为什么生物不选择永生这条进化方式?

擎子yeerum




为什么生物不能选择永生的进化方向?

要回答这个问题,首先要回答:生物为什么要进化出有性繁殖?

较低等的生物会采用无性繁殖的方式,比如草履虫、变形虫、细菌,都采用无性繁殖中的分裂生殖方式。



如果人类也采用这种方式生殖,那画风是很美的:你向老板请了三天假,在家里经历了痛苦的72小时(假设的),最后分裂成两个几乎一模一样的你。

当然,这是不可能的。人类太复杂了,小成本B级科幻片也不敢这么拍。

无性繁殖多快好省,但基因不同意。这种方式变化太少,抗风险能力低,一有点风吹草动,就得整个玩完。

所以生物进化出了有性繁殖,开启了生物界缤纷多彩的求偶大戏。你感觉自己深陷爱情不可自拔,但这其实只是在基因的主使之下,身体分泌激素、大脑传递电流,让你产生的“错觉”。基因用这种方式欺骗你:繁衍后代是一件“愉悦”的事情。



有性繁殖很好的解决了基因遗传和变异的问题,在自然选择的作用下,能够更好的抵抗环境风险。但是一代一代的繁衍,使得死亡成为一种必须。否则整个种群的资源立即会枯竭,种群也就灭绝了。

当然,无性繁殖的生物也会死亡,但这种生物大多比较“低等”,给人的感觉有点不同。

基因决定了“宿主”必须死亡,采用的方法很简单:到一定时候,让身体细胞不再分裂,人也就自然衰老直至死亡了。

现代科技已经揭示了细胞“端粒”的秘密,它犹如保护罩,护住细胞两头,保证细胞的正常分裂。但细胞每分裂一次,端粒就会缩短一点,端粒短到一定程度,细胞就无法分裂了。



身体中有一种端粒酶,可以重建细胞端粒。但是对绝大多数正常的人体细胞没用,它只对大多数癌细胞起作用。

是不是很无奈?

所以,从进化的角度,繁衍出后代以后,上一代必须死亡。深谋远虑的基因通过操纵细胞,轻而易举的达到了这个目的。

这就是死亡的真相。

(PS:这篇短文中关于基因的描述都采用拟人手法,基因本身没有思想和记忆,不会做出任何决定或布局。)


丹读


之前在这里也回答过类似的问题了,基本的思路其实很简单:永生的生命无法进化。从而无法适应环境的变化,就必然会灭绝。

这看起来很矛盾——永生的东西怎么会灭绝呢?其实这里「永生」的定义很明显不是「不死」,而是「不老」。因为即便是像太阳这样的东西,也有走向终结的一天,生命怎么可能在任何情况下都能生存呢?

不会老的生命,其繁殖速率一定很低。因为如果繁殖速率很高,那很快「人口」就会急剧膨胀,资源也就不足以养活这么多生物。

繁殖速率低,就意味着演化速度慢。因为每一次演化,都是在繁殖的过程中产生的。在生命体生长的过程中,是很难演化的,因为有这么多细胞要产生一样的变化,几乎是不可能的事情。但繁殖的时候只需要两个细胞发生变化,事情就简单的多了。

演化速率慢,而环境却不会管你,它依然会以足够快的速度变化。比如变热、变冷,生命没有跟上这个变化,就会灭绝。

所以说,永生意味着几乎不变,而在自然界中,不变就意味着死亡。


章彦博


因为永生代表着物极必反的死亡。大家在生活中可以观察到一些现象就可以明白为啥生物不选择永生了。

我学植物的,所以先说个植物的例子。一是我用到的植物材料玉米,当移栽的玉米苗在土壤,肥料以及光温不理想时,玉米就会迅速的抽穗散粉,可以预料到这样玉米结实不好且数量不多。相反的情况就是玉米拔节散叶郁郁葱葱,最后结实丰满且数目多。


这是为啥呢?因为在不利环境,植物不可能改变或逃离环境,只有利用有限的资源去孕育有限的下一代才有可能延续生命延续香火。若按永生的套路,得不到永生反而快速的灭亡。

动物里也是,从农村里走出来的小伙伴们也许听大人们说过,那些皮毛粗糙且瘦骨嶙峋的猪羊牛马有一个共同的特点就是生殖系统发达,这也是为了把体弱的能量尽可能转化成繁育下一代。所以,养殖场阉了那些.....让饲料都去转化成肉。



