6.生命的法则,未曾停止的探索
103米,102米,10米,1米,10-1米
从1千米到10厘米
从一圈短暂散步的距离到近乎你手掌的大小.
此前,我们已经从整个星系如同闪闪发光的微粒尘埃时的尺度比例,推进到整个行星不过是几个固化了的矿物这一尺度。现在我们所来到的尺度中,人类就像分散在世界各地的微粒一般。从开始直到这一步,我们大概跨越了24个数量级。
我们花费了一生的时间,从大部分都是水的多细胞微粒中,透过细胞膜去看,去听,去闻,去感受。不知为何,我们总是通过这些感官来构筑意义。人类有一种奇特的属性,被称为意识,人类也有一种奇特的能力,被称为智力。
也许宇宙中的其他复杂生物也是以同样的方式被创建的,只是我们目前还不知道这是不是事实。很可能,我们的生物学并非唯一一种创造生命的方法。我们也不知道人类的智力是否能够体现宇宙中任何地方的智力的运作方式,或者智力究竟代表了什么。它可能只是一种破解迷宫或者打开罐头的能力;它也可能拥有更好的衡量方法,比如推演数学证明的能力,以及推导宇宙性质和起源的能力。
意识让这些难题更加令人迷惑。几千年以来,意识让哲学家、科学家、诗人和艺术家们感到疯狂,他们苦苦摸索意识究竟是什么。很多现代神经科学家可能会说:意识是人类大脑整合信息的方法,是通过感觉来组建一个连续的平滑的世界模型的方法。但这也意味着意识比大脑其他各个部分的总和还要重要。意识可能是一种崭新的、无法简化的状态,由黏在大脑上的电化学造就。
总之,人类的情况有点滑稽。我们所处的位置非常不适合了解关于世界之性质的客观真理:我们处在一个奇异的、有自我意识的、有血有肉的微粒之内,而这一“肉身”还在缓慢地穿行于时空之中。然而,正是我们的天性使我们提出了这些棘手的问题。我们很容易找出理由,证明人类需要对自省这一行为本身进行反省。
这一点很让人不悦,就像是试图编写一段能够诠释和调试它自身的计算机代码,或者让一位艺术家画一幅看上去像是在画一幅画的画。对我们穿越存在物的所有物理尺度的旅程而言,这也是一个挑战。我们真正能做的,就是在一颗小小的岩石行星上安家,围绕着可见宇宙中一颗普通的恒星转动,并交叉手指进行祈祷,以此帮助我们弄清楚生命的现象。
更糟糕的是,生命的基本形式充满了欺骗性。几乎没有哪种生命能永远保持它第一次出现在我们眼前时的样子。比如说,章鱼并不仅仅是章鱼,它还与其他的有机物密切相关,并嵌入史诗般的生物进化网中,就连它的身体也是一处景致,在此,亿亿万万的小实体参与了一场“达尔文战役”。
在一个更基础的层面上,我们所知的全部生命似乎都是由无数个微小的、反复变化并不断重组的结构互相作用而产生的新型产物。正如我们所见,这些分子基石是质子、中子、电子和电磁力间的物理作用所引发的直接结果。
如此微小的组成部分简单地遵循着基本的宇宙“规则”,而这一点早已在138亿年前便刻入了宇宙中。如今,这些微小的部分齐心协力,构筑了星系、恒星、行星、大象、人类、鸟、昆虫,以及宇宙中其他不知名物体。
这一切是如何发生的?这个问题正是科学和哲学研究的绝对核心,也是我们从自身利益出发,努力建构一个合理的自然场景的核心。这个问题仍悬而未决。
地壳上的生命
关于存在物的这些难题,我们通过更好地量化自己在宇宙中的家而取得了一定的进展。这一量化过程开展得相当容易。例如,地球地壳外层的70%被液态水覆盖,这些区域代表着形形色色的生物栖息地。这里充满了大大小小的生命,从微观的单细胞到目前存在于世的最大的多细胞有机生物。
与水生生物完全不同的陆地生物占据着另一组栖息地,它们几乎与海洋处在平行维度上。即使是在同一套基本规则之下,这里的生命仍有机会扮演不同的角色。陆地涵盖了从灌木到沙漠,从巨大的冰川冰帽到热带岛屿,从山川到平原的各种景观。
102米
当人类试图解析自身的起源时,最引人入胜的景点之一坐落在东非大裂谷。这一区域是一道不可思议的地理学鸿沟。在这个地方,地球的地壳板块实际上是撕裂的,使脆弱的矿物带变成了完全不同的铜绿。
在东非,从厄立特里亚到莫桑比克,大裂谷这个长度超过6 000千米的大规模地壳构造系统衍生出了一系列超常的地理特性:比如复式火山(stratovolcanoes),特别是海拔将近5 900米的乞力马扎罗山;山谷两侧到谷底的落差可达600米;大裂谷中有幽深的、海峡似的水体。
维多利亚湖是世界上最大的热带湖,有面积将近70 000平方千米的热带淡水,滋润着今日的尼罗河。
在大峡谷内,我们发现了关于人类起源的线索:早期人类物种的化石残骸。这些残骸书写了我们的史前历史,改变了我们对这段历史的认知。
