為什麼生物不選擇永生這條進化方式?

擎子yeerum




為什麼生物不能選擇永生的進化方向?

要回答這個問題,首先要回答:生物為什麼要進化出有性繁殖?

較低等的生物會採用無性繁殖的方式,比如草履蟲、變形蟲、細菌,都採用無性繁殖中的分裂生殖方式。



如果人類也採用這種方式生殖,那畫風是很美的:你向老闆請了三天假,在家裡經歷了痛苦的72小時(假設的),最後分裂成兩個幾乎一模一樣的你。

當然,這是不可能的。人類太複雜了,小成本B級科幻片也不敢這麼拍。

無性繁殖多快好省,但基因不同意。這種方式變化太少,抗風險能力低,一有點風吹草動,就得整個玩完。

所以生物進化出了有性繁殖,開啟了生物界繽紛多彩的求偶大戲。你感覺自己深陷愛情不可自拔,但這其實只是在基因的主使之下,身體分泌激素、大腦傳遞電流,讓你產生的“錯覺”。基因用這種方式欺騙你:繁衍後代是一件“愉悅”的事情。



有性繁殖很好的解決了基因遺傳和變異的問題,在自然選擇的作用下,能夠更好的抵抗環境風險。但是一代一代的繁衍,使得死亡成為一種必須。否則整個種群的資源立即會枯竭,種群也就滅絕了。

當然,無性繁殖的生物也會死亡,但這種生物大多比較“低等”,給人的感覺有點不同。

基因決定了“宿主”必須死亡,採用的方法很簡單:到一定時候,讓身體細胞不再分裂,人也就自然衰老直至死亡了。

現代科技已經揭示了細胞“端粒”的秘密,它猶如保護罩,護住細胞兩頭,保證細胞的正常分裂。但細胞每分裂一次,端粒就會縮短一點,端粒短到一定程度,細胞就無法分裂了。



身體中有一種端粒酶,可以重建細胞端粒。但是對絕大多數正常的人體細胞沒用,它只對大多數癌細胞起作用。

是不是很無奈?

所以,從進化的角度,繁衍出後代以後,上一代必須死亡。深謀遠慮的基因通過操縱細胞,輕而易舉的達到了這個目的。

這就是死亡的真相。

(PS:這篇短文中關於基因的描述都採用擬人手法,基因本身沒有思想和記憶,不會做出任何決定或佈局。)


丹讀


之前在這裡也回答過類似的問題了,基本的思路其實很簡單:永生的生命無法進化。從而無法適應環境的變化,就必然會滅絕。

這看起來很矛盾——永生的東西怎麼會滅絕呢?其實這裡「永生」的定義很明顯不是「不死」,而是「不老」。因為即便是像太陽這樣的東西,也有走向終結的一天,生命怎麼可能在任何情況下都能生存呢?

不會老的生命,其繁殖速率一定很低。因為如果繁殖速率很高,那很快「人口」就會急劇膨脹,資源也就不足以養活這麼多生物。

繁殖速率低,就意味著演化速度慢。因為每一次演化,都是在繁殖的過程中產生的。在生命體生長的過程中,是很難演化的,因為有這麼多細胞要產生一樣的變化,幾乎是不可能的事情。但繁殖的時候只需要兩個細胞發生變化,事情就簡單的多了。

演化速率慢,而環境卻不會管你,它依然會以足夠快的速度變化。比如變熱、變冷,生命沒有跟上這個變化,就會滅絕。

所以說,永生意味著幾乎不變,而在自然界中,不變就意味著死亡。


章彥博


因為永生代表著物極必反的死亡。大家在生活中可以觀察到一些現象就可以明白為啥生物不選擇永生了。

我學植物的,所以先說個植物的例子。一是我用到的植物材料玉米,當移栽的玉米苗在土壤,肥料以及光溫不理想時,玉米就會迅速的抽穗散粉,可以預料到這樣玉米結實不好且數量不多。相反的情況就是玉米拔節散葉鬱鬱蔥蔥,最後結實豐滿且數目多。


這是為啥呢?因為在不利環境,植物不可能改變或逃離環境,只有利用有限的資源去孕育有限的下一代才有可能延續生命延續香火。若按永生的套路,得不到永生反而快速的滅亡。

動物裡也是,從農村裡走出來的小夥伴們也許聽大人們說過,那些皮毛粗糙且瘦骨嶙峋的豬羊牛馬有一個共同的特點就是生殖系統發達,這也是為了把體弱的能量儘可能轉化成繁育下一代。所以,養殖場閹了那些.....讓飼料都去轉化成肉。



