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能流进化论——生命的未来

已有 1271 次阅读 2021-10-2 18:55 |个人分类:能流进化论|系统分类:科普集锦

生命从诞生的那一刻起就一直在进化着,那么生命进化的方向是什么?生命的未来是什么?我们人类发展的未来又是什么?

在回答这个问题之前,我们先了解一下林德曼的1/10定律,即在一个生态系统中,从绿色植物开始的能量流动过程中,后一营养级获得的能量约为前一营养级能量的10%,其余90%的能量因呼吸作用或分解作用而以热能的形式散失,还有小部分未被利用。生态系统中贮存于有机物中的化学能在生态系统中层层传导,通俗地讲,是各种生物通过一系列吃与被吃的关系,把这种生物与那种生物紧密地联系起来,这种生物之间以食物营养关系彼此建立起来的序列在生态学上被称为食物链,或者生物链。

以“草→兔子→狼”这一条食物链为例,当草生长茂盛时,兔子的数量就会随之增加,随着兔子数量的增加,狼的数量也会增加。与此同时,兔子数量的增加会导致草数量的减少,狼数量的增加又会导致兔子数量的减少,草数量的减少又会导致兔子数量的减少,兔子数量的减少又会导致狼数量的减少。由此可见,食物链的上、下营养级生物之间相互影响,相互制约。尽管如此,下营养级生物对上营养级生物的影响是起主导作用的,甚至是起决定作用的,因为没有绿色植物就不会有食草动物,没有食草动物就不会有肉食动物。正如“草→兔子→狼”这一条食物链,如果从整个自然界的角度看,草决定了兔子的种群数量,甚至决定了兔子的存在与否,但兔子决定不了草的存在与否。同理,兔子对狼的决定性影响要强于狼对兔子的影响。

能流进化论认为,生物在自然界中的价值在于将自然界中相对难以释放和传递的能量(如化学能)转化为相对更容易释放和传递的能量(如热能),以驱动自然界中的能量分布相对更加的均衡。食物链出现的根本原因是自然界中的生物类能量传递介体的能量传递能力(能量转化效率)一步步提升的结果。在食物链中,越处于营养级顶端的生物,其将化学能转化为热能的效率往往越高,也就越容易满足自然界向能量均衡状态转变的需要,也就越有出现的必要。然而,越处于食物链顶端的生物,其与下营养级生物之间的关系往往越脆弱,对下营养级生物的依赖性往往越强,受下营养级的影响也往往越强。

​​​​    由此我们可以得到这样的启示,越处于食物链营养级底端的生物,其对自然界在能流方面需求的响应越灵敏,它们的生存规律及生存状况也越能反映自然界的需求。反之,越往上,距离食物链营养级底端越远的生物,虽然其能量传递能力相对更强,但其对自然界在能流方面的需求感知能力越弱,响应也就越弱。倘若一种生物没有随自然界需求的变化做出及时的响应,或者说,对自然界在能流需求方面信息的响应能力严重滞后,那么,该物种就不可能随自然环境变化而对其能量传递能力做出及时的调整,即其能量传递能力不再适合当前自然环境的需求,那么该物种就有可能被自然界所淘汰。这就是所谓的“成也自然需求,亡也自然需求”。

突然想到一个故事,说一个人养了多年的鱼死了,他对此悲伤不已。他觉得给这条鱼土葬不合适,觉得鱼即使死了也该回归大海。他怕把鱼直接扔到海里又会被其它鱼吃掉,于是就想给它火葬,然后再把鱼的骨灰撤回大海。谁知道这条鱼越烤越香,后来就买了两瓶啤酒......很多事情,人们走着走着,离初心也越来越远。生物的进化何尝不是如此,要想不被自然界所淘汰,就需要尽可能及时的获取自然界在能流方面需求的信息,以调整自身的能量传递能力。所以,生命的未来不止体现在自身能量传递能力的增强,还体现在对自然界能流需求感知能力的增强,哪种生物在这两方面的能力越强,就越不容易被自然界所淘汰。对于我们人类而言,我们也算处于食物链的顶端,不能只把目光停留在如何提升自身的能量传递能力,还应加强对植物等处于食物链营养级底端生物的生存状况及生存规律的认识,进而增强对自然界的了解,以对自然环境的变化做出正确的预判,从而在自然环境变化时能够做出及时的调整,毕竟,知己知彼才能百战不殆。




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2 范振英 张成岗

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