柳小庆


谁说的?很多生物都是可以永生的,比如所有的原核生物(包括细菌和古细菌)都是如此,只要外界条件合适,细菌永远不会死。

一部分真核生物也是不会死的,比如海绵和水螅这些低等水生生物都是不死的,当然前提是环境适宜,食物充足。

有人说如果生物不死就不会进化,这是不对的。因为我们这里所说的死指的是自然死亡,但实际上大自然充满变数,即使你自己不会死,也会因为找不到食物饿死、找不到水渴死、被别人吃掉、被野火烧死、被飓风吹死……老天爷有各种办法杀死你,世代更替总是能进行下去的。

当然了,对于某些高等生物而言,在某些局部地区,不死是会有害的。比如非洲草原上的狮子如果不死的话,羚羊是不够吃的。同理,蒙古草原上的兔子如果不死的话,草大概也是不够吃的,但大多数情况下各种生物都是互为敌友,彼此牵制的,所以即使你自己不死,也总有被别人吃掉的那一天。

真正意义上的自然死亡指的是衰老,也就是说身体随着年龄的增加而越来越虚弱,或者越来越容易生病。衰老这个特性不是普世的,只存在于真核生物当中,所有原核生物都没有衰老这回事。

为什么真核生物会衰老呢?这是个非常经典的“千古之谜”,很多人都在研究它,产生了很多新理论。我个人推荐一本书,书名叫做《The Vital Questions:Why Is Life The Way It Is?》,作者是英国伦敦大学学院的Nick Lane教授。这本书出版于2015年,版权已经被后浪出版社拿下,但不知为何中文版一直没出来。

简单说,Lane教授认为真核生物细胞内有两套基因组,遵循完全不同的进化模式,因此两者之间是不太可能永远兼容的,衰老就是这种不兼容的结果。


土摩托看世界


事实恰恰相反,生物正是在向着永生这条路大踏步前进,而且即将到达胜利的彼岸。

生命的发展经历由简而繁,由低等到高等的过程。地球生命诞生之初,只是一团简单的有机质,之后形成能自我复制的RNA分子,DNA分子,进入环境稳定的膜内成为原始细胞,发展成细胞,原核生物,分化出细菌及古细菌。然后是蓝藻,真核生物,直到十亿年前,才有生活在海洋中的藻及海苔等多细胞生物出现;6亿年前,多孔动物、刺胞动物、扁形动物及其他多细胞动物在海洋出现;5.25亿年前,不知道什么原因,地球上突然出现了大量生命,包括现在所有主要动物的门类;5亿年前出现鱼类,4.75亿年前第一个植物上岸,4.5亿年前节肢动物上岸,环境更优的陆地上出现了植物和动物;4亿年前的泥盆纪,植物繁盛,昆虫出现,3.55亿年前的石炭纪,植物开始形成壮观的森林;3亿年前,羊膜动物和爬行动物出现在陆地上;之后就是二齿兽、水龙兽等,直到2.2亿年前,恐龙开始成为地球的霸主;1.5亿年后的6550万年前,一颗小行星终结了恐龙统治,哺乳动物踏上历史舞台,之后的故事大家都很清楚了,终于轮到我们人类来执掌地球。

从这样一条清晰的链条可以看出,生命就是能量的交换,生物通过掠夺其它生命的能量来演化发展,任何一种生物都希望长久地保持能量,而不被其它生命掠食,所以需要复制来繁衍,保证种族不致灭绝。但其它生命的这种愿望事实上都是幻想,任何一种动物不受限制地长久生存和繁衍都是其它生命的噩梦,直到我们人类出现,才有智慧和能力来打破这样的宿命。

人类当然也是其它动植物的噩梦,不然怎么科学家们会认为地球现在正处于第六次生命大灭绝中,且灭绝速度比地球历史上任何一次都要快得多呢?

