生命之美

聞丞

24億年前：生命色彩

開始渲染地球表面

如果有人能穿越到46億年前在太空中俯瞰地球，將會(huì)看到一顆在黑暗中閃爍著點(diǎn)點(diǎn)火光的星球。那時(shí)地球表面還巖漿四溢，生命渺無蹤跡。

約5億年之后，地表慢慢冷卻，來自宇宙和大地的水汽慢慢凝結(jié)，此時(shí)再看地球，可見濃云密布、電閃雷鳴，大地表面的降雨持續(xù)千百年，大洋由此誕生。

從此往后的漫長(zhǎng)歲月，再看地球，藍(lán)的是海，白的是云，玄黃色的則是大地。自此，正所謂“天地玄黃，宇宙洪荒。日月盈昃，辰宿列張”。這就是地球上的第一道壯美景象——此時(shí)，地球上的生命尚未成為浩瀚宇宙中的一道風(fēng)景。

距今約38億年前，大洋中出現(xiàn)了第一批原始生命，但這些生命還未能讓地球從太空中看起來與先前有何不同。

直至24億年前開始，一類通過光合作用制造碳水化合物、同時(shí)釋放氧氣的生物大量繁衍，地球大氣層從無氧狀態(tài)變成有氧狀態(tài)，生命色彩自此開始大量渲染地球的表面。

首先是出現(xiàn)了綠色，那是能從事光合作用的葉綠體的顏色。最初出現(xiàn)在淺海，然后漸漸渲染近海的陸地。

其次是紅色。開始時(shí)大量紅色在海面漂浮，那是氧元素與鐵等元素形成的化合物的顏色，同時(shí)也是一些微小生命體的顏色。之后紅色也變成了更晚時(shí)期的動(dòng)物血液的顏色。

從這個(gè)階段開始，地球誕生20多億年后，地球生命迸發(fā)出的色彩，以巨大的規(guī)模，首次將這個(gè)星球裝點(diǎn)為在宇宙中獨(dú)一無二的美麗星球。

5.4億年前：地球生命

形式呈現(xiàn)多樣之美

從單細(xì)胞生命到多細(xì)胞生命，地球上的生命又經(jīng)歷了一段漫長(zhǎng)的演化過程。在這期間，單個(gè)生命都是渺小卑微的，而留到今天的直接遺跡也是極端稀少以致在顯微成像技術(shù)發(fā)展成熟并被應(yīng)用于古生物學(xué)之前根本不能為人所知。

但生命大分子的結(jié)構(gòu)，在生命出現(xiàn)之初就已經(jīng)呈現(xiàn)出了一種精致繁復(fù)、充滿了數(shù)理邏輯之美，并且一直延續(xù)到今天的一切生命形態(tài)之中。分子結(jié)構(gòu)的精致之美中最為著名的例子就是脫氧核糖核酸分子（DNA）的雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA也是最為普遍的承載基因信息的生物大分子。循環(huán)往復(fù)、循環(huán)上升、循環(huán)前進(jìn)……雙螺旋結(jié)構(gòu)不正是進(jìn)化過程在微觀尺度的最形象物化嗎？

雖然迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的多細(xì)胞生物可以追溯到20多億年前，但直至約5.4億年前，地球上的生命形態(tài)才經(jīng)歷“寒武紀(jì)大爆炸”的快速輻射演化過程?，F(xiàn)今生活在地球上的各大多細(xì)胞動(dòng)物門類在短短數(shù)百萬年時(shí)間就迅速出現(xiàn)了。自此，生命形式呈現(xiàn)了一種多樣之美，并以肉眼可見的形式，在地球上數(shù)個(gè)地點(diǎn)留下了可供今人查考的遺跡，如加拿大的布爾吉斯生物群、中國(guó)的澄江生物群等。球?qū)ΨQ、輻射對(duì)稱和軸對(duì)稱的生物紛紛出現(xiàn)，更出現(xiàn)了具有分形、分節(jié)結(jié)構(gòu)的生物。

生命色彩由基因控制

最美的野生魚類自帶信號(hào)色

數(shù)億年前的地球生命色彩如何，現(xiàn)在已經(jīng)難以考證。但現(xiàn)生生物身上的色彩，則是從古代祖先那里一脈相承演化而來。

生物身上的色彩，多是有機(jī)分子的顏色，分為化學(xué)色和物理色兩類。

化學(xué)色指分子成分本身的顏色，如血紅蛋白呈紅色，葉綠素呈綠色，類胡蘿卜素呈黃色，花青素呈藍(lán)色，色彩因其化學(xué)成分和濃度而改變。

物理色則多來自蛋白質(zhì)、多糖等大分子，因其形成的物理結(jié)構(gòu)對(duì)光的衍射而

呈色。

色彩不僅因其化學(xué)成分而異，更因分子排列而成的物理結(jié)構(gòu)和外界光照條件而變。而呈色的蛋白質(zhì)大分子本身可能是無色或者黑色的，卻能煥發(fā)出宇宙中可能有的一切色彩。

