标题:
从“太岁”说到生物的智慧合作
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作者:
fox666
时间:
2010-5-18 09:00
标题:
从“太岁”说到生物的智慧合作
自古以来,我国一些居民常会在河流或湖泊乃至草地中,发现一些奇怪的团状“肉块”。这些肉块有的可重达数十公斤,虽无眼鼻等五官,也无手足四肢,却有明显的生命迹象。人们发现这些肉块还可以食用,有些人还一口咬定,说有治病功能。一些人称这些肉块为“太岁”。中国的古籍《山海经》也对此有所记载,并说“太岁”又被称为“视肉、聚肉、肉芝”,《本草纲目》则把“太岁” 称之为“肉芝”。近年来的科学研究发现,“太岁”确实有很强的生命力,具备自身修复能力,体内含有高度抗腐物质。一些研究者认为,太岁的主要成分是大型粘菌复合体;另一些专家则认为,太岁是粘菌和藻类等的复合体。究竟是什么东西,虽然还未有定论,但都肯定是生命的共生复合体。
自从达尔文进化论广泛普及,“物竞天择,适者生存”的说法深入人心,在许多人心里,生物进化似乎只有血淋淋的你死我活的残酷竞争。虽然,生物界的相互合作有时也被偶然提到,然而,却远远没有被人们所重视和认识。然而,生物合作广泛存在于生物界中,共生实际上是生物合作的一种模式,也是生物进化的一股巨大的推动力量。
同类生物的合作,除了我们人类社会,最普遍的是那些群居动物。群居的狮子和狼在捕猎时分工合作,有的正面进攻,有的侧面包抄,有的后面埋伏,捕猎效率要比单兵作战提高出许多倍来。在蚂蚁、蜂和白蚁等生物的群居社会里,个体数目动辄成千上万,数量规模之大,完全不亚于人类社会。仔细考察它们的社会,会发现其中蕴含着不可思议的“智慧”。
每个单个的蚂蚁,身子里只有几个可怜兮兮的神经元,根本谈不上有什么脑子。然而,大群蚂蚁构成的社会却表现出惊人的效率。蚂蚁们分工合作,有的培植真菌,有的放养蚜虫作“奶牛”,有的投入战斗,….。在建造蚁穴时,更让人叫绝,它们会按照需要,寻觅大小一致的细枝作建筑材料,对于不同的建造部位,它们会不约而同地改变细枝干的规格大小,最后建造出一座符合它们需用的巢穴。
白蚁的情况更让人不可思议。三、两只白蚁也会忙不停的搬弄土块、草屑,但是,只会乱折腾,一点像样的东西都捣弄不起来,然而,一旦它们的数量达到一定规模,就似乎获得了某种集体灵感,大伙齐心合力建造一根根柱子,柱子到一定高度后,又知道一起建造券拱把柱顶相互合拢起来,建成穹顶。非洲大草原上,一座座比人都高的蚁穴就这样建造起来了。
蜜蜂和野蜂作巢,蜂群按照最省料的严格的六边形建造蜂巢,大伙配合得天衣无缝。
人类要建造一定规模的建筑,都必须有相应的智慧、知识和经验,这些都具体体现在设计图纸和工程进度表中。工匠们按照图纸施工,现场还要有大小工程指挥负责指挥和协调,否则,只能一团糟。然而,无论是蜂巢、蚁穴,对于它们每个个体来说,无疑都是摩天大楼。它们建造时既没有图纸,也没有工头指挥,建造的智慧、经验和知识都蕴藏在每个单独个体的“心中”,也就是说,都藏在那几个可怜兮兮的神经元中,并且还能配合默契,代代相传。这一切,是多么不可思议。
我们再回到文章开头的粘菌,它们的行为更让人感到不可思议。科学家们早就发现:粘菌在很多情况下是一个个单细胞生物,它们独来独往,以周围细菌为食物,吃饱喝足后就自我分裂繁殖;然而,如果一旦发生“粮荒”,就有个别粘菌向周围发出号令――一种化学物质,其它粘菌接收到号令后就向它靠拢,渐渐积聚成粘糊糊的一团;以后,开始了分工变化,出现了头和尾巴,变成了一个多细胞生物;这个多细胞生物身长可达1~2毫米,整个身体在它的头的指引下向前蠕动,寻找光源和水;以后,它会直立起来形成一根杆子,杆子顶上顶着一个孢子囊。孢囊破裂,孢子随风飞扬,落到合适的地方,就会发芽,开始新一代生命循环。
因此,不难理解为什么一些研究者会认为,“太岁”是一种粘菌的大型联合体了。
这种联合在生物界是普遍存在的,例如,比粘菌更高级的腔肠动物,如群体生活的水螅和珊瑚虫,各个体之间会生成不分彼此的共肉,提前实现了“共产主义”。
不仅是同类合作,异类之间的合作也是非常普遍的,例如,一些小鸟为犀牛清除体表寄生虫,犀牛被清除寄生虫后一身轻松,鸟类也获得了食物,双方合作得非常愉快。同样的合作关系也出现在一些小型动物与鳄鱼、鲨鱼等凶猛的食肉动物身上。
