3.2.5同种生命体之间的信息流

3.2.5.1一切为了种群的存亡

能流进化论认为，生物在自然界中的价值是驱动自然界中的能量分布相对更加的均衡，因而，自然界对生物进行选择的依据就是物种在特定环境中所呈现出来的能量传递能力。对于任一物种，如若不被淘汰，其能量传递能力就不止需要在当前环境中呈现出优势，还需要保持优势的延续性，即子代也需要在环境中呈现出优势。那么，一个物种是如何将自身的优势信息传递下去的呢？在回答这个问题之前，我们首先探讨一下亲代与子代之间的关系。作者认为，亲代与子代之间的关系可分为以下四类：

（1）献身子代型

    典型的例子是细菌。细菌主要以无性二分裂方式增殖，即细菌生长到一定时期，在细胞中间逐渐形成横隔，由一个母细胞分裂为两个大小相等的子细胞。细胞分裂是连续的过程，分裂中的两个子细胞形成的同时，在子细胞中间又形成横隔，开始菌体的第二次分裂。细菌分裂后的子细胞分开，形成单个的菌体，有的则不分开，形成一定的排列方式，如链球菌、链杆菌等。总之，细菌生成子代个体的同时也伴随着亲代的消失，因而，细菌属于献身子代型物种。

    如果环境中存在充足的能量供体和能量受体，那么环境对细菌的能量传递能力的需求就高。从细菌的角度讲，这种环境适合生存，因而菌体增殖速度就快，产生的子代个体就多。反之，如果环境不适合细菌的生存，那么，它们产生的子代数量就少，甚者会形成休眠态的芽孢。小而轻的芽孢还可以随风四处飘散，当落在适当环境中后，又能萌发成为细菌。细菌快速繁殖和形成芽孢的特性，保障了细菌种群的能量传递能力的延续性。

（2）子代放养型

这种类型的生物，在产生子代个体后，对其不管不问，任其在自然界自生自灭。如子囊菌或半知菌。它们的菌丝从菌丝体上生出，延长形成分生孢子梗，分生孢子梗末端生出成串的或成簇的无性孢子，即分生孢子。这些单倍体孢子可借助风、水和动物传播。孢子形式的子代个体在环境中的分布更为广泛，虽然有些孢子难免会因散播至不适合生长的环境而失去了生命力，但这种方式的增殖，既缓解了种群内部的竞争（包括子代与亲代之间的竞争以及子代之间的竞争），也避免了因环境骤变而引发的种群的灭亡。

（3）子代适当照顾型

这种类型的物种会给它们的子代准备一定量的食物，或照顾它们至独立生存。例如，单独生活的黄蜂，它们会先做一个巢，然后捕捉一只蜘蛛或毛虫，用刺使他麻痹后拖至巢内，产上一卵后封上巢口。此后，它就再也不顾及此事了。卵孵化出来的幼虫以巢内的猎物为食。当它发育长大后，就爬出巢外，随后开启新一轮的循环。

生物病毒不管是烈性噬菌体还是温和型噬菌体，都必需在活的宿主细胞中才能得以复制繁殖，利用宿主细胞的核苷酸和氨基酸来自主地合成自身的一些组件，装配下一代个体。复制后的生物病毒裂解宿主细胞而被释放出去，感染新的宿主细胞。

很多动物会照顾子代至能独立生活，如赤猴、老虎等。雌虎会和幼仔在一起生活2-3年，在此期间，小老虎会跟随母亲学习服从，以及训练爬树、追踪、扑杀、搏击等日后生存下去的必备技能。

（4）子代可持续型

主要指我们人类。在遵循一定自然法则的同时，我们人类也在积极的改造自然，以更利于长治久安。例如，医学的进步提高了幼童的存活率；作物的改良让食物相对更加的充足；教育、语言、文字等使我们人类的生存能力和生存经验得以更好的传播和延续；对河流、土壤、大气等环境的改良，对太空的探索以及对外星球文明的探寻也都是利在千秋的事件……虽然在这个过程中，难免会出现对子代过度关心、过度照顾、过度溺爱等适得其反的事件，但整体而言，人类在可持续发展方面的意识已经超越了其他物种。