無論是合成色素有機(jī)分子，還是形成蛋白質(zhì)的特殊排列結(jié)構(gòu)，這些過程都是由基因控制的，基因有著復(fù)制自身的無限潛能?；虍a(chǎn)生了多樣的色彩和形態(tài)，那這些對(duì)基因又有什么好處呢？

色彩和形態(tài)都是與光相關(guān)的信號(hào)。

隨著動(dòng)物性選擇和視覺功能的演化，以及種間關(guān)系的發(fā)展，光信號(hào)作為傳輸速度最高的信號(hào)，在物種生存的作用中發(fā)揮的作用日益巨大，尤其是在地球表面可見光可以達(dá)到的地帶，如陸地和淺水。

在淺水區(qū)域，最為絢麗的生命形態(tài)無疑出現(xiàn)在珊瑚礁海域。陽光下在珊瑚礁間出沒的每種魚都有特殊的色彩搭配和斑紋，這是給同類的信號(hào)，有時(shí)又是給別的魚的警戒色。每一座生態(tài)系統(tǒng)完整的珊瑚礁都是一座億萬年前就已建成的超級(jí)城市，每個(gè)居民都在此自帶交通信號(hào)旗。另外，由于各波段的光線在水中都會(huì)強(qiáng)衰減，僅有480±30nm波長(zhǎng)的藍(lán)綠光在水中衰減較弱，因此水體背景多呈現(xiàn)為藍(lán)綠色。因此，很多魚類以背部的藍(lán)綠色為隱蔽色，而以與藍(lán)綠色對(duì)比強(qiáng)烈的紅、黃色及金屬亮白色為信號(hào)色。

淡水中的情況類似，很多溪流魚類都在體側(cè)帶有粉紅色或者紅藍(lán)相間的條紋，如寬鰭鱲、唐魚，這些條紋普遍存在于世界上最美的野生魚類身上。

有花植物出現(xiàn)

訪花昆蟲快速協(xié)同進(jìn)化

自最初的陸生植物在5億年前開始生長(zhǎng)，生命進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)代。

由于光在空氣中的傳播要比在水中傳播經(jīng)歷的衰減作用更小，色彩和形態(tài)在陸生動(dòng)物生活中的作用更為重要，甚至也影響到了植物的形態(tài)。

最早取得統(tǒng)治地位的陸生動(dòng)物是節(jié)肢動(dòng)物，而節(jié)肢動(dòng)物中最為繁盛的類群是昆蟲。節(jié)肢動(dòng)物有幾丁質(zhì)的外殼。幾丁質(zhì)排列也能呈現(xiàn)出豐富的結(jié)構(gòu)色。

在約1.45億年前，最早的有花植物出現(xiàn)，而一些昆蟲演化出吸食花蜜或以花粉為食的習(xí)性，與此同時(shí)還可以為花傳授花粉。這種互惠關(guān)系導(dǎo)致了有花植物和訪花昆蟲的快速協(xié)同進(jìn)化。

在植物方面，很多植物產(chǎn)生更大、更為醒目的花朵，吸引更多的訪花昆蟲；或者產(chǎn)生形狀更為特異的花朵，吸引特殊的昆蟲種類。

而在這些訪花昆蟲中，演化出了最早的鱗翅目昆蟲蛾類。從蛾類中，又演化出了蝴蝶。蝴蝶又被稱為“飛翔的花朵”，可以視為昆蟲中最為美麗的類群。蝴蝶的斑紋，也是一種復(fù)雜的信號(hào)endprint

系統(tǒng)。

自然選擇塑造生命美麗形態(tài)

鳥類之美源于自然選擇

植物和昆蟲主宰地球表面的生態(tài)系統(tǒng)一段不長(zhǎng)的時(shí)間之后，一類古老的魚鰭為槳葉狀的魚類也登上了陸地，自此開啟了陸生脊椎動(dòng)物的綺麗演化歷史。而陸生脊椎動(dòng)物繁盛時(shí)間最久的類群則是恐龍，從恐龍中又演化出來鳥類，至今鳥類依然是種類最為豐富的陸生脊椎動(dòng)物，遍布世界七大洲。

