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马古利斯的共生理论

与达尔文“优胜劣汰”的进化论不同,美国生物学家林恩·马古利斯(Lynn Margulis)认为,达尔文关于进化由“竞争驱动”的想法是不完善的,共生才是漫长进化时代的“闪光点”。

马古利斯在其著作《生物共生的行星:进化的新景观》中指出,“虽然达尔文把他的不朽巨著命名为《物种起源》 ,但他的这本书却很少讨论新物种出现的问题……共生对于了解物种的起源和进化的创新能力有着决定性的意义”。 因此,马古利斯倾尽心血于盖娅假说(Gaia Hypothesis)和共生理论(Endosymbiosis Theory),并将两者之间的联系及所形成的核心理论,作为其一生的重要研究课题。

盖娅是希腊神话中的“众神之母”,是“大地女神”,是“所有神灵和人类的始祖母神”,也是真正意义上的“创世神”,在希腊众神中具有异常显赫和德高望重的地位。1968年,在美国新泽西州普林斯顿的一次有关地球生命起源的大会上,大气化学家詹姆斯·拉夫洛克(James Ephraim Lovelock)首次提出了盖娅假说,盖娅假说有别于进化论关于“生物进化是对环境的适应”的观点,该学说认为地球表面的温度和化学组成,受到地球生命体的总体主动调节,地球仿佛是智慧生命一样。

在盖娅假说提出一年后,马古利斯便成为该假说的坚定支持者,随后马古利斯与拉夫洛克展开了深度合作。他们将“盖娅”看作一个既包含庞大生物圈,也包含大气圈、海洋和土壤的复杂的存在,以上要素共同组成了一个反馈、控制系统,该系统的作用是维持“盖娅”体内的平衡,为地球上的生命提供理想的物理和化学生存环境。

马古利斯与拉夫洛克在《作为生物圈的循环系统的大气圈:盖娅假说》 中表示,地球的大气圈是生物圈的一个综合的、可以调控的和必需的部分。在二人共同完善和发展盖娅假说时,他们把地球的大气层和地表沉积物看作一个整体。马古利斯不断完善盖娅假说,并深受盖娅假说中关于地球生命的“整体观”的影响,在马古利斯一生所致力构建的共生理论中,也始终遵循着“盖娅”哲学。

马古利斯和萨根在合著的《倾斜的真理:论盖娅、共生和进化》 中,运用大量的生物创生进化的实例,揭示了自然界进化过程中的“共生”奥秘,即“自然这种盲目力量是在共生中实现生命的诞生和物种的进化的” ,并于1996年提出“生命并不是通过战斗,而是通过协作占据整个全球的”。共生是一种保持生物多样性,通过多样性的个体之间的多维复杂的交互作用创生新物种,并且实现不断发展的自然进化机理。

马古利斯认为,共生是一种普遍的生物学现象,是在人类出现前很长时期内就存在的。在她看来,共生不等于互利共生(Mutualism),“共生是无处不在的”“共生是进化创新的源泉”“共生是在生物新颖性产生上的一次革命”。1981年,马古利斯从生态学的角度指出,“共生是不同生物种类成员在不同生命周期中重要组成部分的联合”。

共生是生物学界的普遍现象,如《海底总动员》里的主角小丑鱼和海葵就属于共生关系,海葵拥有带刺的触角,可以保护小丑鱼及它们孵化的胚胎免受外来物种的攻击;小丑鱼在和海葵接触后分泌的黏液,可以为海葵对付以海葵为食的鱼类建造防御工事,因此小丑鱼和海葵之间共生,一损俱损,一荣俱荣。

在历经了15次退稿和1次原稿丢失后,马古利斯在盖娅假说的基础上,正式提出内共生学说(Endosymbiotic Theory)。马古利斯明确指出,共生关系对共生体和宿主而言是互惠互利的,因为共生体可以从宿主处获得更多营养,宿主可以利用共生体的呼吸作用或者光合作用更好地适应环境。 后人在马古利斯内共生学说的影响下,发现这种内共生现象不是发生了一次,而是反复地发生了多次,进而形成了自然界中复杂的多重内共生现象(见图1-3)。

马古利斯的观点“生命并不是通过战斗,而是通过协作占据整个全球的”,可以帮助我们基于生命的本质特征去理解世界万物。正如她所证明的那样, 共生是自然进化的机理,通过共生,世界才可以保持事物的多样性;通过多样性的个体之间复杂多维的交互协同作用,不断创生新物种,世界才得以不断发展与进化

图1-3 多重内共生

资料来源:内共生——也许是最早的生命合作形式[EB/OL]. https://zhuanlan.zhihu.com/p/358721397 . UPpVvQ8Flcs0cLdF68n8v4cVoJFuMG1th1S2fWBAMd0fY8T7O2sx2eA9oAQvJ9oX

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