專門化
進(jìn)化主體從一般向具體轉(zhuǎn)移。最早出現(xiàn)的細(xì)胞是具有一般功能、像生存機(jī)器一樣的凝塊。隨著時(shí)間的推移,在進(jìn)化的打磨下,一般性轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N特殊性。在初始階段,生命的活動(dòng)范圍僅限于溫暖的水池。但地球上的大部分地區(qū)都是極端環(huán)境:火山和冰川。進(jìn)化創(chuàng)造出擅長在沸水和寒冰中生存的細(xì)胞,還有專門吞食油污、分離重金屬的細(xì)胞。專門化使生命得以開拓這些重要的但地形多變、環(huán)境極端的棲息地,并且占領(lǐng)了數(shù)百萬個(gè)生態(tài)位—例如其他有機(jī)組織的內(nèi)部或者空氣中塵埃的凹坑。很快,地球上每一種可能適合生命的環(huán)境都出現(xiàn)了相應(yīng)的生命形式,在那里繁衍生息?,F(xiàn)在,除了極少數(shù)配置醫(yī)院設(shè)備的臨時(shí)場所,這個(gè)星球上不存在無菌之地。生命細(xì)胞不斷專門化。
專門化趨勢也適用于多細(xì)胞有機(jī)組織。有機(jī)體內(nèi)的細(xì)胞進(jìn)行了專門分工。人體內(nèi)有210種不同類型的細(xì)胞,包括肝和腎的特別細(xì)胞。人體具有獨(dú)特的心肌細(xì)胞,與骨骼上的普通肌肉細(xì)胞不同。發(fā)育為各種動(dòng)物的原始的全能卵細(xì)胞分裂成具有更高專門性的細(xì)胞,經(jīng)過不到50次有絲細(xì)胞分裂,你和我最終成為由1015個(gè)骨骼細(xì)胞、皮膚細(xì)胞和腦細(xì)胞構(gòu)成的統(tǒng)一組合物。
在進(jìn)化過程中,最復(fù)雜的有機(jī)體中細(xì)胞類型數(shù)量顯著增加。事實(shí)上,這些有機(jī)體的某些部位更加復(fù)雜,因?yàn)槟抢锇烁訉iT的細(xì)胞。因此,專門化過程追隨復(fù)雜性的軌跡。
有機(jī)體本身往往也會(huì)經(jīng)歷深層次的專門化。舉個(gè)例子,在漫長的歲月中,藤壺(由50種專門細(xì)胞構(gòu)成)進(jìn)化出特殊能力:身披6塊殼板的藤壺適合生活在潮汐運(yùn)動(dòng)劇烈的地方,那里每個(gè)月會(huì)被潮水淹沒幾次(潮水也帶來了食物)。蟹奴藤壺只棲息于活蟹的卵袋內(nèi)。鳥類長出特殊的喙,專吃種子:纖細(xì)的喙吃小種子,肥大的喙吃堅(jiān)硬的種子。有幾種植物(我們稱之為野草)是機(jī)會(huì)主義者,會(huì)侵占任何擾動(dòng)土,而大多數(shù)植物生存技能的用武之地是某些特定的生態(tài)位,例如陰暗的熱帶濕地或干燥多風(fēng)的山峰。眾所周知,樹袋熊專吃桉樹葉,熊貓偏愛竹子。
生命的專門化趨勢受到一場“軍備競賽”的推動(dòng)。更多專門化的有機(jī)體(例如蚌依靠進(jìn)食深海暗處的火山口噴發(fā)的含硫物質(zhì)長大)為競爭者和捕食活動(dòng)(例如螃蟹以食硫蚌為食)提供更多專門化條件,這導(dǎo)致更多專門化的生存策略(例如螃蟹里的寄生蟲)和覓食方法的出現(xiàn),最終孕育出更多專門化的有機(jī)體。