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生物进化是对未来进行投资

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发表于 2016-8-13 10:06:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
生物进化是对未来进行投资
重构
猪笼草“心思”不简单:请看它创造生命奇迹
关键点:猪笼草捕虫囊的形成有没有设计者?

生物进化有着多种多样的途径,其中大量的生物进化过程可以理解为是生物在对未来进行投资。具体来说,既有通过随机进化过程进行的投资,也有每一步进化都追求回报的投资,还有经过若干步进化之后才能获得回报的投资。
一、对随机变异进化过程进行的投资
许多生物进化看起来都是随机变异的进化过程,由于这些生物对其进化进行的投资涉及到试错行为,因此不可避免存在着大量的投资失败现象。一般来说,随机变异可能不需要设计者,但是也不排除其背后可能存在着某种隐形的设计者。
这里需要指出的是,所谓“设计者”有两种类型:第一种类型是超自然的神或上帝,它们是无法用科学手段予以验证的。第二种类型是生命体自身拥有的智力系统,不同生物具有不同形式、不同结构、不同层次的智力系统,生命活动、生物进化的主导者都是生命体自身拥有的生命智力系统。进一步说,生命与非生命的分水岭就在于生命拥有生命智力,而生命智力乃是一种能够使用资源和手段解决问题并达成期望效应的能力。由于所有的生命都需要 解决各自的生存问题、繁衍问题、进化问题,因此所有的生命都拥有各自的生命智力系统。
二、每一步微小进化都追求回报的投资
大量生物进化过程看起来都具有“每一步微小进化都追求回报的投资”性质,属于线性的单一性状的进化。这种进化投资是非常有效的,应该有着设计者,但是也可能不需要设计者。这里存在的问题之一是,所谓“每一步微小进化”到底“小”到什么程度?如果进化需要新基因的出现,而新基因在没有完备之前(例如没有启动码和终结码)是不能工作的;显然,发生在新基因形成过程中的“每一步微小进化”是不可能获得投资回报的。
三、经过若干步进化之后才能获得回报的投资
对于许许多多生物进化过程来说,特别是新基因的出现、新蛋白质的出现、新细胞膜结构的出现、新细胞的出现、新组织的出现、新器官的出现、新躯体的出现等等,都具有“经过若干步进化之后才能获得回报的投资”性质,属于复杂的精巧的协同的进化。在这种进化情况下,很难再用“随机微变”来解释,而且也很难排除设计者的存在。本文将用食虫植物猪笼草的捕虫囊的进化过程为例,对“经过若干步进化之后才能获得回报的投资”现象予以解读。
1、食虫植物猪笼草的捕虫囊的进化过程
全世界约有七百种食虫植物。其中,猪笼草为石竹目的多年生藤本或直立草本植物,茎木质或半木质,有些野生种植株可长达20米,攀援于树木或者平卧地面而生。猪笼草生长多年后才会开花,花一般为总状花序或圆锥花序,雌雄异株,花小而平淡无奇。猪笼草的果为蒴果,成熟时开裂散出种子。由于猪笼草的捕食囊的样子像是装小猪的笼子,故而得名猪笼草;又像是酒壶、酒瓶或保龄球撞击用的瓶子,因此我国海南民间俗称其为雷公壶。
猪笼草的“心思”不简单,请看它创造的生命奇迹。猪笼草的捕虫囊(捕虫器)是生命的一个奇迹,它的生长过程是这样的:1、叶柄的前端继续伸长,在最前端长出一个全封闭的壶状口袋,这表明猪笼草长出捕虫器的密码就藏在叶柄的尖端里,如果叶柄尖端折断就不会再长出捕虫器了;有趣的是,这个伸长的叶柄每隔2厘米左右还会分泌出一颗小蜜珠,蚂蚁吃到这颗小蜜珠后,会继续顺着叶柄向前寻找下一颗小蜜珠,从而一步步被引到“死亡陷阱”亦即猪笼草的捕食器壶状口袋里。2、这个壶状口袋能够感知重力,并与叶柄产生180度的转折,使壶状口袋垂直向上。3、壶状口袋的袋口叶片张开口后,形成一个半开的盖子,正好可以用来阻挡异物(例如鸟粪、雨水)掉进壶状口袋里;袋口叶片的底面和袋口边缘能够分泌蜜汁,蜜汁里含有麻醉成分,昆虫吸食后会糊里糊涂掉进猪笼草的口袋里。4、壶状口袋里还能够分泌出吸引昆虫的气味(瓶子草的袋口边缘能分泌出蜜汁)。5、壶状口袋的袋口和内壁都非常光滑,掉入口袋里的昆虫难以再爬出来。6、壶状口袋底部分泌有消化液,含有分解动物蛋白的酶,可以把昆虫杀死,并将其变成猪笼草能够吸收的营养物。也就是说,猪笼草的捕食器具有动物的嘴、食道、胃、肠的功能,那么它又是如何进化出来的呢?无庸置疑,上述6个步骤或功能乃是缺一不可的。
问题是:猪笼草的捕虫囊,其功能相当于动物的嘴、胃和消化系统,它是随机一步步形成的?还是存在着设计者?这个设计者是生命体之外的超自然神,还是隐藏在生命体之内?
2、食虫植物对传统进化论的挑战
食虫植物为什么会以动物为营养来源?为什么能够以动物为营养来源?
