|
在这短短的几秒 你其实在 生死的边缘徘徊。 你大概不会感觉到，你的身体内部正在发生着不可思议的活动，这些活动永远不会停止。 假设你是一个在上行的自动扶梯上向下翻滚的弹簧玩具。 下降部分代表细胞分裂。 自动扶梯代表推动您前进的物理原则。 活着就像一直在走，却哪也去不了。 如果你到达了自动扶梯的顶部，你就没法再滑下来，你就永远死去了。 有点令人不安的是，宇宙想让你到达顶端。 你如何避免这种情况呢？还有你为什么还活着？ 所有生命都基于细胞。 细胞有别于毫无生机的宇宙，它能进行自主活动。 当到达寿命的极限的时候，细胞会被分解，再次回归宇宙。 不幸的是，宇宙似乎想让生命中止。 宇宙不想让世界变得精彩，想让万物都很无趣。 我们把这种现象称为“熵”，他是宇宙的基本原则之一。 解释起来非常困难，也很难理解，我们还是在另一篇文章中再细说。 现在，你要知道活物是令人激动的。 细胞由数百万蛋白质与水之类的分子组成。 每秒，细胞会产生成千上万次的分裂反应和活动。 活着意味着细胞必须不断避免自身产生熵，从而死亡。 细胞必须时刻与宇宙分离。 其中一种方法是保持细胞内外分子类型不同，将多余的分子排出细胞体外。 要做到这样，细胞就需要能量。 能量可以让宇宙中的物质做功，发生位移、产生变化、造就改变。 能量不可创造，不可消灭，宇宙能量总和永远保持不变，我们不知道为什么，但事实就是如此。 在数亿年前，早期细胞最大的挑战就是获取可用能量。 早期细胞从简单化学反应中获取化学能，除此之外我们所知不多， 它们找到了终极能量转化系统：生命的基石，一种叫三磷酸腺苷的分子（简称ATP）。 其分子结构让接收、释放能量变得方便。 当细胞需要能源的时候，例如需要排除分子或修复机能，细胞就会分解ATP，并使用化学能来做功或产生变化，这就是为何活物能产生反应。 我们尚不清楚地球上第一个ATP何时何地产生。 但所有生物都会使用ATP或接近ATP的东西，来保持内部机能活跃。 它对所有植物、真菌、细菌和动物的存活都至关重要，没有ATP，地球上就没有生命，在宇宙也可能是这样。 虽然分解产生化学能很有用，但早期生命错过了最大的可用能源：太阳能。 太阳对原子进行融合，释放光子，将能量释放到整个太阳系。但这种能源是原始的，不可吸收的，必须进行提炼。 在成千上万年进化之后，终于有细胞搞清楚了如何利用太阳能。 它吸收太阳能，并将其中的大部分转化成可以用来维持生命的化学物质。 我们称此过程为：光合作用。 将含有电磁能量的光子利用起来进行分子组合，电磁能转化成了化学能，储存在ATP分子中。 部分细胞因此开始制造葡萄糖或糖分。 容易分解，能量更大，还挺好吃。这个过程非常方便，让许多细胞放弃了麻烦的光合作用， 直接通过吞噬其他细胞来获取养分。许多人认为这是进化史上最大的背叛。 之后进化继续进行，能进行光合作用的细胞只能收集细胞表面的能量，所以产出总量有限，限制了他们的进化通道。 随着时间的流逝，有些细胞产糖，其他细胞负责吞噬。 几百万年来进化程度几乎不变。 直到有一天，一个细胞吃了另一个细胞，但没有杀死这个细胞。 于是，两个细胞合二为一。这完全改变了地球的未来。这个细胞变成了地球上所有动物的祖先。 不管是蓝鲸、变形体、恐龙、水母、倭犰狳还是鼯猴。当然还有你。这些生物都可以回溯到这一刻。 两个生物的融合非常重要，因为两个融合的细胞更加强大。 寄生细胞不再苟且偷生，而是专注于生产ATP，它成为了细胞的发电厂： 线粒体。 宿主细胞专注于存活，并为线粒体提供食物。 线粒体其实是逆向光合作用，也是非常复杂。 它把从别的细胞地方获得的糖，与氧和分子前体融合，产生充满能量的ATP分子。 这个过程就像一个熔炉，排出二氧化碳、水以及少量的动能（PS：也就是你的体温）。 这种劳动分配意味着新的细胞能获得前所未有的能源，能为进化和产生复杂细胞造就更多可能。 在某个阶段中，这些细胞会联合起来形成群落，导致多细胞生物的产生，最终形成了你！ 今天，你是由数万亿细胞组成的，每个细胞都有不少产生能量的小机器。 如果产能过程哪怕被中断几分钟，你就会死去。 既然生命这么脆弱，储存ATP会不会是个好主意呢？ 就像在脂肪中储存糖，能让我们短时间内不呼吸也能生存。 如果生命解决了这么多让你活下来的障碍，为何生命还如此短暂？ 像大肠杆菌这样的简单生物，在每次分裂间都会产生他们质量50倍的ATP。 你的身体需要许多ATP才能保持存活。 每天，你的身体会产生 90*10的26次方个ATP分子。 和你的体重相当，生产这么多才能存活一天，储存几分钟的ATP，根本不可能。 ATP虽然能快速转化能量，但很难储存能量，因为它的能量只有葡萄糖分子的1%，质量却是其3倍， 所以说ATP生产的快，消耗的也快。 这是一个生命的简化描述，是什么让你成为自动扶梯上的弹簧玩具。 这是一个离奇的故事，你需要这个分子才能生存，不产生ATP就意味着死亡。 而且你必须自己生产，这就好像全速驾驶汽车的同时，还必须捡路边的垃圾生产汽油。 据我们所知，这一切始于数十亿年前。 死寂宇宙的一小部分衍生出了生命，能自我延续、发展。 像永远跳跃的弹簧玩具，从第一个细胞到正在看这个文章的你。 在某个阶段，你会再次和死寂的宇宙融合，可能你会和它讲讲你的冒险经历。 但在结束之前 你可以欣赏生命之美，让死寂的宇宙，充满乐趣。 |
|
|