早期人类物种中的一种,被我们称为能人,他们似乎存在于280万年~150万年前。另一种是直立人,第一次出现在约190万年前。其他的原始人类化石也被一一附上了具有辨识度的标签,但事实上,我们尚未完整描绘出百万年前有哪些人种漫步于地球,他们之间又有怎样的联系。我们也并不知道这些人类物种的分布地有多广,但很可能,他们活动的范围只是区域性的,并未延展到整片大陆。
看看是谁在观察
尽管直立原始种占据了漫长的历史,但今天,按现代人类的标准来说,大裂谷仍然有很大一片区域的动植物,它们彼此毫无关联。
比如,在肯尼亚,我们跨越不同自然尺度的旅程来到了某个象群头顶上的一小片的空间。这群大象在观察四周,也在被观察:被金属吉普车里那些紧张不安的人类观察。
再旋转几下长焦镜头,我们就来到了一个厚皮动物个体上。一只啄牛鸟停在大象身上,从大象粗糙的皮肤褶皱中撬啄下一只肥厚的虱子。
如果将其置于一个更宏大的背景中来考察,那么这一幕将是非常耐人寻味的。这是一只大型的哺乳动物,一只重达4~7吨的多细胞生物。
它用身体内的子宫孕育后代,而且它的腺体能够在生产过后至少为后代提供5年营养丰富的乳汁。大象的大脑是一个巨大的、拥有3 000亿个神经元(比人类神经元数量多3倍)的大型网络。这些生物表现出了复杂的、显然利他的社交行为,几乎可以确定它们是有意识的。它们当然有智慧,即使这种智慧与人类的智慧并不完全一样。
另外,大象那羽毛浓密的共生伙伴则归属于不同的谱系,在3亿年前,它们与哺乳动物有着最后的共同祖先。就像所有的现代鸟一样,啄牛鸟是一种特定的族群“大蜥蜴”,即卵生恐龙的后代。在2.6亿年前到6 500万年前,啄牛鸟的祖先迅猛龙生活在同样的大陆景观中。在那个世界里,恐龙进化出了上肢,或者说至少把握住了进化的核心。
按照我们的认知标准来看,啄牛鸟显然是有意识且有智力的。很多鸟都表现出了自我意识,具备识数和使用工具的能力,尽管鸟的大脑在物理上比大象或人类的大脑要小得多,只包含1亿个神经元。
在鸟喙上的寄生虱子也有一个甚至能追溯到更久远历史的祖先。它属于无翅昆虫族,至少有4.8亿年的历史,从无脊椎动物进化而来。从这个角度来看,虱子可能是画面中最异形的有机物,不考虑它现在所处的困境的话,它几乎是最成功的有机物。
虱子有没有意识或智力呢?某些昆虫,比如蜜蜂,其行为往往被解读为具有自我认知或智力特征,并且有数量高达百万的神经细胞。虱子并非蜜蜂,而我们并不知道在它的神经系统中究竟发生了些什么。
大脑的世界
大脑由神经元构成。神经元是一种特殊的细胞,由它构成的电敏感网络能够接收、处理和传递电化学信号。大脑是我们已知的最复杂的生物结构。
这简短的生命一瞥(几十亿年来无数拍照机会中的一瞬)包含了另一个重要的故事。
一头哺乳动物款待了一只鸟和一只昆虫。鸟吃掉了寄生虫,帮助了哺乳动物。鸟也喂饱了自己,无意中促成了虱子未来基因的变化,因为这只倒霉虱子的后代将不复存在。如果这只鸟没有落在这头大象上,没有找到这只虱子,一系列发生在未来的复杂事件都会变得不同。在某些未来中,单一事件不会产生什么影响。但在其他时候,原则上,某个单一事件正好充当了改变地球整个进化轨迹的雪球。
历史上像这样陷于混沌的突发事件只是冰山一角。大象不断改变着它们周边较大范围内的环境。它们食用植物,喝水,移动并改变了土壤和岩石。实际上,它们促进了外部熵(宇宙中可量化的无序)的增加。
在该环境下的植物和其他生物感到了这些变化所带来的压力。自然选择(适者生存)以及基因漂变(幸者生存)导致了整个时间轴上的生物变化。
啄牛鸟也做着同样的事。它筑巢,排泄废物,和其他鸟类、其他生物竞争。既卑微又强大的虱子,也扮演着自己的角色。上述场景只是虱子社会的一部分,从生态系统整体来看,虱子是细菌和病毒的完美家园。
将大裂谷中这张看似无害的生命快照放大后,我们得以一探是什么造就了真正的行星生物圈。答案便是:相当复杂的、多层的、层次交错的原子、分子、生命、行星、恒星和宇宙热力学。
那些我们称之为意识和智力的奇特现象滑进了这个系统的缝隙。我们并不知道复杂生命是否总是需要进化出这些特点,以便更好地生存,或者这些是否只局限于地球上的生命。我们并不知道意识和智力如何精确地在虱子到大象之间以及这之外的尺度上分布,但我们人类的举动能够传播得很远,远到未来,远到太空。智力使我们有能力决定这些举动。真正的问题是,我们应该选择怎样的方式来对待这种能力。
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