综上所述，不管生物是以什么样的形式处理与子代之间的关系，不管亲代与子代之间存在什么样的信息流，其最终目的都是为了提高物种的整体能量传递能力以满足自然界所需。只有这样，物种才不会被自然界所淘汰。

3.2.5.2种群的智慧

能流进化论认为，生物进化的基本单位是种群，种群的调整是所有物种调整其能量传递能力的重要措施之一，种群的调整能力也是自然选择的重要考量。有意思的是，为了种群的延续，不同的物种在种群调整方面呈现出不同的智慧。

       （一）种群是一个结构统一的整体

黏真菌是一种以细菌和酵母菌为能量供体（食物）的生物，即黏真菌使细菌和酵母菌的能量传递介体。当能量供体充足时，黏真菌以游离的阿米巴虫的方式存在。当食物稀少时，其中的一个阿米巴虫会释放出某种化学物质，用以吸引临近的阿米巴虫附着在它的身上，被吸引的阿米巴虫同时也各自发出各自的信号，以吸引更多的阿米巴虫来附着。随着附着的阿米巴虫的数量的增加，一个最多可达一万个细胞的群体便形成了。这个群体先变形成蜓蛐状，然后向一个新的地点迁移。在移动过程中，它的细胞分化成三种不同的类型，但每种细胞的具体功能要在到达一个适合生存的地点后才能清晰明了。其中一种细胞形成一个落地盘，或叫做足，并向上伸出一根又细又长的茎。第二种细胞形成一个囊袋，里面装着第三种细胞，即一簇孢子。这些孢子被释放到周围环境后就会变成新的阿米巴虫，开启一轮新的循环。

（二）种群是一个基于社会分工的整体

蚂蚁为典型的社会性群体，具有社会群体的3大要素：个体间能相互合作照顾幼体；具明确的劳动分工系统；且子代能在一段时间内照顾上一代。蚁群一般由蚁后、雌蚁、雄蚁、工蚁和兵蚁构成。蚁后在群体中体型最大，主要职责是产卵、繁殖后代和统管这个群体大家庭。雌蚁是指交尾后有生殖能力的雌性，交尾后脱翅成为新的蚁后。雄蚁的主要职责是与蚁后交配。工蚁是不发育的雌性，在群体中个头最小，数量最多，主要职责是建造和扩大巢穴、采集食物、饲喂幼虫及蚁后等。兵蚁是没有生殖能力的雌蚁，上颚发达，是保卫群体时的战斗武器。

（三）种群是一个基于危险防御的整体

麝牛是一种生活在北极苔原的很有组织的群居性动物，主要天敌是北极狼和北极熊。在遇到天敌时，麝牛会形成一种特殊的防御圈，十几头公牛、母牛冲上高地，脸朝外，低下头，虎视眈眈地面对着敌人，肩并肩的把幼牛围在中间保护起来。面对一具具三四百公斤的庞大身躯和坚硬的牛角，北极狼和北极熊往往无计可施。有时愤怒的麝牛还会冲出防御圈主动用尖角袭击对方，进攻后，立即返回原地，严阵以待。

（四）救死扶伤本质上也是一种自然选择

自然选择是指生物在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的过程。这里的“适者”与两个因素有关：一是生物个体及其种群所具有的自然界所需要的能力的大小；二是自然界对生物个体及其种群所具有的能力的需求度。在这两个因素中，后者起决定性作用，即生物是不是“适者”是自然界说了算。

然而，医学的进步使得一些在某方面有缺陷的人获得生存和繁衍后代的能力。例如，人工受孕技术让一些不孕不育的夫妇实现生育的愿望，获得繁衍后代的能力；抗生素的使用大大提高了个体的免疫能力，有效抑制了病原菌在个体中的侵染和个体间的传播；角膜移植让视力出现缺陷的个体再次获得光明等。这些进步让人感觉，借助现代医学，人类已经脱离了自然选择，是不是“适者”是医学说了算。那么，这是否意味着人类的进化已经脱离自然选择了呢？

能流进化论认为，生物本质上是一种能量传递介体，是能量传递介体能量传递能力不断升级的结果，其在自然界中的价值是驱动自然界中的能量分布相对更加的均衡，因而自然界对生物进行选择的依据是生物的能量传递能力能否满足自然界对能量传递能力的需求。生物的能量传递能力反映的是一个物种种群的能量传递能力，该能力又主要与两个因素相关：一是种群中每个个体的能量传递能力；二是个体的能量传递能力在群体中的复合效应，例如，蚂蚁或蜜蜂的群体能力并不是简单的个体的能力之和。

