生命向着复杂性演化的趋势,背后推动力是什么?
生命大趋势是指,生命有着向复杂性演化的趋势。而复杂性取决于事物的精细程度和组成一个系统的部件数量,精细程度是指,物体本身结构的复杂性。部件数量呢,就是一个系统里有多少个组成部分,在生物学领域,就是指物种的多样性。
所以,生命向复杂性演化的趋势,其实有两方面含义,一个是生物体自身结构越来越精细,另一个是生态系统中物种数量越来越多。
第一次大突破发生在大约27亿年前。细菌进化出了光合作用的能力,从太阳光中获得能量,摆脱了过去苛刻的环境局限。第二次大突破发生在大约20亿年前,原核细胞第一次演化出了真核细胞。这次突破,真正打开了生命向复杂化演化的大门。
随后在大约5.3亿年前,地球上发生了著名的寒武纪大爆发。现今世界几乎全部的动物,都在这一时期突然出现。
寒武纪之后,动物的种类继续迅速增加,鱼类登上了历史舞台,逐渐演化出了一个庞大的家族,而其中的一个分支四足类动物,后来又演化出了两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物。
动物演化的同时,植物也开始从海洋走向陆地,逐渐出现了高等植物,树木开始长出树叶,1.4亿年前开花植物出现。
生命进化的历史极其漫长,因此,我们需要用宏观的视角来看待这个进程。虽然历史上灭绝事件从未间断,但每次大灭绝之后,地球生命都会在相对较短的时间里,恢复甚至超过原有的复杂水平。从总体来看,生命还是在朝着复杂性不断增加的方向发展。
生物要想繁衍后代,需要通过细胞分裂实现自我增殖,DNA也要先进行自我复制。DNA的复制过程虽然精确度很高,但还是很难避免发生错误,多多少少会发生基因突变,不同的突变会让生物拥有不同的生存优劣势。
马和驴起初有着共同的祖先,但后来的一支迁徙到了开阔平坦的中亚草原地区,逐渐形成了善于奔跑的马,另一支则在非洲东北部的荆棘丛中,演化成了步伐稳健的驴,地理上的隔绝让二者各自独立演化,最终形成了两个全新物种。
生命在地球上的分布并不均匀,不同地区的生物多样性差距往往非常大。生物多样性会随着地球纬度的降低而逐渐增加,虽然也有例外,比如沙漠地区的多样性水平很低,但总体趋势是站得住脚的。
纬度的不同,归根到底是太阳辐射量的不同,越靠近赤道,太阳高度角越大,一年下来,太阳对地表的辐射量就越大。对生物来说,这个变量至关重要,因为植物只有进行了更高水平的光合作用,才会产生更多的有机物,供给整个生态系统运转。
能量推动生命向复杂性演化的第一个标志性事件,是光合作用的出现。光合作用让太阳能成为生命取之不竭的能量源泉,极大提升了整个生命系统的能量水平。
光合作用产生的大量氧气,让生物开始适应有氧环境,逐渐开始通过有氧呼吸进行代谢。有氧呼吸释放的能量,要比无氧呼吸多出约10倍。能量水平的巨大提升,又为生命复杂性的下一步演化打下了基础 。
细胞里有很多线粒体,它们就像一个个发电机,让细胞的能量水平远超以往,因此,能够进化出更复杂的结构。自此,真核细胞走上历史舞台。而在真核细胞的基础上演化出的多细胞生物,又一次大幅提升了生命的复杂程度。
海洋生物通过光合作用产生的总能量是有限的。而陆地植物就不一样了,它们的体积普遍更大,大面积的叶片层层叠叠,能充分利用每一缕阳光。因此,植物登上陆地,让生态系统的总能量水平再次大幅提升。陆地生态系统的复杂程度也远超海洋。
最高的脑/体质量比,给人类带来了最高的智慧水平,也带来了最高水平的能量消耗。大脑耗能巨大,大部分哺乳动物会在大脑上花费大约5%的能量,灵长类动物是9%,而人类是20%。因此,我们说人脑是生命复杂性进化的巅峰,并不是在夸大其词。
人类是生命大趋势的受益者,也是推动者。人们并没有因为拥有复杂的大脑就感到满足,而是继续借助能量的推动力,把生命和文明的复杂程度推向更高的水平。
人类最早的尝试是农业。农业出现后,农耕社会的人口数量开始迅速增长,说到底,这是因为人类通过农业掌握了更高层次的能量水平。
科技水平不断进步的背后,是人类对能量来源的不断迭代,从最早的木柴,到煤炭、石油、电力,再到核裂变和光伏太阳能,每一次能源的迭代,都让人类掌握的能量总水平大幅跃升。
人类社会文化和组织结构也越来越复杂,从男耕女织的小农社会,发展到大工业生产的社会化劳作,再到今天全球化的劳动分工,每个人在社会中的分工越来越精细化,人与人之间的关系网越来越密集,生命大趋势所代表的复杂化,在人类社会中有了新的发展。
但地球上任何形式的能源储备都是有限的,而人类对能量的需求却近乎无限。地球上的能源供给,迟早有无法满足需求的那一天。
长久以来,生活在更大陆地上的动物,面临的竞争压力也比岛屿动物更大。也可以理解成,不同的地理范围下,生物能够利用的能量上限是不同的。
生命大趋势给我们最重要的未来启示在于,生命的复杂程度不会无条件地提升。人类是不断突破自己,沿着生命大趋势继续推进文明的演化,还是被困在地球这个孤岛上,让生命和文明的发展止步不前?
