生物進化與和諧
在談到和諧是人類追求的理想時,總有一種揮之不去的感覺,那就是,人類的追求是一種主觀愿望,與客觀的自然系統(tǒng)發(fā)展、生物進化似乎無關(guān),實際情況果真如此嗎?
“自然選擇,適者生存”是達爾文進化論的核心,這一理論經(jīng)受了時間的考驗。那么生物進化的趨勢或者方向是什么呢?從生物系統(tǒng)進化樹(圖8-2),可以得到一個大家公認的看法,即生物的進化趨勢表現(xiàn)為由少到多、由低級到高級、由簡單到復(fù)雜(沈銀柱等,2002,第209頁)。可是,如果僅僅以此為進化的方向,有一些現(xiàn)象就無法合理解釋。例如,寄生于動物體內(nèi)的蛔蟲、絳蟲、鉤蟲等,它們既無運動器官和感覺器官,甚至連消化器官也消失了。但它們的生殖系統(tǒng)卻非常發(fā)達,一條蛔蟲每日可產(chǎn)卵12~20萬個。如果按照以上的進化趨勢來判斷,這實際上就是退化,可是這種退化則是靠進化得來的。于是《生物進化學(xué)》便把這種生物由復(fù)雜結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵谓Y(jié)構(gòu)的進化方式,稱為簡化式進化,又稱為退化(沈銀柱等,2002,第202頁)。矛盾也就出來了,也就是說,退化也能稱為進化,所謂“退步性的進化”,這顯然不符合邏輯。問題出在哪里呢?
問題也許出在對進化趨勢的界定上,如果僅以“由少到多、由低級到高級、由簡單到復(fù)雜”為進化方向,就無法解決類似蛔蟲一類生物靠退化來進化的矛盾。對此,《生物進化學(xué)》的解釋是,“營寄生生活方式的生物在形態(tài)生理上大多是退化的,但在生物學(xué)上又意味著進化,因為它同樣是對改變了的環(huán)境的適應(yīng),而且是對一種特殊環(huán)境的特化性適應(yīng)”。這仍然不能自圓其說。從蛔蟲的角度看,它既然適應(yīng)了所生存的環(huán)境,就該叫進化,至于形態(tài)上和生理上變簡單了,那是自然選擇的結(jié)果,因為進化的核心是“自然選擇,適者生存”,而形態(tài)上的簡單或復(fù)雜只是表面現(xiàn)象。這就如同奧運會上的各項比賽,為了獲得獎牌,運動員采取了各自不同的訓(xùn)練方式,有的采用越來越復(fù)雜的方式進行訓(xùn)練,最后獲得了成功;還有的采用越來越簡單的方式訓(xùn)練,同樣也成功了,可是如果以訓(xùn)練方式的簡單和復(fù)雜為成功的判定標(biāo)準(zhǔn),那么走簡單道路的就是失敗,可是他實際上又是成功的,這就出現(xiàn)失敗也稱為成功,正如上所說,退化也能稱為進化。
這就清楚了,問題就出在判斷進化趨勢的標(biāo)準(zhǔn)上,也就是說,不能用簡單或復(fù)雜的程度作為進化的趨勢或方向,“由少到多、由低級到高級、由簡單到復(fù)雜”只是一些表面現(xiàn)象,它并沒有包含進化的全部現(xiàn)象,至少漏掉了簡化式進化。真正大型、復(fù)雜的生命是很少的,有人將生命的主要形式劃分為23種,其中只有3種,即植物、動物和真菌,才大到人的肉眼能看得見的程度。即使在它們中間,有的種類也是極小的。而真實的情況是,如果把植物的全部生物量加起來,包括植物在內(nèi)的每一生物,微生物至少要占總數(shù)的80%,也許還多。世界屬于很小的生物,很長時間以來一直如此(比爾·布萊森,2005)??梢?,最小、最簡單的這些古老生物,它們并非總是向著復(fù)雜和高級方向進化。所以進化的趨勢或方向需要重新界定。
