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管达尔文以“物种起源”作为其传世巨著《物种起源》的标题，但具有讽刺意味的是，他在此书中并没有探索究竟是什么触发了某个新物种的形成。人们也许认为，现代遗传科学的发展，如遗传密码的破解等，已然揭开了达尔文时代所无法了解的生物学上的各种奥秘。但事实并非如此，新物种形成之谜仍然是进化生物学中最大的一个未解之谜。
新物种的产生是必然的还是偶然的?
南极鱼类体内因有防冻蛋白质，所以能在寒冷的冰水中生存下来。美洲的副王蛱蝶会将自己乔装成黑脉金斑蝶以防鸟儿的捕捉，它们的翅膀看起来就像黑脉金斑蝶的翅膀一样。副王蛱蝶其实无毒而美味，但鸟儿却认为它们是有毒难吃的黑脉金斑蝶而避之唯恐不及。许多致病细菌会渐渐产生抗药性。像这样的物种适应环境的例子不胜枚举，自然选择的力量在大自然中无处不在。
但也有一些生物学家提出，自然选择对进化道路上的关键一步——新物种的产生的影响却很小，相反，新物种的形成是进化路上幸运的意外，偶然的收获。如果这一理论被证明是正确的，那么，大自然生命的多样性，多种多样的甲虫和啮齿类动物，以及灵长类动物进化的缺失环节等，更有可能与进化“易出意外”的倾向性有关，而不是出自自然选择之手的引导。
大多数生物学家将物种看作是有机生命的一个群体，群体内可以繁殖，而与其他群体，即不同物种则不能。这一定义有着许多例外，比如当一个物种分化成为两个物种时，原有物种分离出来的新物种将无法与它们原先的同伴繁殖后代。20世纪中叶，生物学家发现，当一些物种被带到新形成的湖泊或遥远的岛屿上之后，有时就会产生这种“生殖隔离”现象，染色体的重大变化导致新物种产生，一些个体无法成功与它们原先的同伴交配。
不过，仅这种急剧的变化似乎还无法解释全部或大部分新物种产生之谜。被地理区域或多或少分隔开来的物种，有可能成为两个越来越疏远的不同的物种，就像两个没有时间交流的老朋友，各自适应了不同的周围环境——这难道不是自然选择在起作用吗?许多人认为物种的产生是许多微小变化积累起来之自然选择的结果。然而，当人们发现某个物种中的个体无法再与诞生它们的原先物种交配的时候，才认识到事情可能并非如此。
各种偶然性事件都有可能触发新物种形成
各种偶然性事件都有可能触发新物种形成，不过，到目前为止还没有人能够找到某种方法来证明这一点。10年前，英国雷丁大学进化生物学家马克·帕吉尔开始探索这个问题。他认为，如果新物种的产生是大量微小变化积累起来的结果，那么在它们的演化谱系中一定会留下可以辨别的痕迹。
大量微小的因素结合在一起就会产生某种结果。比如，先天遗传与后天条件综合在一起，决定了一个人的身高；各种经济力量结合在一起，制约着股票的价格；各种天气变化条件交互作用，支配着每日的气温。诸如此类的例子还可举出许多，这种现象在统计学上通常产生一种人们所熟悉的钟形曲线，统计学家称之为正态分布。例如，人们的身高差别很大，但大多数人的身高都集中于中间值范围之内。帕吉尔认为，以此推理，如果物种形成是无数微小进化变异的结果，那么物种形成事件的时间间隔，也即进化树中每个分支的时间长度，也都应该与统计学上的钟形分布相符合。这一推断简单明了，但证明起来却有困难，因为人们无法对进化树的所有分支进行精确的统计学上的测量，帕吉尔不得不暂时放下这个想法，而去从事其他研究了。
几年前，帕吉尔有了一种峰回路转的感觉：廉价快速的DNA测序方法的诞生，使他可以获得大量可靠的进化树分支的相关信息。于是他与同事克里斯·凡恩迪蒂和安德鲁·梅亚德兴致勃勃地重新投入到了这一研究中去。
帕吉尔的研究小组从公开发表的一些文献中收集了包括植物、真菌、动物在内的范围广泛的130多个物种的DNA资料，排除那些准确性不够的，最终选定了101个物种，包括各个种类的猫、大黄蜂、老鹰和玫瑰等。
