地球上所有存在或曾经存在的生物,可能都从某种原始形态演化而来。那是生命的第一次呼吸……这是种动人的生命观……当这颗星球按照万有引力的法则循环往复时,生命从最最简单的形式演化而成,而且将继续演化出数之不尽、美轮美奂,又无比奇妙的形式。——查尔斯·。达尔文,。《物种起源》,1859年。
我一生都在思考生命是否可能存在于别处。它们是什么模样?由什么物质构成?地球上的每个生命都由有机分子构成。这些分子微观结构复杂,碳原子在其中起着核心作用。生命出现前,地球曾经一片荒芜,而现在到处绽放着生命。这是怎么发生的?没有生命的情况下,碳基有机分子是怎么生成的?生命如何起源?又是怎么不断演化,甚至产生出人类这种精细复杂,还喜欢探索自身起源奥秘的生物的?可能还有无数行星在绕着其他恒星转,那里也能孕育生命吗?外星生命如果存在,会和地球生物类似,基于同一套有机分子吗?它们和地球生物的相似度如何?会不会因为环境不一样,所以演化方向也截然不同?有没有其他可能?探究地球生命的本质和寻找外星生命其实是同一个问题的两面,这个问题就是:我们到底是什么?
群星之间,飘荡着气体、尘埃等有机物组成的云团。多亏了射电望远镜,我们得以看到那些种类不同的有机分子。它们证明了组成生命的物质在宇宙里到处都是。也许只要有足够的时间,生命必然出现。银河的恒星系数以千亿计,其中大多数可能从来没有生命萌芽,另一些恒星系中,生命可能曾经兴起又消亡,或者始终停留在最简单的结构上。只有很小一部分世界才诞生了智慧生物,他们的文明程度说不定远超我们。我时不时看到有人说,生命能诞生在地球,纯粹是撞了大运——要同时凑齐合适的温度、液态水,以及富含氧的大气层等因素,是多么难得啊!这看法多少有些本末倒置。地球生物之所以需要地球环境,恰是因为我们生在这里。不能适应地球环境的生物,在演化过程中都被淘汰了。我们最最最遥远的祖先——当时它们还是微生物——就已经是物竞天择中的优胜者了。换个完全不同的环境,能生存、演化下来的生物,无疑也会觉得它们生活的地方才是天堂。
所有地球生命都血脉相连,我们有着相同的有机化学机制和遗传系统。从这个角度来讲,地球上的生物学家其实受到了极大的限制。他们只能研究一种生物学,那是生命乐章诸多复调的其中之一。这微弱的笛鸣,真的是方圆数千光年里唯一的响声吗?还是说,其实存在一种宇宙赋格曲?它有主题、有对位、有不和谐音,也有和声?整个银河里,是不是正有10亿不同声音在奏响生命的乐章?让我来讲讲生命乐章地球复调中某一小节的故事吧。故事发生在公元1185年的日本,安德天皇时年7岁。安德天皇是权臣家族平氏名义上的领袖,而平氏和另一个大家族源氏都声称自己才是皇权的正统继承人。血腥的战争已在他们之间持续多年。1185年4月24日,源、平两军在坛之浦海上决战,平氏无论舰船数量还是谋略皆输给了源氏,许多将士战死当场,幸存者大量投海身亡。天皇的祖母二位尼御前不愿自己与天皇遭虏,她所做的决定,在《平家物语》里有详细的记载:
天皇时年七岁,但少年老成。他姿容端庄,风采照人,绺绺黑发,长垂背后。他不胜惊愕地问祖母:“您要带我去哪里?”二位尼御前背对年幼的天皇,泪流满面……她安慰着他,把那头长发包裹在山鸠色的御袍里。天皇两眼含泪,合起漂亮的小手,先是转向东方,向伊势神宫告别,然后转向西方,诵读佛号不止。二位尼御前把他紧紧抱在怀里,说完“海底是我们的皇都”,便带着他一道投入波涛之中。平氏舰队全军覆没。只有43个女眷活了下来。为了求生存,她们被迫向战场附近的渔民兜售鲜花,以及提供其他服务。经此一役,平氏几乎从历史上消失。但这些落魄的女眷,还有她们和渔民所生的后代,每逢海战纪念日都会举办活动。这一习俗延续到了今天。每年4月24日,继承了平氏血脉的渔民披麻戴孝前往赤间神宫祭奠安德天皇。神宫里还有讲述“坛之浦合战”的戏剧演出。当地人认为沉海的平氏武士们在几个世纪后依然做着徒劳的抗争,想要洗刷浸透鲜血的耻辱。
