多样化的动植物是怎样出现的
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引言
生命之树

Strandbeest是荷兰动感雕塑艺术家泰奥·扬森发明的“风力仿生兽”,由塑料管、木架和帆构成。从远处看,它酷似海边的一头巨型大象。更令人惊奇的是它会自己移动。无数条“腿”和帆连接,复杂地交叉在一起,依靠风力向前移动。它不仅会走路、跑步,还会摇头晃脑。它虽然很复杂,但移动起来却很精巧,就好像是一头安静地漫步海边的野兽。泰奥·扬森说:“我觉得我应该创造一种新的生命。”

仿生兽引起我们对“生命”的无限遐想,但这件“移动的作品”还远远不足以被称为生命。

和周边环境产生关系,按照自我赋予的一定规律不断自我创造,才会产生真正的生命,而生命就像一棵不断生枝发杈、相互盘结的树。

38亿年前,生命诞生,一个小小的细胞是如何在地球这一环境中创造了更大的形体?移动、捕食、逃生的过程中如何出现了鳍、腿还有翅膀?以头和身子的基本构造为基础,生命如何变得丰富多彩?在相互影响的过程中,刺槐的刺怎样变得更加锋利,世上的花怎样变得更加艳丽?所有这些原理,我们都会在生命之树上有所发现。

现在,我们分五大主题来聊一聊生命之树上包含的动植物的进化谱系,以及第一主题和第五主题如何对称重叠。我们首先来看看生物如何改变了它们的生活空间——地球。生命绝对不会心甘情愿地接受环境的变化,为了生存而委曲求全或被动挣扎。在我们所观察到的生命历史现场中,生命反倒是积极改变着周边的环境。在第五个主题部分,我们将按照地质年代的顺序观察地球环境是怎样影响生命进化的。开始是从生命到地球(环境),最后是从地球(环境)到生命。由此我们可以得出这样的结论:如果没有地球的变化无常,就不会有今天生命的多样性和复杂性。

在此过程中,我们会分析生命之树成长的原理,即自然选择的原理。各个主题都包括按照常见的分类法划分出的细菌、植物和动物。本书特别关注的部分是生命征服陆地的历史。事实上,就算在同一个地球上,海洋和陆地环境也截然不同。打个比方说,海洋生物登陆的重要性绝不亚于人类登上并定居火星。首先,陆地上没有支撑身体的浮力。在海洋里,它们可以自由移动,就像在宇宙中的失重状态一样,因为海洋里有支撑身体的浮力。但是登陆后,情况变了,越来越需要支撑身体的装置。不论是爬是立,是走是跳,都需要结实的腿。为了防止滑溜溜、软乎乎的身体中的水分流失,就需要粗糙的皮肤。为了保护体内柔软的内脏不被挤压,就需要强硬的骨骼。让身体结构变化并适应陆地生活是多么艰辛而又令人吃惊的事,你会一一了解。

这里还有一句重要的潜台词,在第二和第三个主题之后,我想向你们介绍第四个主题,也是关键的一个主题。第二个主题和第三个主题涉及像数学公式一样发挥作用的生命进化的自然选择机制。在第四个主题,要讲进化的另一个重要属性“偶然性”。代表偶然性的一个事例是大灭绝。当一座大型火山爆发时,该地区的环境会发生翻天覆地的变化,自然界中生存优势序列首尾互换的事情也时常发生。对于那些面对突如其来的环境变化,不得不让出头把交椅的生命来说,虽然“遗憾终生”,但是自然似乎无论如何不允许存在永远的胜者。正因为有这样的偶然性,生命进化这部电影才能脱离可预测结局的单调窠臼,变得精彩绝伦。

探索生命之树的旅行要我们必须回到刚刚诞生的地球,尽管那时地球的环境如地狱一般。好了,地图已准备就绪!做好旅行的准备了吗?那就出发吧!