03.01 為什麼生物不選擇永生這條進化方式?

擎子yeerum


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。


用戶54914406796


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


這種問題其實已經上升到哲學層面了。沒有任何一種物質在時間尺度下是永恆的,所謂的不變其實是變的統一。如果從物質層面來看,生物的生和死不過是自然界的元素之間的重組和分離。生物選擇永生後,這世界得多寂寥啊?過個幾千萬年,世界上還是那些人,也沒有新的面孔出現,你不會覺得難受嗎?

從生物層面來講,每一種生物機制的存在都有其道理可言。生物選擇靠繁殖後代來繼承物種的存在意義而不是選擇永生,這種形式在某種意義上是利於整個物種存活下去的。我們用以DNA為遺傳物質的生物來舉個例子。

生物在DNA遺傳過程中會發生很多意外情況:可能DNA遺傳過程被阻礙、打斷、影響等等。總之,沒有任何一個人會跟他的父母在長相、言行等各方面都一摸一樣。這就是DNA遺傳的魅力所在:不同才顯得精彩。在DNA遺傳過程中,總會有些特殊機制在保證我們物種傳遞過程的情況下還允許一些特性的出現。這些特性有時候是某個個體的遺傳災難,比如遺傳性疾病患者的後代很有可能也會患這些遺傳病。但更多時候,這些特性正是我們個體存在的價值,比如父母相貌平平而子女相貌俱佳、父母智商平平而子女智商奇高。

在環境發生變化時,很多生物都要適應環境,不適應的生物就會死翹翹,比如地球歷史上很多的生物大滅絕事件。永生的生物不可能繁殖後代,因為這世界的資源是有限的。那當環境發生巨大變遷時,如果它們不適應環境,它們不就很容易就能被環境團滅嗎?


翦翳翎


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


我認為這不是生物自己選擇與否的問題,而是生物本身就沒有選擇權,它自身的壽命被大自然所決定。

由於現代生物學的高速發展,我們已經知道決定生物壽命的關鍵因素了,那就是端粒和自由基。不過端粒說獲得了更廣泛的支持!


生物體的生長,繁衍,衰老過程本質是細胞分裂的過程。我們知道細胞每分裂一次,端粒就短一次,伴隨著端粒的磨損,細胞的鹼基對也在每次分裂中丟失一次。這也就是生命體衰老的原因。

那麼你會問,為什麼生物體不選擇進化出分裂時不耗損端粒的生命形態呢?

其實這可以用進化論的觀點來解釋。生物的死亡是被迫為了保持種群的基因多樣性,試想一下,人類真的永生了,那麼幾百萬年的基因可以發展出現在的智商嗎?可以應對現在的氣候嗎?

有人會疑惑,為什麼永生的生物不通過大量繁殖來確保基因多樣性呢?

答案很簡單,那就是資源的限制,資源的固定導致生物種群必須有一個數量上限,這樣以來,永生生物的基因就又保持長久的沉寂,壓根就不可能存在多樣性!

生物的死亡意味著生命體可以在基因的廣度上拓展開了,生物本身是不知道環境會怎麼改變的。只有多樣的基因才可以不斷的試錯,這樣才能應對自然環境變化的篩選。


留下來的基因被認識是適合環境的,其他不適合環境的基因都被淘汰掉,這也是“物競天擇,適者生存”的思想來源。

我們來試想這樣一個場景

如果我們的基因可以確保我們永生。這就導致地球上人類繁殖頻率大大降低,幾乎所有人的基因都維持在百萬年的樣子。我們假設在這100萬年內,自然環境沒有大的改變。但是突然有一天,太陽發生持續的磁爆,導致地球輻射量和溫度驟然提高,那麼我們這群人的基因自然是扛不住這樣驟變的環境,我們得了皮膚癌,我們被高輻射弄得苦不堪言,很多人都不得不面臨死亡的威脅。不到100年,人類就全部滅絕了。


為什麼會這樣呢?

就是因為人類的基因可以讓我們永生,導致全人類不怎麼繁殖,進而導致基因單一化,我們單一的基因是如此的脆弱,壓根就扛不起環境的驟變。所以能永生的動物對環境的適應變得很脆弱。如果真的存在過這樣的生物,那麼它們也早都被環境淘汰了。而剩下的生物都是會死亡的。


科學認識論




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


永生並不適合種群的生存。

關於死亡,有些真相需要說一下。


死亡來源於死亡的基因,生物體的自然死亡遵從基因的調控機制,當細胞分裂到一定次數之後,死亡基因觸發,抑制細胞的分裂,生物從此衰老死亡。

有意思的是,對整個生物大種群來說,死亡並不是隨著生命一起出現,地球上早期的生命幾乎都有永生的能力,他們的基因裡沒有死亡基因,直到數億年後,死亡基因突然出現才造成了現在大部分生物都有的生老病死的局面。

但進化總是客觀的,大自然不會做無意義的事情,死亡的出現一定有它的道理,那死亡對物種來說到底有什麼用?它憑什麼比永生更好?