如何界定進化的方向?我們來看一看進化的定義,“進化是生物在與其生存環(huán)境相互作用過程中,其遺傳系統(tǒng)隨時間而發(fā)生一系列不可逆的改變,并導(dǎo)致相應(yīng)的表型改變,在大多數(shù)情況下這種改變導(dǎo)致生物總體對其生存環(huán)境的相對適應(yīng)?!保◤堦溃?998)類似的定義很多,不能一一列舉。但是進化的核心內(nèi)容還是公認的,至少表現(xiàn)在兩個方面,一是有變化,既有遺傳物質(zhì)的變化,又有表現(xiàn)型的改變,當(dāng)然這種變化可以變得復(fù)雜,也可以變得簡單;二是適應(yīng),進化的結(jié)果就是生物適應(yīng)其所生存的環(huán)境,當(dāng)然這種適應(yīng)是相對的。于是,我們可以得出進化的核心內(nèi)容,就是生物通過變化而達到對環(huán)境的相對適應(yīng)。這是一個隨時間變化的過程,這一過程我們無法直接看到(雖然化石標(biāo)本可以起到一定的彌補作用),我們能夠看到的是進化的結(jié)果,也就是一個個鮮活的生命,以及整個地球生態(tài)系統(tǒng)。
來看看這些生命向我們展示了什么。一是生物多樣性,二是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性!現(xiàn)在地球上的億萬種生物就是進化成果。據(jù)估計,地球上現(xiàn)存的生物有200~450萬種,有的認為有1300萬至1400萬種,還有的甚至估計達到5000萬種,但真正科學(xué)描述過的有175萬種,已經(jīng)滅絕的種類更多,估計至少也有1500萬種。在生物多樣性最豐富的熱帶雨林中,千姿百態(tài)的物種構(gòu)成了一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。以秘魯和厄瓜多爾為例,光青蛙就超過300種。在濕熱的夜晚,一片不大的雨林內(nèi)就能聽到80多種不同的蛙鳴。如果目光敏銳并借助手電筒幫助,可以發(fā)現(xiàn)它們的外形和聲音一樣千差萬別。有的青蛙只有人的指甲蓋那么大,呈火紅色;有的則是翠綠色,肚皮白色,背部光滑,黃黑相間,黃色似泥土,形狀如樹葉。一棵樹下可能住著超過40種不同的螞蟻,150多種甲殼蟲。此外,樹木的種類也多得驚人,一公頃雨林居然有250多種樹,是同樣面積溫帶森林的十多倍(托馬斯·馬倫特,2006)。
圖8-2 動物界系統(tǒng)進化樹(吳熙載繪)(引自陳品健,2001,第629頁)
地球生物圈更是一個十分完善的自我調(diào)節(jié)系統(tǒng),其環(huán)境處于一個相對平衡,適宜各種生物生存的狀態(tài),體現(xiàn)出較強的穩(wěn)定性。例如,與其他星球相比,地球生物圈的溫度變化不大,氧氣相對穩(wěn)定,太陽紫外線被臭氧層過濾,水分、養(yǎng)分得以不斷循環(huán)等等,其復(fù)雜程度、協(xié)調(diào)機制、平衡穩(wěn)定的內(nèi)在規(guī)律人類至今尚不能完全認識。人類雖然能夠制造復(fù)雜的電子計算機,發(fā)射航天飛機,甚至人工克隆動物和人,但是,卻還不能人工制造能夠自行調(diào)控的生態(tài)系統(tǒng)。美國曾在20世紀(jì)八、九十年代人工建造了模擬地球生物圈的環(huán)境,想讓幾個科學(xué)家不借助外界幫助,在人工生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生活下來,但卻以失敗告終。
面對這樣一個進化的成果,這一自然界所能達到高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一的完美體現(xiàn)。我只能用兩個字來表達,那就是“和諧”!即“在一個須由多個組成部分組合而成的整體中,各部分配合得適當(dāng)和勻稱?!?/p>
