最近看了几集《地球脉动Ⅱ》，感慨良多。
生存，对于自然界中的大多数生物来说，从来不是一件容易的事情。
生存是一个不断斗争的过程，要想生存，就要与环境斗，与天敌斗，与猎物斗，与同类斗。
为了生存，扎沃多夫斯基岛的企鹅每天都要冒着被海浪拍死的风险下海捕鱼；为了生存，费尔南迪纳岛的海鬣蜥刚出生就要使出全力冲出游蛇的包围；同样为了生存，游蛇必须吞掉尽量多的小海鬣蜥，以应对未来长时间的饥荒……
扎沃多夫斯基岛的企鹅
第一集中最让人动容的，莫过于扎沃多夫斯基岛上的企鹅夫妇。为了生存和繁衍，企鹅夫妇需要轮流下海捕食。肚子填满后，还要长途跋涉回到家里，喂养小企鹅。每一次下海和登陆都是生死考验，常有企鹅在通勤的路上受伤或死亡，而每一只丧命的企鹅背后，都是一个即将支离破碎的家庭。
企鹅的这种生存方式与现代人的一夫一妻制核心家庭有着相似的结构，因此容易唤起观众的恻隐之心。从弹幕中可以看到，有的观众由此联想到自己每天两点一线的生活，联想到一人倒下后家庭的辛酸，进而感叹大自然的残酷。
其实大自然并不残酷，它本身是无意的。人也好，动物也好，所有的生物，对于地球来说，都是可有可无的。如果真要说残酷，只能说生存竞争是残酷的，而残酷这个词也只是基于人类自己创造出的价值观。人类的价值观相对于自然法则，苍白而又无力。企鹅不会因为家庭美满而不能丧命，游蛇也不会因为怜悯而改吃素。自然界的生存法则就是八个字：物竞天择，适者生存。
1、选择与多样性
进化论的观点认为，碳基生命的出现要归功于有机物的多样性。
约38亿年前，地球上开始出现有机物。起初只是一些小分子有机物，例如氨基酸、核苷酸、单糖和脂肪酸等。这些由碳、氢、氧、氮等元素组成的小分子物质在原始的海洋中聚集碰撞，在宇宙射线和太阳光的照射下分解化合，逐渐形成了以碳元素为框架的链状或环状大分子化合物。不同小分子的排列组合本来就有多种情况，而同分异构体的存在则使其种类进一步加倍，因此，这些大分子有机化合物极具多样性。
根据相似相溶原理，大分子有机物在原始海洋中自动聚集，随机地组合形成不同的多分子集合体。最早的类生命体就是那些具有膜结构的有机分子集合体，但光有这些还不能称之为生命，因为它还不能进行新陈代谢，不能进行繁殖。
原始生命的出现，还要等更加复杂的大分子蛋白质和核酸类物质形成。蛋白质和核酸形成后，一些聚集了这两类物质的集合体开始发展成为相对稳定的、能够成长的多分子体系。这时，生命的迹象才开始显现。
一部分恰好集合了各种酶蛋白和核酸的类生命体开始利用外部的物质和能量发展自己，并且开始有了分裂、复制的功能，这使其进入了快速成长、迭代的正反馈循环。最终，具有原始细胞结构的类生命体脱颖而出。经过长时间的繁衍和迭代，结构更完善、功能复杂且有序的个体存活下来，成为最早的生命体。
进化论的生命起源示意图
原始生命的形成既是偶然，也是必然。碳基生命体存活所需要的条件比较苛刻，但幸运的是地球的各方面条件都比较符合要求，从这个角度看，生命最终能够形成的确具有极大的偶然性；必然性则存在于高分子有机物的多样性中，多样性为生命体的发展提供了无限种可能，而地球的环境就像一张筛子，通过自然选择留下了最适应环境的物种。这就好比在一列无限延伸的随机汉字列表中，应该总能找到一段与《滕王阁序》完全一样的文字。生命体的有序脱胎于有机物的无序排列，一旦具备了生存和繁衍的功能，这种有序便会延续下去，进而扩展到更大的范围。
生命体创造多元性的努力从未停止，现代遗传学为我们揭开了DNA和RNA的神秘面纱，DNA和RNA在复制或转录的时候会产生突变或重组，这些“错误”的发生使得生物能产生出性状各异的后代，造成生物性状的多样性。某些突变的性状有可能让个体更能适应变化的环境，也有可能给个体的生活造成麻烦，但对整个物种来说，变异在一定程度上提高了物种延续下去的几率。
DNA双螺旋结构示意图
多样性对于生物演化的意义，就是提供足够多的选择。至于哪一种变异类型更好，谁也说不算，最终还是要看生存竞争的结果。我的个人观点倾向于，能适应环境，能让个体更好地生存和繁衍的变异类型就是好的变异类型。
2、对抗熵增的力量