因此，从能流进化论的角度分析，医学的发展驱动了人类的进化，救死扶伤与自然选择并不矛盾，人类的进化依旧是自然选择下的进化，主要体现在以下几方面：

1）医学的发展延长了人类个体行使能量传递能力的时间，或者说，延长了个体实现自然价值的时间，自然也就增强了个体的能量传递能力，符合自然界在能量流动方面的需求。例如，在1949年以前，我国人口平均寿命仅为35岁，1957年为57岁，1981年已达68岁，1991年已为69岁，2000年进行的第5次全国人口普查资料计算，中国人口平均预期寿命已提高到71岁；

2）医学的发展使单方面出现缺陷的个体，获得了展现其另一方面价值或才能的机会。例如，英国著名物理学家和宇宙学家斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking），是一位肌肉萎缩性侧索硬化症患者，全身瘫痪，不能发音。得益于医学的发展，其生命得以延续，才有机会证明广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，并提出黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型，在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步，推动了人类整体的进步，即提高了人类整体的能量传递能力；

3）医学的发展保护了人类基因的多样性，有效缓解了因环境变动而对人类造成的冲击。对于人体中的基因而言，此时的优势基因在未来不一定仍是优势基因，此时的劣势基因在未来可能会成为优势基因。医学的进步使当前的一些相对劣势的基因得以遗传下去。因此，从整体上而言，医学的进步丰富了人类这一生物群体的基因多样性，提高了人类整体的能量传递能力，缓解了自然选择对人类产生的选择压力。

3.2.5.3种群内信息流的进化

（一）胞外分泌物或菌毛作为信息流载体

细菌生物被膜（或称细菌生物膜Bacterial biofilm，BF），是指细菌粘附于接触表面，分泌多糖基质、纤维蛋白、脂质蛋白等，将其自身包绕其中而形成的大量细菌聚集膜样物。包被有生物被膜的细菌称为被膜菌。除了水和细菌外，生物被膜还可含有细菌分泌的大分子多聚物、吸附的营养物质和代谢产物及细菌裂解产物等，大分子多聚物如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质。这些胞外分泌物不但让被膜菌对抗生素和宿主免疫系统具有很强的抵抗力，还增强了彼此之间的物质流和信息流。

在很多革兰氏阴性菌及少数革兰氏阳性菌的细胞表面存在着一些比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，称为菌毛或称伞毛、纤毛。菌毛类型很多，根据菌毛功能可将其分为两大类：普通菌毛和性菌毛。

（1）普通菌毛

普通菌毛长0.3~1.0um，直径7nm，可增加细菌吸附于其他细胞或物体的能力。例如肠道菌的I型菌毛，它能牢固的吸附在动植物、真菌以及多种其他细胞上，包括人的呼吸道、消化道和泌尿道的上皮细胞上。菌毛的这种吸附性也增强了菌体之间的信息交流。

（2）性菌毛

性菌毛是在性质粒（F因子）控制下形成的，故又称F-菌毛它比普通菌毛粗而长，中空呈管状，数量少，一个细胞仅具1~4根。性菌毛是细菌传递游离基因的器官，作为细菌接合时遗传物质的通道。带有性菌毛的细菌称为F+菌或雄性菌，无性菌毛的细菌称为F-菌或雌性菌。F+菌体内的质粒或染色体DNA可通过中空的性菌毛进入F-菌体内，这个过程称为接合。细菌的毒性及耐药性等性状可通过此方式传递，这是某些肠道杆菌容易产生耐药性的原因之一。其功能有的可作为两菌结合时传递遗传物质的通道，有的是某些噬菌体感染宿主菌的受体。

（二）可分散化学物质作为信息流载体

主要包括性信息素、聚集素、告警素、追踪素等。性外激素是动物分泌的借以在同种两性之间互通性信息的化学物质，起性引诱剂的作用，普遍存在于昆虫、鱼类和哺乳动物。鳞翅目昆虫释放的长链不饱和醇、醋酸酯等，散发在环境中，持续时间很长。这些昆虫的嗅觉都极其灵敏，有的雄蛾能被3000米以外雌蛾散发的性外激素吸引。性外激素也是哺乳动物嗅标记的一种，能引诱异性来交配。

