在电影《滑动门》(1998)中,格温妮丝*帕特罗饰演的女主角海伦在伦敦地铁站乘地铁。不幸的是,她错过了。她只能无助地站在站台上看着地铁门关上。这部电影探索了两个不同的世界,一个是女主人公错过地铁后的世界,另一个是刚刚赶上地铁的平行世界。这部电影拍得不好。《电影评论》只给了6.4分,但它生动地面对了一个许多人都曾问过的问题:如果事情没有按照原来的轨道发展,即使有一点偏离,会发生什么

𞓜 把问题写进地球生命史,吸引了各个领域的人们长期思考。智慧生命的出现是偶然的进化还是必然的结果?我是Stephen杰伊古尔德《美好生活:博基斯页岩与历史的本质》(1989)一书中的主题。如果可以,我们可以重新进化生命,所以智人– - -或其他古代人类– - -会再次发生吗?或者人类的出现是基于一个非常不可思议的环境

乍一看,在地球上38亿年的生命史中,似乎发生的一切都在很大程度上取决于之前发生的事情。智人的出现是在20万年前。在人类出现之前,地球已经存在了数十亿年。古尔德在他的书中并没有直接提到混沌理论,但对其进行了完美的描述:“我认为这是一个很好的例子。”;最初无缘无故发生的奇怪事情产生了很多后果,这使得某种未来现在似乎不可避免。然而,如果早期阶段变化很小,历史将进入一条完全不同的轨道,转向另一条合理的渠道,并不断偏离原来的轨道历史上第一次细胞分裂发生在生物复杂性的初期,在此期间,单细胞生命进化为多细胞生命。单细胞生物很早就出现在地球上,大约在地球形成10亿年后。多细胞生命出现相对较晚,比单细胞生命出现晚了25亿年。这种进化可能是不可避免的,尤其是当生命随着时间的推移变得越来越复杂的时候。但生活真的变得越来越复杂了吗?我们被告知,进化不是;“方向”;是的,生物学家也保持沉默;“进度”;两个字。然而,当我们查看化石记录时,我们确实看到生物的复杂性通常在增加

然而,经过仔细研究,这种进步的秘密被发现了。正如古尔德所指出的,生命必须以简单的形式出现,这意味着;“上升”;是唯一的发展方向。事实上,最近的一项实验表明,从单细胞到多细胞的生物转化过程可能不像以前认为的那么困难。在明尼苏达大学的一个实验室里,进化微生物学家威廉*Ratcliffe及其同事观察到单细胞酵母在不到60天的时间内进化成细胞簇。这些细胞簇甚至表现出一些复杂的行为,包括分工(即,一些细胞死亡,以便其他细胞可以生长和繁殖)

然而,即使进化有方向,它有时也会被打断。最具破坏性的是大灭绝。大灭绝的发生具有惊人的规律性,极大地破坏了地球的生态系统。最严重的灭绝发生在2.5亿年前(二叠纪至三叠纪)。这场灾难摧毁了9.6%的海洋物种和70%的陆地物种。古尔德调查了在更遥远的大灭绝中幸存和消失的生物(4.88亿年前的寒武-奥陶纪大灭绝),并发现了具有代表性的;“幸运”字样– - -捡拾器故障。这是类似鳗鱼的生物,可能是所有脊椎动物的祖先。如果异食癖没有存活下来,地球上可能就没有脊椎动物了,每个阶段都有幸存者和死者。虽然从二叠纪到三叠纪的大规模灭绝极具破坏性,但这对恐龙来说是个好消息,恐龙很快就出现了,使它们能够在地球上生存约1.65亿年。但后来恐龙遭遇了自己的厄运。大约6600万年前,一颗巨大的小行星撞击墨西哥湾。撞击产生的碎片阻挡了阳光,引发了灾难性的全球降温。虽然这一影响理论为大家所接受 但仍有人持怀疑态度,一些研究人员认为火山爆发是罪魁祸首。2015年春天,另一位研究人员提出了倾向于宇宙学的新理论:当太阳系在银河系中运动时,地球可能会进入一个暗物质密度极高的区域,从而引发灾难。不管是什么原因,这对恐龙来说都是一场灾难,但对毛茸茸的小生物来说却是个好消息。生物最终进化成了我们现在的样子如果古尔德是夏洛克·福尔摩斯,那么西蒙康威莫里斯是他的死敌莫里亚蒂。这是夸大其词,但这两位学者显然站在了相反的一边。对于哈佛大学已故古生物学家古尔德来说,进化是一个非常偶然的过程,一系列无休止的意外,就像赶上地铁和错过地铁一样。相比之下,剑桥大学古生物学教授康威莫里斯专注于进化趋同理论。他认为进化不是一个随机事件,而是受到强烈约束的;只要有环境生态位,进化就会试图填补它们,而康威的生态位往往是由类似的生物填补的莫里斯教授认为,世界各地都在趋同。例如,他用生活在北美和南美的虎类动物的出现来解释问题。它们有不同的进化路径(在北美,它们是胎盘哺乳动物,也是今天野猫的祖先;在南美,它们是有袋动物)。还有马达加斯加刺猬,其形状与欧洲发现的刺猬非常相似,但两者是分开进化的。我们还可以看看飞行的动物。在进化过程中,生物至少发展了四种不同的飞行方式:首先是昆虫的飞行方式,然后是翼龙、鸟类和蝙蝠

