根樹枝飛到另一根枝上。爪子抓住一根枝條，身子向下墜落，又從枝梢盪開去了。鳥兒的身體懸在空中迴旋飛舞時，喙部也在不停地探查。隨後，翅膀一展，掠上另一根小枝。沒有一處沒經過搜查。鳥兒們倒吊在枝上審視樹枝下方的時間，與直立向上的時間相當。
儘管山雀搜尋得很賣力，可是在我觀察它們的這段時間裡，它們並沒有捕捉到任何獵物。像大多數鳥類一樣，山雀吞嚥食物時，頭部會引人注目地向後擺動一下。要是找到一塊更大的美食，它們就用爪子攫住食物，同時用喙部去啄食。這群鳥僅僅在我視線中停留了15分鐘，沒有找到任何食物。山雀可能需要調用體內的脂肪儲備來抵禦寒冷。脂肪儲備對於越冬來說至關重要，這能讓山雀安享冬日多變的氣候。等到天氣回暖，或是等到鳥兒們找到一窩蜘蛛、一叢草莓的時候，充足的食料就能轉化為脂肪，讓鳥兒度過天寒地凍、食物匱乏的時節。
鳥群中不同的個體肥瘦不等。山雀是結群覓食的，它們中間也存在社會分層。群體中通常包括一對頭鳥，若干扈從。無論何時，只要群體找到食物，頭鳥總是捷足先登。因此不管天氣如何，它們通常總能吃飽。這些身居高位的鳥兒長得健康而苗條。居於從屬地位的山雀要忍受冬季困難時期的打擊，只能隔三差五吃頓飽餐。這些地位低下的鳥兒，通常是幼鳥，或是沒有能力捕食的鳥兒。為了應對食物來源不穩定的狀況，它們要長得肥一點，以便保證能度過嚴酷的日子。然而，山雀長肥也是有代價的。圓胖的鳥兒易於淪為鷹隼的獵物。每隻山雀的肥瘦，是處於飢餓與被捕食這兩大風險之間的平衡。
山雀把昆蟲和種子塞進裂口的樹皮下面，作為補充脂肪庫的來源，它們要儲存糧食以備日後恢復體力之用。卡羅山雀藏食物時，尤其喜歡把食物捅進小樹枝的下側。這一習性或許是為了防備那些目光不那麼銳利的鳥類前來行竊。無論如何，倉庫總是很容易被盜。因此，冬天森林鳥群中的每隻山雀都守護著一塊自留地，嚴格杜絕鄰居們闖入。世界上其他地方不收藏糧食的山雀，領域性則弱得多。
在冬季，體型更大的鳥類常常加入山雀隊伍中。今天，一隻絨啄木鳥（downy woodpecker）正在鑿食橡樹皮裡面的幼蟲，當山雀們向東掠去時，它也緊跟著飛了過去。一隻美洲鳳頭山雀（tufted titmouse）也跟隨大部隊一同旅行。美洲鳳頭山雀像山雀一樣在枝椏間跳躍，但是沒那麼敏捷，它更喜歡停駐在枝條上，而不是在枝梢蕩來蕩去。所有的鳥兒齊聲叫喚，保持著隊伍的一致性。山雀啁啾鳴囀，美洲鳳頭山雀發出哨聲，啄木鳥則發出尖利的pik聲。這種團隊行為能保護成員免遭鷹隼襲擊。在眾多雙眼睛的警惕守備下，鷹隼很容易被發現。不過，山雀也要為團隊提供的庇護付出代價。美洲鳳頭山雀的體重是山雀的兩倍，個頭更大的鳥類當上首領，便會把山雀從枯樹枝、高處枝條，以及其他更有利的覓食場所上擠走。微妙的位置變換，致使山雀的覓食機會嚴重喪失。在鳥群中，只要美洲鳳頭山雀不在場，山雀就能吃得更好。因此，在壇城上，冬天要維持生存，不僅需要複雜的身體結構，還要經過社會動力學方面的精心協商。