检索百度百科“食虫植物”有如下内容:食虫植物的起源一直是相关研究的最大争议之一。已证实的九个科分别归属于六个不同的目,大多数学者认同这点清楚地表明植物的食虫性是经过多次进化形成的,并且这些进化过程相互独立。一种基于形态学的假说猜测瓶状捕虫器分别经过七次进化,黏液捕虫器至少四次,黏液捕虫器和囊状捕虫器两次。然而,这种观点被一些学者质疑说太过表面,并没有任何可以决定种系发生的依据,并且提出了所有食虫植物从一个共同起源发展而来的假说。但是分子角度的对比分析已经证实至少六类中的五类食虫植物分别拥有独立的祖先。由于迄今(2005)没有任何表达捕虫器结构的基因被发现,更多的信息有可能在发现和比较直接参与捕虫器结构的基因的过程中得到。尽管如此,有关食虫植物起源的问题始终被视为“神秘的”,没有任何被广泛接纳的假说,许多学者甚至质疑现今的学术理论是否能提供一个关于捕虫器进化机制的满意解释——“没有任何当今的进化理论能解释这些问题”。
关于食虫植物是各自起源的,还是有着共同的起源的问题,一种可能性是,由于植物性微生物吸收了动物性微生物的部分功能而形成的新微生物,这类植物动物性微生物具有某种动物功能,它们后来进化成为食虫植物。
所谓“由于迄今(2005)没有任何表达捕虫器结构的基因被发现”,对此需要指出的是,生物遗传载体不仅仅有基因,而且还有卵子提供的细胞膜及其内外附着物、衍生物。有鉴于此,控制猪笼草捕虫囊形成的主导者,可能除了某种基因组合之外,更重要的是猪笼草卵子提供的细胞膜(壁)及其内外附着物、衍生物。
3、关于猪笼草捕虫囊形成的问题与答案
(一)、猪笼草捕虫囊的形成有没有设计者?
选择1、猪笼草捕虫囊的形成没有设计者,也不需要设计者。
选择2、猪笼草捕虫囊的形成有设计者,这个设计者是超自然的神。
选择3、猪笼草捕虫囊的形成有设计者,这个设计者是猪笼草自身的智力系统。
(二)、设问与互动讨论
设问1 、食虫植物如何感知环境中有昆虫这样的营养物?
可能的答案:不知道。我们可以推知,植物通过昆虫等动物啃食植物、吸取花蜜等行为,能够感知昆虫等动物的存在。但是,食虫植物如何认识到昆虫等动物具有潜在的营养利用价值?这个问题至今还没有相关的深入研究。
设问2 、绝大多数植物主要靠光合作用获取营养能量,为什么食虫植物会“想”起了“要吃肉”?
可能的答案:这个问题太有趣了,可惜我们还不清楚。
设问3 、食虫植物要能够“吃到肉”,需要增加什么样的新基因、新蛋白、新细胞膜、新细胞、新器官,以便达成期望的新功能?
可能的答案:我们知道,至少要增加能够消化动物蛋白的酶,这种蛋白酶需要相应的基因来编码合成。同时还要有能够承担动物的嘴、胃、消化系统的新器官,它就是捕虫囊。
设问4 、生物进化相当于对未来进行投资,是每一步投资都能够得到回报?还是在完成若干步投资之后才能够得到回报?
可能的答案:两种情况可能都存在,对于猪笼草的捕虫囊来说是后一种情况。
设问5 、生物经过无数多的随机变化能否构建出复杂系统?或者反过来说,生物复杂系统的构建是否都需要设计者?
可能的答案:可能构建出某些复杂系统,但是不能构建出所有的复杂系统。或者说,某些复杂系统可能不需要设计者,但是还有许多复杂系统可能需要设计者。
设问 6、如果说智力是解决问题、达成期望的能力,是否可以说所有的生命都拥有某种形式、某种结构、某种层次的智力?因为所有的生命都要解决生存的问题、繁衍的问题、适应与进化的问题。
可能的答案:是。
五、总结答案
(三)如果选择1“猪笼草捕虫囊的形成没有设计者,也不需要设计者”,这就意味着捕虫囊的形成是随机微变在自然选择作用下实现的,其好处是可以不用继续追究捕虫囊形成的具体过程,其疑惑是如此多的随机微变相当于无数多的巧合,这样的巧合背后是不是另有玄机?
如果选择2“猪笼草捕虫囊的形成有设计者,这个设计者是超自然的神”,这是一种最省事的答案,意味着我们无需去研究捕虫囊如何形成,因为这一切都是超自然的神所作所为。唯一让我们难以理解的是,超自然的神为什么要去设计制造猪笼草的捕虫囊?这样做对它有什么好处?
如果选择3“猪笼草捕虫囊的形成有设计者,这个设计者是猪笼草自身的智力系统”,这是一种带来更多问题、需要解决更多问题的答案,例如“猪笼草自身的智力系统”位于猪笼草的什么部位?它是如何进行智力活动的?它的智力行为与人类大脑思维智力行为有什么相同之处或不同之处?猪笼草的智力行为是如何起源的?人类的智力行为是否继承了猪笼草的智力行为?或许这也是好事,因为随着上述问题的解决,我们对生命将获得全新的认识,甚至有可能揭开隐藏在生命最深处的奥秘。
对于科学工作者和科学爱好者来说,选择答案1,或者答案3,都可能是正确的,属于仁者见仁、智者见智。这种情况类似当年光的粒子说与光的波动说之间的争论,或许新的理论是对答案1和答案3的综合与提升,正如光的量子说是对光的粒子说与光的波动说的综合与提升一样。
有兴趣的探索者可以进一步研究其他生物复杂结构的形成过程,并检索生命智力学、智因进化论、生物智力进化论、智力起源等,参考相关论文和专著。

ZY117-160813生物进化是对未来进行投资4800
本文收入《重构(王红旗)文集》之《重构2016进展》。
重构智库电话010-51843850 信箱jdtdshj@163.com

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