柳小慶


誰說的?很多生物都是可以永生的,比如所有的原核生物(包括細菌和古細菌)都是如此,只要外界條件合適,細菌永遠不會死。

一部分真核生物也是不會死的,比如海綿和水螅這些低等水生生物都是不死的,當然前提是環境適宜,食物充足。

有人說如果生物不死就不會進化,這是不對的。因為我們這裡所說的死指的是自然死亡,但實際上大自然充滿變數,即使你自己不會死,也會因為找不到食物餓死、找不到水渴死、被別人吃掉、被野火燒死、被颶風吹死……老天爺有各種辦法殺死你,世代更替總是能進行下去的。

當然了,對於某些高等生物而言,在某些局部地區,不死是會有害的。比如非洲草原上的獅子如果不死的話,羚羊是不夠吃的。同理,蒙古草原上的兔子如果不死的話,草大概也是不夠吃的,但大多數情況下各種生物都是互為敵友,彼此牽制的,所以即使你自己不死,也總有被別人吃掉的那一天。

真正意義上的自然死亡指的是衰老,也就是說身體隨著年齡的增加而越來越虛弱,或者越來越容易生病。衰老這個特性不是普世的,只存在於真核生物當中,所有原核生物都沒有衰老這回事。

為什麼真核生物會衰老呢?這是個非常經典的“千古之謎”,很多人都在研究它,產生了很多新理論。我個人推薦一本書,書名叫做《The Vital Questions:Why Is Life The Way It Is?》,作者是英國倫敦大學學院的Nick Lane教授。這本書出版於2015年,版權已經被後浪出版社拿下,但不知為何中文版一直沒出來。

簡單說,Lane教授認為真核生物細胞內有兩套基因組,遵循完全不同的進化模式,因此兩者之間是不太可能永遠兼容的,衰老就是這種不兼容的結果。


土摩托看世界


事實恰恰相反,生物正是在向著永生這條路大踏步前進,而且即將到達勝利的彼岸。

生命的發展經歷由簡而繁,由低等到高等的過程。地球生命誕生之初,只是一團簡單的有機質,之後形成能自我複製的RNA分子,DNA分子,進入環境穩定的膜內成為原始細胞,發展成細胞,原核生物,分化出細菌及古細菌。然後是藍藻,真核生物,直到十億年前,才有生活在海洋中的藻及海苔等多細胞生物出現;6億年前,多孔動物、刺胞動物、扁形動物及其他多細胞動物在海洋出現;5.25億年前,不知道什麼原因,地球上突然出現了大量生命,包括現在所有主要動物的門類;5億年前出現魚類,4.75億年前第一個植物上岸,4.5億年前節肢動物上岸,環境更優的陸地上出現了植物和動物;4億年前的泥盆紀,植物繁盛,昆蟲出現,3.55億年前的石炭紀,植物開始形成壯觀的森林;3億年前,羊膜動物和爬行動物出現在陸地上;之後就是二齒獸、水龍獸等,直到2.2億年前,恐龍開始成為地球的霸主;1.5億年後的6550萬年前,一顆小行星終結了恐龍統治,哺乳動物踏上歷史舞臺,之後的故事大家都很清楚了,終於輪到我們人類來執掌地球。

從這樣一條清晰的鏈條可以看出,生命就是能量的交換,生物通過掠奪其它生命的能量來演化發展,任何一種生物都希望長久地保持能量,而不被其它生命掠食,所以需要複製來繁衍,保證種族不致滅絕。但其它生命的這種願望事實上都是幻想,任何一種動物不受限制地長久生存和繁衍都是其它生命的噩夢,直到我們人類出現,才有智慧和能力來打破這樣的宿命。

人類當然也是其它動植物的噩夢,不然怎麼科學家們會認為地球現在正處於第六次生命大滅絕中,且滅絕速度比地球歷史上任何一次都要快得多呢?