從個體來看,所有生物不管是單細胞生物還是最復(fù)雜的人類,都具有自動調(diào)節(jié)能力。生活在淡水中的一種單細胞生物——變形蟲,依靠體內(nèi)可以伸縮的液泡來調(diào)節(jié)細胞質(zhì)滲透壓,細胞質(zhì)的水可以進入液泡,當(dāng)液泡脹大到一定程度,液泡就與細胞膜融合,將里面的內(nèi)容物排空,這樣的過程不斷重復(fù),變形蟲就不至脹破(張惟杰,1999)。人的身體一旦受到細菌侵襲,就會頭疼、乏力,體內(nèi)和諧平衡的體系被打破,隨著體溫升高,自身防御系統(tǒng)就會啟動,白細胞數(shù)量急劇增加,對細菌進行圍剿,當(dāng)細菌被殺滅,體溫回歸正常,身體恢復(fù)平衡。
從生物群體來看,這種和諧調(diào)節(jié)機制更是令人驚嘆。以我們最為熟悉的蜜蜂為例,蜜蜂世界以群為單位,一個蜂群就是一個社會。這個社會中的組織結(jié)構(gòu)是依據(jù)社會需要而形成的,在通常情況下,一個社會群體中由三大成員構(gòu)成,它們分別為蜂王、雄蜂、工蜂。實際上,這也就是蜜蜂社會的組織結(jié)構(gòu)。其編制數(shù)量相差懸殊,三者之間的差額均為成千上萬倍。蜂王的設(shè)置最少,一般一個社會群體中只有一只。雄蜂的設(shè)置則有幾百只或上千只,而數(shù)量最多的則是工蜂,達上萬只,甚至幾十萬只。它們分工明確,各干各的活,各有各的責(zé),既分工明確,又互相聯(lián)系與銜接,確保了社會運行的高效性和有序性。
蜂王,專職產(chǎn)卵,肩負著繁衍后代的社會重任,因為它是整個蜂群中唯一一個雌性生殖器官發(fā)育完全的。據(jù)專家估計,中華蜜蜂的蜂王一天可產(chǎn)700-800粒卵,不過最多的要比這高出一倍,那是意大利蜜蜂的蜂王,可達1500-2000粒,從重量上來看,每天所產(chǎn)的卵差不多是自身體重的兩倍。
雄蜂,只是與蜂王交配,它是由未受精卵發(fā)育而來的蜂群內(nèi)的雄性“公民”,每天過著不勞而獲的日子,其存在的唯一作用是與蜂王交配。不過,雄蜂當(dāng)發(fā)揮了這一作用之后,就要獻出其寶貴的生命。從這一點上說,雄蜂所履行社會分工的責(zé)任,是以生命為代價的。因為在交配前,所有雄蜂之間需要爭斗一番,最終獲得交配權(quán)的僅有一只,誰的個頭最大,體格最健壯,誰就是最后的勝利者,才可與蜂王交配。然而,交配一旦結(jié)束,雄蜂便因生殖器官全部拉了下來而立刻死亡。
工蜂,承擔(dān)除蜂王和雄蜂各自任務(wù)之外的其他所有工作。它們是雌性器官發(fā)育不全者,以任勞任怨、勤勤懇懇、不辭辛苦、持之以恒著稱。以采花釀蜜為例,工蜂要釀造1千克蜂蜜,需要采集10千克花蜜,來來回回總共要飛行32萬公里,這個路程大約相當(dāng)于繞地球8圈。工蜂從一出生就開始工作,分工是按照日齡的增長而改變的。通常情況下,工蜂1-3日齡時,負責(zé)保溫孵卵,清理產(chǎn)卵房;3-6日齡時轉(zhuǎn)為飼喂大幼蟲,調(diào)劑花粉與蜂蜜;6-12日齡時改為分泌蜂王漿,飼喂小幼蟲和蜂王;12-18日齡時又更換為泌蠟造房,清理蜂箱;18日齡之后,任務(wù)就是采集花蜜、水分、花粉、蜂膠及巢門防衛(wèi)。這些任務(wù)的分工,不是想干什么就干什么,而是根據(jù)蜂群內(nèi)的具體情況和工蜂的一定日齡,適時進行調(diào)整,以保障各項任務(wù)有條不紊地圓滿完成(山岡,2009)。
這就很清楚了,雖然變形蟲很簡單,蜜蜂社會龐繁復(fù)雜,而人類社會更復(fù)雜,但都運轉(zhuǎn)順暢,秩序井然,它們通過適應(yīng)所表現(xiàn)出來的共同特征就是——和諧!既有自身系統(tǒng)的和諧,又與外界更大系統(tǒng)的和諧。生物進化的過程其實就是淘汰搭配不當(dāng)、不和諧、不適應(yīng)的,留下搭配得恰當(dāng)、和諧、適應(yīng)的生物。那么,我們可以把和諧確定為是生物進化的趨勢和方向嗎?
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