自然選擇在塑造生命美麗形態(tài)上的作用，在鳥類身上表現(xiàn)得淋漓盡致。

鳥類外形的美，首先得益于羽毛。而羽毛在鳥類出現(xiàn)之前就已經(jīng)普遍存在于恐龍身上了。近年發(fā)掘的一些化石發(fā)現(xiàn)，決定鳥類羽毛色彩的幾種蛋白質(zhì)也跟羽毛一樣早已出現(xiàn)在恐龍身上。無論是在早期鳥類還是在現(xiàn)代鳥類身上，決定羽色的蛋白質(zhì)主要種類已經(jīng)出現(xiàn)。幾種簡(jiǎn)單的色素蛋白如呈現(xiàn)黑、灰色的真黑色素和呈現(xiàn)褐色、米色的棕黑色素，以及呈現(xiàn)紅色的羽紅素等構(gòu)成了鳥類羽毛化學(xué)色的基本來源，而其他有機(jī)分子如呈黃紅色的類胡蘿卜素等也是不同顏色的渲染和點(diǎn)綴。色素分子和角質(zhì)蛋白構(gòu)成的細(xì)微結(jié)構(gòu)能夠吸收、反射或散射不同波長(zhǎng)的光線，由此產(chǎn)生了各種物理色，尤其是金屬感的藍(lán)紫色和綠色。

顏色之外，鳥類羽毛的形態(tài)也千姿百態(tài)，尤其是一些與第二性征相關(guān)的所謂“飾羽”。而這些羽毛結(jié)構(gòu)的起源也可以追溯到恐龍時(shí)代。近年在亞洲發(fā)掘的一些與鳥親緣關(guān)系接近的恐龍化石的頭部、尾部等生長(zhǎng)有形態(tài)特異且大的羽毛結(jié)構(gòu)，據(jù)推測(cè)就是最早的裝飾性羽毛。而很早期的鳥類就出現(xiàn)了雌雄鳥羽毛形態(tài)的差異，如在中國(guó)遼西發(fā)現(xiàn)的孔子鳥。

飾羽在鳥類（乃至一些恐龍）的性選擇中扮演的重要的角色。萬億年來，很多雌性鳥類通過飾羽的形狀和顏色來判斷雄性的健康狀況和生存能力，在這種驅(qū)動(dòng)力下，一些種類的雄性生長(zhǎng)出令人匪夷所思的羽毛形態(tài)。如中國(guó)各種雉雞雄性鮮艷的色彩和延長(zhǎng)的尾羽，新幾內(nèi)亞島各種極樂鳥雄性在不同部位生長(zhǎng)出來的奇特羽毛結(jié)構(gòu)。而利用這些結(jié)構(gòu)，各種美麗的雄性更發(fā)展出了妙曼的炫耀舞姿，所有這些都構(gòu)成了地球生命進(jìn)化史詩中最為美麗的音符。

自兩億年前開始，“鱗潛羽翔”就成為地球海陸生態(tài)系統(tǒng)的亮麗風(fēng)景。

哺乳動(dòng)物美麗雄偉

“萬物之靈”發(fā)現(xiàn)生命之美

我們?nèi)祟悓儆诓溉閯?dòng)物。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化歲月中，哺乳動(dòng)物一直是一類小而相貌普通的物種。甚至到了今天，近三分之二以上的哺乳動(dòng)物種類依然是鼩鼱、老鼠、蝙蝠一類其貌不揚(yáng)的物種。但是恐龍滅絕后的6500萬年中，哺乳動(dòng)物迅速輻射進(jìn)化，同樣演化出了一些極其美麗乃至雄偉的

物種。

有西方詩人曾在雄鹿遒勁的雙角間看到了神奇的幻境。海豚在波濤中不時(shí)閃現(xiàn)的流線型身姿曾經(jīng)勾起多少遠(yuǎn)洋旅人的奇思妙想。奔騰的駿馬、嚎叫的獨(dú)狼，無論在何種人類語境下都是一道蒼茫壯麗的

風(fēng)景。

而人類，更是創(chuàng)造出了文化、藝術(shù)這些超脫了物質(zhì)形式的別樣美麗符號(hào)，使得我們成為有別于其他物種的“萬物之靈”。當(dāng)數(shù)萬年前的古老人類將冰河時(shí)代的動(dòng)物描繪在巖壁上，用貝殼、琥珀等做成最早的飾品時(shí)，人類就有了發(fā)現(xiàn)普遍存在的生命之美的眼睛和思維。然而，有著如此超凡能力的物種，卻在過去的4萬年里滅絕了世界上不勝枚舉的大型哺乳動(dòng)物和其他物種，這是一個(gè)我們不能不給予反思的

事實(shí)。

生命的美麗，不僅需要我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和欣賞，如今更到了亟須我們保護(hù)的地步。但愿千百年后的人類，還能看到一個(gè)充滿了美麗生命的星球。維護(hù)這個(gè)星球業(yè)已存在了數(shù)十億年的美麗狀態(tài)，也是我們最崇高以及最美麗的責(zé)任。endprint