原創(chuàng) Truman 野生思想實(shí)驗(yàn)室 2022-04-11 00:01
收錄于合集
前面的文章中，我們先談到“生命在于分離”，需要建立起一層屏障將自身與外界隔離起來(lái)。
然后，我們又談到“生命需要開(kāi)放”，說(shuō)生命不能完全封閉，需要引入外部的負(fù)熵才能運(yùn)轉(zhuǎn)。
兩者看似矛盾，其實(shí)道法自然。
因?yàn)椋?/span>生命，就是封閉與開(kāi)放結(jié)合的藝術(shù)。
具體而言，生命，以封閉為前提，以開(kāi)放為彼岸。生命的初階，需要封閉；生命的高階，在于開(kāi)放。
生命，就像上圖的“破繭成蝶”一樣，是一個(gè)從封閉走向開(kāi)放的旅程。
進(jìn)化的四因素
生物學(xué)家王立銘說(shuō)，進(jìn)化論的公理體系包括：可遺傳的變異、生存競(jìng)爭(zhēng)、自然選擇、生殖隔離四個(gè)基本因素。
進(jìn)化的四因素
“可遺傳的變異”源源不斷的制造不同的生物個(gè)體，“生存競(jìng)爭(zhēng)”和“自然選擇”則從中挑選一小部分能夠適應(yīng)環(huán)境、生存繁衍的勝利者。
但是，地球上之所以形成如此形形色色的豐富物種，還需要最后的一步——“生殖隔離”。
因?yàn)?，是否形成生殖隔離，是區(qū)分同一物種的重要標(biāo)志。
同一物種間，通過(guò)生殖交配可以生育健康的后代，保證物種的延續(xù)。
如果是不同物種，就算讓它們彼此交配，也不能產(chǎn)生可繁衍的后代。
比如，馬和驢就是不同的物種，因?yàn)樗鼈冸m然交配后能夠生出騾這個(gè)后代，但是騾沒(méi)有生育能力。這說(shuō)明馬和驢之間已經(jīng)形成了生殖隔離。
獅子和老虎也是這樣，雖然他們能夠交配生出獅虎獸，但是獅虎獸也沒(méi)有生育能力，獅子和老虎也是不同物種。
騾子和獅虎獸
人類(lèi)卻不是這樣。雖然不同人種膚色、個(gè)體差異很大，但是生育出的后代擁有正常的生殖能力，人種之間并沒(méi)有產(chǎn)生生殖隔離。
所以，不論是白種人、黃種人還是黑人，整個(gè)現(xiàn)代人類(lèi)都是一個(gè)物種。
現(xiàn)代人類(lèi)都是一個(gè)物種
就這樣，生殖隔離完成了進(jìn)化論四要素的最后一環(huán)，王立銘對(duì)此說(shuō)：
“四要素環(huán)環(huán)相扣、首尾相連，就像坦克的履帶一樣持續(xù)傳動(dòng)，解釋了生物如何從一致中產(chǎn)生差異，差異又如何被固定下來(lái)，最終形成地球上千變?nèi)f化的生物特性?！?/span>
地理隔離，生殖隔離的前提
生殖隔離如此重要，它是怎么形成的呢？
進(jìn)化論告訴我們，一個(gè)物種要實(shí)現(xiàn)生殖隔離，往往先要經(jīng)歷地理隔離。
地理空間的物理隔離，成為了阻止基因變異自由擴(kuò)散的天然屏障，將此物種的基因庫(kù)與其他物種隔開(kāi)。
在距離南美大陸超過(guò)1000公里的南太平洋加拉帕格斯群島上，有很多特別的鳥(niǎo)類(lèi)，有鼎鼎大名的達(dá)爾文雀，也有大家不那么熟悉的嘲鶇，也叫“反舌鳥(niǎo)”（mockingbird）。
加拉帕格斯群島上不同的達(dá)爾文雀
達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)，加拉帕戈斯群島上的嘲鶇，不僅與大陸的不一樣，而且群島上三個(gè)獨(dú)立小島上的嘲鶇，也各不相同。
原因就在于“地理隔離”。
幾萬(wàn)年前，一陣狂風(fēng)把大陸的一群嘲鶇刮到了遠(yuǎn)離陸地的加拉帕戈斯群島。這時(shí)，大陸和小島上的嘲鶇沒(méi)什么區(qū)別。
但群島和大陸環(huán)境畢竟不同。