关键取决于,未来的我们能不能掌握更高水平的能量,取决于我们能否走出地球。从这个角度来看,人类离开地球家园探索宇宙,可能不是一个选择题,而是一个必答题。#能量#
生命大趋势是指,生命有着向复杂性演化的趋势。而复杂性取决于事物的精细程度和组成一个系统的部件数量,精细程度是指,物体本身结构的复杂性。部件数量呢,就是一个系统里有多少个组成部分,在生物学领域,就是指物种的多样性。
所以,生命向复杂性演化的趋势,其实有两方面含义,一个是生物体自身结构越来越精细,另一个是生态系统中物种数量越来越多。
第一次大突破发生在大约27亿年前。细菌进化出了光合作用的能力,从太阳光中获得能量,摆脱了过去苛刻的环境局限。第二次大突破发生在大约20亿年前,原核细胞第一次演化出了真核细胞。这次突破,真正打开了生命向复杂化演化的大门。
随后在大约5.3亿年前,地球上发生了著名的寒武纪大爆发。现今世界几乎全部的动物,都在这一时期突然出现。
寒武纪之后,动物的种类继续迅速增加,鱼类登上了历史舞台,逐渐演化出了一个庞大的家族,而其中的一个分支四足类动物,后来又演化出了两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物。
动物演化的同时,植物也开始从海洋走向陆地,逐渐出现了高等植物,树木开始长出树叶,1.4亿年前开花植物出现。
生命进化的历史极其漫长,因此,我们需要用宏观的视角来看待这个进程。虽然历史上灭绝事件从未间断,但每次大灭绝之后,地球生命都会在相对较短的时间里,恢复甚至超过原有的复杂水平。从总体来看,生命还是在朝着复杂性不断增加的方向发展。
生物要想繁衍后代,需要通过细胞分裂实现自我增殖,DNA也要先进行自我复制。DNA的复制过程虽然精确度很高,但还是很难避免发生错误,多多少少会发生基因突变,不同的突变会让生物拥有不同的生存优劣势。
马和驴起初有着共同的祖先,但后来的一支迁徙到了开阔平坦的中亚草原地区,逐渐形成了善于奔跑的马,另一支则在非洲东北部的荆棘丛中,演化成了步伐稳健的驴,地理上的隔绝让二者各自独立演化,最终形成了两个全新物种。
生命在地球上的分布并不均匀,不同地区的生物多样性差距往往非常大。生物多样性会随着地球纬度的降低而逐渐增加,虽然也有例外,比如沙漠地区的多样性水平很低,但总体趋势是站得住脚的。
纬度的不同,归根到底是太阳辐射量的不同,越靠近赤道,太阳高度角越大,一年下来,太阳对地表的辐射量就越大。对生物来说,这个变量至关重要,因为植物只有进行了更高水平的光合作用,才会产生更多的有机物,供给整个生态系统运转。
能量推动生命向复杂性演化的第一个标志性事件,是光合作用的出现。光合作用让太阳能成为生命取之不竭的能量源泉,极大提升了整个生命系统的能量水平。
光合作用产生的大量氧气,让生物开始适应有氧环境,逐渐开始通过有氧呼吸进行代谢。有氧呼吸释放的能量,要比无氧呼吸多出约10倍。能量水平的巨大提升,又为生命复杂性的下一步演化打下了基础 。
细胞里有很多线粒体,它们就像一个个发电机,让细胞的能量水平远超以往,因此,能够进化出更复杂的结构。自此,真核细胞走上历史舞台。而在真核细胞的基础上演化出的多细胞生物,又一次大幅提升了生命的复杂程度。
海洋生物通过光合作用产生的总能量是有限的。而陆地植物就不一样了,它们的体积普遍更大,大面积的叶片层层叠叠,能充分利用每一缕阳光。因此,植物登上陆地,让生态系统的总能量水平再次大幅提升。陆地生态系统的复杂程度也远超海洋。
最高的脑/体质量比,给人类带来了最高的智慧水平,也带来了最高水平的能量消耗。大脑耗能巨大,大部分哺乳动物会在大脑上花费大约5%的能量,灵长类动物是9%,而人类是20%。因此,我们说人脑是生命复杂性进化的巅峰,并不是在夸大其词。
人类是生命大趋势的受益者,也是推动者。人们并没有因为拥有复杂的大脑就感到满足,而是继续借助能量的推动力,把生命和文明的复杂程度推向更高的水平。
人类最早的尝试是农业。农业出现后,农耕社会的人口数量开始迅速增长,说到底,这是因为人类通过农业掌握了更高层次的能量水平。
科技水平不断进步的背后,是人类对能量来源的不断迭代,从最早的木柴,到煤炭、石油、电力,再到核裂变和光伏太阳能,每一次能源的迭代,都让人类掌握的能量总水平大幅跃升。
人类社会文化和组织结构也越来越复杂,从男耕女织的小农社会,发展到大工业生产的社会化劳作,再到今天全球化的劳动分工,每个人在社会中的分工越来越精细化,人与人之间的关系网越来越密集,生命大趋势所代表的复杂化,在人类社会中有了新的发展。
但地球上任何形式的能源储备都是有限的,而人类对能量的需求却近乎无限。地球上的能源供给,迟早有无法满足需求的那一天。
长久以来,生活在更大陆地上的动物,面临的竞争压力也比岛屿动物更大。也可以理解成,不同的地理范围下,生物能够利用的能量上限是不同的。
生命大趋势给我们最重要的未来启示在于,生命的复杂程度不会无条件地提升。人类是不断突破自己,沿着生命大趋势继续推进文明的演化,还是被困在地球这个孤岛上,让生命和文明的发展止步不前?
