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能流进化论——能量供体的专一性和多样性

已有 1234 次阅读 2021-9-23 16:15 |个人分类:能流进化论|系统分类:科普集锦

       爱因斯坦说:“在原则上试图单靠可观察量来建立理论,那是完全错误的,实际上恰恰相反,是理论决定我们能够观察到的东西……”

       能流进化论认为,生物在本质上是一种能量传递介体,其自然价值是驱动自然界中的能量分布相对更加的均衡。对于一物种而言,如果它是所在环境中某特定能量供体和能量受体的优势能量传递介体,那么,在该特定能量供体和能量受体充足的情况下,该物种就会表现出该特定能量供体(食物)的专一性,除非出现相对更强的介导该特定能量供体和能量受体之间能量流动的物种。

       当然,在该物种的增殖过程中,不可避免的也会出现突变的个体。然而,由于大多数情况下,发生的突变属于有害突变,致使突变个体的能量传递能力比正常个体要弱,即经其介导的能流相对要少,那么突变个体从能流中获取能量以提升自身能量传递能力的机会就更少。随着时间的流逝,劣势突变体渐渐被淘汰,正常个体仍然是优势个体。反之,如果突变个体呈现出相对更强的能量传递能力,那么,随着时间的流逝,该突变体会取代正常个体而成为优势个体。不管发生哪一种情况,只要该特定能量供体充足,那么,该物种永远都会表现为该特定能量供体专一性。例如,产于北美东部的列当科根寄生植物,只发现其寄生在美国山毛榉上,因而认为山毛榉是其专一能量供体。

       还有一种情况是,该物种和另外一种能量供体和能量受体组成的能量传递单元具有相对更强的能量平衡能力,即该物种在介导新的能量供体和能量受体之间能量流动时,呈现出相对更强的能量传递能力。如果该能量供体在环境中的含量相对更加充足,那么,该物种就会呈现出新能量供体的专一性。例如,菟丝子在用自己的茎不断游走找寻宿主(能量供体)的时候,它们会通过触碰宿主的茎干,以选择合适的宿主。当碰到合适的宿主时,就会紧紧缠绕,然后开始进行穿刺,展开寄生活动。如果合适宿主在某一生境中数量巨大,那么菟丝子在该生境中就会表现为能量供体专一性(其实,菟丝子可以寄生数百种植物)。从空间上讲,寄生植物更喜欢选择同一生境数量更多的植物。

      如果一个物种过于“挑食”,那么,在碰不到合适的能量供体时,该物种就可能会遭遇灭顶之灾。在自然选择的压力下,一些物种倾向于扩大自己的能量供体种类范围,即可以介导多种能流,表现为能量供体多样性,从而增加自己的存活概率。例如,火焰草属类根寄生植物可以寄生在100多种不同科的植物上,小鼻花可以寄生在18个科约50种不同的宿主。

       总之,从自然界能流的角度看生物现象、生物过程及生物行为,比从生物自身的角度看会得到相对更全面、更客观、更准确的认识。



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