原創 Truman 野生思想實驗室 2022-04-11 00:01
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前面的文章中，我們先談到“生命在于分離”，需要建立起一層屏障將自身與外界隔離起來。
然后，我們又談到“生命需要開放”，說生命不能完全封閉，需要引入外部的負熵才能運轉。
兩者看似矛盾，其實道法自然。
因為，生命，就是封閉與開放結合的藝術。
具體而言，生命，以封閉為前提，以開放為彼岸。生命的初階，需要封閉；生命的高階，在于開放。
生命，就像上圖的“破繭成蝶”一樣，是一個從封閉走向開放的旅程。
進化的四因素
生物學家王立銘說，進化論的公理體系包括：可遺傳的變異、生存競爭、自然選擇、生殖隔離四個基本因素。
進化的四因素
“可遺傳的變異”源源不斷的制造不同的生物個體，“生存競爭”和“自然選擇”則從中挑選一小部分能夠適應環境、生存繁衍的勝利者。
但是，地球上之所以形成如此形形色色的豐富物種，還需要最后的一步——“生殖隔離”。
因為，是否形成生殖隔離，是區分同一物種的重要標志。
同一物種間，通過生殖交配可以生育健康的后代，保證物種的延續。
如果是不同物種，就算讓它們彼此交配，也不能產生可繁衍的后代。
比如，馬和驢就是不同的物種，因為它們雖然交配后能夠生出騾這個后代，但是騾沒有生育能力。這說明馬和驢之間已經形成了生殖隔離。
獅子和老虎也是這樣，雖然他們能夠交配生出獅虎獸，但是獅虎獸也沒有生育能力，獅子和老虎也是不同物種。
騾子和獅虎獸
人類卻不是這樣。雖然不同人種膚色、個體差異很大，但是生育出的后代擁有正常的生殖能力，人種之間并沒有產生生殖隔離。
所以，不論是白種人、黃種人還是黑人，整個現代人類都是一個物種。
現代人類都是一個物種
就這樣，生殖隔離完成了進化論四要素的最后一環，王立銘對此說：
“四要素環環相扣、首尾相連，就像坦克的履帶一樣持續傳動，解釋了生物如何從一致中產生差異，差異又如何被固定下來，最終形成地球上千變萬化的生物特性。”
地理隔離，生殖隔離的前提
生殖隔離如此重要，它是怎么形成的呢？
進化論告訴我們，一個物種要實現生殖隔離，往往先要經歷地理隔離。
地理空間的物理隔離，成為了阻止基因變異自由擴散的天然屏障，將此物種的基因庫與其他物種隔開。
在距離南美大陸超過1000公里的南太平洋加拉帕格斯群島上，有很多特別的鳥類，有鼎鼎大名的達爾文雀，也有大家不那么熟悉的嘲鶇，也叫“反舌鳥”（mockingbird）。
加拉帕格斯群島上不同的達爾文雀
達爾文發現，加拉帕戈斯群島上的嘲鶇，不僅與大陸的不一樣，而且群島上三個獨立小島上的嘲鶇，也各不相同。
原因就在于“地理隔離”。
幾萬年前，一陣狂風把大陸的一群嘲鶇刮到了遠離陸地的加拉帕戈斯群島。這時，大陸和小島上的嘲鶇沒什么區別。
但群島和大陸環境畢竟不同。
對此，王立銘說道，這兩群鳥從此被放到了兩個不同的自然選擇漏斗中反復篩選。慢慢的，兩個群體就會分別積累出一些適應當地環境的基因變異，這些變異可能相同，也可能不同。
更重要的是，上千公里的海洋構成了一個天然的地理屏障，讓群島的嘲鶇和大陸的嘲鶇再也沒有機會交配繁殖。這樣一來，兩群鳥產生的基因變異就進入了一個單向的“漏斗”，無法擴散，只能各自獨立積累。
足夠長的時間后，積累的基因變異多到一定的程度，兩群鳥就會呈現出顯著的生物學特征差異，比如體型大小、嘴巴形狀、行為習慣等。
當這些差異大到一定程度，即便兩群鳥再有機會相遇，也沒有能力交配和繁殖后代了。到這個時候，新的嘲鶇物種就正式形成了。
加拉帕戈斯群島上的不同嘲鶇
不多說，群島內部幾個島嶼之間的嘲鶇，也遵循同樣的進化規律。
生殖隔離，新物種的誕生
加拉帕戈斯群島上嘲鶇的案例表明，地理障礙的存在，阻止了基因變異的自由擴散，兩個生物群體分別仿佛進入了不同方向的“漏斗”，只能獨立進化。