文学家冯骥才曾说过：“风可以吹起一张白纸，却无法吹走一只蝴蝶，因为生命的力量在于不顺从。”
其实风是可以吹走蝴蝶的，自然选择甚至可以让某个风口处的昆虫翅膀退化。当然，我们的关注点不在这，而在后半句。生命的力量的确就在于不顺从，不是不顺从风，而是不顺从宇宙的熵增。生命本质上是一个抗熵增的过程，一旦哪天顺从了，生命也就快结束了。
熵是表示系统混乱程度的热力学名词，它代表了系统中不可用的能量。根据热力学第二定律，孤立系统的熵不会自发减少，只能增加或不变。而一个非孤立系统则可以通过引入外部能量做功来降低或维持系统内熵的水平，但这一过程会导致外部系统中熵的增加，其过程本质上是熵的转嫁。
熵增原理虽是热力学的理论，但也适用于生物学。早在上世纪40年代，埃尔温·薛定谔就曾提出熵增过程也必然体现在生命体系中这一观点。
这一观点认为，可以把生命看作一个非孤立系统。细胞通过一层磷脂双分子和蛋白质构成的细胞膜将自己从无机环境中区隔开来，物质和能量从外部输入，促进了细胞内的一系列生化反应，反应产生的能量和物质被用以维持细胞结构的完整和功能的正常运行，产生的废物和多余能量再通过各种方式输出到细胞外部。这便是生命的新陈代谢过程，通过这一过程，细胞得以维持其内部的总体有序，而增加的熵都被转嫁到了外部环境中。从系统外部看，生命本身虽然是抗熵增的系统，但为了维持这个小系统的低熵状态，就必须要向外部环境转嫁更多的熵，而这实际上加速了整体环境的熵增进程。
生命是熵增大河中的一股逆流，是无序背景下的一抹有序风景。如果外部能量充裕，这些相对有序的生命往往倾向于扩大有序的范围。具有细胞结构的生命体在经受住自然选择后逐渐发展壮大，经过几十亿年的演化，这些简单的生命体最终发展成各种各样的生物。到今天，小到细菌、草履虫，大到蓝鲸、非洲象，虽然形态万千，但万变不离其宗，所有的生物体都由细胞构成（病毒除外）。即使是病毒，想要生存和复制也离不开细胞。细胞是生物结构和功能的基本单位，也是保持有序、抗熵增的基本单位。
3、能量网络
非孤立系统对抗熵增需要利用外部能量，而不同生物的能量来源各不相同，但本质上都来自于无机环境。
初中生物课中讲过，生态系统中的生物分为生产者、分解者和消费者三类。
生产者多为植物和某些化能合成细菌，它们能够通过光合作用或化学反应把无机环境中的物质和能量转化为储存能量的有机物。
分解者多是腐生的细菌、真菌等微生物，也包括屎壳郎、蚯蚓等腐生动物。分解者的主要作用是把有机物分解为无机物，完成生态系统的物质循环。生产者和分解者都是连接无机环境和生物界的桥梁，一般情况下，一个生态系统只要有生产者和分解者就可以正常运行。
消费者多为动物，也包括部分寄生类微生物。消费者无法直接利用无机环境中的能量，需要通过捕食或寄生关系获取能量。以生产者为食的消费者被称为初级消费者，以初级消费者为食的消费者被称为二级消费者，后边可能还有三级、四级，依次类推。对于生态系统来说，消费者可有可无，其作用主要是加快能量流动和物质循环的速度。
生产者和消费者通过吃与被吃的关系构成了食物链，不同的食物链纵横交错构成食物网，能量和物质就在食物网中从底层节点流向高层节点。通常，一个生态系统中的物种越多，食物网越复杂，其稳定性也越强。
食物网示意图
食物网就像是电网，源源不断的太阳能经由生产者入网，负载起亿万生命的抗熵增过程，维持着物种的多样性。当然，每年能够入网的太阳能总量也是有限的，不可能供养起无限量的生命。而生物界也有自己的一套方法，用以调节食物网的负载均衡。
4、生存和繁衍的竞赛
在资源充裕、缺少天敌的时候，生物个体生存难度低，生物种群会在相对较短时间内达到资源承载力的极限。此时生物个体便会面临种内竞争，竞争主要在两个方面展开：生存和繁衍。
现代生物学认为，生物最重要的基本特征是新陈代谢和遗传变异。前者对应抗熵增特性，是生存的基础条件，具体表现为生物对物质和能量的需求。比如植物需要氮磷钾、水和阳光，动物需要食物、水和空气。后者对应多样性特性，是繁衍的必要条件，具体表现为择偶和交配的需求。