對(duì)此，王立銘說(shuō)道，這兩群鳥(niǎo)從此被放到了兩個(gè)不同的自然選擇漏斗中反復(fù)篩選。慢慢的，兩個(gè)群體就會(huì)分別積累出一些適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的基因變異，這些變異可能相同，也可能不同。
更重要的是，上千公里的海洋構(gòu)成了一個(gè)天然的地理屏障，讓群島的嘲鶇和大陸的嘲鶇再也沒(méi)有機(jī)會(huì)交配繁殖。這樣一來(lái)，兩群鳥(niǎo)產(chǎn)生的基因變異就進(jìn)入了一個(gè)單向的“漏斗”，無(wú)法擴(kuò)散，只能各自獨(dú)立積累。
足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，積累的基因變異多到一定的程度，兩群鳥(niǎo)就會(huì)呈現(xiàn)出顯著的生物學(xué)特征差異，比如體型大小、嘴巴形狀、行為習(xí)慣等。
當(dāng)這些差異大到一定程度，即便兩群鳥(niǎo)再有機(jī)會(huì)相遇，也沒(méi)有能力交配和繁殖后代了。到這個(gè)時(shí)候，新的嘲鶇物種就正式形成了。
加拉帕戈斯群島上的不同嘲鶇
不多說(shuō)，群島內(nèi)部幾個(gè)島嶼之間的嘲鶇，也遵循同樣的進(jìn)化規(guī)律。
生殖隔離，新物種的誕生
加拉帕戈斯群島上嘲鶇的案例表明，地理障礙的存在，阻止了基因變異的自由擴(kuò)散，兩個(gè)生物群體分別仿佛進(jìn)入了不同方向的“漏斗”，只能獨(dú)立進(jìn)化。
而獨(dú)立進(jìn)化的時(shí)間足夠長(zhǎng)，彼此間的差異大到無(wú)法再交配和繁殖，新物種就形成了。
再看全球其他地方：
遠(yuǎn)離非洲大陸的馬達(dá)加斯加島上有冕狐猴、馬島獴、七彩變色龍等特有物種；
遠(yuǎn)離其他大洲的澳大利亞有袋鼠、考拉等特有有袋類(lèi)哺乳動(dòng)物；
遠(yuǎn)離澳大利亞的塔斯馬尼亞島上有袋獾等特有動(dòng)物。
這些都是地理隔離最后變成生殖隔離的案例。
從地理隔離，到獨(dú)立演化，最后完成生殖隔離。
看著生殖隔離的演進(jìn)路徑，我的右腦出現(xiàn)一幅感性的畫(huà)面：
“本來(lái)親密無(wú)間的兩個(gè)人，結(jié)伴走在同一條道路上。后面到了一個(gè)分叉口，意外將兩人打散，各自只能走向了不同的方向，兩人越走越遠(yuǎn)。
這樣過(guò)了好幾萬(wàn)年，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)輪回，兩人在各自路上升級(jí)打怪，變化巨大。
最后，分叉的兩條路又重新匯合，但是經(jīng)歷萬(wàn)千的兩人重新碰面時(shí)，已經(jīng)辨認(rèn)不出對(duì)方曾是同類(lèi)，彼此已經(jīng)成為陌生人?！?/span>
這聽(tīng)來(lái)是一個(gè)悲傷的故事，但是悲傷卻不是這個(gè)故事的結(jié)局。
“相濡以沫，不如相忘于江湖”，恰恰是生殖的絕對(duì)隔離，才標(biāo)志著新物種的完全誕生。
生殖隔離完成后，即使再將這些物種的物理距離打開(kāi)，他們自然交配也不會(huì)產(chǎn)生新的可繁衍后代，這就是騾子、獅虎獸不能生育的原因。他們已經(jīng)完全形成了自己的物種，不用再用外部的封閉把他們物種之間的屏障隔開(kāi)。
生殖隔離，讓物種與物種之間真正區(qū)別開(kāi)來(lái)，生物多樣性就此爆發(fā)。
就這樣，分離的形式從有形到無(wú)形，從初階到高級(jí)，最后形成了我們五彩斑斕、物種豐富的地球生態(tài)。
開(kāi)放協(xié)作的生態(tài)系統(tǒng)