（三）声音作为信息流载体

蝉是用膜振发声。发音器构造分为大小两室。大室内有褶膜与镜膜，小室位于体的内侧，内有鼓膜，当昆虫体内壁肌肉收缩，便振动鼓膜发声，加之镜膜的协助和共鸣室的反响，声音就分外响亮。会鸣的蝉是雄蝉，它的发音器就在腹基部，像蒙上了一层鼓膜的大鼓，鼓膜受到振动而发出声音，由于鸣肌每秒能伸缩约1万次，盖板和鼓膜之间是空的，能起共鸣的作用，所以其鸣声特别响亮。并且能轮流利用各种不用的声调激昂高歌。雌蝉的乐器构造不完全，不能发声。雄蝉每天唱个不停，是为了引诱雌蝉来交配的。有意思的是，蝉的种类不同，鸣叫时所发出的声波也不同，例如，有的蝉喜欢“引吭高歌”，有的蝉的鸣叫中夹杂着低沉悲切的声调。

蟋蟀的叫声是生长在背部的宽阔而非常薄的羽翼振动发出的，多样化，但只有雄蟋蟀才能发出叫声，雌蟋蟀不能发声。蟋蟀的叫声有像“哔哔哔”，也有像“嘟嘟嘟”，还有像“口瞿口瞿口瞿”与“叮—口瞿，叮—口瞿。蟋蟀的叫声与外形有关，一般头大的蟋蟀叫声慢。蟋蟀的叫声还与双翅的形状相关，蟋蟀的翅膀有方翅、尖翅、大翅、梅翅、琵琶翅等，一般来说，翅膀越高，发出的声音越清晰。蟋蟀的叫声主要是为了求偶。

鸟的鸣叫分为叙鸣和啭鸣两种。叙鸣为鸟类日常的叫声。依传递信息的要求和环境条件的变化，又可分为呼唤声、警戒声、惊恐声、寻群声等，与取食、集群、迁徙，对捕食者的反应有关。例如雉类的群体分开时，常用特殊的集合的鸣叫；晚成性雏鸟在饥饿时发出一种明显的鸣声，在温饱时发出柔和的音调；红嘴相思鸟的鸣声与画眉相似，婉转悦耳，呼唤声象柳莺，警戒声象山雀，短促猛烈。在日常生活中，雄鸟和雌鸟都能发出叙鸣，这就是鸟对环境刺激的一种保护性或防御性反应。啭鸣由性激素控制，是雄鸟在繁殖季节里所特有的一种鸣叫，是一种求偶行为。例如：四声杜鹃在树林中连声鸣啼，通宵达旦；短翅树莺在树枝上昂首高鸣，经久不息；锈脸钩嘴鹛、扇尾莺两性对唱，音韵悦耳。啭鸣基本上是雄鸟的功能，但有些雌鸟孵化时也不停地鸣啭。

狼喜欢在夜晚嚎叫，因为狼本身是一种夜行性的动物。当夜晚狼要外出活动时，往往通过相互嚎叫而集群，如母狼发出叫声来互换小狼、公狼唤母狼，集合成群后再外出觅食。此外，在繁殖期，狼也往往发出嚎叫声来寻找配偶。

（四）光作为信息流载体

萤火虫的发光是荧光素在催化下发生的一连串复杂生化反应；而光即是这个过程中所释放的能量。萤火虫中绝大多数的种类是雄虫有发光器，而雌虫无发光器或发光器较不发达。萤火虫通过“灯（萤火虫的光）语”来“交流”，互相传递信息。同一种萤火虫的雄虫和雌虫之间能互相用“灯语”联络，完成求偶过程。雌性萤火虫会以很精确的时间间隔向雄虫发出“亮-灭-亮-灭”的信号，这种时间间隔虽然很短，但萤火虫却能毫不费劲地准确判断对方的意思。当雄虫收到雌虫的“灯语”信号后，就会立刻发出相应的信号来应答。它们利用这种特定的光信号进行交流，最后飞到一起，结成配偶。由此可见，萤火虫所发出的光对于它们的繁殖具有特殊的意义。不同种类的萤火虫，发光的型式不同，因而在种类之间自然形成隔离。

