粗略估计，自然界的物种数量在三百万到三千万之间，这是不是会让上面的问题，看着像是一个简单的问题有了简单的答案呢？这些物种，每一个都在其栖息地中占据一个独特的位置。它根据栖息地的情况，发展进化出一套特定的生存方式，善加利用栖息地特有的资源，并与邻近物种共存。每个物种都是一部巨大机器中的一个活动的部分，这部巨大的机器便是全球生态系统。所以，上面问题的答案便是：生命有数百万种生存方式，但确切的数字还有待研究。

我们也可以从另一个角度来回答这个问题。从这个角度看，生存的方式只有两种——两条截然不同的通向死亡的林荫大道：自养生物和异养生物。这两种生存方式的区别源自有机体获得能量方式的不同。这两个术语的中文名称直观地表现了这两种生物的根本不同。自养生物：自己养活自己的生物；异养生物：靠其他生物养活自己的生物。举个例子，你我都是异养生物。也就是说，你我的能量，是通过消耗存储于另一种生命体中的化学物质获得的，至少是曾经生存过的另一个生物体中的化学物质。

植物算是自养生物，藻类等单细胞生物以及大多数细菌都是自养生物。（地球上数量最多的生物是一种叫做原绿球藻的细菌，它们生活在海洋中。生物学家猜测它们总的数量大约有3×10 ^{2 7} 个之多！）

异养生物包括动物、真菌，以及大量的单细胞虫，如变形虫、纤毛虫或原生动物，还有不属于自养的细菌。

回看第一章中的生命清单：MERRING，这里所说的都与其中的第一个R相关，第一个R代表呼吸，是生物从化学燃料中获取能量的过程。这个过程很长，它涉及，或者说基本上是氧化反应的过程。燃烧也是一种氧化反应，它的生成物与氧化反应的生成物基本相同。

生命过程中使用的燃料有好几种，为了方便解释，我们以最简单的一种为例：葡萄糖。所谓“氧化”，这词的字面意思便是，一种化学物质在化学反应过程中因为加入了氧而发生了变化。这么说是没错，但有些氧化反应是不需要氧的。要想全面地概括氧化反应，简单地说（或许并不简单，但的确更全面）就是：如果某物质在化学反应过程中失去了电子，那它就是被氧化了。

所以如我们所见，葡萄糖通过呼吸作用被氧化，生成二氧化碳和水。氧化过程同时释放能量，为所有生命提供动力。对我们异养生物来说，我们的重点便是：确保能够拥有，继而消耗葡萄糖（或像它一样的化学营养品）。然后，我们氧化它们，得到能量继续前行以获得更多的它们。这项活动包括了从一条变形虫吞下一只细菌，或一个真菌将它的消化液渗入周围环境并吸收死亡和腐烂物质释放的营养物，一直到我们在喜欢的餐厅预订座位，等等一长串从不雅到诗意的各种活动。

我们是异养生物，而且是相当重要的异养生物，所以我们想象自己处于“营养”金字塔的顶部或顶部的附近。至于为什么说这是个金字塔，我们会在后面详细解释。基本上来说，异养生物是在一个等级结构中运作的。顶级捕食者——鲨鱼和老虎之类——只吃其他异养生物，从其他动物的身体上获取自身所需的所有营养物质。等级结构的中间部分是杂食动物。抛开我们对天然食物网的控制力，单就生物本性来说，我们人类应该属于杂食动物。杂食动物啥都吃，异养生物和自养生物都是我们的食物。当然，大多数动物只吃自养生物。我们称这类动物为食草动物或生物学称之为初级消费者 。

在这里，眼睛雪亮的群众可能会发现一个点，所有的营养其实都源于自养生物——植物。因此，在食物链中，自养生物被称为生产者。它们构成了营养金字塔的基础，所有的其他生命都建于其上。

那么自养生物有何特殊功能呢？除了能够在呼吸作用时氧化葡萄糖，自养生物还能够做一件与之相反的事，叫做还原反应。每次氧化反应都会有一个对应的还原反应。如同氧化反应的术语，让我们对还原反应这个术语也做一个词源上的解释。还原这个词来自冶炼术，矿石被“还原”成纯金属的形式。在熔炼反应过程中，矿石中的氧被除去。具体而言，是矿石中的氧与碳和一氧化碳反应生成二氧化碳。碳被矿石中的氧所氧化，同时矿石被碳还原。

那么自养生物到底还原了什么？目前，最常见的自养营养形式是光合作用，一个生物体在光线中捕获能量，用它来制造或合成葡萄糖的过程。光合作用这个术语的意思便是“用光来制造”。光合作用与呼吸作用相反。呼吸作用氧化葡萄糖生成二氧化碳，光合作用利用二氧化碳来制造葡萄糖（至少是制造构成葡萄糖的原材料）。

能够实现光合作用这个神奇反应的代谢途径，绝不是逆行呼吸作用那么简单。光合作用与呼吸作用大相径庭，它们是完全不同的两回事！在光合作用中，植物将太阳光中的能量转化为化学能量储存在葡萄糖中。光合作用的一个原料是二氧化碳气体，植物可以从空气或水中获取；另一个原料是水，可以从土壤或其周围环境中收集。

在这里，无上荣耀归于叶绿素！这种绿色的色素，它捕获阳光中的能量，将其用于光合作用。这个过程中的另一员主力干将也是功不可没：这是一种简称为加氧酶的化学物质，全名为核酮糖-1,5-双磷酸羧化酶-加氧酶，由于它的催化，才将空气中的二氧化碳固定在了葡萄糖中。

植物制造葡萄糖的目的，是为自身种群的存活和繁殖提供动力。继而受益的，还有整个动物王国和真菌王国。

光合作用其实并非自养生物王国中唯一制造储存能量的手段，而且它也不是最先被使用的办法。有些自养生物是用化学合成的办法，即：它们使用无机物合成营养物质以获得能量。光合作用还原二氧化碳，同时将水氧化，水分子被切成两半，生成氧气和氢。反应生成的氧气，作为废物被排放出去，让我们受了益。反应生成的高能量的氢，则继续参与后续反应，构成结构复杂富含能量的葡萄糖化合物。

化能自养生物用不同的方式获得氢。这些生物的栖息地都仿佛是化学物质的汤池，如火山池和通风口，甚至是在岩石内，这里蕴含着来自地球深处的天然气体，如甲烷或硫化氢。

这些天然气体取代了光合作用中的水，被氧化后释放出有用的氢。拿硫化氢这个最常见的化学合成能量反应的原料来说，反应生成的废物是硫，而不是光和反应生成的氧。与氧气不同的是，硫通常是固体，不能如氧气一般轻松飘走。所以化能自养生物，几乎全都是非常古老的细菌（或细菌的古代表亲），它们不得不将这些废物硫储存在它们的细胞体内。这个起跑线上的一点简单无害的差别，造成后来：一类只能永远是单细胞生物；另一类或长于陆地轻松高达几十米，或遍布海洋以数十亿计。