民间传说里,平氏武士至今仍在日本内海游荡——但他们都化作了一种螃蟹。这种“平家蟹”的壳上有诡异的纹路,就像武士的脸。渔民不但不吃这些螃蟹,反而会把它们放回大海。武士的脸怎么会出现在蟹壳上呢?答案也许出乎你的意料:它们是人造的。当然,蟹壳的纹路出于遗传,但螃蟹和人类一样,存在众多不同的遗传分支。假设很久以前,偶然出现过一种蟹壳纹路和武士面容接近,或者哪怕只有一点点像的螃蟹,那么甚至在坛之浦合战前,人们就不太愿意吃这种螃蟹了。渔民把它们丢回海里,决定了如下的演化路径:如果你是螃蟹,而你的甲壳普普通通,那人类就会吃掉你,你这一支的后代自然越来越少。但你的壳要是看起来有那么点像人脸,就有概率能死里逃生,留下更多后代。从这个角度来讲,平家蟹的兴盛很大程度上取决于甲壳纹路。几代过去后,那些纹路长得最像人脸的螃蟹最容易存活,再往后,壳上的图案就不仅仅像人脸了,甚至会让人联想到满面怒容的武士。所以,决定平家蟹长什么样的不是它们自己,而是外部环境。它们越像武士,活下来的概率就越大。结果到最后,就出现了许许多多的平家蟹。
平家蟹的大量繁衍无关螃蟹的自身愿望,而是渔民们无意识选择的结果。我们把这个过程叫作“人工选择”。实际上几千年来,人类一直在有意识地选择哪些动植物应该生存,哪些应该淘汰。我们从小就接触的果蔬家畜来自哪儿?它们是不是在野外自由地生活着,后来才决定去农场过不那么艰苦的生活?不,当然不是了。它们中的绝大多数品种都是人类造就的。一万年前,世界上可没有奶牛、猎犬,或大穗的玉米。我们驯化了这些动植物的祖先——有些和其后代样貌截然不同——控制了它们的繁衍。那些性状比较符合人类需要的品种得到保留,优先繁衍。当我们想要一只能帮忙照看羊群的狗时,会培养比较聪明、听话,还有一定放牧天赋的狗,因为这些品质让它们能够管理大群动物。人类对牛奶和奶酪的喜好,导致了奶牛乳房不断膨大。我们的玉米,或者说玉蜀黍,在经过上万代的选育后,比它干瘦的祖先更美味,也更富有营养;少了人类,它们甚至完全无法自我繁衍。人工选择的本质——包括平家蟹、狗、奶牛和大穗玉米——可以归结于:动植物的性状和行为都是遗传的,人类出于某些原因,会选育其中的一些种类,淘汰另一些。得到选择的品种繁衍壮大;另一些日渐稀少,甚至灭绝。
既然人类能让动植物产生新品种,那大自然难道就不能了吗?当然能了。类似的过程叫作“自然选择”。亿万年光阴里,生物发生彻头彻尾的变化,本质和人类在短时间内改变动植物的性状并无不同。这一观点有化石作为证据支撑。化石记录清楚地显示,许多曾经横行于地球的生物如今彻底消失。灭绝的物种,远比现存的物种要多;它们是漫长生物演化史中已经终结的试验。物种驯化的遗传变异速度惊人。直到中世纪早期,兔子才得到驯化(完成这一功绩的是法国僧侣——他们相信新生的兔子等于鱼,而教历中的某些日子禁止食用常规肉类);咖啡要等到15世纪才被驯化;甜菜则是19世纪;貂依然处在驯化的早期阶段。不到一万年里,驯化让羊从每次产出不到1千克的粗毛,变成了10千克甚至20千克的细毛;奶牛泌乳期产出的牛奶,也从几百毫升增至足足百万毫升。如果人工选择能在这么短的时间里造成如此巨大的改变,那持续亿万年的自然选择,又能带来什么呢?答案是千姿百态、斗艳争辉的生物界。物种演化绝非空中楼阁似的理论,它有的是看得见摸得着的实例。
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