彆買(2 / 2)

在這本書中,“戴森球”概念的提出者大科學家弗裡曼·戴森對此有個簡單的總結:在環境變得不好的時候,為了保證能夠成功繁殖後代,就不得不限製更多的條件。其實我們也很容易理解這一點,比如當環境變得很冷的時候,可能會進化出很耐寒的生物;而當環境變得很乾燥的時候,也可能會進化出適應乾燥環境的生物……隨著越來越多限製條件的產生,逐漸也就產生了從外觀形態到生活習性都非常不同的物種。

然而,環境不會永遠一成不變,適應某種環境的生物看起來是自然選擇中的贏家,可它們的勝利其實是有代價的,這個代價就是“可進化性”的降低。這聽起來有些難懂,用個直觀的比喻來看:一種生物在進化中適應了乾旱的環境,可如果環境處在劇烈的變動之中,比如突然又連續幾年發大水,那麼它原先適應乾旱環境的優勢可能反而會轉為劣勢。換句話說,由於“可進化性”的降低,這種生物在大自然的選擇下顯得非常固化,缺乏可塑性,也就缺乏了適應性。

在這本書的第一章,“自私的基因”概念的提出者、著名的科普作家理查德·道金斯就討論了關於“可進化性”的有關問題,他反複強調的一點就是:生物不但在進化,而且在發生“可進化性的進化”。“可進化性的進化”的意思就是說,與其花費巨大的成本,在某些特殊的環境保持超強的適應性,不如有時候退一步,學會在進化中保持對環境變動的適應性。

好了,當我們理解了“可進化性”這個概念之後,再來看鳥喙的例子。我們就會發現,在我們原來的討論中還失掉了重要的一環。我們前麵的討論強調了“進化”,就是當環境惡劣時,生物的繁衍需要更多的約束條件,這導致會形成更小的種群。這時如果還考慮到“可進化性的進化”,我們就會看到另一種相反的過程。如果形成了很多個更小的種群,那麼我們通過在中學課堂上學過的“生殖隔離”的概念,會知道它們之間是無法交配產生出具有生育能力的後代的。所以為了繁衍後代,一個物種在形成的初期還會長期存在著“雜交和融合”。

格蘭特夫婦在加拉帕戈斯群島通過對鳥喙的觀察,就得到了這正反兩個方麵的完整圖像。一方麵,當環境條件變差,物種會發生分離,小的種群會產生;另一方麵,如果環境條件變好,這些已經開始走向分離的物種又會開始雜交,繁衍後代。這種雜交看起來不是在進化,而是在發生某種退步,但正是這種退步卻可以幫助各種小的種群適應各種變動的環境,而不僅僅適應某種特殊的極端環境。

我們來總結一下“鳥喙”的例子給我們的啟示。生物與環境的關係其實非常複雜:當環境條件變差,為了適應某一種特定的環境,物種會進化出能適應這一種環境的特性,從而發生物種分離,小的種群會產生;而當環境條件變好時,各種漸漸走向分離的物種又會開始雜交,雜交看似讓生物對於某些特殊環境的適應性變得更差了,但這可以有助於生物適應多種多樣或是複雜多變的環境。總而言之,生物不但在“進化”,而且在發生“可進化性的進化”,生物因此也適應了環境的變動。

第三部分

最後,我們講述一下這本書中關於“熱寂說”的有關討論,一起來思考生命與宇宙的關係。“熱寂說”是一種關於宇宙終結的學說,冷熱的熱,寂寞的寂。為什麼關於宇宙的思考會跟生命聯係在一起呢?這是因為不管是生命還是宇宙,總有一些很基本的物理規律必須要遵循,就是這些基本的物理規律溝通起了生命世界和非生命的物質世界。

“熱寂說”是一個很經典的物理學說,這個理論的基本想法最早由物理學家克勞修斯在1867年的一次演講中首次提出,這個具有挑戰性的觀點在當時的歐洲引起了一場旋風。克勞修斯曾經將熱力學第一和第二定律概括為兩句名言,第一句名言是“宇宙的能量是恒定的。”,第二句名言是“宇宙的熵是趨於最大值。”

我們先來解釋一下名言中的一個陌生詞:熵。所謂的“熵”指的就是係統無序的程度。比如說,我們把一滴墨水滴到一杯清水裡,起初,墨水裡麵的碳顆粒集中在水的局部,這是相對比較有序的,但隨著墨水的擴散,碳顆粒就會跑得到處都是,逐漸變得無序起來,這就是熵增加的過程。“熵增加”的原理告訴我們,一個封閉係統會自發地從有序狀態逐漸演化到越來越無序的狀態,直觀理解起來,這就像一個房間不收拾的話就會

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