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能流进化论——生物应对自然选择压力的武器

已有 1003 次阅读 2021-11-24 14:10 |个人分类:能流进化论|系统分类:科普集锦

       能流进化论认为,生物是一种能量传递介体,是自然界为实现其能量分布相对均衡而对能量传递介体进行选择的结果,自然选择的依据便是生物的能量传递能力。对于一种生物而言,其能量传递能力不止体现在个体水平,更体现在群体水平,因而自然选择不止体现在对生物个体的选择,更体现在对一个物种群体的选择。那么,一个物种是如何增强自身的能量传递能力以防被自然界所淘汰的呢?

       1)唯多不破,

       一般情况下,物种的群体数量越多,种群的能量传递能力越强,因而大多数物种在食物(能量供体)充足的情况下,繁殖能力会增强,种群数量随之增加。例如,细菌、真菌等微生物在理想条件下可快速提高种群数量,以大肠杆菌为例,大肠杆菌最主要、最普遍的繁殖方式是二分裂繁殖,即一个菌体通过分裂的方式变成两个相同的子代细菌,在合适的条件下,大肠杆菌每20分钟便可繁殖一代。假设有充足的能量供体、能量受体和生存空间,如果任大肠杆菌自由繁殖,1个细菌24小时便可繁殖72代,子代的数量为4722366500万亿个,约重4722吨;48小时则可产生2.2×1043个后代,重量约等于地球的4000倍。当然,细菌不可能无限制的增殖,随着能量供体的消耗,能量供体对能量传递能力的需求降低,进而对细菌群体数量的需求降低,细菌就会呈现出增殖速度逐渐减慢,个体活性逐渐降低,死亡菌体数量逐渐增加等特征。

       2)唯硬不破,

       生物体的能量传递能力并不是一成不变的,在不同的环境(温度、湿度、光照、天敌等)条件下,生物体的能量传递能力也会不同,为了保障自身能量传递能力的相对稳定,有些物种进化出了坚硬的庇护所。例如,鳞角腹足蜗牛是一种主要生活在印度洋深海里面的热液喷口处的装甲战士,它们长有一身非常坚硬的一般子弹都打不穿的外壳。美国军方曾试着用军刀划开鳞角腹足蜗牛,用了九牛二虎之力才发现只在它们壳上留下一点伤痕。鳞角蜗牛壳里面含有丰富的铁物质,这种铁物质主要是来自于海底喷泉的具有一定磁性的硫磺铁。特殊的外壳让它们得以在强酸、高温、高压等环境中都能具有相对较强的能量传递能力,表现为可以适应不同的环境。

       3)唯团结不破

       有些物种,单个个体的能量传递能力相对较弱,但团结在一起,却可以表现出强大的能量传递能力。在群体生活的昆虫中,其集群的协调性和内部分化显著者,称为社会性昆虫,如白蚁类、蚁类、胡蜂类和部分花蜂类。社会性昆虫最大的特征是成员之间按照等级分化而建立分工,一般动物所拥有的维护个体和种族的能力是在等级之间分担进行的,所以从整个群体来说,具有超个体的行为和能力,并且个体成员离开群体后难以生存。

       4)唯臭不破

       臭鼬成对的肛门腺肌肉里充满了黄色的液体,喷射距离可远达三米,可以连续喷射六次,味道持续六天之久。在3.5米距离内,臭鼬一般不会打不中目标。这种液体会导致被击中者短时间失明,其强烈的臭味在约800米的范围内都可以闻到。因此,绝大部分的掠食者,如美洲野猫,美洲豹等,除非它们非常饥饿,一般都会避开臭鼬。

       5)唯毒不破

       生物的能量传递能力不止体现在防御方面,还体现在攻击方面。例如澳洲灯水母,别名夺命仙子、海黄蜂,属腔肠动物,在水中呈现半透明状态,游速快,毒性大。澳洲灯水母主要生活在澳大利亚东北沿海水域,经常漂浮在昆士兰海岸的浅海水域,被认为是目前世界上已知的、对人类毒性最强的生物。被蜇伤后30秒便可致人死亡,被列为世界毒物之首。灯水母以小鱼和甲壳纲动物为食,它们剧毒毒液能够使猎物瞬间毙命。

       6)唯壮不破

       大象可以说是种奇妙的动物,它们友好、温顺、易于亲近,人们甚至发现大象会在亲人去世时流眼泪。尽管如此,它们的块头和重量上的绝对优势会让狮子等食肉动物望而生畏。

       7)唯长寿不破

       有的生物在单位时间内的能量传递能力相对较弱,但它们的寿命相对很长,即实现其自然价值的时间相对较长,那么,它们在整个生命史中的能量传递能力就会相对较强。例如,生活在加拉帕哥斯群岛、塞舌尔群岛、爪哇岛、印度尼西亚弗洛勒斯岛以及其他岛屿的巨型陆龟是最著名的长寿动物。当前的最长寿巨型陆龟保持者是一只体重550磅(约合250公斤)名叫“阿德维塔”(Adwaita)的雄性阿尔达布拉巨型陆龟。通过对阿德维塔龟壳进行的碳年代测定,证实这只巨型陆龟的寿命约为255岁左右。

       8)唯快不破

       猎豹是世界上在陆地上奔跑得最快的动物,它的时速可以达到115公里。如果人类的短跑世界冠军和猎豹进行百米比赛的话,猎豹可以让这个世界冠军先跑60米而先于短跑世界冠军到达终点。依靠超强的爆发力和奔跑速度,猎豹会相对比较容易的获取猎物(能量供体),进而介导猎物中的能量的释放,表现为相对较强的能量传递能力。




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