关键取决于,未来的我们能不能掌握更高水平的能量,取决于我们能否走出地球。从这个角度来看,人类离开地球家园探索宇宙,可能不是一个选择题,而是一个必答题。#能量#
【安理会紧急会议,美常驻联合国代表指责普京,“不相信他会止步于此”】#安理会本月轮值主席国是俄罗斯# 纽约当地时间2月21日21时(北京时间2月22日10时),联合国安理会就乌克兰局势召开紧急会议。据CNN消息,美国常驻联合国代表琳达·托马斯-格林菲尔德发言时指责,今天(2月21日)普京“将明斯克协议撕成碎片”。“我们明确表示,不相信他会止步于此。”
俄罗斯总统普京21日晚签署命令,承认乌克兰东部的“顿涅茨克人民共和国”和“卢甘斯克人民共和国”。
2014年4月,乌克兰东部顿巴斯地区爆发乌克兰政府军和当地民间武装之间的大规模武装冲突。民间武装随后宣布成立“顿涅茨克人民共和国”和“卢甘斯克人民共和国”。经国际社会斡旋,冲突双方分别于2014年9月和2015年2月在白俄罗斯首都明斯克达成停火协议,此后大规模武装冲突得到控制,但小规模交火时有发生。(环球网)#普京宣布承认乌东两区为独立国家#
俄罗斯总统普京21日晚签署命令,承认乌克兰东部的“顿涅茨克人民共和国”和“卢甘斯克人民共和国”。
2014年4月,乌克兰东部顿巴斯地区爆发乌克兰政府军和当地民间武装之间的大规模武装冲突。民间武装随后宣布成立“顿涅茨克人民共和国”和“卢甘斯克人民共和国”。经国际社会斡旋,冲突双方分别于2014年9月和2015年2月在白俄罗斯首都明斯克达成停火协议,此后大规模武装冲突得到控制,但小规模交火时有发生。(环球网)#普京宣布承认乌东两区为独立国家#
#联合国安理会召开紧急会议##美常驻联合国代表发言#【安理会紧急会议,美常驻联合国代表指责普京,“不相信他会止步于此”】纽约当地时间2月21日21时(北京时间2月22日10时),联合国安理会就乌克兰局势召开紧急会议。据CNN消息,美国常驻联合国代表琳达·托马斯-格林菲尔德发言时指责,今天(2月21日)普京“将明斯克协议撕成碎片”。“我们明确表示,不相信他会止步于此。”
俄罗斯总统普京21日晚签署命令,承认乌克兰东部的“顿涅茨克人民共和国”和“卢甘斯克人民共和国”。
2014年4月,乌克兰东部顿巴斯地区爆发乌克兰政府军和当地民间武装之间的大规模武装冲突。民间武装随后宣布成立“顿涅茨克人民共和国”和“卢甘斯克人民共和国”。经国际社会斡旋,冲突双方分别于2014年9月和2015年2月在白俄罗斯首都明斯克达成停火协议,此后大规模武装冲突得到控制,但小规模交火时有发生。(环球网)
俄罗斯总统普京21日晚签署命令,承认乌克兰东部的“顿涅茨克人民共和国”和“卢甘斯克人民共和国”。
2014年4月,乌克兰东部顿巴斯地区爆发乌克兰政府军和当地民间武装之间的大规模武装冲突。民间武装随后宣布成立“顿涅茨克人民共和国”和“卢甘斯克人民共和国”。经国际社会斡旋,冲突双方分别于2014年9月和2015年2月在白俄罗斯首都明斯克达成停火协议,此后大规模武装冲突得到控制,但小规模交火时有发生。(环球网)
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