答案在於維持種群基因的穩定性。

我們知道,進化始於基因變異,方向由環境決定。對有性生殖的動物來說,繁殖方式為父母各貢獻一半遺傳物質,再通過基因重組的方式形成新的基因,這樣就能保證下一代的基因都和上一代的基因不同,基因不同所以生物的性狀也不同,當種群的生存環境發生變化時,由於有性生殖類的生物每一代的基因都不一樣,總有一些個體或群體正好有不同的性狀從而能夠適應環境活下來,這就保證了物種的繁衍。


那這跟死亡有什麼關係呢?

雖然有性生殖的方式給種群基因帶來了多樣性,但並不是所有的基因都有利於種群的發展,所謂物極必反,基因過度的多樣性同樣也增大了出現有害基因的幾率,且如果有害基因出現在了性染色體上,這將直接影響種群性別的穩定性,同時有害基因還有可能傳遞到整個種群,這會造成整個種群的滅亡。為了避免這種現象的發生,死亡機制就出現了。可以說死亡的出現就是為了消滅種群中的有害基因,或者說死亡的出現將基因過度多樣化的勢頭給拉了回來。


那為什麼原始生物沒有死亡基因呢?死亡基因怎麼來的?

關於原始生物為什麼沒有死亡基因,可以這樣理解:為了物種多樣性或者說為了基因多樣性。

生命誕生初期,生物種類少,基因單一,生命形式也非常單一,可以說都是單倍體,無性生殖生物,對整個生物圈來說,要想當生命在地球上良好的繁衍下去,需要大量的複雜的基因,怎麼會讓死亡出來限制基因的擴張呢。當有一天基因變得足夠複雜時,部分生物的基因突變出來了一種死亡基因,但那時的死亡基因並沒有太特殊,它在整個基因組裡沒太大地位。生物的基因繼續擴張著,前面說過,基因變異有產生有害基因的可能,這一天有害基因終於出現了。它非常可怕,性狀非常明顯,由於那些生物沒有死亡基因,他們不停地繁殖,整個種群都有了有害基因,最終在有害基因的作用下整個種群滅亡。

有害基因沒有出現在其他物種裡嗎?有!但他們擁有死亡基因,死亡基因通過死亡機制及時的制止住了有害基因的傳播,從此,擁有死亡基因的生物慢慢建立了優勢,才有了現在生機勃勃的地球。

得失平衡,雖然死亡是個體的悲哀,但死亡也是種群的大幸,所以,正視死亡,若是沒有死亡,生你的出現可能只能在地球上曇花一現。


螞蟻科學


不是生物不去選擇,而是選擇不了,最終的選擇權利在大自然,大自然的法則要求任何生物都不能選擇永生這條進化方式!

有人可能會問:為什麼,沒有哪條法則規定生物不能選擇永生這條進化方式!

回答之前需要弄清楚生命到底是什麼?人為什麼具有生命,而相對來說一塊石頭為什麼就不具有生命?

從生命和死亡的角度來看,定義“生命”的一個重要前提是:“任何事物必須能夠死亡才能稱得上生命”,也就是說:死亡賦予了生命最基本的定義和意義!

還是拿石頭舉例子,一般情況下我們認為石頭沒有生命,而且在通常情況下我們也會認為一塊石頭可以永生!

那麼,是否我們可以這麼理解,任何有生命的事物都不能永生,能永生的任何事物都不是生命體!

事實上,永生也是相對的,宇宙中沒有絕對意義的永生,甚至連宇宙本身在極其極其遙遠的未來某天都會走向死亡,我們小小的生命有什麼資格去永生呢?

還是那句話,如果說生命有永生的話,那永生的方式就是死亡,死亡又代表著新生,而新生何嘗不是生命的延續,何嘗不是某種意義的永生呢?


宇宙探索


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


首先進化不是自己決定的,而是由大自然環境決定的,進化從本質上來說是基因突變,無法適應環境的生物死亡,能適應環境的生物生存,並且這種進化方式是試錯性的,進化的方向多種多樣,但最後只留下來生存能力強的。

縱觀宇宙萬物,沒有任何物質和生物是永恆的,哪怕生物的壽命可以無限大,也無法逃脫地球上的一些意外和疾病,而且如果地球上動物的生命是永恆的,必然導致地球的資源耗盡,地球早就就被各種生物擠滿了,最後的結局一樣是死亡。所以永生的結局就是死亡,生物選擇這種方式並不是在進化,而是在自我毀滅的退化!

從整個地球的大環境去考慮,生命的新老交替才把更好更優質的基因信息遺傳下去,一個成熟的生命體發生基因突變可能並不會對本體生命產生影響,很多都是遺傳給了後代,因此基因突變的意義在於後代的改變,而非自身的改變。我打一個比方,比如很多人都嫌自己身高矮,身高這種東西大部分是遺傳決定的,後天決定的因素小,但是如果控制身高的基因序列發生改變,難道一個30歲的成年人就可以長高了嗎?正常體質的人都不會長高,只能依靠後天的運動和別的方式改善自己的基因,但是你的身高並不會長高了,你能改變的只是你下一代的身高,這就是為什麼需要依靠繁衍後代來重新組建DNA,自身基因突變了也很難顯現出來。

為了防止環境的變化使得遺傳信息的斷代,生物會開始繁衍後代,將它們的基因分佈出去,老舊的生物開始死亡,把更肥沃的土地和資源留給自己的後代,後代保留了前代的優質基因,地球上整個基因庫隨著環境的變化而更新,基因庫的交流變得良性循環。


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