白晝的光輝逐漸消隱，我挪動冰涼的四肢，揉揉凍得發直的眼睛，準備走出森林。鳥兒們繼續搜尋食物，再過幾分鐘也要回巢了。當光線黯淡下來，溫度下降，山雀將會簇擁在倒下的樹幹留下的洞穴裡，相互遮擋刺骨的寒風。鳥兒擠成一團，這再次認可了伯格曼定律：抱成一團，則體積更大，相對而言表面積更小。隨後，山雀的體溫下降十度，進入一種能耗更低的低溫睡眠狀態。在夜裡，如同在白天一樣，行為上與身體上整齊一致的適應性，讓鳥兒們得以安然越冬。擁成一團，再加上睡眠狀態，就能使山雀夜間的能量需求減少一半。
山雀適應寒冷的能力是非同尋常的，但是這種能力也並不總是夠用。到明日，森林裡的山雀又將會少幾隻。冬季冷酷的鐵拳將攫住很多鳥兒，把它們推入無底深淵。那種惶惑，比我所體驗到的可怕空虛感更為深切。只有半數在秋天落葉叢中找到了食物的山雀，才能活著看到來年春天的橡樹萌發新芽。今晚這樣的寒夜，會讓大多數鳥兒悄然死去。
這周的嚴寒天氣只持續了短短幾天，但是鳥類死亡率的劇增會改變森林，影響波及全年。冬夜的死亡對山雀種群內部進行了清理，冬季的糧食總額無法供養的多餘個體，將被全部清除出去。平均每隻卡羅山雀需要3公頃或者3公頃以上的森林來維持生活。壇城上一米見方的土地，只能供養十萬分之幾的山雀。今晚的寒氣會清除掉所有過剩的個體。
當夏季來臨時，壇城將能供養更多的鳥兒。由於冬天的饑荒使林中人口眾多的常駐物種，例如山雀的數量得到嚴格的控制，因此夏季所能找到的食物量，將遠遠超出這些留守鳥兒的胃口。食物總量的季節性猛增，為遷徙鳥類營造了機會。這些鳥兒冒險從中美和南美長途飛行過來，尋覓北美各處森林中過剩的食物。冬季的嚴寒，促成了每年數百萬隻唐納雀（tanagers）、鶯鳥（warblers）和綠鵑（vireos）的大遷徙。
夜間的死亡也會使山雀這一物種變得更適應周圍的環境，體型較小的卡羅山雀比體量稍大的親屬更有可能淪為犧牲品，這進一步印證了伯格曼的緯度分佈模型。類似地，極端的寒冷會從這些鳥類的種群中清除掉那些在顫抖能力、羽毛豐厚度，或是能量儲備方面表現不夠好的個體。到次日清晨，這片林子裡的山雀種群將更能適應冬天的嚴酷條件。這是自然選擇的悖論：通過死亡，達到生命的逐漸完善。
我在寒冷氣候中表現出的體能缺陷，也是源於自然選擇。我在冰天雪地的壇城上沒有立足之地，是因為我的祖先迴避了寒冷氣候的選擇。人類由數千萬年前生活在熱帶非洲的猿類演化而來，相比保暖而言，保持涼爽才是更大的挑戰；因此，我們的身體幾乎不需要任何抵禦極端寒冷的措施。當我的祖先們走出非洲，來到北歐時，他們隨身攜帶著的火種和衣服，將熱帶氣候帶到了溫帶與極地地區。這些巧妙的辦法減少了人類的痛苦和死亡數量，結局毫無疑問是好的。然而舒適的生活使人迴避了自然選擇，我們因使用火和衣物的技術而受到懲罰，從此在冬的世界中永無立足之地。
黑暗降臨，我將退回到我從祖先們那裡繼承來的東西——溫暖的壁爐。壇城就留給那些主宰寒冷世界的鳥類居民吧。這些鳥兒歷經成千上萬個世代的掙扎，才艱難地獲得這一主宰權。我本想像壇城上的動物們一樣體驗寒冷，可是現在我意識到，這是不可能的。我的體驗來自我的身體，這個身體走上了一條與山雀們截然不同的演化之路，絕無可能與它們獲得完全一樣的體驗。儘管如此，在寒風中赤身裸體的經歷使我對這些異類愈發敬慕。驚異是唯一恰當的反應。
1 ——別名黑帽山雀。