而獨立進化的時間足夠長，彼此間的差異大到無法再交配和繁殖，新物種就形成了。
再看全球其他地方：
遠離非洲大陸的馬達加斯加島上有冕狐猴、馬島獴、七彩變色龍等特有物種；
遠離其他大洲的澳大利亞有袋鼠、考拉等特有有袋類哺乳動物；
遠離澳大利亞的塔斯馬尼亞島上有袋獾等特有動物。
這些都是地理隔離最后變成生殖隔離的案例。
從地理隔離，到獨立演化，最后完成生殖隔離。
看著生殖隔離的演進路徑，我的右腦出現一幅感性的畫面：
“本來親密無間的兩個人，結伴走在同一條道路上。后面到了一個分叉口，意外將兩人打散，各自只能走向了不同的方向，兩人越走越遠。
這樣過了好幾萬年，經過無數個輪回，兩人在各自路上升級打怪，變化巨大。
最后，分叉的兩條路又重新匯合，但是經歷萬千的兩人重新碰面時，已經辨認不出對方曾是同類，彼此已經成為陌生人。”
這聽來是一個悲傷的故事，但是悲傷卻不是這個故事的結局。
“相濡以沫，不如相忘于江湖”，恰恰是生殖的絕對隔離，才標志著新物種的完全誕生。
生殖隔離完成后，即使再將這些物種的物理距離打開，他們自然交配也不會產生新的可繁衍后代，這就是騾子、獅虎獸不能生育的原因。他們已經完全形成了自己的物種，不用再用外部的封閉把他們物種之間的屏障隔開。
生殖隔離，讓物種與物種之間真正區別開來，生物多樣性就此爆發。
就這樣，分離的形式從有形到無形，從初階到高級，最后形成了我們五彩斑斕、物種豐富的地球生態。
開放協作的生態系統
物種形成需要封閉隔離，但是不同物種構成的生態系統卻呼喚開放協作。
下面這個圖片是一顆生態球。
生態球
一個盛滿水的玻璃球，直徑大概20厘米左右，里面有綠藻、浮游植物、小蝦米，還有一些碎石子兒鋪在底部。
一盆綠蘿沒有人照顧，最多幾個星期就會枯死。而生態球沒人照顧，它的壽命卻可以維持兩到三年之久。
不可思議吧！這就是生態系統的力量。
在陽光照射下，綠藻和浮游植物通過光合作用制造氧氣、形成碳水化合物。
而蝦米呼入氧氣、攝入碳水化合物，排出二氧化碳和糞便。
二氧化碳可以直接被植物吸收，而蝦米產生的糞便被水里看不見的微生物消耗轉化，又變成植物需要的養分。
就這樣，在這小小的空間里，綠藻、浮游植物、蝦米、微生物占據著不同的生態位。它們相互開放、彼此協作，成為彼此生命中不可缺少的一環。
這個生態球，就是一個微縮版的生態系統。
亞馬遜雨林，自然界的清明上河圖
看完小生態，我們再來看地球上最大的生態系統之一。
亞馬遜河是世界水量最大的河流，流域面積達南美洲的1/3，蓄水量是排在其后的10條河流的總和。而亞馬遜熱帶雨林，是地球上最具代表性的生態系統，具有最多的生物多樣性。
據《BBC自然探索系列》介紹：
“在最新統計出的地球上大約870萬種植物和動物物種中，有一半以上生活在熱帶雨林；25000平方米的亞馬遜雨林就包含了1000多種樹木，而整個不列顛群島還不到100種。
熱帶雨林是地球的肺，它將二氧化碳轉化為氧氣，這對維持幾乎所有生命的生存都至關重要。
亞馬遜地區擁有200多萬種昆蟲、40000種植物、400多種哺乳動物和1300種鳥類——這兒的鳥類比整個北美洲和歐洲的還多。”
亞馬遜熱帶雨林的各種動物
這里有巨大的叢林迷宮、有鋪天蓋地的王蓮、有“五肢”搖擺的蜘蛛猴、有飛翔的蜥蜴、以花為生的蜂鳥、有翩翩起舞的極樂鳥、結對而行的河豚、有頂級的捕食者美洲豹……
如此多樣的物種，它們共生于一個地方，水里、地上、樹上、空中，物種之間上演著無言殘酷的叢林法則，彼此卻又相互依賴、開放協作，形成看不見的生態系統鏈條。
生態系統鏈條
像亞馬遜雨林這種物種豐富、盤根錯節的生態系統具備相當的抗打擊能力，哪怕是歷經一把大火，過幾年又是生機勃勃。
看著這野蠻生長的熱帶雨林，我不由感嘆：這不就是一幅自然界熙熙攘攘的清明上河圖嗎？
小結
封閉孕育了單一物種，眾多的單一物種彼此開放協作，帶來了多樣復雜、循環穩定的生態系統。
自然世界，就這樣從封閉走向開放。