人类为什么会成为其它生命的噩梦?这正是因为人类试图挑战自然,实现生命的永生。从秦始皇到现在高科技巨型公司的创始人,人类已逐渐接近破解生命的最后秘密,创造出可以永生的人类的最后阶段了。理想很丰满,但未来的发展或许不一定能掌握在人类手中,生命从无机质中诞生,或许终将归于无机质,未来很可能属于机器,而不是人类。

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徐德文O戴维科学


我们在提到恐龙灭绝时,似乎不会想到某一个恐龙。

长生不老是很多人(不知道其他生物会不会也有类似的想法)的梦想,原来一直觉得这是一个极其愚蠢,且根本不可能实现的妄想。其实仔细想来,要想永生,首先得严格定义什么是永生。放弃肉体,只保持记忆,算不算永生?或者只保留一部分肉体(比如头),算不算永生?如果算的话,这一目标也不是一定不能实现。随着生物技术和人工智能得飞速发展,那里不行换那里,在不远的将来一定会逐步实现。这不见得是一件好事。如果我们很确定地知道自己能活五百年,五千年,甚至五万年,我们如何安排自己的生活,如何面对家人和朋友?如果我就是不想活了,别人非要救我,怎么办?

在物理学领域,制造永动机一直是一些科学达人不懈的追求,即使在能量守恒定律面前也毫不退缩。这种想法是好的,勇气也是可嘉的,但是在现有物理框架(能量守恒定律是基本律之一)下去突破能量守恒的约束,就如同在在相对论体系中试图去超越光速。

地球和太阳都是有生命周期的,我们之所以能这么准确地预测太阳的生命周期,是因为宇宙中的恒星不计其数,我们很容易找到参照物。而生物不选择永生这条进化方式,不是生物不想这么做,而是环境不允许这么做,个中缘由,实难说清,毕竟我们对周围的认识才刚刚开始,既没有实证,也没有反例。


魏红祥博士


生命是宇宙中最神奇的存在。其实它的存在目的就是永生,但是我们看每一个生命个体却又都无法做到永生,这是因为生命选择了另一种走向永生的方式——繁衍。


单独的生物个体为什么没有选择永生?原因其实很简单,因为单个生命体做到永生太难了,来自自然界的灾难或者其本身的不足都会将其毁灭掉,而且如果最初的单细胞生物的生命活动就开始选择走向永生,那么它如何进化呢?所以生命正是意识到了这一点,才放弃了个体的永生,而选择了群体繁衍进化的方式,地球上的生命体因此才可以在几十亿年的时间中延绵至今。

我经常想,生命出现于宇宙之中并非无目的的,无论生命是自然的生成还是某种有意识的创造,生命都属于宇宙创造之物,它从一开始就非常聪明,而且它天生就有一个目的——走向永恒,为了这个目的它想了很多的办法,从开始时的单细胞复制,到细胞功能的分化组合,它利用不同的元素的物理和化学性质形成组织和器官,进化出各种复杂生物。



在地球上,生命最大程度地扩张物种的丰富度,只要有适宜的环境就会有生命生存发展,经过亿万年的进化,产生于自然界的生命已经进化出了像人类这样的高等智慧生物。


如今,聪明的人类开始探索宇宙的本质,领悟生命的意义,在已知的生命种类中,只有人类可以意识到生命在追求永恒这样的特性,我想,这正是生命进化所想看到的,生命对于高等智慧生物的出现,一定是有所寄托,所以,我认为我们人类其实承载着帮助生命走向永恒的责任和使命。

将来,我们人类依靠科技或将创造出可以永生的生命体,比如机械生物或者量子态生物,但那也并不是终点,宇宙中或者时间的漫长路途上,一定还有着更大的事情等着生命去做。


科普大世界


并不是生物死亡, 而是多细胞生物死亡。 但是为什么呢?

自从30多亿年前生命开始以来, 每一个现存的单细胞生物都已经存在。 这是因为个体细胞不生产, 它们分裂。 细胞分裂之后, 结果是每个细胞都像之前的单个细胞一样古老。 细胞不会因为分裂而变得更年轻。

因此, 你身体中的每一个细胞都有30亿年的历史。

人类这样的多细胞生物将自己投射到未来的策略是从一个未分化的细胞中创造新的细胞群, 而不是无限期地维持现有的菌落。 其主要原因是, 生殖比维持更灵活、更健壮, 它提供了一种重新开始的方式, 一个"干净的白板"和略微不同的基因。 毕竟复杂的生物体在其一生中积累了数十亿的错误和问题。

考虑到生物学已经选择了这一策略, 进化已经优化生产最成功的后代。 一旦个体复制, 它唯一的进化作用就是支持其后代的成功。 长寿不是进化过程中需要优化的。 事实上, 在环境资源有限的情况下, 如果老一代不和年轻一代争夺稀缺的资源, 那么后代往往会活得更好。

