楊孝文
在漫長歲月里,地球上的生命從最初的單細(xì)胞生物進(jìn)化為藻類、植物、動物直至人類,在這進(jìn)化過程中,生命經(jīng)歷了一次又一次奇跡般的重大突破。以下便是生命進(jìn)化過程中出現(xiàn)的十大奇跡。
1多細(xì)胞生物
每次洗澡時,請你向用來擦背的海綿發(fā)出一聲由衷的贊嘆——看,它就是多細(xì)胞進(jìn)化的最好模式,正是這一不可思議的進(jìn)化過程將無數(shù)個互不相干的獨(dú)立細(xì)胞有機(jī)地結(jié)合在一起,組成神奇復(fù)雜的結(jié)構(gòu),為后來復(fù)雜生物的產(chǎn)生和進(jìn)化奠定了基礎(chǔ)。研究人員試圖通過研究第一批多細(xì)胞生物現(xiàn)存最親近親屬的基因組,嘗試重塑它們的生物特性。
2眼睛
在生命進(jìn)化史上,眼睛的出現(xiàn)改變了生命的“游戲規(guī)則”,正如一位科學(xué)家所說,“眼睛引發(fā)了一場足以改變整個地球的進(jìn)化軍備競賽?!毖劬Τ霈F(xiàn)之前,生命更加溫順、馴服,地球是游弋在海洋中的行動遲緩的軟體蠕蟲的天下。眼睛的出現(xiàn)宣告一個更為無情、競爭更激烈的時代到來。在距今5.43億年前左右,一種名為萊氏蟲的三葉蟲身上長出了地球生物的第一只眼睛。此前的一些生物體有感光細(xì)胞,但眼睛不僅要感知光線,還需要有一個能聚焦光線形成圖像的晶狀體。一旦有了晶狀體,生物的視覺效果就從1%驟然上升到100%。
3大腦
大腦往往被視作生物進(jìn)化帶來的最高成就,賜予人類語言、智力和意識等終極特征。大腦首次向生物體提供了一種應(yīng)對環(huán)境變化的能力。尋找食物向來是早期水生生物的頭等大事,大腦則幫助它們解決了這一問題——它可以辨別食物是否有毒??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),即使是頭腦簡單的昆蟲,在記憶的幫助下,也可對環(huán)境的變化作出迅速反應(yīng)。人腦更為復(fù)雜的功能,如社交、決策和同情,似乎都是從控制食物攝取等基本系統(tǒng)進(jìn)化而來。
4語言
就人類而言,語言一定是生物進(jìn)化的終極創(chuàng)新。語言可能是決定人類進(jìn)化方向的最重要因素之一。事實(shí)上,擁有大腦的動物很多,但只有人類產(chǎn)生了語言??茖W(xué)家指出,人類祖先如何具備語言自能力或許是科學(xué)上最難以解決的問題。從某種程度上講,語言的誕生是生物進(jìn)化的最后一個程序。因為語言使人類脫離了純生物性。人類不需要基因變異就可以適應(yīng)環(huán)境了。
5光合作用
在一定程度上講,光合作用,改變了整個地球的面貌,改變了地球大氣層,將地球置于一個免遭致命輻射的保護(hù)屏障里。要是沒有光合作用,大氣層可能沒有氧氣,地球上就沒有植物和動物。光合作用產(chǎn)生的氧氣為復(fù)雜生命的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。大約35億年前,地球上的生物開始利用日光來為自己合成能量,放出二氧化碳。后來由于水的加入,產(chǎn)生了氧氣。有意思的是,當(dāng)時的生物是厭氧的,它們不得不進(jìn)化了一些機(jī)制來抵抗氧氣的作用。但由于有氧氣的參與,生物的能量高了很多。這恰恰有利于生物的進(jìn)化。
6性
對于絕大多數(shù)物種來說,有性繁殖是它們生存的惟一辦法,也是地球上諸多生物奇跡背后的動力。性甚至是讓生命繁衍生息的重要原因:放棄性的物種最終幾乎都走向滅絕。不過,盡管性如此重要,生物學(xué)家仍在其進(jìn)化問題上爭論不休。另外,同一物種是怎樣劃分成不同性別的,至今仍是個謎。
7死亡
死亡是一種進(jìn)化手段,是個體為集體進(jìn)步付出的犧牲。這一點(diǎn)在多種程序性細(xì)胞死亡或細(xì)胞凋亡身上體現(xiàn)得最為明顯。程序性細(xì)胞死亡是在所有多細(xì)胞機(jī)體上發(fā)現(xiàn)的自毀機(jī)制。我們每只手之所以有五個手指,是因為每個手指之間相連的部分在母體中死亡了。每次感染痊愈后,大量的白血球必須自殺以維持血液成分的平衡。不過,從自然選擇的角度看,沒有理由因為某個生物體存在的時間長就令它滅亡,“老死”仍然是一個無法解釋的問題。
8寄生
在常人看來,寄生一詞的含義比盜竊、欺騙好不了多少。然而,寄生生物和宿主之間曠日持久斗爭卻是生物進(jìn)化的最強(qiáng)大的驅(qū)動力之一。從病毒、絳蟲到小鳥,寄生生物是地球上最成功的生物體之一,充分利用了所有已知生物的優(yōu)點(diǎn)。一方面,寄生生物會影響宿主的活動,另一方面,宿主的活動也影響寄生生物的進(jìn)化。
9超個體
大批單一生物通過分工合作,分享勞動果實(shí),和睦相處……我們?nèi)祟愐恢痹跒檫@個理想目標(biāo)而奮斗,但迄今我們的努力尚無所獲。超個體這種機(jī)制在結(jié)構(gòu)簡單的生物體上亦很常見,以深海中一種類似水母的動物為例,它并不是“一種”動物,而是無數(shù)單細(xì)胞生物的集體。這些細(xì)胞各有分工,有的負(fù)責(zé)搬運(yùn),有的負(fù)責(zé)捕食,有的負(fù)責(zé)傳送養(yǎng)料。它們這種分工合作、分享勞動果實(shí)的方式與螞蟻和蜜蜂的集體勞動存在諸多相似之處。
10共生
共生有許多定義,一般是指兩種生物生活在一起,相互依存,互惠互利,這種關(guān)系不可避免要涉及食物。比如犀牛和犀鳥,犀鳥通過為犀牛清理皮膚寄生蟲為生,而犀牛也因此獲得安寧。共生引發(fā)生物進(jìn)化出現(xiàn)巨大改變,生物進(jìn)化反過來又不斷催生新的共生關(guān)系。據(jù)估計,超過90%的植物與周圍的植物有共生關(guān)系。沒有共生,地球上大多數(shù)開花植物可能都不會存在。
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