生命進(jìn)化十大奇跡

楊孝文

在漫長(zhǎng)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(dòng)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(shí)，請(qǐng)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(wú)數(shù)個(gè)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(chǎng)足以改變整個(gè)地球的進(jìn)化軍備競(jìng)賽。”眼睛出現(xiàn)之前，生命更加溫順、馴服，地球是游弋在海洋中的行動(dòng)遲緩的軟體蠕蟲的天下。眼睛的出現(xiàn)宣告一個(gè)更為無(wú)情、競(jìng)爭(zhēng)更激烈的時(shí)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(zhǎng)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(gè)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(yǔ)言、智力和意識(shí)等終極特征。大腦首次向生物體提供了一種應(yīng)對(duì)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。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，即使是頭腦簡(jiǎn)單的昆蟲，在記憶的幫助下，也可對(duì)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(yǔ)言

就人類而言，語(yǔ)言一定是生物進(jìn)化的終極創(chuàng)新。語(yǔ)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(dòng)物很多，但只有人類產(chǎn)生了語(yǔ)言。科學(xué)家指出，人類祖先如何具備語(yǔ)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(yǔ)言的誕生是生物進(jìn)化的最后一個(gè)程序。因?yàn)檎Z(yǔ)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(gè)地球的面貌，改變了地球大氣層，將地球置于一個(gè)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(dòng)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(shí)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(duì)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(dòng)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(zhēng)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(gè)謎。

7死亡

死亡是一種進(jìn)化手段，是個(gè)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(gè)手指，是因?yàn)槊總€(gè)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?yàn)槟硞€(gè)生物體存在的時(shí)間長(zhǎng)就令它滅亡，“老死”仍然是一個(gè)無(wú)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(zhēng)卻是生物進(jìn)化的最強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)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(huì)影響宿主的活動(dòng)，另一方面，宿主的活動(dòng)也影響寄生生物的進(jìn)化。

9超個(gè)體

大批單一生物通過分工合作，分享勞動(dòng)果實(shí)，和睦相處……我們?nèi)祟愐恢痹跒檫@個(gè)理想目標(biāo)而奮斗，但迄今我們的努力尚無(wú)所獲。超個(gè)體這種機(jī)制在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生物體上亦很常見，以深海中一種類似水母的動(dòng)物為例，它并不是“一種”動(dòng)物，而是無(wú)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(dòng)果實(shí)的方式與螞蟻和蜜蜂的集體勞動(dòng)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(jì)，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(huì)存在。

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