生命之源:能量、演化與複雜生命的起源epub,mobi,azw3

生命之源:能量、演化與複雜生命的起源
生命之源:能量、演化與複雜生命的起源

生命之源:能量、演化與複雜生命的起源epub,mobi,azw3电子书。從幾萬英呎的高空到深不見底的深海海溝,我們的地球到處都充斥著生命。然而,生物學的核心卻是一個亙古難解的問題:複雜生命哪裡來?或者,換句話說,生命最初又是如何開始的。大師級生化學家尼克連恩則在本書中針對此問題提出解答。

連恩以進化論為基礎,結合了前沿研究當中能量轉換與細胞生物學的關係,從中討論生命的起源到多細胞生物的出現,並提供一個嚴謹的論證,同時加深我們對於「活著」與「死亡」在生物意義上的見解。

书名: 生命之源:能量、演化與複雜生命的起源
作者: 尼克.連恩(Nick Lane)
标签: 科普類
格式: AZW3

「生命」和「活著」是生物學的核心問題,而複雜生命的演化也是一個亙古難解的問題。地球上充斥著生命,從幾萬英呎的高空到深不見底的深海海溝,但複雜生命的起源一直是科學家們探索的重要課題之一。尼克連恩是一位大師級生化學家,他在一本書中提出了一個解答。

根據尼克連恩的研究,生命最初的起源可以追溯到大約二十五億年前,當時的生命以原核型態存在,長達二十五億年的時光裡基本上並未發生太大的改變。然而,在生命演化的四十億年時光裡,僅有一次生命出現了跳躍性的成長,發展出前所未見的複雜性。所有的複雜多細胞生物,從香菇到人類,都出現了令人費解的生物特徵,如有性生殖、細胞凋零等。尼克連恩認為,能量是這些跳躍性的成長的關鍵因素。地球上所有生命的代謝與存活皆需要耗費相當高能的能量,能量轉換與細胞生物學的關係是複雜生命演化的關鍵。

尼克連恩的研究提供了一個嚴謹的論證,解答了生命起源到多細胞生物的出現的問題。這個解答也可以幫助我們思索,在地球上出現的生命形式,到底是一個偶然,還是宇宙定律下的必然。

通往複雜之路上,消失的階梯

演化論的預測其實很簡單:複雜的特徵,會透過一系列微小的改變,慢慢累積出來,而每一次改變,都比上一步要多一點點優勢。最適合的特徵會存活,就代表較次者會被淘汰,因此,天擇會持續地消滅演化中間型。長此以往,在這片最適者生存的大地上,每種特徵都會傾向登峰造極,因此,我們只會看見完美的眼睛,卻看不到演化到半路、比較次級的中間型產物。在《物種起源》裡面,達爾文就已經指出,根據天擇,中間產物應該會被淘汰。在這樣的脈絡下,沒有從細菌到真核細胞之間的中間型存活下來,反倒不是最大的問題;同樣的特徵(比如眼睛),如果沒有一次又一次地重複演化出來,反而比較奇怪。

雖然我們沒有親眼印證眼睛演化出來的完整歷史,但是卻在生態學上,看見過各式各樣的眼睛。從原始似蠕蟲形動物,身上的簡單感光點為起點,眼睛早就獨立演化出來過好多次了。這正是根據天擇所預測的結果。在特定的環境下,每一次小改變,都會提供多一點點優勢;至於是怎樣的優勢,端視所處的環境而定。因此,在不同的環境中,會演化出形態趨異的眼睛,像是蒼蠅的複眼,跟扇貝的反光鏡眼睛;也可能演化出形態趨同的照相機式眼睛,比如章魚跟人類的眼睛,長得幾乎一模一樣。還有各種一望即知的中間型構造,可以在不同物種身上看到,從針孔式,到適應力強大的水晶體。科學家甚至在某些單細胞原生生物身上,發現了超迷你眼睛,從「鏡頭」到「視網膜」一應俱全。簡而言之,根據演化論預測,生物的每項特徵,都應有多種不同起源(多系群);它們每一次改變,都會比上一步多一點點競爭優勢。理論上,所有的特徵都是如此演化出來,而我們所見也確實如此。因此,像飛行這項特徵,就曾經在至少六種不同的情境下各自演化出來,包括了蝙蝠、鳥類、翼龍,以及多種不同的昆蟲身上。多細胞構造前面也提過,曾各自演化過約三十次。各式各樣內溫性(溫血動物)也曾在不同群的動物中演化出來,包括了哺乳類、鳥類、某些魚類、昆蟲,甚至還有植物6。即使是意識與知覺這種「特徵」,在哺乳類跟鳥類身上,都很可能是各自演化出來的。至於眼睛,我們剛講過了,為適應各種不同環境,已經演化出各種多樣性。這些特徵當然都有其物理性的限制,但是這些限制,顯然不夠強到阻止它們,從各種來源冒出來。

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