从生理学角度来说, 老化有两个主要原因。

首先是生物缺陷的积累。 病毒和疾病即使在愈合后也会造成伤害; 紫外线缓慢但不可避免地破坏 DNA、蛋白质、细胞结构以及由于其他物种的热力分子破坏和入侵, 保存记忆的蛋白质、细胞结构和神经元都会随着时间的推移而退化。

第二个是老化过程本身。 根据基因决定的生命计划, 生物体在不同阶段发育成熟和成熟。 肌肉萎缩, 骨骼脆弱, 新陈代谢也发生了变化。 但是直到最近, 生命计划从来没有运行过超过80年, 而且进化只在最初的40年左右进行过优化。 因此, 人类正处于一个新的领域, 人们对其了解甚少, 而且进化从来就没有理由对其进行微调。


低熵制造机


上海科技报科普问答主持人:主任记者 吴苡婷


这是一个很有趣的问题,永生是古往今来多少人的梦想,但是这个世界很残酷,几乎所有的生物都没有永生的本领,我们每个生物都会从出生走向死亡,几乎没有例外。



事实上,永生和进化本身就是一组矛盾,如果所有生物都是永生的,那么它们可能就不需要繁殖系统,或者是繁殖系统的能力很差,因为没有存在的必要,没有繁殖系统,就达不到优胜劣汰的物竞天择的效果,没有最优秀的后代诞生和繁衍下来,也就谈不上优秀基因的传承,也没有进化的可能性。比如我们人类如果达到永生的状态,估计生育率还会持续降低,因为没有必要生育后代了,过去是觉得自己死了很多东西需要传承,所以有积极的生育欲望,如果自己可以永生,那么为什么要子孙后代呢,当然这样的模式中,所有的进化是停止的。在这样情况下,时间是凝固的,整个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,可能无法支撑起一个庞大的食物链条,我们知道一条鱼为了繁衍后代,可以产生几万枚鱼卵,变成小鱼的可能只有几条,几十条,大部分的鱼卵成为了其他动物的食物来源。如果永生模式产生,鱼类还有这样繁育后代的超强能力和积极性么?


科坛春秋精选


首先要说的是,永生是违背自然规律的,即热力学第二定律:在一个系统内,物体的熵总是增加,就是说,系统总是在向混乱度(无序)增大的方向发展。永生意味着停止不前,终止发展,熵在减少。所以,人类永远造不出永动机。



世间万物,都是由细胞构成,而每一个细胞又有细胞核与细胞器组成,细胞核内含有遗传信息DNA和蛋白质。也就是说,每个生物都是依据DNA信息,由蛋白质组成的,就像用乐高玩具搭积木,要想组合成一辆消防车,就要依据消防车的图纸,用一个一个小的积木块,组合起来,那么,消防车图纸就是DNA携带的生物信息,一个个小的积木块,就是由蛋白质构成的细胞,除生殖细胞外,所有的体细胞都是一模一样的。组合起来的消防车,就是一个生物。生物要维持生长,就必须从体外吸取能量,植物需要的是阳光,动物需要的是食物,一旦缺少能量,生物迟早会走向无序状态,从死亡直到被微生物分解,变成养分供其他生物生长,这也可以成为生物的轮回。

宇宙万物,都有生有灭,无论是有生命的生物体,还是无生命的无机物,都受到热力学第二定律所支配。没有长生不衰的,只不过时间长短不同而已,比如微生物从生到死,以小时或天来计,寿命最长的生物,比如一棵柏树,也少有超过万年的。 即便是没有生命的恒星,也有不同的生命周期,有的几十万年、几百万年,或以亿年来计算,太阳恐怕是宇宙间寿命最长的恒星,据计算有100亿年。

你可以想象,地球空间是有限的,如果生物选择了永生,同时又有现在的多样性,目前地球上可统计的生物物种约1000万种,这还不包括微生物在内,地球上现在究竟有多少生物个体,恐怕难以计数,任谁也数不清。这样地球上的生物恐怕就会无处不在,动物也不能活动,因为根本没有活动的空间。地球生物就像死去一样而不得动弹,这个世界是十分可怕的。

总而言之,生物永生是不符合热力学第二定律的,是违背自然规律的,就如人们永远造不出永动机一样,所以,生物永远也不会选择永生进化这条路。


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