人類為什麼會成為其它生命的噩夢?這正是因為人類試圖挑戰自然,實現生命的永生。從秦始皇到現在高科技巨型公司的創始人,人類已逐漸接近破解生命的最後秘密,創造出可以永生的人類的最後階段了。理想很豐滿,但未來的發展或許不一定能掌握在人類手中,生命從無機質中誕生,或許終將歸於無機質,未來很可能屬於機器,而不是人類。

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徐德文O戴維科學


我們在提到恐龍滅絕時,似乎不會想到某一個恐龍。

長生不老是很多人(不知道其他生物會不會也有類似的想法)的夢想,原來一直覺得這是一個極其愚蠢,且根本不可能實現的妄想。其實仔細想來,要想永生,首先得嚴格定義什麼是永生。放棄肉體,只保持記憶,算不算永生?或者只保留一部分肉體(比如頭),算不算永生?如果算的話,這一目標也不是一定不能實現。隨著生物技術和人工智能得飛速發展,那裡不行換那裡,在不遠的將來一定會逐步實現。這不見得是一件好事。如果我們很確定地知道自己能活五百年,五千年,甚至五萬年,我們如何安排自己的生活,如何面對家人和朋友?如果我就是不想活了,別人非要救我,怎麼辦?

在物理學領域,製造永動機一直是一些科學達人不懈的追求,即使在能量守恆定律面前也毫不退縮。這種想法是好的,勇氣也是可嘉的,但是在現有物理框架(能量守恆定律是基本律之一)下去突破能量守恆的約束,就如同在在相對論體系中試圖去超越光速。

地球和太陽都是有生命週期的,我們之所以能這麼準確地預測太陽的生命週期,是因為宇宙中的恆星不計其數,我們很容易找到參照物。而生物不選擇永生這條進化方式,不是生物不想這麼做,而是環境不允許這麼做,箇中緣由,實難說清,畢竟我們對周圍的認識才剛剛開始,既沒有實證,也沒有反例。


魏紅祥博士


生命是宇宙中最神奇的存在。其實它的存在目的就是永生,但是我們看每一個生命個體卻又都無法做到永生,這是因為生命選擇了另一種走向永生的方式——繁衍。


單獨的生物個體為什麼沒有選擇永生?原因其實很簡單,因為單個生命體做到永生太難了,來自自然界的災難或者其本身的不足都會將其毀滅掉,而且如果最初的單細胞生物的生命活動就開始選擇走向永生,那麼它如何進化呢?所以生命正是意識到了這一點,才放棄了個體的永生,而選擇了群體繁衍進化的方式,地球上的生命體因此才可以在幾十億年的時間中延綿至今。

我經常想,生命出現於宇宙之中並非無目的的,無論生命是自然的生成還是某種有意識的創造,生命都屬於宇宙創造之物,它從一開始就非常聰明,而且它天生就有一個目的——走向永恆,為了這個目的它想了很多的辦法,從開始時的單細胞複製,到細胞功能的分化組合,它利用不同的元素的物理和化學性質形成組織和器官,進化出各種複雜生物。



在地球上,生命最大程度地擴張物種的豐富度,只要有適宜的環境就會有生命生存發展,經過億萬年的進化,產生於自然界的生命已經進化出了像人類這樣的高等智慧生物。


如今,聰明的人類開始探索宇宙的本質,領悟生命的意義,在已知的生命種類中,只有人類可以意識到生命在追求永恆這樣的特性,我想,這正是生命進化所想看到的,生命對於高等智慧生物的出現,一定是有所寄託,所以,我認為我們人類其實承載著幫助生命走向永恆的責任和使命。

將來,我們人類依靠科技或將創造出可以永生的生命體,比如機械生物或者量子態生物,但那也並不是終點,宇宙中或者時間的漫長路途上,一定還有著更大的事情等著生命去做。


科普大世界


並不是生物死亡, 而是多細胞生物死亡。 但是為什麼呢?

自從30多億年前生命開始以來, 每一個現存的單細胞生物都已經存在。 這是因為個體細胞不生產, 它們分裂。 細胞分裂之後, 結果是每個細胞都像之前的單個細胞一樣古老。 細胞不會因為分裂而變得更年輕。

因此, 你身體中的每一個細胞都有30億年的歷史。

人類這樣的多細胞生物將自己投射到未來的策略是從一個未分化的細胞中創造新的細胞群, 而不是無限期地維持現有的菌落。 其主要原因是, 生殖比維持更靈活、更健壯, 它提供了一種重新開始的方式, 一個"乾淨的白板"和略微不同的基因。 畢竟複雜的生物體在其一生中積累了數十億的錯誤和問題。

考慮到生物學已經選擇了這一策略, 進化已經優化生產最成功的後代。 一旦個體複製, 它唯一的進化作用就是支持其後代的成功。 長壽不是進化過程中需要優化的。 事實上, 在環境資源有限的情況下, 如果老一代不和年輕一代爭奪稀缺的資源, 那麼後代往往會活得更好。

