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就像我们先前描述过的那样，生命拥有惊人的多样性。确实，在非生物世界里也存在可观的多样性，但是生物世界的多样性具有一些特质。非生命的多样性是随意的，而生命的多样性却是连贯且精心安排的。看看植物王国和动物王国吧，那数百万不同的物种，个个都能完美适应其特定生态位而生存其中。生命惊人且十分独特的多样性如此壮观，它无处不在，伴随在我们周围。
但是我们在周围环境中看到的宏观层面体现出的多样性，不过是多样性的冰山一角。多样性在几乎不可见的微观世界中具有完全不同的意义。微生物几乎无处不在。一项早期的研究显示，地球上的细菌生物量达到了2×10
14
吨。
其数量足以覆盖从地球表面到地下1.5米的所有空间！更近期的研究表明，1升海水中可能含有超过约10亿个细菌，
这无疑表明我们对这个隐形的世界知之甚少。确实，由于对多样的微生物群体进行测序和培育存在困难，所以对细菌多样性的估计还处于萌芽状态。有人估计，在1克土壤中细菌的种类就可以达到数百万的级别，并且一般估计地球上细菌物种的总数在1000万到10亿之间——我们所指的只是细菌的物种数而不是其总数！事实上，微生物的多样性极强，以至于微生物基因组研究者们根据全部基因中的共有核心基因，开始从“物种基因组”或
泛基因组
（pangenomes）的层面看待微生物，因为单个基因组太多样了，我们难以对其进行有效的描述。但一个清晰且不容反驳的事实是，微生物世界的多样性令人震撼。
不过，出人意料的是从达尔文到现在，生命多样性的基础为何，依然是一个让生物学家们困惑的问题。在达尔文的《物种起源》（
Origin of Species
）中，他提出了分歧原理（Principle of Divergence）。虽然，仅从这部里程碑式的著作中，我们不能完全弄明白分歧原理是从自然选择原理这一基本原理中衍生而出，还是应该被视为一个独立的法则。达尔文本人在这一点上的态度也颇为模棱两可。这一矛盾的根源所在是显而易见的，分歧意味着
大量的物种由少数物种衍生而来
，而选择（任何种类的选择都是这样，不仅仅是自然选择）意味着
大量的物种被削减为少量的物种
。二者从根本上相互矛盾，任你巧舌如簧也不能绕过这一点。所以，也难怪试图协调这二者的现代生物学家们感到头疼不已。
我们比较清楚的是，生命多样性确实来源于生殖变异，虽然这种变异具体会以什么方式导致物种的形成和多样化依然充满了争议。在第8章中，我们会采用物理的方法来解决生物世界多样性问题，并揭示伴随着这种多样性而产生的生物间的互动合作。