研究小组对不同物种的进化树分别进行研究，对物种形成连续性事件的长度进行测量，特别是对新产生的每个分支的长度进行测量。如果物种形成是由许多微小变化积累起来的自然选择的结果，那么进化树上各个分支的长度就应该与统计学上的钟形曲线相符合；如果变化由递增量积累起来达到某个不相容的极限点而推动产生新物种，就应该呈现常态曲线；如果变化以多种方式成倍加速，则应该呈现对数正态分布曲线。结果令他们吃惊：对数正态曲线仅占8％；与常态曲线完全不相符；相反，78％的进化树呈指数分布。
与钟形曲线一样，指数分布曲线也有一个简单的解释，即单一偶然事件所呈现的模式。比如，你连续接到的几个电话之间的时间间隔呈指数分布，高速公路上发生事故路段之间的距离也呈指数分布。帕吉尔认为，这一结果的隐含意义是很清楚的，“可以这么说，不是累积的变化形成物种，而是单一的、偶然的事件形成了薪的物种”。
各种偶然性事件都有可能触发新物种形成，物种形成不仅仅源自地理环境形成的物理阻隔，以及重大的基因改变，而是环境变化、遗传变异和心理影响等因素综合作用的结果。一座山脉的隆起，将原先的物种一分为二，会产生新的物种；某种遗传变异导致在水底繁殖的鱼类改为到水面繁殖，会产生新的物种；雌蜥蜴由偏好红色斑点的择偶标准改变为倾向于蓝色斑点，也会产生新的物种。
帕吉尔认为，源自于统计学数据的这一结论的关键在于，物种产生的触发因素是“运气”单一而强烈的一击，从进化学的意义上来说，即是不可预测的。帕吉尔同时补充说，这并不是说自然选择的观点错了，也不是说达尔文错了。一旦一个物种分裂成两个，仍然会受到自然选择规律的支配，各自适应着不同的自然环境。问题是，这种适应是在物种产生之后，而不是引起物种产生的原因。他认为，在很多情况下，物种的产生有着相当大的偶然性。帕吉尔的观点为物种起源问题引入了一个新的视角。
新物种生命的产生是否可以预见?
帕吉尔的理论将对生命进化中最有争议的一个问题产生影响，即：生命的产生是否可以预见?如果帕吉尔是对的，自然选择以，种渐进并可预测的方式“改造”着现有物种，那么物种形成的“幸运的意外”和偶然性则意味着进化中的某种剧烈变化是不可预测的。从这个意义上说，帕吉尔的研究结果似乎与重新诠释达尔文进化论的美国已故著名进化生物学家斯蒂芬·古尔德的观点不谋而合。古尔德认为，如果能让地球生命的进化重新来过，每一次的结果都会不同。
帕吉尔的观点至今未能被所有进化生物学家完全接受。一些生物学家提出了“适应辐射”的观点，即同起源生物类群演化成多种不同类型的后代，以适应不同的环境。比如，古代一种五趾短腿食虫性哺乳动物因适应不同环境而演化成如今的各种哺乳动物，鹿和羚羊适应在陆地上奔跑，鸟类适应在空中飞翔。鲸和海豚适应生活于水中，等等。甚至在同一类生物中，也会因适应不同环境而产生这种“适应辐射”，如种类繁多的蝙蝠，有以花蜜和花粉为食的(如长鼻蝠)，有以昆虫为食的(如菊头蝠、大耳蝠、蹄蝠等)，有以果实为食的(如狐蝠)，此外，还有吸血蝠和食鱼蝠等。当大自然为生命提供了生态学上的机遇之时，例如，当来自南美大陆的雀类在加拉帕戈斯群岛落户时。这些雀类渐次演化成适应岛上不同小生境的多样化的雀类。岛上大批新物种的爆发表明，生物体通过自然选择的力量，而不必等待一些偶然事件的推动来形成新的物种。
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十大新发现物种
目前人类已确认的物种大约有190万种。据保守估计，地球上一共有1000万至1200万种植物与动物物种，如果将微生物种类也包括在内，那将是一个非常大的数字。尽管如此，科学家仍在努力地寻找新物种。它们的数量有多少?特性是什么?至今无人知晓。国际物种探索协会的科学家仅在2008年就发现了18000多种动植物，该协会每年5月23日都会发布十大新发现物种，以纪念5月23日卡罗勒斯一林奈的诞辰纪念日。林奈(1707-1778)是瑞典著名博物学家，现代生物分类学的奠基人，他于252年前建立了科学的植物与动物命名系统。发布新发现物种同时也表明人类对地球生物多样性的了解是多么的有限。
2009年公布的十大新发现物种包括：吃虫子的蛞蝓，长着尖牙、绰号为“龙鱼”的鲦鱼……其中有一种深海虫类，它们在遇到危险时会将身体的一部分向外喷出，之后喷出的部分开始发光，从而混淆了敌人的视线。
新物种的产生是必然的还是偶然的?