𞓜 关于进化趋同的研究最多的是眼睛的进化。英国进化生物学家理查德*道金斯指出,眼睛在历史上至少进化了40次(可能多达60次)。事实上,眼睛的进化很容易。名为伪深海七鳃鳗(又称标枪鬼鱼)的鱼甚至进化出了第二双眼睛。这条鱼前面有一只眼睛,就像《辛普森一家》中伯恩斯先生经常出没的那条鱼一样。古代的家谱非常;密集引用(&quote;,有多种平行的进化途径

𞓜 机会与趋同之间的争端能否在实验室解决?近30年来,密歇根州立大学的微生物生态学家理查德伦斯基一直在培养12个不同的大肠杆菌种群。到目前为止,这种细菌已经进化了60000多代。在大多数情况下,这12个群体之间的谱系差异极其细微,但也有一些显著的例外。在烧瓶中,细菌分为两组,大小差别很大;这种分裂是在实验开始几年后开始的。几年后,另物种学会了在烧瓶中使用另化学物质– - -柠檬酸盐– - - 对于食物(其他物种只消耗葡萄糖),总数迅速增加。伦斯基的数据令人兴奋,但最终不可能确定机会与趋同之战的胜利者。这两种理论显然与实验有关,但很难量化,即使是最巧妙的实验也不能完全证明问题不幸的是,上述情况似乎与人类无关。早在类人猿向人类进化的地图盛行的时代,我们就可以很容易地想象出一个进化阶梯,智人自然占据了阶梯的顶端。然而,一些研究人员认为,追溯到700万年前,当我们的祖先与黑猩猩的祖先背道而驰时,古老的谱系现在似乎非常;密集引用(&quote;,在大多数古代人类传说中,有多种平行的进化途径,我们很少看到;进步工具的使用大约发生在330万年前,而创新只是偶尔发生。伊恩,美国自然历史博物馆名誉馆长塔特萨说:“这是我的梦想。”;新工具通常会断断续续地出现,相差数百年甚至数百万年。在这么长的时间间隔内,工具的改进也是最小的”;事实上,康涅狄格大学的古人类学家丹尼尔*阿德勒认为;“正常”;情况是保持;技术稳定性;,这种稳定性很容易保持。”;几万年甚至几十万年;。今天,技术的传播只是眨眼之间的事,但在史前时代,信息几乎无法传播