物種形成需要封閉隔離，但是不同物種構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)卻呼喚開(kāi)放協(xié)作。
下面這個(gè)圖片是一顆生態(tài)球。
生態(tài)球
一個(gè)盛滿水的玻璃球，直徑大概20厘米左右，里面有綠藻、浮游植物、小蝦米，還有一些碎石子兒鋪在底部。
一盆綠蘿沒(méi)有人照顧，最多幾個(gè)星期就會(huì)枯死。而生態(tài)球沒(méi)人照顧，它的壽命卻可以維持兩到三年之久。
不可思議吧！這就是生態(tài)系統(tǒng)的力量。
在陽(yáng)光照射下，綠藻和浮游植物通過(guò)光合作用制造氧氣、形成碳水化合物。
而蝦米呼入氧氣、攝入碳水化合物，排出二氧化碳和糞便。
二氧化碳可以直接被植物吸收，而蝦米產(chǎn)生的糞便被水里看不見(jiàn)的微生物消耗轉(zhuǎn)化，又變成植物需要的養(yǎng)分。
就這樣，在這小小的空間里，綠藻、浮游植物、蝦米、微生物占據(jù)著不同的生態(tài)位。它們相互開(kāi)放、彼此協(xié)作，成為彼此生命中不可缺少的一環(huán)。
這個(gè)生態(tài)球，就是一個(gè)微縮版的生態(tài)系統(tǒng)。
亞馬遜雨林，自然界的清明上河圖
看完小生態(tài)，我們?cè)賮?lái)看地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)之一。
亞馬遜河是世界水量最大的河流，流域面積達(dá)南美洲的1/3，蓄水量是排在其后的10條河流的總和。而亞馬遜熱帶雨林，是地球上最具代表性的生態(tài)系統(tǒng)，具有最多的生物多樣性。
據(jù)《BBC自然探索系列》介紹：
“在最新統(tǒng)計(jì)出的地球上大約870萬(wàn)種植物和動(dòng)物物種中，有一半以上生活在熱帶雨林；25000平方米的亞馬遜雨林就包含了1000多種樹(shù)木，而整個(gè)不列顛群島還不到100種。
熱帶雨林是地球的肺，它將二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣，這對(duì)維持幾乎所有生命的生存都至關(guān)重要。
亞馬遜地區(qū)擁有200多萬(wàn)種昆蟲(chóng)、40000種植物、400多種哺乳動(dòng)物和1300種鳥(niǎo)類(lèi)——這兒的鳥(niǎo)類(lèi)比整個(gè)北美洲和歐洲的還多?！?/span>
亞馬遜熱帶雨林的各種動(dòng)物
這里有巨大的叢林迷宮、有鋪天蓋地的王蓮、有“五肢”搖擺的蜘蛛猴、有飛翔的蜥蜴、以花為生的蜂鳥(niǎo)、有翩翩起舞的極樂(lè)鳥(niǎo)、結(jié)對(duì)而行的河豚、有頂級(jí)的捕食者美洲豹……
如此多樣的物種，它們共生于一個(gè)地方，水里、地上、樹(shù)上、空中，物種之間上演著無(wú)言殘酷的叢林法則，彼此卻又相互依賴(lài)、開(kāi)放協(xié)作，形成看不見(jiàn)的生態(tài)系統(tǒng)鏈條。
生態(tài)系統(tǒng)鏈條
像亞馬遜雨林這種物種豐富、盤(pán)根錯(cuò)節(jié)的生態(tài)系統(tǒng)具備相當(dāng)?shù)目勾驌裟芰?，哪怕是歷經(jīng)一把大火，過(guò)幾年又是生機(jī)勃勃。
看著這野蠻生長(zhǎng)的熱帶雨林，我不由感嘆：這不就是一幅自然界熙熙攘攘的清明上河圖嗎？
小結(jié)
封閉孕育了單一物種，眾多的單一物種彼此開(kāi)放協(xié)作，帶來(lái)了多樣復(fù)雜、循環(huán)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。
自然世界，就這樣從封閉走向開(kāi)放。
聯(lián)系客服