南极鱼类体内因有防冻蛋白质，所以能在寒冷的冰水中生存下来。美洲的副王蛱蝶会将自己乔装成黑脉金斑蝶以防鸟儿的捕捉，它们的翅膀看起来就像黑脉金斑蝶的翅膀一样。副王蛱蝶其实无毒而美味，但鸟儿却认为它们是有毒难吃的黑脉金斑蝶而避之唯恐不及。许多致病细菌会渐渐产生抗药性。像这样的物种适应环境的例子不胜枚举，自然选择的力量在大自然中无处不在。
但也有一些生物学家提出，自然选择对进化道路上的关键一步——新物种的产生的影响却很小，相反，新物种的形成是进化路上幸运的意外，偶然的收获。如果这一理论被证明是正确的，那么，大自然生命的多样性，多种多样的甲虫和啮齿类动物，以及灵长类动物进化的缺失环节等，更有可能与进化“易出意外”的倾向性有关，而不是出自自然选择之手的引导。
大多数生物学家将物种看作是有机生命的一个群体，群体内可以繁殖，而与其他群体，即不同物种则不能。这一定义有着许多例外，比如当一个物种分化成为两个物种时，原有物种分离出来的新物种将无法与它们原先的同伴繁殖后代。20世纪中叶，生物学家发现，当一些物种被带到新形成的湖泊或遥远的岛屿上之后，有时就会产生这种“生殖隔离”现象，染色体的重大变化导致新物种产生，一些个体无法成功与它们原先的同伴交配。
不过，仅这种急剧的变化似乎还无法解释全部或大部分新物种产生之谜。被地理区域或多或少分隔开来的物种，有可能成为两个越来越疏远的不同的物种，就像两个没有时间交流的老朋友，各自适应了不同的周围环境——这难道不是自然选择在起作用吗?许多人认为物种的产生是许多微小变化积累起来之自然选择的结果。然而，当人们发现某个物种中的个体无法再与诞生它们的原先物种交配的时候，才认识到事情可能并非如此。
各种偶然性事件都有可能触发新物种形成
各种偶然性事件都有可能触发新物种形成，不过，到目前为止还没有人能够找到某种方法来证明这一点。10年前，英国雷丁大学进化生物学家马克·帕吉尔开始探索这个问题。他认为，如果新物种的产生是大量微小变化积累起来的结果，那么在它们的演化谱系中一定会留下可以辨别的痕迹。
大量微小的因素结合在一起就会产生某种结果。比如，先天遗传与后天条件综合在一起，决定了一个人的身高；各种经济力量结合在一起，制约着股票的价格；各种天气变化条件交互作用，支配着每日的气温。诸如此类的例子还可举出许多，这种现象在统计学上通常产生一种人们所熟悉的钟形曲线，统计学家称之为正态分布。例如，人们的身高差别很大，但大多数人的身高都集中于中间值范围之内。帕吉尔认为，以此推理，如果物种形成是无数微小进化变异的结果，那么物种形成事件的时间间隔，也即进化树中每个分支的时间长度，也都应该与统计学上的钟形分布相符合。这一推断简单明了，但证明起来却有困难，因为人们无法对进化树的所有分支进行精确的统计学上的测量，帕吉尔不得不暂时放下这个想法，而去从事其他研究了。
几年前，帕吉尔有了一种峰回路转的感觉：廉价快速的DNA测序方法的诞生，使他可以获得大量可靠的进化树分支的相关信息。于是他与同事克里斯·凡恩迪蒂和安德鲁·梅亚德兴致勃勃地重新投入到了这一研究中去。
帕吉尔的研究小组从公开发表的一些文献中收集了包括植物、真菌、动物在内的范围广泛的130多个物种的DNA资料，排除那些准确性不够的，最终选定了101个物种，包括各个种类的猫、大黄蜂、老鹰和玫瑰等。
研究小组对不同物种的进化树分别进行研究，对物种形成连续性事件的长度进行测量，特别是对新产生的每个分支的长度进行测量。如果物种形成是由许多微小变化积累起来的自然选择的结果，那么进化树上各个分支的长度就应该与统计学上的钟形曲线相符合；如果变化由递增量积累起来达到某个不相容的极限点而推动产生新物种，就应该呈现常态曲线；如果变化以多种方式成倍加速，则应该呈现对数正态分布曲线。结果令他们吃惊：对数正态曲线仅占8％；与常态曲线完全不相符；相反，78％的进化树呈指数分布。