当人口较少时,就会发生大规模灭绝。根据一项研究,印尼的超级火山大约在70000年前– - - 多巴火山的爆发导致了几十年甚至几个世纪的全球变冷,人类种群的数量急剧减少到3000到1万人。最后,我们成功地克服了种群的遗传瓶颈,但值得记住的是,所有其他古代种群都消失了。有些种群,如直立猿人,在地球上生存了160万年;弗洛瑞斯人在地球上生存了不到10万年。 在整个史前时代,生物进化和技术变革并行发展。大脑容量在增加,但这并不是我们祖先的独特特征,许多其他古代人也有这一特征。塔特萨尔的研究表明,复杂的活动正在进行,就像一场军备竞赛,认知能力和技术相互促进。与此同时,人类进化树上的每一根树枝都必须适应不可预测的气候。在恐龙时代,地球的温度比今天高了大约10个℃。但3000万年前,世界开始变冷。随着世界冰期的更新,第一批灵长类动物栖息的森林逐渐消退,热带雨林逐渐被开阔的草原所取代。适应树木生活的动物面临着生活在草原上的巨大风险。但如果这些动物知道如何合作,如果能使用工具,就会有明显的优势。最后,只有古人生存了。 塔特萨尔和许多研究人员发现,符号思维和复杂的语言是智人的优势,但在他们学会说话之前,他们必须满足一些生理条件。大多数灵长类动物的喉咙都位于喉咙的顶部。喉咙只有向下移动才能发出与人类语言相关的各种声音,并需要声带、嘴唇、舌头和口腔的相互合作。这种合作很可能是由左脑皮层的两个特定区域引起的,而这两个区域可能是在过去的200万年里形成的。大型猎物并屈服于我们的肌肉力量(我们的肌肉比动物少),而是我们的智力。语言不仅是一种生理行为,而且很可能越来越复杂的社会行为一起进化,逐渐增强的认知能力使语言进化成为可能。这种认知能力包括心理学家所说的心理理论的发展,即洞察他人有自己的思想和意图。此外,思考同样的关键也不存在。我们能回忆过去。想象未来,制定计划。我们在脑海中创造了一个新的世界,结果是大型猎物屈服于我们的智力,而不是我们的肌肉(我们的肌肉比它们少得多)。几乎可以肯定的是,语言与不断改进的技术同步发展。如果我们的祖先能想象追踪和猎杀猛犸象,他们也能想象什么样的石器会使杀戮更容易,包括杀戮和肢解。至关重要的是,一旦发明了工具,制造工具的知识就会传递下去,这不仅是通过演示,也是通过语言。当然,到目前为止,我们不仅讨论生物进化,还讨论文化进化。在文化问题上,“进步"词甚至比生物进化更被鄙视,但更难忽视。文化创新似乎表现出方向性。一旦发明了矛、箭或犁,就是不可逆转和不可否认的事实。考古学家迈克尔*哈赞在多伦多大学的实验室里讨论了文化和生物进化的微妙相互作用。哈赞是研究早期石器和火灾使用的专家,他在欧洲、中东和非洲工作了很长一段时间。他花了多年时间研究南非奇迹洞中留下的历史古代文物,见证了200万年的人类活动,这可能是人类祖先第一次学会控制火灾。哈赞实验室的桌子上有不同大小和形状的石斧和箭头,架子上有白色的纸箱,里面有更多的石器时代。 哈赞说:“在技术上,你确实可以看到发展趋势。事物的变化是有方向的,这是由技术的内在逻辑引起的。“然而,技术发展的社会环境也是一个关键因素。让我们想想我们的祖先是如何学会控制火灾的。学习如何让火一直燃烧是一件伟大的事情,但它需要一个半永久的大本营来传递这项技术,直到我们学会随时随地生火。对于许多历史学家来说,农业在通往现代文明的道路上脱颖而出,在某种程度上为更大的人类群落提供了一个永久的大本营。播种、收获小麦和大麦,驯养牲畜的农业活动促进了现代文明的发展,所以建造耶利哥城墙和吉萨金字塔似乎是不可避免的一步。然而,这并不排除偶然性的可能性。“关于农业的起源,没有什么是"哈赞指出,“这不一定会发生,但一旦发生,就不可逆转。“那么,所有其他文化(从音乐、数学到幽默、宗教)的发展如何呢?.五万年前,地球上还有另一个与我们非常相似的古人类种族—-

尼安德特人,或尼安德特人。尽管我们曾经认为尼安德特人野蛮而愚蠢,但他们似乎与我们非常亲近:他们是否会说话,或在多大程度上还不得而知,但他们的大脑容量相对较大,他们会使用复杂的工具来埋葬死去的同类(尽管坟墓没有早期智人的坟墓那么精致)。当地球上没有人类时,尼安德特人是否扮演了改变地球的两足动物的角色;从解剖学的角度来看,无法证明尼安德特人不如现代人聪明;卡山说:“我不知道你是谁。”;我们还没有发现尼安德特人和现代人做同样事情的考古环境。所以你不能说,‘哦,现代人在这方面比尼安德特人聪明得多。’QUOTE;最近的发现表明,尼安德特人用珠宝和羽毛装饰自己,并用黑色和红色颜料涂抹身体。有些人甚至认为直布罗陀海峡附近洞穴中的简单线条画是尼安德特人画的;&引号;,或者至少它有一些象征性的功能,但这种解释引起了很多争议。事实上,所有这些说法都是有争议的

然而,灵长类智能动物的进化本身可能是侥幸。智力似乎没有反复进化,至少进化的方式与眼睛不同。已故进化生物学家恩斯特*梅耶曾指出,在大约30个已知的动物群中,脊索动物的智力只进化了一次。在脊索动物的数千个亚类中,高智力只存在于灵长类中,甚至只存在于一个非常小的亚类中。此外,梅耶认为头足类在智力方面可能排名第二。今天,一些研究人员认为海豚和乌鸦也应该包括在内。但梅耶将说话和使用符号的人列为一个奇怪的物种是正确的。考虑到我们真的无法回溯和重新进化,似乎很难找到这些问题的答案,但我们可能能够找到另方法来研究这些可能事件的历史。自古以来,人类一直在探索其他宇宙中是否存在智慧生命。但事实上,我们没有从外星人那里收到太多信息,这表明聪明的外星人并不普遍。银河系的其他部分可能没有生命,或者可能只有一些原始生命,但要克服一个非常困难的进化障碍。我们可能知道障碍,或者它可能与我们遇到的完全不同。还有另可能性:我们是目前唯一的智慧生命

智力进化可能是一个不太可能的长期过程。然而,在这一过程中会有许多智慧文明,未来还会有更多。这种观点也适用于地球。与宇宙相比,复杂的生命仍然很年轻。也许未来地球上会有比我们的后代更先进的智能生命,也许智能生命的出现是不可避免的。我们只是第一批。

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