这样的合作不仅有临时性的,还有永久性的。例如,寄居蟹大半个身子躲在贝壳里面,海葵则过来附着在这个贝壳上。海葵不仅可以把寄居蟹当运动工具,而且还可以吃它的残羹剩饭;而寄居蟹则可以得到海葵刺细胞的保护;两者相得益彰。
这样的共生甚至达到几乎天衣无缝的境界,例如,地衣是藻类和真菌共生的一种联合体,藻类通过光合作用制造有机物,供给真菌享用;真菌吸收土壤中的无机盐和水份,供给藻类,如这两者分离开来,就都无法存活。
豆科植物的根毛中,寄居着大量外来入侵的根瘤菌,这些根瘤菌与寄主植物的细胞合作,将空气中的氮转换成植物所需要的蛋白质。
共生往往还是多层次的。在白蚁的消化道中,生活着一种原生动物――鞭毛虫,它们凭借鞭毛划动,在白蚁的食道中游来游去,吞食白蚁食道里的养料,同时,分泌出一种酶,帮助白蚁消化木质纤维。没有这些鞭毛虫,白蚁就无法消化木质纤维,只能活活饿死。反过来,没有白蚁提供庇护所和养分,鞭毛虫同样也活不了。
再进一步往深处观察:鞭毛虫是一种原生动物,原生动物是原始动物,除了鞭毛虫外,还有肉足虫、孢子虫等等,常为单细胞的;人们发现,附着在鞭毛虫体表的运动器官――鞭毛,根本不是正宗的毛,而是一种有头有尾的螺旋体,它们原来是附在鞭毛虫身上的外来帮工;人们用高倍显微镜观察,还进一步发现,还有一些椭圆形的细菌生活在鞭毛虫身体上,与螺旋体和原生动物共生在一起,很可能正是这些细菌提供了消化木质纤维的酶。
实际上,每一个高级生命都是许多微小生命的共同生活圈。哺乳动物肠内大量繁殖各种细菌,其数量甚至远远超过哺乳动物自身的细胞总数。一项美国最近的研究报告报道说,人体内的肠道细菌至少有5000多种。人体的肠道似乎成了一个地道的热带雨林,成为这些细菌们聚居的天堂。肠道细菌在人类和哺乳动物体内,“吞”吃食物残渣、分解食物、微调免疫系统、分泌维生素K等营养物质、让致病菌没有立足之地…。可以说,没有这些肠道细菌,我们就会因营养不良而无法生存。实际上已经很难说,究竟是寄主养活了肠道细菌还是肠道细菌养活了寄主。
因此,每一个人的身体都是一个多种不同生命共存的生物社会。当人在说话争取自己的权益的时候,同样是为自己的肠道细菌们争取权益,是自己体内不同生命的统一代言人。
近年来,抗生素的使用越来越多。很多科学家担心,人们经常服用抗生素类药物,会使肠道细菌数量减少,危及人类的身体健康。
不仅如此,实际上,生物合作深入发生在所有高等生物的每一个细胞中。植物细胞中的叶绿体进行光合作用,将二氧化碳转化生产出氧气。然而,叶绿体本身也是独立的生命体,有它们自己的基因和遗传信息。动物的细胞中,有数以千万计的被称作线粒体的小东西,它们的数量是如此庞大,如果把一个人身体内的线粒体首尾相连,长度可以绕地球足足2000圈!线粒体们不间断地操控非常复杂的化学反应(远比人类任何化工厂的化学反应都复杂得多),把动物们吃的食物的能量释放出来,并以一定形式储存起来,供动物活动的需要。没有线粒体提供能量,人们连一根手指都休想动弹,无论呼吸和心跳都没法进行,一秒钟都活不了。这些线粒体的DNA与我们细胞核中的DNA有着不同的形态,更像是一些原始细菌或病毒的DNA。它们始于在20多亿年前的某种原核细胞,入侵到一种真核细胞中后,在里面过起共生的生活,与寄主繁殖节拍保持一致的同时,继续以自己方式进行繁殖。它们是外来的入侵者。
其实,就是我们的遗传信息大本营DNA,也不见得如何的“血统纯正”。21世纪人类基因组测序项目发现,人类的DNA里,具有大约300多个细菌基因,这些基因在爬行动物的DNA里是很罕见的,因此,这些基因很可能是当年的一些入侵细菌留下的后代。
所以,很多科学家认为,正是当初一些原核细胞的共生组合,导致了真核细胞的诞生,而真核细胞之间的共生融合,导致了更高级生命的诞生。
如此看来,推动生物进化的不仅有激烈的生存竞争,更由于生物之间表现出“高度智慧”的合作和共生。
原系列文章载于本人《风雨书屋的博客》
http://fysw.1942.blog.163.com/
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