除了萤火虫这种直接以光作为信息载体的类型外，还有一些间接以光作为信息载体的类型，如手势、舞蹈等肢体语言。肢体语言，是指通过头、眼、颈、手、肘、臂、身、胯、足等人体部位的协调活动来传达人物的思想，形象地借以表情达意的一种沟通方式。谈到由肢体表达情绪时，我们自然会想到很多惯用动作的含义。诸如鼓掌表示兴奋，顿足代表生气，搓手表示焦虑，垂头代表沮丧，摊手表示无奈，捶胸代表痛苦。当事人以此等肢体活动表达情绪，别人也可由之辨识出当事人用其肢体所表达的心境。

由肢体动作表达情绪时，当事人经常并不自知。当我们与人谈话时，时而蹙额，时而摇头，时而摆动手势，时而两腿交叉，我们多半并不自知。一个人要向外界传达完整的信息，单纯的语言成分只占7%，声调占38%，另外的55%信息都需要由非语言的体态来传达，而且因为肢体语言通常是一个人下意识的举动，所以，它很少具有欺骗性。

昆虫的舞蹈语言在传递信息的过程中起着主要作用，这种作用在蜜蜂中表现尤其突出，在蝴蝶中也很明显。在蜜蜂的社会生活中，工蜂担负着筑巢、采粉、酿蜜、育儿的繁重任务。大批工蜂出巢采蜜前先派出“侦察蜂”去寻找蜜源。侦察蜂找到距蜂箱100米以内的蜜源时，即回巢报信，除留有追踪信息外，还在蜂巢上交替性地向左或向右转着小圆圈，以“圆舞”的方式爬行。如果蜜源在距蜂箱百米以外，侦察蜂便改变舞姿，呈“∞”字，所以也叫“8字舞”或“摆尾舞”。如果将全部爬行路线相连，直线爬行的时间越长，表示距离蜜源越远。直线爬行持续1秒钟，表示距离蜜源约500米；持续2秒，则约l000米。侦察蜂在做这种表演时，周围的工蜂会伸出头上的触角争先与舞蹈者的身体碰撞，这也许是从它那里了解信息吧。侦察蜂跳的“摆尾舞”，不但可以表示距离蜜源的远近，也起着指定方向的作用。蜜源的方向是靠跳“摆尾舞”时的中轴线在蜂巢中形成的角度来表示的。工蜂在黑暗的蜂箱里会利用头上颤抖的触角抚摸工蜂身体，使“舞蹈语言”转换成“接触语言”而获得信息的。这种传递方法，有时也会失灵。为此它们还要利用翅的不断振动自发出不同频率的“嗡嗡”声，用来补充“舞蹈语言”的不足和加强语气的表达能力。

（五）文字为信息流载体

文字是人类用表义符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字多是记录语言的工具，人类往往先有口头的语言后产生书面的文字，很多小语种，有语言但没有文字。

文字突破口语受到时间和空间的限制，是人类可以在书面语的基础上完整地传承人类的智慧和精神财富，使人类能够完善教育体系，提高自己的智慧，发展科学技术，进入文明社会。

普通文字是用简单图形形成，早期更加接近图画，更加接近几何线条。例如拉丁字母是简单的直线、弧线和点构成。汉字主要是由直线构成，所以叫做"方块汉字"。古代的甲骨文汉字，埃及象形文字和玛雅文字等古老文字图画性比较强。

由于特殊人群视觉能力的局限，还可以发明变异的视觉符号或者触觉符号来代替普通文字。盲文是为了适应没有视觉能力的盲人发明的触觉符号。手语是为了适应没有语音能力的聋哑人发明的用手舞动的动态视觉符号。旗语是为了适应航海等远距离听觉和视觉局限发明的用旗子舞动的动态视觉符号。

在电子信息传输的初期，人们还采用阿拉伯数字代替汉字传输书面语。这种数字代码可以给任何文字编码。但是汉字因为数量多，需要专门的代码翻译人员才能使用。

有人把文字分成线性文字和非线性文字。这样有一定道理，但无论是普通文字还是代码文字都有线条和点等视觉元素。