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《生命和家园 31》

(2024-06-03 22:29:02) 下一个

透过三十多亿年地球生命史,我们不妨回顾一下这个问题,生命是什么?生命是演化中的物质系统。但是,生物千姿百态,近乎无限可能的多样性不免让人迷失。我们也可以从另一个角度来看。物质系统的形态只是生命的表观。生命在本质上是能量的一种现象。光和电子是与生命现象的能量的载体。光合作用将能量从光转移到电子。通过电子共享和电子转移,能量促成了生命物质合成和分解。电脉冲,一种能量释放的方式,可以让蛋白质分子变形,肌细胞收缩,从而产生有机体的机械运动,也可以沿神经细胞轴传导,从而让有机体产生感知和应激反应。生命就是能量的流动。

以上对能量活动过程的陈述同样适用于非生命体和非生命现象。生命独有的特征是DNA,地球在上亿年的地表活动中创造并且选择了的所谓生命遗传物质。能量开辟了一条流动通道。这条通道在无序的热动力学环境形成,具有有序的耗散结构。能量把这条通道的密码或者说信息保留在能够不断复制自己的DNA物质结构上。这样的一条能量流动通道就可以永久地延续下去。能量的流动是动态的,所以生命也会不断地改变和演化。如果说生命背后有一个超能力,那就是能量。事实上,含有耗散结构的能量过程在非生物界普遍存在。恒星系里会形成环状有序稳定的行星运行轨道,此如我们的太阳系。银河系会形成带旋臂的渦旋结构。恒星和星系都有从诞生到死亡的过程。生命现象和非生命现象并没有本质上的差异和区别。

也许,地球本身就是一个生命体。拉夫洛克曾经提出盖亚假说。盖亚是希腊神话中的大地之母。她由混沌产生,又创造出生命,类比于中国神话中的女娲。拉夫洛克借用盖亚来阐述生命和地球环境的关系。首先,生命和地球环境共同演化。在当原始地球大气中存在大量甲烷气体时,生命的形式是以甲烷为代谢营养物的单细胞菌类。而当氧气出现在大气时,生命又演化出以氧气为新陈代谢的活动物质的生物形体。生物和地球环境之间相互依存,相互作用的关系又促成地球环境的一种负反馈式的自我调节机制。例如,生物参与到地球的碳循环。地球大气的化学成分和温度可以处在一个相对稳定的状态。如果用盖亚概括为生物和地球环境的总体,她是一个有机体。

迄今为止,在时间的大尺度上,盖亚假说也许成立。从寒武纪以来,地球大气温度在二十摄氏度的范围里振荡。但是在同一个时间阶段,地球生物经历了五次大灭绝和极其多次的规模较小的物种消亡的事情。在某些局部的地域或者小尺度的时间内,地球环境都曾出现过正反馈式的变化。地球生物圈被认定为海平面上下十公里的区域。绝大部分生命活动的范围要小很多。相比之下,地球半径有六千多公里。生命处在地球地质活动和地球外空间的物质活动之间,能量交汇的非常狭小的界面上。生命就像是寒冷冬天里一个暖房窗玻璃上的冰霜。如果暖房温度和空外温度和湿度巧到好处,冰霜可以形成美丽有序的图案。但是,一旦暖房温度升高,或者有阳光的直射,冰霜就融化成雪水,或者蒸发成水汽。生命何尝不是如此?在生命和地球环境的互动中,生命仍然处于较弱的被支配的地位。火山活动释放出来的能量只占地球能量总释放量的百分之一,喷发的物质也相对有限。地球生命史不断地证明,火山活动对生物物种的产生和发展,重生与消亡有近乎绝对性的作用。地球是生命的家园,是我们的家园。但是它不是伊甸园,不是天堂。它有时很残酷,但绝对不是地狱。就像每个人的故土。你生于斯,长于斯。它承载了你曾经的欢乐和苦楚。它寄予你挥不去的乡愁和对未来的期盼。它是你的一部分,是你的故土。

—写于2022年12月12日(图片来自网络)

 

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