种内竞争加剧的时候，生物个体会利用自身优势争抢资源。这时，变异的作用便会凸显出来。植物需要相互争抢氮磷钾、水和阳光，有的变异个体拥有更发达的根系，能够争到更多的水分和肥料，有的个体拥有更高的树冠，能够获得更多的阳光，这些变异个体便更容易存活并繁衍。动物会为了食物、水源和配偶而大打出手，善于争斗的个体更容易存活下来。当然，事情也并不绝对，有的变异个体由于耗能远低于其他个体，不用争抢也能存活下来；有的干脆转换了食性，不参与竞争也能过得很好。正是由于有这些竞争和变异，生物才能不断地进化演变。
阿尔卑斯金雕在冬季争夺食物
除了种内竞争，生物往往还要面对种间竞争和与环境的竞争。
种间竞争有两类，一类是捕食者与被捕食者之间的竞争，比如猎豹和羚羊，反应慢或奔跑慢的羚羊会被吃掉，反过来，奔跑慢或动作笨拙的猎豹会被饿死，二者相互选择，最终使得两者都进化为反应灵敏、善于奔跑的动物。另一类种间斗争是相同食性的物种间的竞争，比如猎豹和狮子，都以羚羊为食，如果羚羊种群个体数量有限，那么它们也会构成竞争关系。
与环境的竞争通常发生在气候或自然环境改变的时候，比如有的地方由草原变成沙漠，适应沙漠气候的变异个体便会继续生存繁衍， 不能适应的个体便会出走或被淘汰。有的时候也会发生生物改变环境的事情，比如防风固沙植物对当地气候的改善。
纵观生物需面对的这三类竞争，种内竞争往往最为激烈，这是因为同种个体对生存和繁衍所需的条件重合度最高，供需失衡就会引发激烈竞争。自然界没有宏观调控，所有竞争都严格遵守适者生存的法则，竞争和选择的过程对个体往往是异常残酷的，但这些竞争和选择最终促成了物种的进化。
5、丛林法则
自然选择的残酷之处在于生存的排他性。
高大的植物遮天蔽日，生活在其阴影下的其他植物，如果无法降低对阳光的需求，就只能日渐凋零；食肉动物要想生存繁衍，既要千方百计地掠夺猎物的生命，又要避免自己成为其他猎手的猎物；既要提防同类跑来争抢食物，又要为了交配出力卖命 。
每个个体都本能地渴望生存，为了生存，任何一点资源的分配，都有可能引发你死我活的较量。而每一场生死较量的结果，都严格遵循丛林法则。
丛林法则，就是优胜劣汰，弱肉强食。强者胜出，弱者淘汰；强者生存繁衍，弱者让出空间，为前者提供能量。
认真的人会对以上说法提出质疑：自然界中常有小吃大、弱克强的案例发生，比如蚂蚁能吃掉体重百倍于己的青虫，白鼬可以猎食体重数倍于己的野兔，最极致的案例是人类，人类的体型在自然界只能算是中等，却可以站上食物链的顶端，把凶猛的老虎、狮子和北极熊都关到笼子里或加入菜谱中，这些该如何解释呢？
如果按照体型大小和肌肉力量给生物个体打分，大部分人类相对于大型猛兽的确是战五渣，但人类站上食物链顶端，从来不是依靠个体的肌肉力量。人类的力量大部分源于组织和知识，前者可以整合多人的力量形成合力，后者则让人类意识到或发现自然现象背后的规律，用较少的力量就能摧毁或征服猛兽。蚂蚁和白鼬的案例也是同样的道理，一只蚂蚁可能难以吃掉青虫，但一窝蚂蚁的力量足以让青虫绝望；白鼬的体型虽小，但它是资深的猎手，只要把尖牙插入野兔的颈动脉，任你力气再大，也再无用武之地。
丛林里的强弱，不是单一维度的力量对比，而是综合多个维度力量的综合实力对比。
丛林法则是自然规律，理论上适用于任何生物群落，包括人类社会。但人类文明发展到今天，正在努力消除丛林法则对人类社会的支配。人们创造出各种人文主义思想，试图取代丛林法则的地位。这种努力还是有些成效的，至少生存竞争不再像之前那样血腥。
虽然前景乐观，但也不能放松警惕。人类社会生存竞争的缓解本质上是因为生产力的提升大幅增加了可利用能源的种类和数量，人文主义的教化只是辅助因素。如果人口数量超过生产力的最高承载水平，人类野性的回归也是有可能的。
天地不仁，以万物为刍狗。自然是无意的，它没有人类的感情，爱恨情仇、善恶好坏都与它没有关系，这就是自然本来的面目。认清自然，认清生命，对于我们思考人生的大问题有不小的帮助。能看到这里的人，应该都是爱思考的人，至少也是个有耐心的人，与君共勉：-）
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