生存的根本

生命是什么？仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智。

從化學(xué)的角度看，生命是一些生化反應(yīng)的組合；從物理學(xué)的角度看，生命是一個(gè)熵值比周圍環(huán)境低的系統(tǒng)；從信息學(xué)的角度看，生命的本質(zhì)就是信息，它通過(guò)消耗能量的方式來(lái)維持信息的傳遞；從生物學(xué)本身來(lái)看，生命是一套自我復(fù)制的系統(tǒng)，是由細(xì)胞組成的能夠自我繁殖的能量代謝現(xiàn)象。

無(wú)論簡(jiǎn)單還是復(fù)雜，從細(xì)菌到人類都是生命。要想完成生存和繁衍的重任，它們都需要從外界攝取能量。不同類型的生命，從外界獲取能量的方法千差萬(wàn)別，且從生命誕生以來(lái)，在不斷發(fā)生著演變。

生命起源之時(shí)，地球上的環(huán)境與今天截然不同，大氣中沒(méi)有氧氣，而是充滿了大量的甲烷、二氧化碳、硫化氫和氨氣等還原性氣體。而最早的生命可能是化能自養(yǎng)型細(xì)菌，它們利用熱泉噴出的硫化物（如H2S）所得到的能量去還原CO2而制造有機(jī)物。

隨著光合生物的產(chǎn)生，太陽(yáng)能成了生命的主要能量來(lái)源。作為地球上最偉大的化學(xué)反應(yīng)，光合作用利用太陽(yáng)能將簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，如水和二氧化碳，合成有機(jī)物。從藻類到苔蘚植物，再到各種各樣的維管植物，光合生物構(gòu)成了地球初級(jí)生產(chǎn)力的基石。

腐生生物則是從已死的、腐爛的生物體中獲得營(yíng)養(yǎng)的生物，如大多數(shù)細(xì)菌和真菌及少數(shù)高等植物。腐生生物屬于異養(yǎng)生物，不能自己進(jìn)行光合作用，也不能自己制造有機(jī)養(yǎng)分。

隨著真核生物的出現(xiàn)，動(dòng)、植物開始分化和發(fā)展。動(dòng)物的出現(xiàn)，是生命進(jìn)化史中的一件大事，形成了一個(gè)新的三極生態(tài)系統(tǒng)。光合生物制造食物是自然界的生產(chǎn)者，細(xì)菌和真菌等腐生生物是自然界的分解者，而動(dòng)物則是自然界的消費(fèi)者。

在生態(tài)系統(tǒng)中，那些以植物為食獲取能量的動(dòng)物是初級(jí)消費(fèi)者，而那些以植食性動(dòng)物或其他肉食性動(dòng)物為食的肉食動(dòng)物則為次級(jí)消費(fèi)者。對(duì)于很多動(dòng)物而言，其食性并無(wú)嚴(yán)格限定，是既吃植物又食動(dòng)物的雜食者。

在生態(tài)系統(tǒng)中，一種生物無(wú)論處在哪個(gè)位置，無(wú)論以哪一種方式，都需要從周邊的環(huán)境獲取能量，這是生命賴以生存的根本。而能量來(lái)源的轉(zhuǎn)換也會(huì)深刻地影響生物演化。與北極熊具有同一祖先的大熊貓，在進(jìn)化中由于丟失了一個(gè)關(guān)鍵基因，從而走向了素食的道路。為了適應(yīng)吃竹子，大熊貓發(fā)生了一些適應(yīng)性進(jìn)化，比如頭顱變的碩大，臼齒更為發(fā)達(dá)，一根腕骨演變出了可以抓握的偽'拇指'。但它們的腸胃仍然更接近食肉動(dòng)物——腸道長(zhǎng)度比食草動(dòng)物短得多，食物在體內(nèi)的停留時(shí)間也短得多。為攝取足夠的能量，它們轉(zhuǎn)向盡量選取竹子最富含淀粉和半纖維素的部分食用。

同樣，人類在進(jìn)化過(guò)程中，從食腐和以植物為主食的生活方式到食肉生活方式的轉(zhuǎn)變，為早期人類的大腦發(fā)育提供了所需的蛋白質(zhì)，并且推動(dòng)了他們的進(jìn)化。要想更詳細(xì)的了解人類進(jìn)化與食物之間的關(guān)系，就請(qǐng)看本期的封面文章'漫話進(jìn)化與美食'吧！