從生理學角度來說, 老化有兩個主要原因。

首先是生物缺陷的積累。 病毒和疾病即使在癒合後也會造成傷害; 紫外線緩慢但不可避免地破壞 DNA、蛋白質、細胞結構以及由於其他物種的熱力分子破壞和入侵, 保存記憶的蛋白質、細胞結構和神經元都會隨著時間的推移而退化。

第二個是老化過程本身。 根據基因決定的生命計劃, 生物體在不同階段發育成熟和成熟。 肌肉萎縮, 骨骼脆弱, 新陳代謝也發生了變化。 但是直到最近, 生命計劃從來沒有運行過超過80年, 而且進化只在最初的40年左右進行過優化。 因此, 人類正處於一個新的領域, 人們對其瞭解甚少, 而且進化從來就沒有理由對其進行微調。


低熵製造機


上海科技報科普問答主持人:主任記者 吳苡婷


這是一個很有趣的問題,永生是古往今來多少人的夢想,但是這個世界很殘酷,幾乎所有的生物都沒有永生的本領,我們每個生物都會從出生走向死亡,幾乎沒有例外。



事實上,永生和進化本身就是一組矛盾,如果所有生物都是永生的,那麼它們可能就不需要繁殖系統,或者是繁殖系統的能力很差,因為沒有存在的必要,沒有繁殖系統,就達不到優勝劣汰的物競天擇的效果,沒有最優秀的後代誕生和繁衍下來,也就談不上優秀基因的傳承,也沒有進化的可能性。比如我們人類如果達到永生的狀態,估計生育率還會持續降低,因為沒有必要生育後代了,過去是覺得自己死了很多東西需要傳承,所以有積極的生育慾望,如果自己可以永生,那麼為什麼要子孫後代呢,當然這樣的模式中,所有的進化是停止的。在這樣情況下,時間是凝固的,整個世界就是千篇一律的乏味和空洞。


另外,如果永生的模式存在,可能無法支撐起一個龐大的食物鏈條,我們知道一條魚為了繁衍後代,可以產生幾萬枚魚卵,變成小魚的可能只有幾條,幾十條,大部分的魚卵成為了其他動物的食物來源。如果永生模式產生,魚類還有這樣繁育後代的超強能力和積極性麼?


科壇春秋精選


首先要說的是,永生是違背自然規律的,即熱力學第二定律:在一個系統內,物體的熵總是增加,就是說,系統總是在向混亂度(無序)增大的方向發展。永生意味著停止不前,終止發展,熵在減少。所以,人類永遠造不出永動機。



世間萬物,都是由細胞構成,而每一個細胞又有細胞核與細胞器組成,細胞核內含有遺傳信息DNA和蛋白質。也就是說,每個生物都是依據DNA信息,由蛋白質組成的,就像用樂高玩具搭積木,要想組合成一輛消防車,就要依據消防車的圖紙,用一個一個小的積木塊,組合起來,那麼,消防車圖紙就是DNA攜帶的生物信息,一個個小的積木塊,就是由蛋白質構成的細胞,除生殖細胞外,所有的體細胞都是一模一樣的。組合起來的消防車,就是一個生物。生物要維持生長,就必須從體外吸取能量,植物需要的是陽光,動物需要的是食物,一旦缺少能量,生物遲早會走向無序狀態,從死亡直到被微生物分解,變成養分供其他生物生長,這也可以成為生物的輪迴。

宇宙萬物,都有生有滅,無論是有生命的生物體,還是無生命的無機物,都受到熱力學第二定律所支配。沒有長生不衰的,只不過時間長短不同而已,比如微生物從生到死,以小時或天來計,壽命最長的生物,比如一棵柏樹,也少有超過萬年的。 即便是沒有生命的恆星,也有不同的生命週期,有的幾十萬年、幾百萬年,或以億年來計算,太陽恐怕是宇宙間壽命最長的恆星,據計算有100億年。

你可以想象,地球空間是有限的,如果生物選擇了永生,同時又有現在的多樣性,目前地球上可統計的生物物種約1000萬種,這還不包括微生物在內,地球上現在究竟有多少生物個體,恐怕難以計數,任誰也數不清。這樣地球上的生物恐怕就會無處不在,動物也不能活動,因為根本沒有活動的空間。地球生物就像死去一樣而不得動彈,這個世界是十分可怕的。

總而言之,生物永生是不符合熱力學第二定律的,是違背自然規律的,就如人們永遠造不出永動機一樣,所以,生物永遠也不會選擇永生進化這條路。


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