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21.3 超进化的七个趋势

末倒置的。

如果你将差异定义为显著的多样性,那么差异正在缩小。一些古生物学者把更为本质的基本类型的多样性称为“差异”,并与普通的物种多样性区别开来。锤子和锯子之间,存在着根本差异,而台式电锯和电动圆锯之间的差异,或者当下生产的数千种千奇百怪的电器用具之间的差异,则没有那么显著。古尔德这样解释:“三只不同种类的盲鼠构不成一个多样的生态动物群落,而一头大象、一棵树加一只蚂蚁就可以构成这样的群落——尽管这一个组合只包含了三个物种。”也正是认识到很难得到真正创新的生物基本类型,(试着为消化系统找个通用的替代品看看!)我们才会更重视在基本面上的不同。

正因为多样化的基本类型非常罕见,所以经历了寒武纪大爆发之后,大多数物种的基本类型便再也无可替代。这可谓特大消息,它引发了古尔德的感慨:“生命史的惊人事实就是它标记着多样性的锐减,以及继之而来的在少数幸存物种中激增的多样性。”取其十种,弃其九种,而剩下的第十种确实产生了巨量的变异,例如甲虫。因此,我们所说的自寒武纪之后进化“递增的多样性”是就更细的物种划分而言。今天,地球上生活着的物种的确比以往任何时候都多。

递增的个体数量。与十亿年前,甚或一百万年前相比,今天世界上生物体的总数也有了巨大的增长。假设生命只有一次起源,那么这世界上就一度只有孤零零的生命始祖存在。而如今,生命这个种群的人口可谓是不计其数。

生命数目的增加还有另外一种重要形式。

从层级的角度看,超群和子群也构成了个体。

蜜蜂群集成为一个群体,这样一来,个体的总数就是蜜蜂的数量加上一个超级群体。人是由数以百万计的细胞构成的,因而也为增加的生命个体总数贡献了一份力量。此外,每个细胞都可能存在寄生,这样一来个体的数量就更多了。不管从哪个角度看,在同一个有限的空间里,个体都可以以嵌套的方式存在于其他个体内部。因此,在一定容积里,连同所有细胞、寄生虫以及病毒感染物在内的蜂群的个体总数可能大大超过同等容积中所能容纳的细菌总数。正如斯坦利·塞尔斯在《进化出层级架构》[10]中所描述的:“如果个体可以相互嵌套,那么在一个有限的世界里,就有可能存在不计其数的独一无二的生命个体,世界的范围也因此被扩展了。”

递增的专业性。生命开始时如同一道可以完成许多工作的通用工序。随着时间的过去,单一的生命分化成许多做更专业事情的个体。

正如一个普通的卵细胞经过发育分化成众多不同的专属细胞,动植物为了适应更狭窄的生态位,在进化中也分化成更多不同的种类。实际上,“进化”这个词,最初只是用来表示一个卵细胞分裂扩展成一个胚胎生物的过程。直到1862年,赫伯特·斯宾塞才第一次利用这个术语表述随着时间推移而发生的器质性变化。他把进化定义为“通过不断的分化和整合,从不明确、不连贯的同质性状态转变成明确、连贯的异质形态的变化过程”。

将前面列出的趋势与递增的专业性归拢在一起,就可以描绘出这样一幅广阔的画面:生命从一个简单的、不明确的、未定型的创意开始,随着时间的推移,渐渐稳定形成一大群精确的、稳固的、机器般的结构。细胞一旦分化,就难以回归到更通用的状态,动物一旦专业化,也极难回归到更一般的物种。随着时间的推移,专业的生物体的比例加大,种类增加,专业性的程度也提高了。进化朝着更细化的方向迈进。

递增的相互依存关系。生物学家已经注意到,原始生物直接依赖于自然环境。有些细菌生活在岩石之中;有些地衣以石头为食。这些生物体的自然栖息地稍有扰动就会对其产生强大的冲击(正是因为这样的原因可以将地衣用作酸雨污染的天然监测器)。随着演变,生命逐渐解脱无机物的束缚,而更多地与有机物相互影响。在植物将根直接扎入土壤的同时,那些依赖于植物的动物则摆脱了土壤的束缚。两栖类和爬行类动物一般产出受精卵,之后便将卵交于自然环境;而鸟类和哺乳类动物则抚养它们的后代,因此它们从出生之时起就与生命的接触更密切。随着时间的推移,它们与大地和矿物质的亲密关系逐渐被对其他生物的依赖所取代。舒适地生活在动物温暖的消化系统里的寄生虫,可能永远没有机会接触有机生物外部的环境。社会性生物也是如此:虽然蚂蚁可以生活在地下,但是它们的个体生命更加依赖的是其他蚂蚁而不是周围的土壤。社会化的加深正是生命递增的相依共生关系的另一种形式。人类正是一个越来越依赖生命而不是非生物的极端例子。

只要有可能,进化就努力地牵引生命远离惰性与自己更紧密地结合,从无到有创造出令人满意的东西。

递增的进化力。1987年,来自剑桥的动物学家理查德·道金斯在第一届人工生命研讨会上发表了一篇题为《进化性的进化》[11]的论文,文中他仔细研究了进化的自身进化的可行性和有利条件。差不多在同一时间,克里斯·托弗威尔斯在《基因的智慧》[12]一书中,也公布了关于基因如何控制自己的进化力的推断。

道金斯的灵感源于他在生物形态领域创造人工进化的尝试。他意识到,在扮演上帝时

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