? ? ? 雖然不能證明生命最初是如何產(chǎn)生的,但是不少關(guān)于生命起源的學(xué)說(shuō)還是有價(jià)值的。不管生命最初是以何種方式產(chǎn)生,有一點(diǎn)是肯定的,就是存在大量的化學(xué)分子。這些化學(xué)分子中的小部分能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行自我復(fù)制(令人驚奇的是,我們確實(shí)發(fā)現(xiàn)了一些能進(jìn)行自我復(fù)制的無(wú)生命分子,并對(duì)其加以技術(shù)利用)。

化學(xué)分子經(jīng)過(guò)幾億年隨機(jī)的相互作用,活動(dòng)方式更加多樣化;在各種進(jìn)行自我復(fù)制的化學(xué)分子中,必然存在大量可變因素。一些化學(xué)分子完成復(fù)制需要的能量和資源比其他化學(xué)分子要少。這些化學(xué)分子復(fù)制的后代,在相似程度以及適應(yīng)劇烈的環(huán)境變化的能力方面比其他化學(xué)分子要強(qiáng)得多。
從某種意義上說(shuō),進(jìn)化的第一步就是:碰巧有一兩種化學(xué)分子特別擅長(zhǎng)復(fù)制相似性很高的后代,盡管這時(shí)還是沒(méi)有出現(xiàn)生命形式。
發(fā)展到這個(gè)階段,化學(xué)分子的數(shù)量很可能會(huì)劇減:低效率的非生命體復(fù)制因子在爭(zhēng)奪資源的競(jìng)爭(zhēng)中失敗,然后消失;而優(yōu)秀的復(fù)制因子處于支配地位。接著新的競(jìng)爭(zhēng)就在這些優(yōu)秀的幸存者中展開(kāi)。即使在這個(gè)生命形式還沒(méi)有出現(xiàn)的早期,為爭(zhēng)奪能源和化學(xué)成分而展開(kāi)的激烈斗爭(zhēng)也是一種進(jìn)化過(guò)程,因?yàn)檫@種斗爭(zhēng)具備了進(jìn)化的主要因素—為有限的資源而激烈競(jìng)爭(zhēng)。表面上看,是不同的化學(xué)物質(zhì)在競(jìng)爭(zhēng);但從本質(zhì)上講,卻是關(guān)于如何保存自身并進(jìn)行復(fù)制的各種“想法”在競(jìng)爭(zhēng),這點(diǎn)可以從這些原初生物(proto-creatures)的化學(xué)信息中得到體現(xiàn)。
比如,在附近沒(méi)有任何鉀元素的情況下,想要成為一個(gè)依賴(lài)鉀元素進(jìn)行復(fù)制的優(yōu)秀的復(fù)制因子,這種“想法”就是“糟糕的想法”。如果一種物質(zhì)身處一片漆黑之中,卻需要陽(yáng)光來(lái)保存自身,這種需求是毫無(wú)意義的。同樣,在能量稀少的情況下,需要大量能量才能進(jìn)行復(fù)制的化學(xué)成分是沒(méi)有存在意義的,尤其在周?chē)€有很多競(jìng)爭(zhēng)者的情況下,生存就更加不可能了。進(jìn)化初期以數(shù)量的多少來(lái)衡量成功與否,這是由于必須保存那些準(zhǔn)確反映周?chē)h(huán)境的化學(xué)成分。這些化學(xué)成分了解可以獲取的資源類(lèi)型,以及從周?chē)h(huán)境汲取能量的最佳方式;清楚怎樣的環(huán)境變化會(huì)危害化學(xué)反應(yīng),從而需要提早防范;等等。
需要說(shuō)明的是,我并不是說(shuō)除了人類(lèi)以外的其他有機(jī)體具有任何形式的意識(shí),我用“信念”、“想法”這樣的詞匯只是為了表達(dá)方便,用來(lái)描述那些能夠內(nèi)在反映一定信息的生物,但并不表示這些生物具有意識(shí)。
