“紅皇后”與“黑皇后”

在很多人的認(rèn)知里，生物的演化是由簡單到復(fù)雜的過程。比如，動物體形越來越大，運(yùn)動速度越來越快，身體結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜等。但也有一些生物，它們的演化摒棄了那些不必要的生理功能，讓它們在“退化”的道路上越走越遠(yuǎn)。為什么會出現(xiàn)這樣的情況呢？

1973年，美國芝加哥大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家范瓦倫提出了“紅皇后假說”。這個名稱出自《愛麗絲鏡中奇遇記》中愛麗絲與紅皇后賽跑的章節(jié)。紅皇后對氣喘吁吁的愛麗絲說：“在這里，你需要盡全力奔跑，才能停在原地。如果你想到達(dá)其他地方，你必須跑得更快！”

“紅皇后假說”常被用來揭示生物間的協(xié)同演化，尤其是兩種具有捕食與被捕食關(guān)系的生物。

獵豹和瞪羚都是非洲草原上的奔跑能手。它們祖先的奔跑速度或許沒有現(xiàn)在這么快。但是種群中總有些個體天賦異稟，奔跑速度快于其他個體。對獵豹來說，奔跑的速度越快，捕食瞪羚的概率就越大，也就越容易存活下來，種群中奔跑速度更快的獵豹所占的比例便會越來越大，因此，獵豹這個物種整體上在向著奔跑速度越來越快的方向演化。同樣，對于瞪羚，只有奔跑速度比其他大部分瞪羚都快時，才能擺脫被獵豹捕食的命運(yùn)。最終，獵豹和瞪羚兩個種群的奔跑速度都在變快，但二者之間的速度差距并不明顯。

跑得更快，看似沒有扭轉(zhuǎn)二者之間的競爭關(guān)系，但對獵豹和瞪羚自身而言，它們都獲得了實(shí)打?qū)嵉某砷L。今天的很多生物之所以能擁有眼睛、耳朵、大腦等復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可能都是拜這種競爭關(guān)系所賜。這些能力可是各種生物尋找獵物和躲避捕食者的法寶。

2011年，美國生物學(xué)博士杰弗里·莫里斯提出了“黑皇后假說”，將其用于解釋他在一種單細(xì)胞藍(lán)藻——原綠球藻群體中所觀察到的現(xiàn)象。

原綠球藻主要生活在光照充足的海水表面，但太陽光會將海水中的有機(jī)物分解，產(chǎn)生過氧化氫。過氧化氫對原綠球藻來說是有毒物質(zhì)，那它們怎么還能生存呢？研究人員把原綠球藻拿回實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)，并加入過氧化氫，發(fā)現(xiàn)它們會迅速死亡，根本沒有處理過氧化氫的能力。這意味著在自然條件下，有其他生物可以分解海水中的過氧化氫。

其實(shí)，原綠球藻的祖先曾具有分解過氧化氫的能力。這種能力需要它合成一種酶，合成這種酶需要鐵元素，但鐵元素在海水中并不豐富。原綠球藻一方面要在缺鐵的環(huán)境中生活，另一方面又要承受過氧化氫的“毒害”，于是索性選擇“擺爛”，“退化”掉了產(chǎn)生酶的基因，選擇了完全依靠其他微生物“幫助”的生存策略。

這便是“黑皇后假說”的例證。如果你生活在一個其他生物可以幫你“包辦一切”的環(huán)境，那你自己為什么還要辛苦去做更多的事呢？對生物來說，快速長大并繁殖更多的后代才是硬道理。節(jié)省不必要的能量消耗，擺脫那些代價高昂的生理功能，讓自己的后代成為在種群中占據(jù)優(yōu)勢的個體，這可比成為那些“無所不能”的復(fù)雜生命厲害多了。

這兩種假說哪個對？其實(shí)它們均符合生命演化的規(guī)律。生命演化的規(guī)律取決于生物本身的環(huán)境適應(yīng)策略。對人類來說，與適應(yīng)環(huán)境相關(guān)的演化更加復(fù)雜。人類演化出來的許多特征，并不一定是為了促進(jìn)當(dāng)下的身體健康或者精神愉悅，而是為了更好地在自然界生存和繁衍。

今天的人類社會，何嘗不是被困在“紅皇后”的游戲中呢？競爭與“內(nèi)卷”讓人們付出得更多，但許多人仍然留在原地，沒能獲得更多回報。如果人類能像“黑皇后假說”中那些互惠共利的生物，減少不必要的消耗，發(fā)揮自己的優(yōu)勢，彌補(bǔ)別人的劣勢，那么生活壓力或許就會變小吧。

（蘇永邦摘自《課堂內(nèi)外·少年大學(xué)》2024年第1期，陳玉斐圖）