对于地球生物而言,无论体型如何壮大,无论生命如何固执,都躲不失落灭亡的脚步,似乎“灭亡”才是生物的最终归宿。那么问题来了,地球生物在演化过程中,为什么没有演化出长生来逃避灭亡呢?
生命以负熵为生
上个宿世纪时,物理学家薛定谔写了一本划时代的生物巨著《生命是什么》,据说这本书出书之后,让良多物理学家转行从事生命科学。
薛定谔在这本书中提出一个不雅念:生命以负熵为生。负熵是热力学的概念,按照热力学第二定律:在宇宙中,孤立系统内的任何物体城市从高度有序走标的目的无序,最终归为热寂,这就是熵增的过程。好比:木头放久了之后,就会松散变质。
生命之所以可以维持,是因为生命体可以不竭地从情况中接收负熵,分泌出较高的熵增,也就是“新陈代谢”,生命可以以此匹敌熵增并存活。好比:树木还在世的时辰,树木就不会变得松散。
可是,生命体无法让熵增遏制,熵增仍在迟缓的进行,最终生命体味走标的目的衰亡,也就是灭亡。
生物进化
薛定谔的“生命已负熵为生”,有点过于深邃,我们从生物学自己来诠释生命为什么会走标的目的灭亡。
固然在我们看来,地球情况比力不变,可是在地球46亿年的汗青中,地球情况发生过翻天覆地的转变。最起头,地球上没有氧气,此时可以或许在地球上保存的生物都是无氧生物,好比:蓝细菌。
可是,蓝细菌可以或许经由过程简单地光合感化出产氧气,越来越多的氧气被排入到大气层中时,地球空气中的含氧量上升了,此时无法顺应有氧情况的生物大量灭亡了。
而在地球46亿年汗青中,近似于这样的工作有良多良多,好比:地球温度降低,迎来大冰期;地球含氧量飙升,迎来富氧期;地球温度飙升,迎来极热期……甚至还有很多灾难性事务,好比:造当作二叠纪生物大灭尽的超等地幔柱喷发;造当作恐龙大灭尽的小行星撞地球等。
这也意味着,即使地球生命可以或许演化出长生生命,可是长生生命不克不及凭借自身有限的功能,应对如斯繁多的天气突变和灾难事务。
生命想要实现“长生”,需要借助自我复制来传递本身的基因,并且还如果那种在自我复制时,精确率不高的体例。
自我复制
自我复制,就是繁衍。地球生物在繁衍儿女时,本家儿要有两种体例,一种是有性生殖,一种是无性生殖。也有一些生物处于过渡地带,既可以或许有性生殖,也可以或许无性滋生。
此中无性生殖的益处是,不消破费能量寻找配头,也不消求偶以及和其他同类彼此竞争,仅凭本身就可以或许繁衍儿女,并且儿女的基因和本身的几乎一模一样。
相对于无性生殖而言,有性生殖的确是华侈能量。首先,它们要破费能量寻找配头,寻找到配头之后,雄性还要求得异性的欢心,只有这样才可以或许有机遇留下本身的儿女,但留下的儿女中,只有一半的染色体是本身的。
有性生殖还有一个错误谬误,那就是有性生殖过程中,自我复制的精确率不是很高。但恰好是这种自我复制精确率不是很高的生物,更轻易顺应地球情况。
科学家曾经做过一个尝试,让一种无性滋生的细菌和有性生殖的细菌糊口在一路,刚起头这两种细菌的数目都差不多,但当科学家改变培育皿中的情况时,依靠无性滋生的细菌数目起头大幅下降,直到完全消逝。而依靠有性生殖的细菌最起头数目也大幅下降,但之后数目就起头回升,直到恢复之前的程度。
但无性生殖也不完全都是错误谬误,有些生物固然是无性生殖,但它们只有一条链条,也就是RNA,RNA在自我复制时比DNA更轻易发生变异,所以一些生物固然依靠无性滋生,但基因变异速度依旧很高,依旧可以获得保存优势。
对于地球生物而言,演化是没有偏向的,完满是随机的行为。可是天然选择是有偏向的,天然选择会遴选出适合情况的生物,让它们保留下来。而天然选择是依靠生物的繁衍和保存来起感化的。
在这种遴选机制下,“长生”显然不克不及一向顺应地球情况,所以“长生”生物会很快被天然选择所丢弃,继而选择可以或许自我复制的生命。
总结
生物的灭亡和存活一样主要,若是没有灭亡,那么地球生命将会越来越多,每个生物存活的空间也将越来越小,直到摩肩擦踵。更主要的是,地球上无法制造无限的能量,若是生命不会灭亡的话,那么地球迟早会爆发能量危机,而那时也会造当作生命大量灭亡。
所以,对于生命而言,灭亡有助于儿女更好地存活。








