加入时间:2022-09-15 16:37 访问量:3457 信息来源:
责任者:王立铭著
索书号:Q111/21
“我们从哪儿来?我们是谁?我们要到哪儿去?”这应该是每个人刻在灵魂里的诘问。
多年前,我在一家高科技生物抗衰中心工作时,曾问过我的科研员同事一个问题——地球生命的起源,真的是像教材里说的那样从富含营养的黏液中产生出有机体,然后从单细胞进化到动物?他发出一声嗤笑,从侧面回答了这个问题——一场飓风卷起一堆废铁,能够把它们变成一架波音飞机吗?能量的蓄积和真正的质变中间还隔着一道坎,但是这种问题的思索已经超出了我的知识范围。
关于那个灵魂诘问三部曲,后两个问题过于形而上学,但第一个问题还是能够通过科学直观地展现出来的。比如进化论,就是达尔文向茫茫宇宙追问生命起源的探索心路。在大部分人聚焦于眼前的生活时,总还有那么极小一撮人,把目光投向浩瀚的宇宙,投向幽深过去和未来,为人类这个物种真心实意地担忧,想要破解我们存在的密码。
当我拿到《王立铭进化论讲义》这本书,那个我们从哪儿来这个问题又开始在脑中回荡。王老师在这本书里,主要不是讨论生命起源,而是对进化论进行详实系统地解说,在起源这个问题上,王老师是赞同达尔文的,但是对于生命之树的概念,他是存疑的,传说中的露卡(生命之树之根),不过是进化胜利者的露卡,失败者早已从这棵大树上剔除,在经历了长达三十多亿年的变迁和意外后,今天我们想要溯源,太难了。我们看到的只是胜利者的经历,至于真相,它依然掩盖在茫茫宇宙中。
生命的进化有偶然性,但更多是必然性,能量之争,繁衍之战,物种遗传的秩序,这些都刻进DNA里,伴随着所有生命代代相传。作者的语言轻松流畅,不同于普通学术著作的晦涩高深,而是用了很多例子来说明,既有学术的深度,也可以当作科普读物阅读。
生物的进化,起源于自私和匮乏。生物具有自私的本性,植物为了获得光照互相竞争,动物为了争夺地盘大打出手,每个个体都想获得尽可能多的资源,尽可能地活下去,尽量多繁衍后代。只有这样,物种才得以传递下去。
一朵蒲公英最多能产生100颗种子,一条三冬龄的鲫鱼一次能产6.8万颗卵,这种甩手掌柜式的育儿模式只能靠量大来保证延续。相比而言,有妈妈抚育长大的哺乳动物,就是优生优育的模式了,哺乳动物一胎的幼崽数量在两位数上下波动,被公认生仔最多的老鼠和猪,前者一胎最多12个,后者一胎最多15个。艰难的哺育过程,增添了繁衍的负担,所以哺乳动物不可能像鱼类一样,一次生几万个后代,但如果生育过少,种族延续的风险也就随之上升了。我们最喜爱的大熊猫,一胎最多只能生3只幼崽,哪怕生了双胎,大熊猫妈妈也只会养育最强壮的一只幼崽,毫无疑问,这样低效的繁殖率是大熊猫濒临灭绝的问题之一。一个无私和其他物种分享能量,一个为保护环境克制繁衍本能的生物,应该是会早早被淘汰的。自私是铭刻在所有物种基因中的,对环境和个体的掠夺是本能。
地球的资源虽然总量上看起来丰富,但就算是最水土资源最富饶的热带雨林,竞争和掠夺也是无处不在的。因为资源的丰富是总量的充沛,分配到特定时间特定地点上,能被生物利用的依然很有限。而在生物繁衍和进化的过程中,资源的浪费也是随处可见的,并且不可避免的。自私和匮乏形成尖锐对立,地球生命的演化,是基于这个矛盾的前提下的。所以,掠夺和繁衍,才是生命永恒的主题。生物想要活下去,就得尽可能多地压榨环境,尽可能多地繁衍后代,将自己的DNA遍布地球,这样即使出现各种意外,总还有一个分支能够传递下去。
在各个物种能在进化之旅中八仙过海施展本领竞争时,伴随着生命的进程,秩序出现了。薛定谔曾经提出过一个著名的理论——生命以负熵为生。熵是无序,负熵有序,生命必须获取负熵来降低体内的熵,所以植物吸取阳光中的负熵,藻类和植物利用太阳能进行光合作用,合成能量,动物则通过吃植物和其他动物,间接获得负熵,然后将自身体内的熵通过排泄物转移到环境里。生命体的秩序是靠维持负熵来完成的。
地球生物获得了能量之后,使用这个能量的载体是ATP,ATP是从前在医院经常给病人注射的一种能量剂。生命获得能量物质后,分解提纯,将能量储存在ATP,然后利用ATP分子释放能量,维持低熵。秩序有了能量驱动的载体后,还要有信息传承的载体,就是DNA。DNA让秩序和遗传信息从上一代生物体复制 下一代生物体,从上一代细胞复制到下一代细胞。
“地球上所有生命都利用氢离子水库制造ATP,为生命活动提供能量。这并不是因为这个方式就是能量利用的最优解,而可能仅仅是因为在海底热泉口附近萌发的生命祖先们使用了这种方式……它们的子孙后代尽管已经远离了这种生活环境,却无法彻底抛弃这种能量利用方式,从而长久地背负着这个历史包袱。”
能量和信息一旦满足,进化的生命树就开始生长运转,无法再停止,哪怕利用能量的方式低效,哪怕信息传递的方式曲折,也无法停下来整改,因为进化停止,生命就无法生存。这种模式被称为“红皇后效应”,来自《艾丽莎梦游仙境》里红皇后的名言——你只有不停奔跑,才能停留原地”。这是一个悲伤的事实,无法修改,无法重来,而所有生命的尽头都是消亡,宇宙的尽头是熵增。
我们从生物学的角度,会惊奇地发现,内卷是生命的母题,几乎无法避免。只有不断奔跑,跑得够快的物种,才能获得生存的权利。而进入文明世界后,我们对进化论了解越深,就越能够了解人类的过去,了解人类的现状,只有了解了过去和现在,我们才能找到自己的定位,走向正确的未来。
作者:枨不戒(来自豆瓣)