在這場(chǎng)前生命體(pre-life)的“軍備競(jìng)賽”中,有關(guān)周?chē)h(huán)境的“微信念”(micro-beliefs)儲(chǔ)存在具有自我復(fù)制功能的化學(xué)物質(zhì)中,這些“微信念”對(duì)生存至關(guān)重要。這些化學(xué)物質(zhì)在競(jìng)爭(zhēng)中占有優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗鼈兡芨鼫?zhǔn)確地反映環(huán)境,承載著更為重要的信息。事實(shí)上,生命可能從簡(jiǎn)單的非生命體進(jìn)化而來(lái)的一個(gè)關(guān)鍵是:非生命體不能產(chǎn)生復(fù)雜的物質(zhì)結(jié)構(gòu),或者說(shuō)不能進(jìn)行大量的信息儲(chǔ)存,而這些對(duì)生命體來(lái)說(shuō)是很簡(jiǎn)單的。
舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。假設(shè)有三個(gè)原始的復(fù)制體—愛(ài)麗斯、貝絲和克萊爾,她們都處在一個(gè)活火山口附近。愛(ài)麗斯儲(chǔ)存的信息是:這個(gè)地點(diǎn)恰好有著無(wú)限的資源(可能是因?yàn)閻?ài)麗斯與石墻產(chǎn)生某種強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng))。當(dāng)這個(gè)火山口處于休眠狀態(tài)時(shí),愛(ài)麗斯就分解消亡了,沒(méi)能進(jìn)行任何復(fù)制。貝絲的化學(xué)構(gòu)成使其產(chǎn)生如下“想法”:資源分布在好幾個(gè)地方(可能是因?yàn)樨惤z與石墻產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)由于缺乏足夠的熱量變得微弱,后來(lái)碰巧旁邊出現(xiàn)一塊灼熱的巖石而使化學(xué)反應(yīng)又增強(qiáng))。當(dāng)這個(gè)火山口處于休眠狀態(tài)時(shí),由于缺乏熱量,貝絲游離這塊巖石,漫無(wú)目的地漂移,直到撞上另一塊灼熱的巖石,與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并附到巖石表層。貝絲再次接近熱量和其他資源,這使她能夠進(jìn)行一些自我復(fù)制。但當(dāng)這塊巖石也不再有熱量,而附近又沒(méi)有其他火山口,貝絲也分解消亡了。從某種意義上說(shuō),與愛(ài)麗斯相比,貝絲的化學(xué)結(jié)構(gòu)能夠使其獲取更為準(zhǔn)確的有關(guān)能源地點(diǎn)的外部數(shù)據(jù)。愛(ài)麗斯的化學(xué)“信念”是“只有這個(gè)地方有資源”,而貝絲的“概念”是“任何一塊灼熱的巖石都有資源”。克萊爾的物質(zhì)結(jié)構(gòu)反映的信息是“有熱量就有資源,與所處的位置無(wú)關(guān)”(由于受最近發(fā)熱源的吸引,加上化學(xué)感應(yīng),克萊爾才得到這個(gè)信息—也許對(duì)非生命體來(lái)說(shuō),這種行為過(guò)于復(fù)雜了)。所以克萊爾的化學(xué)構(gòu)成使其能夠獲得有關(guān)熱量的最準(zhǔn)確的信息,這使她和她的后代具備了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。克萊爾跟著貝絲到了第二個(gè)火山口,當(dāng)這個(gè)火山口進(jìn)入休眠狀態(tài)時(shí),貝絲就消亡了,而克萊爾卻直接游向最近的發(fā)熱源。隨著時(shí)間推移,在應(yīng)對(duì)周?chē)h(huán)境—不時(shí)噴發(fā)的危險(xiǎn)的火山口—的過(guò)程中,唯一存活下來(lái)的將是克萊爾這種化學(xué)結(jié)構(gòu)。
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