与钟形曲线一样，指数分布曲线也有一个简单的解释，即单一偶然事件所呈现的模式。比如，你连续接到的几个电话之间的时间间隔呈指数分布，高速公路上发生事故路段之间的距离也呈指数分布。帕吉尔认为，这一结果的隐含意义是很清楚的，“可以这么说，不是累积的变化形成物种，而是单一的、偶然的事件形成了薪的物种”。
各种偶然性事件都有可能触发新物种形成，物种形成不仅仅源自地理环境形成的物理阻隔，以及重大的基因改变，而是环境变化、遗传变异和心理影响等因素综合作用的结果。一座山脉的隆起，将原先的物种一分为二，会产生新的物种；某种遗传变异导致在水底繁殖的鱼类改为到水面繁殖，会产生新的物种；雌蜥蜴由偏好红色斑点的择偶标准改变为倾向于蓝色斑点，也会产生新的物种。
帕吉尔认为，源自于统计学数据的这一结论的关键在于，物种产生的触发因素是“运气”单一而强烈的一击，从进化学的意义上来说，即是不可预测的。帕吉尔同时补充说，这并不是说自然选择的观点错了，也不是说达尔文错了。一旦一个物种分裂成两个，仍然会受到自然选择规律的支配，各自适应着不同的自然环境。问题是，这种适应是在物种产生之后，而不是引起物种产生的原因。他认为，在很多情况下，物种的产生有着相当大的偶然性。帕吉尔的观点为物种起源问题引入了一个新的视角。
新物种生命的产生是否可以预见?
帕吉尔的理论将对生命进化中最有争议的一个问题产生影响，即：生命的产生是否可以预见?如果帕吉尔是对的，自然选择以，种渐进并可预测的方式“改造”着现有物种，那么物种形成的“幸运的意外”和偶然性则意味着进化中的某种剧烈变化是不可预测的。从这个意义上说，帕吉尔的研究结果似乎与重新诠释达尔文进化论的美国已故著名进化生物学家斯蒂芬·古尔德的观点不谋而合。古尔德认为，如果能让地球生命的进化重新来过，每一次的结果都会不同。
帕吉尔的观点至今未能被所有进化生物学家完全接受。一些生物学家提出了“适应辐射”的观点，即同起源生物类群演化成多种不同类型的后代，以适应不同的环境。比如，古代一种五趾短腿食虫性哺乳动物因适应不同环境而演化成如今的各种哺乳动物，鹿和羚羊适应在陆地上奔跑，鸟类适应在空中飞翔。鲸和海豚适应生活于水中，等等。甚至在同一类生物中，也会因适应不同环境而产生这种“适应辐射”，如种类繁多的蝙蝠，有以花蜜和花粉为食的(如长鼻蝠)，有以昆虫为食的(如菊头蝠、大耳蝠、蹄蝠等)，有以果实为食的(如狐蝠)，此外，还有吸血蝠和食鱼蝠等。当大自然为生命提供了生态学上的机遇之时，例如，当来自南美大陆的雀类在加拉帕戈斯群岛落户时。这些雀类渐次演化成适应岛上不同小生境的多样化的雀类。岛上大批新物种的爆发表明，生物体通过自然选择的力量，而不必等待一些偶然事件的推动来形成新的物种。
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十大新发现物种
目前人类已确认的物种大约有190万种。据保守估计，地球上一共有1000万至1200万种植物与动物物种，如果将微生物种类也包括在内，那将是一个非常大的数字。尽管如此，科学家仍在努力地寻找新物种。它们的数量有多少?特性是什么?至今无人知晓。国际物种探索协会的科学家仅在2008年就发现了18000多种动植物，该协会每年5月23日都会发布十大新发现物种，以纪念5月23日卡罗勒斯一林奈的诞辰纪念日。林奈(1707-1778)是瑞典著名博物学家，现代生物分类学的奠基人，他于252年前建立了科学的植物与动物命名系统。发布新发现物种同时也表明人类对地球生物多样性的了解是多么的有限。
2009年公布的十大新发现物种包括：吃虫子的蛞蝓，长着尖牙、绰号为“龙鱼”的鲦鱼……其中有一种深海虫类，它们在遇到危险时会将身体的一部分向外喷出，之后喷出的部分开始发光，从而混淆了敌人的视线。