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共生的结果远远不是可预料的简单的叠加，而是一种非累积的惊喜。——林恩??马古利斯，多里昂??萨根①谈到物种起源，大多数人可能立刻会想到达尔文的进化论，以及由孟德尔开创的遗传学。这也难怪，因为我们的课本上就是这样介绍的。在生物圈漫长的演化过程中，每个物种都会不断产生基因突变。当然，在自然选择的压力下，绝大多数的突变都会被淘汰掉，只有那些有助于物种生存的基因才可以保留下来。其结果是，那些携带新基因的物种，只有部分能够生存下去，简单来说就是适者生存。就这样，一步步地，经过日积月累，新的物种不断诞生，直到人类出现。我们还知道，在人体中，所有的基因都存在于DNA中。作为遗传物质，DNA就像一个蓝图一样，指引着人体的发育，并且每个细胞够都含有相同的DNA。但，令人惊讶的是，人体中并不只有一种DNA。在人体细胞中，那些为细胞提供能量的细胞器——线粒体，它们的DNA就是自己所独有的，与细胞核中的DNA并不相同。此外，在绿色植物中，那些承担光合作用的细胞器——叶绿体，也同样拥有属于自己的遗传物质。既然线粒体和叶绿体都拥有属于自己的DNA，那么它们看上去更像生命体，而不仅仅是人体或绿色植物的一个基本单位。其实，早在1905年，即便那时还没有发现DNA，俄国生物学家康斯坦丁??梅里日可夫斯基就已猜测叶绿体很可能是闯入者。他发现，叶绿体与蓝绿色的光合细菌蓝细菌相似。而且，叶绿体能够进行自我繁殖。虽然它们在细胞内生存，但是其繁殖过程却不依赖于细胞分裂周期。以至于，梅里日可夫斯基和他的同事提出，叶绿体实际上就是起源于蓝细菌。在早期，当蓝细菌侵入到植物细胞中后，开始逐渐丧失自主性，并在这些细胞祖先内定居下来，最后演变成了叶绿体。之后，在20世纪60年代，借助于电子显微镜，人们还发现，叶绿体含有的内部膜层结构与蓝细菌的类似。很快，人们又发现，相对于细胞核内的DNA而言，叶绿体DNA在结构上与某些蓝细菌的DNA有更多的共同之处。就这样，所有这些发现已经可以证明，叶绿体祖先在早期是独立的生命体。随之而来的疑问是，它们的细胞壁跑哪里去了？原来，在变为细胞器的过程中，这些蓝细菌失去了为独立生存所必需某些装置，其中就包括细胞壁。甚至于，它们把控制这些性状的DNA当作包袱也一并抛弃了，或者转由宿主的细胞核来承担。另一方面，显示线粒体起源于细菌的证据正变得越来越多。例如，线粒体也可以像细菌一样完成自我繁殖的过程，在这一点上与叶绿体类似。在1920年，线粒体所具有的米粒状外形，以及它们特殊的行为，令解剖学家伊万??沃林认识到，线粒体同样也起源于细菌闯入者。之后的发现显示，在DNA方面，线粒体与某紫色非硫细菌比较相似。另外，这种细菌也是一种光合微生物，而且能够进行有氧呼吸。这样看来，线粒体很可能源于此类细菌的祖先。此外，沃林还曾经提出过一个物种共生起源说，而将之发扬光大的则是林恩??马古利斯。在公众眼里，马古利斯颇具个性。她觉得自己爱的是科学，而不是科学家，或许这就是她和萨根没有白头到老的原因。另外，马古利斯拒绝浪漫的约会，并且从不看电视，同时也不为自己的贫困感到遗憾。或许正是因为马古利斯与众不同，所以才表现出了其特有的洞察力。在1967年，她提出，所有比细菌大的生物都是超级生物，是通过细菌合并产生的。例如，当前的某些细胞组分，恰恰来源于那些原本自由生活的细菌。也就是说，真核细胞具有细胞核的细胞并不是来自于单独的一个细胞祖先，例如某一种细菌，之后再一步步地演化出更加复杂的特征。恰恰相反，是几种生物通过紧密的相互作用，融为一体，导致了真核细胞的形成。在这个过程中，每个前辈生物都贡献出了自己的基因组。这就是所谓的内共生学说，目前已被科学界广泛接受。在一篇文章里，马古利斯与其合著者还用了更生动的语言来描述内共生现象：“生命系谱树上的分枝并不总是分叉。一个侧枝可能与另一个侧枝融合，从这些联合中产生与原来看到的完全不同的新的侧枝。”②而对于更广泛的共生来说，共生者通过彼此融合，能够产生新的器官，或者形成像地衣那样的生物新类群。就这样，共生为生命带来了一次次进化飞跃，无论是在规模上，还是在功能上。甚至于，马古利斯对进化的看法也随之改变了。在她看来，正因为有了共生的存在，所以进化不应该看作为是一个充满血腥的竞争过程。而在过去，我们竟然可以理解并接受那些野蛮行为，也就是存在于个体之间以及物种之间的激烈冲突。如今，从共生角度来看，生物不是通过竞争，而是通过网络协作来共建地球家园的。杀死生命并不会带来生命的多样性，当然也不会令生命日趋复杂。相反，只有通过生命之间相互适应对方才能实现。另外，共生也是产生生物新特性的源泉之一。虽然一些生命体原本不属于某个物种，但是如果能够和该物种持久地结合在一起，那么就有可能成为后者的一部分，也就是该物种的新特征。显然，线粒体和叶绿体就是最好的例证。正是因为发现了共生作用的存在，令我们认识到，达尔文的理论并不能全面解释物种的起源。科学探索的过程是无止境的。我们不应该在过去的成果面前固步自封，而应该不断寻求新的发现。①林恩??马古利斯，多里昂??萨根. 我是谁——闻所未闻的生命故事. 周涵嫣译. 王月瑞校. 南昌：江西教育出版社，2001：147②林恩??马古利斯，多里昂??萨根. 倾斜的真理——论盖娅、共生和进化. 南昌：江西教育出版社，1999：68?? ??豆列：
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